一種檢測單板在位的方法
2023-08-02 11:33:06
專利名稱：一種檢測單板在位的方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測技術，更確切地說是涉及一種檢測設備框中所插單板是否在位的檢測方法。
通常設備框中插設有多塊電路板，包括若干業務板和管理各業務板的主控板，其中主控板又包括主用主控板和備用主控板。背板用於連接框內所有單板，即框內所有單板都通過背板總線連接至背板上。
在設備(或系統)運行過程中，主控板需要及時檢測本框中所插單板的在位情況，在位包括單板是否確實插置在槽內及其上電情況，以確保系統正常運行和方便故障診斷。
目前通常的在位檢測方法有兩種一種是主控板與所有的業務板連接成星型結構，通過檢測連接信號線的電平來確定單板是否在位，該方法的優點是實現非常簡單，其缺點是由於每塊單板均需要一根信號線，故佔用的背板總線太多；另一種是主控板通過串口定時查詢各業務板狀態，如果長時間沒有得到響應，則認為該業務板不在位，該方法的優點是減少了佔用的背板信號線，但由於有CPU參與，使檢測的可靠性降低，此外該方法還無法判斷是業務板故障還是業務板不在位，會相對增加軟體的工作量，和降低其及時性。
本發明的目的是設計一種主控板檢測本框中單板在位的方法與電路，可減少背板信號線資源的佔用，同時還能保證檢測結果的及時性與可靠性。
實現本發明目的的技術方案是這樣的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於是一種主控板通過背板多主總線檢測單板在位的方法，包括在各單板上設置單板在位信息接收電路和/或單板在位信息發送電路，並利用背板多主總線連接單板在位信息接收電路與各單板在位信息發送電路；各單板在位信息發送電路通過背板多主總線定時向單板在位信息接收電路上報本板的在位信息；單板在位信息接收電路通過背板多主總線接收由各單板的單板在位信息發送電路所發送的本板在位信息。
所述的單板在位信息，信息碼數據至少包括有起始位欄位、單板地址欄位與包含了單板在位狀態的單板信息欄位。
所述的單板在位信息，信息碼數據還包括有校驗位欄位和停止位欄位；所述的單板信息欄位中還包含有單板類型信息。
所述的單板在位信息，信息碼格式、各欄位長度是採用自定義方式。
所述的背板多主總線是使用同步多主方式單板在位檢測總線實現的，進一步包括在所述的主控板上與各業務板上同時設置單板在位信息發送電路，和僅在主控板上設置單板在位信息接收電路；由單板在位信息發送電路同時進行單板在位信息的數據發送和進行整個單板在位信息數據發送的時鐘分發；由單板在位信息接收電路同時進行單板在位信息的數據接收和產生時鐘(CLK)。
所述的由單板在位信息發送電路同時進行單板在位信息的數據發送和進行整個單板在位信息數據發送的時鐘分發，進一步包括各單板上電後，由其單板在位信息發送電路根據背板輸入的槽位信號生成本板的在位信息，並進行信息碼鎖存，和在控制電路的控制下進行信息碼的並/串轉換及經線與驅動或線或驅動後輸出到所述的背板多主總線，定時發送信息碼；所述的時鐘分發，各業務板所使用的時鐘(CLK)是從所述的背板多主總線上接收的，主控板上所使用的時鐘是通過時鐘選擇電路，為主用主控板選擇使用本板時鐘，和為備用主控板選擇使用從背板多主總線上接收的時鐘(CLK)。
所述的在控制電路的控制下進行信息碼的並/串轉換及經線與驅動或線或驅動後輸出到所述的背板多主總線，定時發送信息碼，進一步包括設置一衝突檢測電路和一定時控制電路；由衝突檢測電路對所述線與驅動或線或驅動的輸出信號及並/串轉換後的輸出信號進行衝突檢測；由定時控制電路根據衝突檢測結果控制並/串轉換，定時發送信息碼。
所述的由單板在位信息接收電路同時進行單板在位信息的數據接收和產生時鐘(CLK)，進一步包括由串/並轉換電路將信息碼轉換成並行的單板在位信息數據；由信息處理電路從並行的單板在位信息數據中提取出單板在位信息並存儲；由主用主控板的主時鐘產生電路產生所述的時鐘(CLK)，並送主用主控板的串/並轉換電路、信息處理電路和送所述的背板多主總線；備用主控板的主時鐘產生電路輸出禁止，備用主控板的串/並轉換電路、信息處理電路所需的時鐘(CLK)由背板多主總線提供。
所述的信息處理電路上還設置有CPU接口，供CPU通過軟體獲取各單板的在位信息。
所述的背板多主總線是使用異步多主方式單板在位檢測總線實現的，進一步包括在所述的主控板上與各業務板上同時設置單板在位信息發送電路，和僅在主控板上設置單板在位信息接收電路；由單板在位信息發送電路同時進行單板在位信息的數據發送和進行整個單板在位信息數據發送的時鐘分發；由單板在位信息接收電路同時進行單板在位信息的數據接收和產生時鐘(CLK)。
所述的由單板在位信息發送電路同時進行單板在位信息的數據發送和進行整個單板在位信息數據發送的時鐘分發，進一步包括各單板上電後，由其單板在位信息發送電路根據背板輸入的槽位信號生成本板的在位信息，並進行信息碼鎖存，和在控制電路的控制下進行信息碼的並/串轉換及經線與驅動或線或驅動後輸出到所述的背板多主總線，定時發送信息碼；所述的時鐘分發，各業務板及主控板所使用的時鐘(CLK)是由本板的時鐘產生電路產生的。
所述的在控制電路的控制下進行信息碼的並/串轉換及經線與驅動或線或驅動後輸出到所述的背板多主總線，定時發送信息碼，進一步包括設置一衝突檢測電路和一定時控制電路；由衝突檢測電路對所述線與驅動或線或驅動的輸出信號及並/串轉換後的輸出信號進行衝突檢測；由定時控制電路根據衝突檢測結果控制並/串轉換，定時發送信息碼。
所述的由單板在位信息接收電路同時進行單板在位信息的數據接收和產生時鐘(CLK)，進一步包括由採樣判決電路接收來自多主背板總線上的信息碼；由串/並轉換電路將信息碼轉換成並行的單板在位信息數據；由信息處理電路從並行的單板在位信息數據中提取出單板在位信息並存儲；所述的時鐘(CLK)，由各板的主時鐘產生電路產生。
所述的信息處理電路上還設置有CPU接口，供CPU通過軟體獲取各單板的在位信息。
本發明的在背板上採用多主總線方式檢測單板的在位信息，整個多主方式的單板在位檢測總線體系，包括背板多主總線，單板在位信息發送電路、單板在位信息接收電路以及信息碼的信息格式四個要素。單板在位信息發送電路定時通過背板多主總線上報單板的在位信息，主控板通過單板在位信息接收電路獲取各單板的在位狀態，在位檢測總線使用的背板信號線的數目可以是1根、2根信號線，有利於節省背板的信號線資源，提高檢測結果的可靠性與及時性。而該在位信息檢測總線的時鐘模式則可以使用同步方式也可以使用異步方式，可根據設計要求選定。
本發明方法，通過對信息碼內容進行擴展，其背板多主總線還可以用於檢測單板的其它固有信息。
下面結合實施例及附圖進一步說明本發明的方法。
圖1是本發明的通過背板多主總線檢測單板在位方法的原理框圖。
圖2是採用同步多主方式時的單板在位信息發送的原理性框圖。
圖3是採用同步多主方式時的單板在位信息接收的原理性框圖。
圖4是採用異步多主方式時的單板在位信息發送的原理性框圖。
圖5是採用異步多主方式時的單板在位信息接收的原理性框圖。
參見圖1，本發明的通過背板多主總線檢測單板在位方法，是在主控板12上設置單板在位信息接收電路121，在各業務板11上設置單板在位信息發送電路111，並利用背板多主總線(單板在位檢測總線)13連接單板在位信息接收電路121與各單板在位信息發送電路111；各業務板11的單板在位信息發送電路111通過背板多主總線13定時向主控板12上報本板的在位信息；主控板12的單板在位信息接收電路121通過背板多主總線13接收由各業務板11的單板在位信息發送電路111所發送的本板在位信息，從而獲取本框中所有單板的在位狀態。
單板在位信息發送與單板在位信息接受，都可以採用硬體電路實現，其中的信息產生電路允許用軟體替代。單板在位信息，體現在信息碼中，信息碼格式應該包含單板地址、單板信息、校驗等內容，且由於採用總線方式，背板必需要採用線與驅動器或線或驅動器，且必需進行衝突檢測。
多主方式的單板在位檢測總線可以使用同步總線或異步總線來實現，即在位檢測總線的時鐘模式可以使用同步方式或異步方式。採用同步總線方式時總線的時鐘由主用主控板提供；採用異步總線方式時各單板使用本板自己的時鐘。
參見圖2，同步多主方式單板在位檢測總線的實現，包括在主控板上和各業務板上均設置單板在位信息發送電路，該單板在位信息發送電路主要包括在位信息數據發送和時鐘接收兩部分。
在位信息數據發送部分包括單板在位信息產生電路21，並/串轉換電路22、線與驅動器或線或驅動器23、定時控制電路24和衝突檢測電路25。單板上電時，單板在位信息產生電路21首先根據由背板輸入的槽位號生成單板在位信息，並進行信息碼數據鎖存；鎖存後的信息碼數據經過並/串轉換電路22並串轉換，送到線與驅動器或線或驅動器23，再輸出到背板多主總線13(DAT)。由於此總線是多主總線，需要進行衝突檢測，因此，分別從線與驅動器或線或驅動器23的輸出端及並/串轉換電路22的輸出端各引入一路檢測信號至衝突檢測電路25進行衝突檢測，並將檢測結果送到定時控制電路24，控制單板的在位信息數據發送部分定時發送在位信息碼。
時鐘接收部分負責整個單板在位信息發送電路的時鐘分發。對於業務板，圖中所有電路模塊使用的時鐘都是從背板多主總線13上接收的時鐘CLK；對於主控板，則還需在本板的時鐘接收部分與背板多主總線13間增加一時鐘選擇電路，並連接一本板時鐘，讓主用的主控板選擇使用該本板時鐘，而讓備用的主控板選擇使用背板輸入時鐘CLK。
參見圖3，同步多主方式單板在位檢測總線的實現，包括僅在主控板上設置單板在位信息接收電路，該單板在位信息接收電路主要包括在位信息數據接收和時鐘產生兩部分。
在位信息數據接收部分主要包括串/並轉換電路31和信息處理電路32。首先，串/並轉換電路31將來自背板多主總線13上的串行的單板在位信息數據(DAT)轉換成並行的數據；然後經過信息處理電路32從單板在位信息數據中提取出各單板的在位信息數據並存儲。通過在信息處理電路32上設置一CPU接口，可供設備的中央處理單元利用軟體並通過該CPU接口獲取所有單板的在位狀態。
時鐘產生部分設置有時鐘產生電路33，負責向圖2所示的單板在位信息接收電路111及背板多主總線13提供所需的時鐘CLK。但時鐘產生電路33的時鐘輸出受設備主、備主控板的主備狀態控制，即受時鐘輸出使能信號34的控制，是主用的主控板，則允許時鐘產生電路33輸出時鐘CLK，若是備用的主控板，則禁止時鐘產生電路33輸出輸出時鐘CLK，此時，在位信息數據接收部分所需的時鐘CLK由背板多主總線13提供。
同步多主方式時，單板信息碼的格式可定義如下，可包括起始位、單板地址位、單板在位信息位、校驗位、停止位等欄位內容。其中校驗位和停止位欄位為可選，信息碼的格式及每個欄位的長度均可以靈活定義，校驗形式也可以任意選擇。單板在位信息欄位包含了單板的在位狀態，同時還可以包含單板的類型等信息，可視設計需求靈活定義。
參見圖4，異步多主方式單板在位檢測總線的實現，包括在主控板上和各業務板上均設置單板在位信息發送電路，該單板在位信息發送電路主要包括在位信息數據發送和時鐘產生兩部分。
在位信息數據發送部分包括單板在位信息產生電路411，並/串轉換電路42、線與驅動器或線或驅動器43、定時控制電路44和衝突檢測電路45。單板上電時，單板在位信息產生電路41首先根據由背板輸入的槽位號生成單板在位信息，並進行信息碼數據鎖存；鎖存後的信息碼數據經過並/串轉換電路42並串轉換，送到線與驅動器或線或驅動器43，再輸出到背板多主總線13(DAT)。由於此總線是多主總線，需要進行衝突檢測，因此，分別從線與驅動器或線或驅動器43的輸出端及並/串轉換電路42的輸出端各引入一路檢測信號至衝突檢測電路45進行衝突檢測，並將檢測結果送到定時控制電路44，控制單板的在位信息數據發送部分定時發送在位信息碼。
時鐘產生部分由時鐘產生電路46產生整個單板在位信息發送電路的時鐘CLK。
圖4所示的異步多主方式單板在位檢測總線的單板信息發送電路，其結構與圖2所示的同步多主方式單板在位檢測總線的單板信息發送電路基本相同，工作原理也基本相同，區別僅在於所有電路模塊使用的同步時鐘CLK均由本板的時鐘產生電路46產生。
參見圖5，異步多主方式單板在位檢測總線的實現，包括僅在主控板上設置單板在位信息接收電路，該單板在位信息接收電路主要包括在位信息數據接收和時鐘產生兩部分。
在位信息數據接收部分主要包括採樣判決電路51、串/並轉換電路52和信息處理電路53。首先，由採樣判決電路51對來自背板多主總線13上的串行的單板在位信息數據(DAT)進行採樣判決，並送串/並轉換電路52將串行的單板在位信息數據(DAT)轉換成並行的數據；然後經過信息處理電路53從單板在位信息數據中提取出各單板的在位信息數據並存儲。通過在信息處理電路53上設置一CPU接口，可供設備的中央處理單元利用軟體並通過該CPU接口獲取所有單板的在位狀態。
時鐘產生部分設置有時鐘產生電路54，負責向本板的在位信息接收部分提供所需的時鐘CLK。
圖5所示的異步多主方式單板在位檢測總線的信息接收電路與圖3所示的同步多主方式單板在位檢測總線的信息接收電路，具有基本相同的結構與工作原理，區別在于于串/並轉換電路之前還需增加一個採樣判決電路，用於接收異步的串行數據，且所有電路模塊使用的同步時鐘均由本板的時鐘產生電路54產生。
異步多主方式下，單板在位信息碼的格式定義如下，包括起始位、單板地址位、單板在位信息位、校驗位、停止位共五個欄位的內容，其中校驗位和停止位欄位為可選。信息碼的格式及每個欄位的長度可以靈活定義，校驗形式也可以任意選擇。單板在位信息欄位包含了單板的在位狀態，同時還可以包含單板的類型等其它單板固有信息，可根據設計需求靈活定義。
綜上所述，本發明的通過背板多主總線的方式檢測單板在位的方法，可緩解主控板的背板信號資源的需求緊張程度，提高檢測結果的及時性和可靠性。具體實施時，可根據發送與接收電路的設計複雜程度以及背板信號資源的緊張程度綜合進行。
權利要求
1.一種檢測單板在位的方法，其特徵在於是一種主控板通過背板多主總線檢測單板在位的方法，包括在各單板上設置單板在位信息接收電路和/或單板在位信息發送電路，並利用背板多主總線連接單板在位信息接收電路與各單板在位信息發送電路；各單板在位信息發送電路通過背板多主總線定時向單板在位信息接收電路上報本板的在位信息；單板在位信息接收電路通過背板多主總線接收由各單板的單板在位信息發送電路所發送的本板在位信息。
2.根據權利要求1所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的單板在位信息，信息碼數據至少包括有起始位欄位、單板地址欄位與包含了單板在位狀態的單板信息欄位。
3.根據權利要求2所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的單板在位信息，信息碼數據還包括有校驗位欄位和停止位欄位；所述的單板信息欄位中還包含有單板類型信息。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的單板在位信息，信息碼格式、各欄位長度是採用自定義方式。
5.根據權利要求1所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的背板多主總線是使用同步多主方式單板在位檢測總線實現的，進一步包括在所述的主控板上與各業務板上同時設置單板在位信息發送電路，和僅在主控板上設置單板在位信息接收電路；由單板在位信息發送電路同時進行單板在位信息的數據發送和進行整個單板在位信息數據發送的時鐘分發；由單板在位信息接收電路同時進行單板在位信息的數據接收和產生時鐘(CLK)。
6.根據權利要求5所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的由單板在位信息發送電路同時進行單板在位信息的數據發送和進行整個單板在位信息數據發送的時鐘分發，進一步包括各單板上電後，由其單板在位信息發送電路根據背板輸入的槽位信號生成本板的在位信息，並進行信息碼鎖存，和在控制電路的控制下進行信息碼的並/串轉換及經線與驅動或線或驅動後輸出到所述的背板多主總線，定時發送信息碼；所述的時鐘分發，各業務板所使用的時鐘(CLK)是從所述的背板多主總線上接收的，主控板上所使用的時鐘是通過時鐘選擇電路，為主用主控板選擇使用本板時鐘，和為備用主控板選擇使用從背板多主總線上接收的時鐘(CLK)。
7.根據權利要求6所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的在控制電路的控制下進行信息碼的並/串轉換及經線與驅動或線或驅動後輸出到所述的背板多主總線，定時發送信息碼，進一步包括設置一衝突檢測電路和一定時控制電路；由衝突檢測電路對所述線與驅動或線或驅動的輸出信號及並/串轉換後的輸出信號進行衝突檢測；由定時控制電路根據衝突檢測結果控制並/串轉換，定時發送信息碼。
8.根據權利要求5所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的由單板在位信息接收電路同時進行單板在位信息的數據接收和產生時鐘(CLK)，進一步包括由串/並轉換電路將信息碼轉換成並行的單板在位信息數據；由信息處理電路從並行的單板在位信息數據中提取出單板在位信息並存儲；由主用主控板的主時鐘產生電路產生所述的時鐘(CLK)，並送主用主控板的串/並轉換電路、信息處理電路和送所述的背板多主總線；備用主控板的主時鐘產生電路輸出禁止，備用主控板的串/並轉換電路、信息處理電路所需的時鐘(CLK)由背板多主總線提供。
9.根據權利要求8所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的信息處理電路上還設置有CPU接口，供CPU通過軟體獲取各單板的在位信息。
10.根據權利要求1所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的背板多主總線是使用異步多主方式單板在位檢測總線實現的，進一步包括在所述的主控板上與各業務板上同時設置單板在位信息發送電路，和僅在主控板上設置單板在位信息接收電路；由單板在位信息發送電路同時進行單板在位信息的數據發送和進行整個單板在位信息數據發送的時鐘分發；由單板在位信息接收電路同時進行單板在位信息的數據接收和產生時鐘(CLK)。
11.根據權利要求10所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的由單板在位信息發送電路同時進行單板在位信息的數據發送和進行整個單板在位信息數據發送的時鐘分發，進一步包括各單板上電後，由其單板在位信息發送電路根據背板輸入的槽位信號生成本板的在位信息，並進行信息碼鎖存，和在控制電路的控制下進行信息碼的並/串轉換及經線與驅動或線或驅動後輸出到所述的背板多主總線，定時發送信息碼；所述的時鐘分發，各業務板及主控板所使用的時鐘(CLK)是由本板的時鐘產生電路產生的。
12.根據權利要求11所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的在控制電路的控制下進行信息碼的並/串轉換及經線與驅動或線或驅動後輸出到所述的背板多主總線，定時發送信息碼，進一步包括設置一衝突檢測電路和一定時控制電路；由衝突檢測電路對所述線與驅動或線或驅動的輸出信號及並/串轉換後的輸出信號進行衝突檢測；由定時控制電路根據衝突檢測結果控制並/串轉換，定時發送信息碼。
13.根據權利要求11所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的由單板在位信息接收電路同時進行單板在位信息的數據接收和產生時鐘(CLK)，進一步包括由採樣判決電路接收來自多主背板總線上的信息碼；由串/並轉換電路將信息碼轉換成並行的單板在位信息數據；由信息處理電路從並行的單板在位信息數據中提取出單板在位信息並存儲；所述的時鐘(CLK)，由各板的主時鐘產生電路產生。
14.根據權利要求13所述的一種檢測單板在位的方法，其特徵在於所述的信息處理電路上還設置有CPU接口，供CPU通過軟體獲取各單板的在位信息。
全文摘要
本發明涉及一種檢測單板在位的方法,是一種主控板通過背板多主總線檢測單板在位的方法。包括背板多主總線,在位信息發送與接收電路以及信息格式四個要素。在各單板上設置單板在位信息接收電路和/或單板在位信息發送電路,並利用背板多主總線連接信息發送與接收電路;各發送電路通過背板總線定時向接收電路上報本板的在位信息;接收電路通過背板總線接收由各發送電路所發送的本板在位信息。可節省背板信號資源,提高檢測結果的及時、可靠性。
文檔編號G06F11/22GK1379330SQ01111098
公開日2002年11月13日 申請日期2001年4月6日 優先權日2001年4月6日
發明者謝壽波, 李振亞, 張明, 項能武 申請人:華為技術有限公司