CN100361047C - 提高总线传输可靠性的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高总线传输可靠性的方法及装置。本发明的核心为：单板复位时，由单板逻辑处理部分向单板CPU(中央处理单元)发送软复位信号，并由单板CPU进行单板软复位处理；当单板软复位处理完成后，再由单板逻辑处理部分通知单板硬件进行硬件复位处理。因此，本发明可以令单板自己有效的控制产生复位信号后的复位处理过程，保证在确定关闭总线传输及其它资源后，才进行单板芯片(硬件)的复位处理，极大提高系统总线传输的可靠性；而且，本发明具有实现简单，应用方便，且占用资源少等优点。

Description

提高总线传输可靠性的方法及装置

技术领域

本发明涉及总线式通信技术领域，尤其涉及一种提高总线传输可靠性的方法及装置。

背景技术

目前的总线式通信系统如图1所示，通常整个系统由一块主控单板和多块接口单板组成，主控单板和接口单板都通过背板上的背板总线back planebus进行互相通信，比如上报消息，下发路由等等；同时，接口单板和接口单板之间的通信也是通过背板总线，比如接口板之间的报文转发等。接口单板和主控单板可以统称为单板。

为了保证通信系统的可靠性，目前在总线式通信系统中采用了负荷分担、主备备份机制、故障隔离等技术。但是，设计者却忽视了复位给系统带来的影响，例如，一个单板正在利用背板总线Back Plane Bus和其它单板进行通信，此时该单板发生复位，如果没有及时释放总线，则将会导致总线不可用，降低了系统的可靠性。

目前的一种复位方式就是：一旦满足复位条件，单板直接复位，即不对总线进行任何操作。这种不对总线进行任何保护的方法，存在以下缺点：

(1)总线容易被吊死，即总线中的数据信号或者控制信号处于固定电平，导致总线不可用；

(2)其它单板在一段时间甚至长时间内不能取得总线的控制权，无法进行正常的业务传输，并可能进一步导致其它单板复位，严重影响通信过程中业务的可靠传输。

对于可能出现的上述各情况，都将对系统的稳定性、可靠性造成恶劣的影响，甚至导致总线通信系统瘫痪。

目前的另一种复位方法为：在单板复位之前，先在背板总线上发出命令：要求立即停止所有与该单板有关的通信，然后等待一定的时间后复位该单板。这种方法虽然可以在一定程度上避免前一种复位方式存在的部分问题，但是仍然存在以下缺点：

(1)该方法是纯软件方法，由于存在竞争、任务(进程)优先级的原因，因此以该方法来保证总线空闲应该是不可靠的；

(2)由于看门狗复位或者人工复位的复位信号直接发送到单板CPU，使得看门狗或者人工复位后，单板会立即复位，软件根本无法进行预先处理，因此该方法无法及时检测到看门狗复位或者人工复位的复位信号，导致一旦发生看门狗复位或者人工复位，无法可靠地保证总线空闲。

因此，这种复位方法仍然不能完全解决目前存在的影响到总线传输可靠性的一些问题。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种提高总线传输可靠性的方法及装置，以保证单板复位时，不会影响到总线的业务传输，从而提高了总线传输的可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种提高总线传输可靠性的方法，包括：

A、单板非上电复位时，单板逻辑处理部分向单板CPU(中央处理单元)发送软复位信号；

B、单板CPU收到所述的软复位信号后，进行单板软复位处理；

C、单板软复位处理完成后，单板逻辑处理部分通知单板进行硬件复位处理。

所述的步骤A还包括：

单板逻辑处理部分根据复位信号的电平值的特征区别单板复位是上电复位还是非上电复位；

且当所述的单板复位为上电复位时，不再执行步骤B和步骤C，而是由单板逻辑处理部分直接向单板CPU和单板发送硬件复位信号，进行硬件复位处理。

所述的步骤A还包括：

单板复位时，单板逻辑处理部分接收经过滤波处理后的复位信号。

所述的提高总线传输可靠性的方法中，步骤B所述的单板软复位处理包括：

停止总线传输，释放总线，并可选地包括释放其他资源的操作处理。

所述的步骤C还包括：

单板逻辑处理部分向单板CPU发送复位信号后延迟设定的时间后，或者收到单板CPU返回的复位确认消息时，确定单板软复位处理完成。

本发明还提供了一种提高总线传输可靠性的装置，包括：

单板逻辑处理部分：与总线相连的单板复位时，该单板逻辑处理部分接收复位信号，并向单板CPU发送软复位信号，当单板CPU软复位处理完成后，该单板逻辑处理部分再向硬件复位处理部分发送复位信号；

单板CPU：单板CPU接收所述的软复位信号并进行软复位处理；

硬件复位处理部分：接收所述单板逻辑处理部分发来的复位信号，并进行硬件复位处理。

所述的提高总线传输可靠性的装置中，还包括：

所述的单板逻辑处理部分还通过复位信号延时处理部分与硬件复位处理部分相连，且所述的复位信号延时处理部分用于接收复位信号并进行延时处理后，通知各单板硬件进行复位处理；所述的复位信号延时处理部分可以内置于单板逻辑处理部分中，也可以独立于单板逻辑处理部分设置。

所述的装置还包括：

滤波处理模块：与单板逻辑处理部分的输入端相连，接收复位信号并进行滤波处理后发送给单板逻辑处理部分。

所述的单板CPU是通过不可屏蔽中断引脚或软复位引脚与单板逻辑处理部分的输出复位信号相连。

所述的单板逻辑处理部分的输入端还连接设置有复位信号识别模块，所述的复位信号识别模块包括：

两个电压监控器件，用于输出两路复位信号，单板逻辑处理部分根据两路复位信号可以判断单板复位为上电复位还是非上电复位，输出的复位信号输入到单板逻辑处理部分，所述的电压监控器件还分别与产生上电复位信号的复位信号源及产生非上电复位信号的复位信号源相连。

所述的单板逻辑处理部分还通过复位信号展宽处理部分与硬件复位处理部分相连，所述的复位信号展宽处理部分用于将所述的复位信号的有效电平持续的时间加长。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

(1)本发明可以令单板自己有效的控制产生复位信号后的复位处理过程，并且对复位信号进行了滤波、展宽等处理，因此，可以避免因为复位不稳定、毛刺、时长不够等导致的不确定影响；

(2)本发明中确定了关闭总线传输及其它资源和复位单板中芯片(硬件)先后次序，极大提高系统总线传输的可靠性；

(3)本发明实现简单，应用方便，且占用资源少；

(4)本发明中单板逻辑处理部分独立于单板CPU的操作系统，使得本发明具有良好的可移植性，即可以重复应用于其他需要进行相应的复位处理的单板中。

附图说明

图1为总线通信系统的结构示意图；

图2为本发明所述的方法的流程图；

图3为本发明所述的装置的原理示意图；

图4为确定是否为上电复位的电路原理图；

图5为图4中各信号的时序图。

具体实施方式

本发明的目的是实现针对系统总线进行很好的控制，以有效防止由于复位而吊死、长时间占用总线所可能导致网络设备系统失控的恶果。

本发明提供了一种提高总线传输可靠性的方法，如图2所示，具体包括以下各步骤：

步骤21：当连接于总线上的单板复位时，单板逻辑处理部分将收到来自复位源的复位信号；

为保证单板逻辑处理部分接收的复位信号的可靠性，当单板复位时，还需要对接入单板逻辑处理部分的复位信号进行滤波处理。

所述的单板复位包括：上电复位和非上电复位，此时，单板逻辑处理部分根据复位信号的电平值的特征区别单板复位是上电复位还是非上电复位；

当所述的单板复位为上电复位时，则不再执行步骤22，而是由单板逻辑处理部分直接向单板CPU和单板硬件发送复位信号，分别进行软件及硬件的复位操作处理；

在单板中，对于上电启动顺序有一定要求，因此如果对上电复位也采用延时，将会打乱启动顺序，因此，如果单板复位为上电复位，则需要同时进行单板软件及硬件的复位操作处理；

步骤22：单板逻辑处理部分首先需要向单板CPU发送软复位信号，通知单板CPU进行软复位处理；

步骤23：单板CPU收到所述的软复位信号后，进行单板软复位处理，所述的软复位处理包括：停止总线传输、释放总线，并可选地包括释放其他资源的操作处理，所述的释放其他资源进一步包括：停止硬盘的操作、停止网口的传输等等；

所述的软复位处理可以保证总线的可靠空闲；

步骤24：单板软复位处理完成后，由单板逻辑处理部分通知单板进行硬件复位处理，最终完成整个复位处理过程；

在该步骤中，可以在单板逻辑处理部分向单板CPU发送软复位信号后延迟设定的时间后，或者收到单板CPU返回的软复位确认消息时，确定单板软复位处理完成；

也就是说，为保证进行硬件复位时软复位处理已经完成，单板逻辑处理部分可以在向单板CPU发送软复位信号后延迟一段时间后，再向单板硬件发送复位通知，进行硬件复位处理，还可以采用的方案是单板CPU完成软复位处理后向单板逻辑处理部分返回复位确认消息，当单板逻辑处理部分收到所述的软复位确认消息时，则向单板硬件发送复位通知，进行硬件复位处理。

本发明还提供了一种提高总线传输可靠性的装置，参见图3，具体包括：

单板逻辑处理部分：与总线相连的单板复位时，单板逻辑处理部分从复位源接收复位信号，并向单板CPU发送软复位信号，当单板CPU软复位处理完成后，再向硬件复位处理部分发送复位信号；

单板CPU：单板CPU接收所述的复位信号并进行软复位处理，如前面所述，软复位处理包括：停止总线传输、释放总线，并可选地包括释放其他资源的操作处理停止总线传输、释放总线，并可选地包括释放其他资源的操作处理，对于不同的单板具体的软复位处理操作略有不同；

硬件复位处理部分：接收复位信号，并进行硬件复位处理，所述的硬件复位处理主要包括：令其输出持续的满足各芯片(硬件)要求的有效电平；即由单板逻辑处理部分产生真正的复位信号，对单板中芯片(硬件)进行复位；

为保证单板硬件复位处理为在软复位处理完成后进行，所述的单板逻辑处理部分还通过复位信号延时处理部分与硬件复位处理部分相连，且所述的复位信号延时处理部分用于接收复位信号并进行延时处理后，通知各单板硬件进行复位处理，这样便可以保证进行单板硬件复位时，单板CPU可靠完成软复位处理工作，从而避免了总线被吊死等情况的发生。

为保证单板硬件复位处理为在软复位处理完成后进行，还可以采用的方法是所述的单板CPU进行软复位处理后向单板逻辑处理部分发送软复位确认消息，单板逻辑处理部分收到所述的软复位确认消息后，便可以确定软复位处理工作完成；即可以从单板CPU引一根线到单板逻辑处理部分，通知单板逻辑处理部分软复位完成。

为保证单板逻辑处理部分收到的复位信号的可靠性，本发明所述的装置还包括滤波处理模块，所述的滤波处理模块与单板逻辑处理部分的输入端相连，接收复位信号并进行滤波处理后发送给单板逻辑处理部分，以便于去掉复位信号中的干扰信号，获得干净的复位信号。

所述的单板逻辑处理部分还通过复位信号展宽处理部分与硬件复位处理部分相连，所述的复位信号展宽处理部分用于将所述的复位信号的有效电平持续的时间加长；而且，如图3所示，所述的复位信号展宽处理部分与复位信号延时处理部分可以设置为同一模块，即复位信号延时、展宽处理部分；所述的复位信号延时、展宽处理部分可以内置于单板逻辑处理部分中，也可以独立于单板逻辑处理部分设置。

所述的单板CPU是通过不可屏蔽中断引脚或软复位引脚与单板逻辑处理部分的输出软复位信号相连，具体的连接方式可以采用如下方式：

将由单板逻辑处理部分出来的软复位信号和单板CPU的中断引脚相连，如果单板CPU中有不可屏蔽中断引脚(Nonmaskable Interrupt，NMI)，可以采用NMI引脚和软复位信号相连；

一些单板CPU，如MPC750/XPC750、MPC8260有一个软复位引脚(/SRESET)，可以将所述的软复位信号和该引脚相连。

在单板中，对于上电启动顺序有一定要求，如果对上电复位也采用延时，将会打乱要求的启动顺序，导致系统无法正常启动。因此，所述的单板逻辑处理部分的输入端还连接设置有用于识别出上电复位信号的复位信号识别模块，以区分复位源传输过来的复位信号是上电复位还是非上电复位产生的复位信号。

所述的复位信号识别模块可以采用两个电压监控器件实现区分上电复位和非上电复位的功能。所述的两个电压监控器件，输出两路复位信号，每个电压监控器件输出一路复位信号，单板逻辑处理部分根据两路复位信号的电平状态便可以判断单板复位为上电复位还是非上电复位，输出的复位信号输入到单板逻辑处理部分，所述的电压监控器件还分别与产生上电复位信号的复位信号源及产生非上电复位信号的复位信号源相连，上电复位信号的复位信号源为单板电源，非上电复位信号的复位信号源可以为人工复位电源端。

如图4和图5所示，所述的电压监控器件可以选用MAX708、ADM708或SP708芯片，所述的各708芯片的工作原理是：当电压低于某一电平时，就会输出复位信号或告警信号。在单板上电的时候，上电复位信号Reset1和非上电复位信号Reset2均输出有效电平，之后只有Reset2有可能输出有效电平，在单板逻辑处理部分中，通过端口映射实现其它复位源比如：看门狗复位、人工复位、总线复位有效时，等同于非上电复信号Reset2输出有效电平，所述的端口映射是指将直接引入到非上电复位信号Reset2接入单板逻辑处理部分的接入端处。这样只要上电复位信号Reset1和非上电复位信号Reset2同时有效，就认为是上电复位，不做软复位处理，也就无需对复位信号进行延时处理，而直接对单板硬件进行复位即可，如图5所示，图中上电复位信号Reset1和非上电复位信号Reset2同时有效，则硬件复位信号有效，需要进行硬件复位；但是，当非上电复位信号Reset2单独有效时，为看门狗复位、人工复位、总线复位等非上电复位，则单板CPU软复位信号有效，需要先通过单板CPU进行软复位处理，如果设置有软复位确认信号，则当软复位完成后，软复位确认信号有效，通知单板逻辑处理部分软复位处理操作完成，然后再进行硬件复位处理。

本发明中，由于单板逻辑处理部分独立于单板CPU工作，当发生了复位后，总是能够及时发出相应的复位信号，通知单板CPU停止总线传输(即软复位处理)；而且如果发生看门狗或者人工复位或者总线复位命令，单板逻辑处理部分(即逻辑芯片)不是马上向硬件复位处理部分输出硬件复位信号，而是先向单板CPU输出软复位信号，等一段时间或者单板CPU完成软复位工作后，再进行硬件复位，最终实现真正的复位处理，有效地避免了现有技术所存在的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种提高总线传输可靠性的方法，其特征在于，包括：

A、单板非上电复位时，单板逻辑处理部分向单板CPU发送软复位信号；

B、单板CPU收到所述的软复位信号后，进行单板软复位处理；

C、单板软复位处理完成后，单板逻辑处理部分通知单板进行硬件复位处理。

2、根据权利要求1所述的提高总线传输可靠性的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

单板逻辑处理部分根据复位信号的电平值的特征区别单板复位是上电复位还是非上电复位；

且当所述的单板复位为上电复位时，不再执行步骤B和步骤C，而是由单板逻辑处理部分直接向单板CPU和单板发送硬件复位信号，进行硬件复位处理。

3、根据权利要求1或2所述的提高总线传输可靠性的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

单板复位时，单板逻辑处理部分接收经过滤波处理后的复位信号。

4、根据权利要求1或2所述的提高总线传输可靠性的方法，其特征在于，步骤B所述的单板软复位处理包括：

停止总线传输，释放总线，并可选地包括释放其他资源的操作处理。

5、根据权利要求1或2所述的提高总传输可靠性的方法，其特征在于，所述的步骤C还包括：

单板逻辑处理部分向单板CPU发送复位信号后延迟设定的时间后，或者收到单板CPU返回的复位确认消息时，确定单板软复位处理完成。

6、一种提高总线传输可靠性的装置，其特征在于，包括：

单板逻辑处理部分：与总线相连的单板非上电复位时，该单板逻辑处理部分接收复位信号，并向单板CPU发送软复位信号，当单板CPU软复位处理完成后，该单板逻辑处理部分再向硬件复位处理部分发送复位信号；

单板CPU：单板CPU接收所述的软复位信号并进行软复位处理；

硬件复位处理部分：接收所述单板逻辑处理部分发来的复位信号，并进行硬件复位处理。

7、根据权利要求6所述的提高总线传输可靠性的装置，其特征在于：

所述的单板逻辑处理部分还通过复位信号延时处理部分与硬件复位处理部分相连，且所述的复位信号延时处理部分用于接收复位信号并进行延时处理后，通知各单板硬件进行复位处理；所述的复位信号延时处理部分可以内置于单板逻辑处理部分中，也可以独立于单板逻辑处理部分设置。

8、根据权利要求6或7所述的提高总线传输可靠性的装置，其特征在于，所述的装置还包括：

滤波处理模块：与单板逻辑处理部分的输入端相连，接收复位信号并进行滤波处理后发送给单板逻辑处理部分。

9、根据权利要求6或7所述的提高总线传输可靠性的装置，其特征在于，所述的单板CPU是通过不可屏蔽中断引脚或软复位引脚与单板逻辑处理部分的输出复位信号相连。

10、根据权利要求6或7所述的提高总线传输可靠性的装置，其特征在于，所述的单板逻辑处理部分的输入端还连接设置有复位信号识别模块，所述的复位信号识别模块包括：

两个电压监控器件，用于输出两路复位信号，单板逻辑处理部分根据两路复位信号可以判断单板复位为上电复位还是非上电复位，输出的复位信号输入到单板逻辑处理部分，所述的电压监控器件还分别与产生上电复位信号的复位信号源及产生非上电复位信号的复位信号源相连。

11、根据权利要求6所述的提高总线传输可靠性的装置，其特征在于：

所述的单板逻辑处理部分还通过复位信号展宽处理部分与硬件复位处理部分相连，所述的复位信号展宽处理部分用于将所述的复位信号的有效电平持续的时间加长。

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