CN101017452A - 顺序上电装置、方法及单板卡 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种顺序上电装置和方法，其中装置包括：定时译码电路和缓启输出执行电路。方法包括：单板卡接收到来自于背板槽位的槽位号信号后，根据该槽位号信号生成定时信号；根据该定时信号设定的定时时间向该单板卡的缓启动电路发送启动信号，使该单板卡上电。通过本发明，通过各单板卡所在槽位号信号的控制实现了各单板卡的顺序上电，使各单板卡的顺序上电不受主控板卡的控制，消除了由于主控板卡发生故障而造成的对各单板卡供电性能的影响，提高了系统的可靠性也降低了制造成本。

Description

顺序上电装置、方法及单板卡
技术领域
本发明涉及一种系统或设备的上电技术，尤其涉及一种在多插卡系统中，实现对多个单板卡进行顺序上电的顺序上电的技术。
背景技术
多插卡系统是指能够支持插接多个单板卡的系统。在这种系统中，多个单板卡通过系统背板的槽位插接在系统中，系统通过槽位向单板卡供电。多插卡系统在上电时，由于各单板卡的容性负载较大，因此会存在较大的冲击电流，  为了减少上电时的冲击电流对电源及单板卡性能的影响，要求各单板卡槽位按一定的时间间隔顺序上电。
现有的顺序上电方案如图1所示。系统的背板上设置有槽位1-4等多个槽位用于插接单板卡；另外还设置有主控槽位0用于插接主控板卡(图中未标出)。进行上电操作时，主控板卡先上电，然后控制各单板卡进行顺序上电，电源模块通过背板为插接于槽位上的单板卡供电，同时将槽位号发送给单板卡。现有技术的缺陷在于：主控板卡一旦发生故障需要维修，就要进行带电更换，那么就出现各单板卡都要掉电的情况，并且主控板卡一旦出现误操作也会导致单板卡的断电，出现异常。总之，主控板卡的故障会影响到整个多插卡系统的供电的可靠性。
发明内容
本发明要解决的问题是：现有多插卡系统中控制各个单板卡顺序上电的主控板卡对系统可靠性影响较大。
为了解决上述问题，本发明的一个实施例是提供了一种顺序上电装置，设置于多插卡系统中的单板卡上，所述单板卡上还设置有缓启动电路，其中，所述顺序上电装置包括：定时译码电路和缓启输出执行电路，
所述定时译码电路用于根据所述单板卡接收到的来自于所述多插卡系统的槽位号信号生成相应的延时时间，当延时时间到达后向所述缓启输出执行电路发送开启控制信号；
所述缓启输出执行电路用于当接收到所述开启控制信号后，向所述单板卡的缓启动电路发送启动信号。
为了解决上述问题，本发明的另一个实施例是提供了一种顺序上电方法，包括：
单板卡接收到来自于背板槽位的槽位号信号后，根据所述槽位号信号生成相应的延时时间；
所述延时时间到达后，向所述单板卡的缓启动电路发送启动信号，使所述单板卡上电。
因此，通过本发明，通过各单板卡所在槽位号信号的控制实现了各单板卡的顺序上电，使各单板卡的顺序上电不受主控板卡的控制，消除了由于主控板卡发生故障而造成的对各单板卡供电性能的影响，提高了系统的可靠性也降低了制造成本。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为现有技术中的顺序上电方案示意图；
图2为本发明实施例1所述顺序上电装置结构示意图；
图3为图2所示定时译码电路结构示意图；
图4为本发明实施例2所述顺序上电装置中的定时译码电路结构示意图；
图5为本发明实施例3所述顺序上电装置结构示意图；
图6为本发明实施例4所述顺序上电方法流程图；
图7为本发明实施例1所述缓启输出执行电路的电路图；
图8为本发明实施例3所述上电电压比较电路的电路图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种顺序上电装置，如图2所示，为一装置有本实施例所述顺序上电装置10的单板卡内部结构示意图。该顺序上电装置10包括定时译码电路11和缓启输出执行电路13。其中，顺序上电装置10中的各部分电路均由单板卡的供电线20供电。
当该单板卡插接到系统背板的槽位(图中未标出)上，系统开始供电时，系统通过槽位经供电线20上电，并且系统还通过槽位向该单板卡发送本槽位的槽位号信号，由于此时的缓启动电路12尚未启动，因此供电线20还不能为该单板卡的负载供电；定时译码电路11对槽位号信号译码后生成相应的定时信号发送给缓启输出执行电路13；缓启输出执行电路13用于根据该延时信号设定的定时时间向该单板卡的缓启动电路12发送启动信号，使缓启动电路12启动，为该单板卡上电。
具体地，本实施例所述的定时译码电路11可以由电阻电容元件及译码器组成，为了方便说明，假设本实施例所述系统共具有16个槽位，每个槽位的槽位号为四位二进数。相应地，如图3所示，定时译码电路11包括16个并联电容C1-C16与一个电阻R相串联连接。并且并联电容C1-C16中的每个电容还串联设置有一电子开关K1-K16，来自于背板槽位的槽位号信号经译码器112译码后控制电子开关K1-K16；电阻R不与电容C1-C1相连接的一端与该单板卡的供电线20相连；电容C1-C16不与电阻R相连接的一端与地线相连；定时信号从电阻R与电容C1-C16相连接的一端引出连接到缓启输出执行电路13。
上电操作时，电子开关K1-K16均处于打开状态，译码器112对来自于背板槽位的槽位号信号进行译码，将四位二进数译码为十六位二进制数。译码真值表如表1所示，
表1
    槽位序号     二进制的槽位号信号   译码输出值
    1     0000   0000  0000  0000  0000
    2     0001   0000  0000  0000  0001
    3     0010   0000  0000  0000  0011
    4     0011   0000  0000  0000  0111
    ……   ……
    16     1111   1111  1111  1111  1111
举例来说，第3个序号的槽位号信号为0010，则经过译码后的槽位号信号为0000 0000 0000 0011，控制相应的电子开关打开。具体地，可以预先设置当译码后的槽位号信号中的某一位为0时打开相应的电子开关，或者也可以令某一位为1时打开相应的电子开关。如果采用后者，则电子开关K15、K16被打开，使电容C15、C16接入到定时译码电路11中。由于电容的延时作用产生相应的延时时间，该多插卡系统中的多个单板卡的延时时间各不相同；当延时时间到达后向缓启输出执行电路13发送开启控制信号，缓启输出执行电路13接收到该开启信号后开启，并输出启动信号给缓启动电路12，以实现对该单板卡的上电。具体的缓启输出执行电路13如图7所示。
此处需要指出的，电子开关K1-K16可以为晶体管、场效应管、继电器或模拟开关。各并联电容C1-C16的电容值可以根据定时时间的需要设置为相同的或者不同的。其中如果各电容值被设置为相同，则有利于简化装置的装配和设计。
通过本实施例所述装置，通过各单板卡所在槽位号信号的控制实现了各单板卡的顺序上电，使各单板卡的顺序上电不受主控板卡的控制，消除了由于主控板卡发生故障而造成的对各单板卡供电性能的影响，提高了系统的可靠性也降低了制造成本。
实施例2
实施例1所述定时译码电路11中采用的电容元件的个数需要与槽位个数相同，以产生不同的定时时间实现顺序上电，并且还需要译码器进行译码，因此需要的元器件较多。本实施例提供了另一种顺序上电装置，如图4所示，
与实施例1相比，本实施例的定时译码电路11中不需要设置译码器12。具体地，定时译码电路11中结构如图4所示，仍然由电阻R，多个并联电容及相应的电子开关组成，其连接关系与实施例1类似，但并联电容的个数大大减少，与槽位号信号的位数相同。
具体地，假设该多插卡系统中也有16个槽位，每个槽位的槽位号仍为四位二进数。本实施例中的并联电容也只需有四个，即C1-C4，相应的电子开关为K1-K4。其中，每个电容的电容值互不相同，且不同电容的电容值的和也不相同，使得不同的槽位号信号可以对应于不同的延时时间。具体地，每个电容的电容值可以分别根据槽位号信号的二进制数的权值进行设置。本例中，槽位号信号为四位，相应的权值分为别为8、4、2、1。则相应的电容C1-C4的电容值可以为8C、4C、2C、1C。其中，C表示一个基本单位的电容值。具体对应关系如表2所示，
表2
    槽位序号     二进制的槽位号信号     对应的电容值
    1     0000     0C
    2     0001     1C
    3     0010     2C
    4     0011     1C+2C
    ……     ……
    16     1111     1C+2C+4C+8C
上电操作时，电子开关K1-K4均处于打开状态，背板槽位的槽位号信号不通过译码而直接控制电子开关K1-K4的状态。具体地，可以预先设置当译码后的槽位号信号中的某一位为0时打开相应的电子开关，或者也可以令某一位为1时打开相应的电子开关。如果采用后者，则如表2所示，对于第3槽位，其槽位号信号为0011，相应的电子开关K3、K4被打开，使电容C1、C2接入到定时译码电路11中。总共的电容值为2C+1C＝3C。由于电阻电容电路的延时作用产生定时信号发送给缓启输出执行电路13，缓启输出执行电路13根据该定时信号设定的定时间输出启动信号给缓启动电路12，以实现对该单板卡的上电。
通过本实施例所述装置，通过各单板卡所在槽位号信号的控制实现了各单板卡的顺序上电，使各单板卡的顺序上电不受主控板卡的控制，消除了由于主控板卡发生故障而造成的对各单板卡供电性能的影响，提高了系统的可靠性也降低了制造成本。另外，与实施例1相比，还减少了元器件的个数，降低了设计难度也进一步降低了制造成本。
实施例3
在实际应用中，单板卡插入到背板槽位过程中，供电线20上的上电电压是以一定斜率缓慢上升的，如果在电压上升过程中即开启后续电路，则有可能导致电压跌落，电路工作异常，造成斜率上升问题。另外，单板卡与背板槽位的机械接触还会使上电电压发生抖动。为了解决上述问题，本实施例提供了另一种顺序上电装置，如图5所示，
顺序上电装置10中除了设置有实施例2中的定时译码电路11和缓启输出执行电路以外，还设置有上电电压比较电路14和消抖电路15，与定时译码电路11顺序连接。
其中，上电电压比较电路14用于比较供电线20上的上电电压，当该上电电压达到预定值后向消抖电路15发送开启控制信号。具体地，该上电电压比较电路14中可以设置一个三极管，其输入电压由分压电阻提供，通过设置分压电阻的分压比可以调整三极管的开启电压值。当上电电压缓慢上升达到该开启电压值后，使三极管打开向消抖电路15发送开启控制信号。由于通过上电电压比较电路14使得上电电压停止斜率上升之后才开启后续电路，因此解决了斜率上升问题。上电电压比较电路14的电路图如图8所示。
消抖电路15接收到上电电压比较电路14的开启控制信号后开启，达到一定的延时时间后向定时译码电路11发送开启控制信号。具体地，消抖电路15中可以设置电容电阻延时电路，用于当消抖电路15开启后产生一定的延时时间。由于上电电压的抖动仅在上电开始阶段存在，通过消抖电路15的延时作用，当上电电压抖动消除后才开启后后续电路，因此可以达到消除抖动、稳定电压的目的。
此处需要说明的是，上述上电电压比较电路14和消抖电路15可以根据实际需要，在顺序上电装置10中只设置其中的一个电路或者两个电路都设置。例如，如果不需要消除上电电压抖动，也可以只设置上电电压比较电路14而不设置消抖电路15，则上电电压比较电路14比较上电电压达到预定值后直接开启定时译码电路11。
另外，在定时译码电路11和缓启输出执行电路13之间还可以设置定时电压比较电路16，用于设定一个开启电压值，使得当来自于定时译码电路11的开启控制电路达到该开启电压值后才开启本电路，并向缓启输出执行电路13发送开启控制信号。具体地，定时电压比较电路16中可以设置相串联的三极管和稳压二极管，由稳压二极管设定三极管的开启电压值。通过设置稳压二极管使开启电压值更加稳定。
实施例4
本实施例提供了一种顺序上电方法，如图6所示包括：
步骤101，检测到单板卡的供电线上有上电电压时，对上电电压进行电压比较，当该上电电压达到预定的电压值后执行步骤102，以解决上电电压的斜率上升问题。
步骤102，延迟一定时间以消除上电电压的抖动，使上电电压输出更稳定，当延时时间到达后执行步骤103。
步骤103，单板卡接收到来自于背板槽位的槽位号信号后，根据该槽位号信号生成相应的延时时间，当该延时时间到达后向该单板卡的缓启动电路发送启动信号，使缓启动电路启动，为该单板卡上电。具体地，可以根据定时译码电路结构的不同，可以先对该槽位号信号进行译码，根据译码后的槽位号信号生成相应的延时时间。具体的定时译码电路结构可以参见实施例1-3。
此处需要指出的是，步骤101和102并不是必须的步骤，可以根据需要进行取舍。
通过本实施例所述方法，通过各单板卡所在槽位号信号的控制实现了各单板卡的顺序上电，使各单板卡的顺序上电不受主控板卡的控制，消除了由于主控板卡发生故障而造成的对各单板卡供电性能的影响，提高了系统的可靠性也降低了制造成本。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1、一种顺序上电装置，设置于多插卡系统中的单板卡上，所述单板卡上还设置有缓启动电路，其特征在于所述顺序上电装置包括：定时译码电路和缓启输出执行电路，
所述定时译码电路用于根据所述单板卡接收到的来自于该单板卡所在槽位的槽位号信号生成相应的延时时间，当延时时间到达后向所述缓启输出执行电路发送开启控制信号；
所述缓启输出执行电路用于当接收到所述开启控制信号后，向所述单板卡的缓启动电路发送启动信号。
2、根据权利要求1所述的顺序上电装置，其特征在于：所述定时译码电路包括多个并联电容与一电阻相串联连接，所述多个并联电容中的每个电容还串联设置有一电子开关，所述电子开关由所述槽位号信号控制；所述电阻不与所述电容相连接的一端与所述单板卡的供电线相连；所述电容不与所述电阻相连接的一端与地线相连；所述启动信号从所述电阻与所述电容相连接的一端引出。
3、根据权利要求2所述的顺序上电装置，其特征在于：所述定时译码电路中还设置有译码器，所述译码器的各个输出端与各个所述电子开关的控制端一一对应连接，所述译码器对所述槽位号信号译码后从各个输出端输出开关控制信号。
4、根据权利要求3所述的顺序上电装置，其特征在于：所述多个并联电容中的每个电容的电容值相同。
5、根据权利要求2所述的顺序上电装置，其特征在于：
所述每个电容的电容值互不相同，且不同电容的电容值的和也不相同，使得不同的槽位号信号可以对应于不同的延时时间；
所述槽位号信号的各个输出端与各个所述电子开关的控制端一一对应连接，用于对电子开关进行控制。
6、根据权利要求2所述的顺序上电装置，其特征在于：所述电子开关为晶体管、场效应管、继电器或模拟开关。
7、根据权利要求1所述的顺序上电装置，其特征在于：所述上电装置中还设置有消抖电路，与所述定时译码电路相连接，用于消除上电电压的抖动后向所述定时译码电路发送开启控制信号。
8、根据权利要求7所述的顺序上电装置，其特征在于：顺序上电装置中还设置有上电电压比较电路，用于比较上电电压达到预定值后开启所述消抖电路。
9、根据权利要求1所述的顺序上电装置，其特征在于：所述顺序上电装置中还设置有上电电压比较电路，与所述定时译码电路相连接，用于比较上电电压达到预定值后开启所述定时译码电路。
10、根据权利要求1所述的顺序上电装置，其特征在于：所述顺序上电装置中还设置有定时电压比较电路与所述缓启输出执行电路相连接，用于控制所述缓启输出执行电路的开启电压。
11、一种单板卡，用于多插卡系统中，包括缓启动电路，其特征在于还包括：顺序上电装置
所述顺序上电装置用于根据所述单板卡接收到的来自于该单板卡所在槽位的槽位号信号生成相应的延时时间，当延时时间到达后，向所述缓启输出执行电路发送启动信号；
所述缓启动电路用于当接收到来自于顺序上电装置的启动信号后，启动本电路为所述单板卡上电。
12、一种多插卡系统，包括多个单板卡，插接在所述多插卡系统中的背板槽位上，每个所述单板卡具有缓启动电路，其特征在于：每个所述单板卡上还设置有顺序上电装置，
所述顺序上电装置用于根据所述单板卡接收到的来自于该单板卡所在槽位的槽位号信号生成相应的延时时间，所述多个单板卡的延时时间各不相同，当延时时间到达后，向所述缓启输出执行电路发送启动信号；
所述缓启动电路用于当接收到来自于顺序上电装置的启动信号后，启动本电路为所述单板卡上电。
13、一种基于本发明所述顺序上电装置实现顺序上电的方法，其特征在于包括：
单板卡接收到来自于该单板卡所在槽位的槽位号信号后，顺序上电装置根据所述槽位号信号生成相应的延时时间；
所述延时时间到达后，向所述单板卡的缓启动电路发送启动信号，使所述单板卡上电。
14、根据权利要求13所述的顺序上电方法，其特征在于所述顺序上电装置根据所述槽位号信号生成相应的延时时间包括：
所述顺序上电装置中的定时译码电路根据所述槽位号信号生成相应的延时时间；
当延时时间到达后向所述顺序上电装置中的缓启输出执行电路发送开启控制信号；
所述缓启输出执行电路当接收到所述开启控制信号后，向所述单板卡的缓启动电路发送启动信号。
15、根据权利要求13或14所述的顺序上电方法，其特征在于所述定时译码电路生成相应的延时时间之前还包括：所述顺序上电装置中的上电电压比较电路对上电电压进行电压比较，当所述上电电压达到预定的电压值后，向所述定时译码电路发送开启控制信号。
16、根据权利要求13或14所述的顺序上电方法，其特征在于所述定时译码电路生成相应的延时时间之前还包括：消抖电路消除上电电压的抖动。
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