CN101201742A

CN101201742A - 主机板在线编程系统及方法

Info

Publication number: CN101201742A
Application number: CNA2006101669494A
Authority: CN
Inventors: 姜骁; 郑全阶; 陈玄同; 刘文涵
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Inventec Corp
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2008-06-18

Abstract

一种主机板在线编程系统及方法，应用于计算机主机板的芯片编程中。其中该方法包括：首先在计算机主机板上设置编程接口，该编程接口的一端连接有板上编程器，该编程接口的另一端连接有多个待编程芯片，以连接板上编程器与待编程芯片之间的通信；连接主机板连接器与编程接口，并通过板上编程器的通信接口进行主机板连接器与板上编程器之间的通信；连接主机板连接器的另一端至编程主控程序；以及当编程主控程序进行编程时，通过主机板连接器与板上编程器之间的通信，传输编程主控程序的编程内容至板上编程器，以编程对应的待编程芯片。

Description

主机板在线编程系统及方法

技术领域

本发明涉及一种服务器主机板的编程系统，尤其涉及一种主机板在线编程系统及方法。

背景技术

通常，服务器主机板上有很多器件需要在出厂前做相应配置或编程，这些器件主要分为储存器与控制器两类，储存器例如为电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存(flash)等，控制器例如包括周边接口控制器(PIC)单片机及可编程片上系统(PSOC)单片机等。这些器件总线接口类型上存在很大差异，因此对其进行配置或编程是较为困难的。

目前对主机板器件编程的方案主要有两种：一是离线编程，即首先配置或编程芯片，然后再焊接芯片至主机板上；二是在线编程，即先把芯片焊接至主机板上，然后再配置或编程。对于在线编程，目前最广泛应用的是在主机板设计阶段，预先留出一些插针作为编程插针，并以排针形式暴露于外部，以作为刻录器与主机板的连接接口。在主机板焊接完毕后，采用器件厂商提供的工具或者生产线自行设计的编程器进行编程。

然而公知技术的上述在线编程方法仍然存有诸多缺陷：1.对于芯片为并行接口的闪存，则需要外露很多的排针，因此为主机板布线增加很大困难，进而目前闪存不适宜在线编程；2.预留插针在服务器出厂后则没有用处，因此不但浪费主机板空间，还给用户留下更改主机板芯片内容的条件。若通过预留插针对芯片内容进行读取和修改，则引入主机板的不稳定性；3.编程器距离目标编程芯片较远，增加了信号传输的距离，因此将对信号强度及传输正确性造成影响。尤其是线路的增长引入了信号串扰，降低信号的抗干扰能力。此外，引入在线电阻降低了信号的稳定性，对刻录结果的正确性造成很大影响；4.由于待编程芯片在主机板上的分布比较零散，执行编程时需要依据功能而分别连接编程器线路至对应目标芯片上，因此效率低且容易出错，易造成遗漏；5.编程器不能完全适应主机板上所有待编程芯片，往往需要多个编程工具才能完成芯片编程工作，所以操作繁琐且费时。

发明内容

为了解决上述公知技术中的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种主机板在线编程系统及方法，不仅可实现简单、方便的主机板编程，还保证了主机板性能的安全性及稳定性。

因此，本发明提供了一种主机板在线编程系统，其应用于计算机主机板中，所述系统包括：编程接口连接器和主机板连接器。其中，该编程接口连接器设置于该计算机主机板上，该编程接口连接器的一端连接有板上编程器，该编程接口连接器的另一端连接有多个待编程芯片，以连接该板上编程器与所述待编程芯片之间的通信；该主机板连接器的一端通过计算机连接器连接至编程主控程序，该主机板连接器的另一端连接至该编程接口连接器，并通过该板上编程器的通信接口进行该板上编程器与该编程主控程序之间的通信，进而传输该编程主控程序的编程内容至该板上编程器，以编程对应的待编程芯片。

依照本发明的主机板在线编程系统，所述系统还包括总线开关，该总线开关设置于该主机板连接器与该编程接口连接器之间，以切断或接通该主机板连接器与该编程接口连接器之间的通信。其中，当该板上编程器连接至该编程接口连接器时，该总线开关接通该主机板连接器与该编程接口连接器之间的通信；当该板上编程器与该编程接口连接器的连接断开时，该总线开关切断该主机板连接器与该编程接口连接器之间的通信。优选的是，该板上编程器是可更换的。此外，所述系统还可以包括多路开关，该多路开关设置于该编程接口连接器与所述待编程芯片之间，以依照所述待编程芯片的编程接口类型切换该板上连接器与所述待编程芯片之间的通信总线。

此外，本发明还提供了一种主机板在线编程方法，应用于计算机主机板的芯片编程中，此方法包括以下步骤：在该计算机主机板上设置编程接口，其中该编程接口的一端连接有板上编程器，该编程接口的另一端连接有多个待编程芯片，以连接该板上编程器与所述待编程芯片之间的通信；连接主机板连接器与该编程接口，并通过该板上编程器的通信接口进行该主机板连接器与该板上编程器之间的通信；连接该主机板连接器的另一端至编程主控程序；以及当该编程主控程序进行编程时，通过该主机板连接器与该板上编程器之间的通信，传输该编程主控程序的编程内容至该板上编程器，以编程对应的待编程芯片。

其中所述编程主控程序编程待编程芯片的步骤还包括如下步骤：该编程主控程序传输控制命令至该板上编程器，并进行输入输出端口配置，以将待编程芯片的类型通知该板上编程器；该编程主控程序发送编程启动命令至该板上编程器，并发送所述待编程芯片的数据片段；以及该板上编程器接收并传输数据片段至对应的待编程芯片。

在根据本发明所述的主机板在线编程方法中，所述方法还包括依照所述待编程芯片的类型切换该板上连接器与所述待编程芯片之间的通信总线的步骤。

在根据本发明所述的主机板在线编程方法中，该板上编程器是可置换的，其与该编程接口活动连接。

在根据本发明所述的主机板在线编程方法中，当该板上编程器未连接至该编程接口时，则切断该主机板连接器与该编程接口之间的通信。

本发明通过设置板上编程器与主机板上，即在设计主机板时就通过布线连接至板上编程器，以确定待刻录芯片的类型、数量、总线接口，再由板上编程器提供编程接口至待编程芯片，进而避免板上编程器与主机板器件总线距离较长的问题，减少了总线距离引起的总线不稳定因素，因此可实现对插针数较多的芯片的在线编程。

此外，通过上述设置可以使编程人员及用户不能直接面对预留编程插针，进而保护了主机板器件内容，提高了主机板的安全性及稳定性。

本发明通过将编程器连接至编程接口连接器，并利用主机板上原有通用串行总线接口与计算机端编程软件通信，控制待编程芯片的在线编程。因此对于活动连接的编程器，可实现编程器的多次重复应用，进而降低生产成本。

附图说明

图1为本发明主机板在线编程系统的系统方块图；

图2为本发明主机板在线编程系统的编程切换系统的方块图；以及

图3为本发明主机板在线编程方法的步骤流程图。

其中，附图标记说明如下：

10板上编程器 12通用串行总线接口

14主机板通用串行总线连接器 16计算机通用串行总线连接器

18编程主控程序 20编程接口连接器

22多路开关 24并行接口芯片

26串行接口芯片 34系统主机板

28总线开关 30编程通用串行总线控制器

32主机板通用串行总线控制器

102、104、106、108、110、112步骤

具体实施方式

有关本发明的系统和方法，现配合附图的优选实施例详细说明如下。

请参考图1，此图为本发明主机板在线编程系统的系统方块图。

如图1所示，主机板在线编程系统包括有编程接口连接器20，其设置在系统主机板34上。并将预留的编程插针直接连接至此编程接口连接器20上，进而从编程接口连接器20上外露编程插针。编程接口连接器20的一端通过系统主机板20的隐含插针与多个待编程芯片连接，例如电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存(flash)以及周边接口控制器(PIC)等。此外，通过编程接口连接器20上的外露插针，编程接口连接器20的另一端连接有板上编程器10。板上编程器10可固定或拆卸地连接于编程接口连接器20上，用于对系统主机板34的目标芯片进行编程。优选的是，板上编程器10为可更换的，即能够在芯片编程完成后自编程接口连接器20上取下，以用于其它主机板编程，这样可以节约大量的硬件成本，而且根据主机板芯片内容的不同，通过更新软件库即可支持新总线类型的待编程芯片。

此外，编程接口连接器20还连接有主机板通用串行总线连接器14，其中主机板通用串行总线连接器14的另一端通过计算机通用串行总线连接器16连接到编程主控程序18。编程主控程序18可以是在计算机装置上运行的编程软件，或者是一种编程装置。主机板通用串行总线连接器14还通过编程接口连接器20连接至板上编程器10的通信接口，例如通用串行总线接口12，进而编程主控程序18通过主机板通用串行总线连接器14和通用串行总线接口12的通信，将编程内容传输至板上编程器10，并与板上编程器10共同完成主机板芯片的编程操作。

下面结合图1详细说明利用本发明主机板在线编程系统进行主机板芯片编程的原理。

板上编程器10接收来自编程主控程序18的数据，并通过编程接口连接器20将编程内容送至目标芯片，例如并行接口芯片24或串行接口芯片26中。在编程接口连接器20与待编程芯片之间连接有多路开关22，其作用是对目标芯片进行总线开关切换，以适应系统主机板34上不同总线类型的芯片，实现对编程接口类型为并行和串行等多种芯片编程的支持。多路开关22也可以是更换的，在编程结束后自主机板上取下，不仅降低了成本还减少了可能的信号干扰。

现在请参考图2，此图为本发明主机板在线编程系统的编程切换系统的方块图，主要说明总线开关28用于编程通用串行总线控制器30与主机板通用串行总线控制器32之间切换的原理。

如图2所示，总线开关28连接于该主机板连接器14与该编程接口连接器20之间，用以切断或接通该主机板连接器14与该编程接口连接器20之间的通信。此外，总线开关28还设置于主机板通用串行总线连接器14与上述两控制器30、32之间。当没有插入板上编程器10时，主机板通用串行总线连接器14一直受主机板通用串行总线控制器32的控制，即主机板通用串行总线连接器14与主机板通用串行总线控制器32正常连接，以实现系统主机板34的通用串行总线正常的功能使用。然而，当板上编程器10插入至编程接口连接器20时，总线开关28则切断主机板通用串行总线连接器14与主机板通用串行总线控制器32的连接线路，并连接主机板通用串行总线连接器14至编程通用串行总线控制器30上，以接管主机板通用串行总线连接器14的使用权，实现板上编程器10与编程接口连接器20之间的通信。编程结束后若撤走板上编程器10，经由总线开关28的切换，则恢复主机板通用串行总线连接器14与对应控制器的连接，不影响主机板通用串行总线的功能使用。

下面请参考图3，此图为本发明主机板在线编程方法的步骤流程图。

如图3所示，首先在计算机主机板上设置编程接口，该编程接口的一端连接有板上编程器，而另一端连接有多个待编程芯片(步骤102)。板上编程器可以设置为针对单一型号的主机板，也可以支持多种类型的主机板，并且作为主机板的一部分进行设计。板上编程器可以活动或焊接于主机板上，为了降低生产成本，优选板上编程器与主机板的编程接口活动连接，即为可更换的。

然后，连接主机板连接器与编程接口，并通过板上编程器的通信接口以连接主机板连接器与板上编程器之间的通信(步骤104)。其中，当板上编程器连接至编程接口时，实现主机板连接器与编程接口的连接，进而实现主机板连接器与板上编程器的通信；当板上编程器未连接至编程接口时，则切断主机板连接器与编程接口的通信，进而主机板连接器可以正常工作，并接受主机板上的对应控制器的控制。

下面再连接主机板连接器的另一端至编程主控程序(步骤106)，编程主控程序主要用于对主机板上待编程芯片进行在线编程，可以是设置于计算机装置的编程软件或编程装置。通过上述步骤的设置，则能够经由主机板连接器实现板上编程器与主控编程程序之间的通信，传输编程内容至板上编程器上，进而实现对主机板上目标芯片的在线编程。

编程过程分为以下步骤：编程主控程序先通过例如通用串行总线传输控制命令，并进行输入输出端口配置，以通知板上编程器了解每个输入输出端口上所连接的芯片类型(步骤108)。然后，编程主控程序主动启动对其中一芯片的编程操作，即发送控制命令至板上编程器上，并向板上编程器发送芯片的数据片段(步骤110)。接着，板上编程器将接收的数据片段传输至对应目标芯片进行编程(步骤112)。编程主控程序可判断当前芯片是否完成编程，若完成则启动对另一芯片的编程；否则继续发送当前芯片的数据片段。

另外，依照本发明的主机板在线编程方法，对于不同总线类型的待编程芯片，例如并行和串行芯片，可对目标芯片进行总线开关切换，以适应系统主机板34上不同总线类型的芯片，实现对多种芯片编程的支持。

本发明通过设置板上编程器与主机板上，即在设计主机板时就通过布线连接至板上编程器，以确定待刻录芯片的类型、数量、总线接口，再由板上编程器提供编程接口至待编程芯片，进而避免板上编程器与主机板器件总线距离较长的问题，减少了总线距离引起的总线不稳定因素，因此可实现对插针数较多的芯片的在线编程。此外，通过上述设置可以遮蔽编程接口，保护了主机板器件内容，提高了主机板的安全性及稳定性。

虽然本发明以前述优选实施方式说明，然其并非用以限定本发明。本领域的技术人员应当意识到，在不脱离本发明所附权利要求书的范围所揭示的本发明的范围和精神的情况下，所进行的更改与润饰均属本发明的专利保护范围之内。关于本发明所限定的保护范围请参考所附的权利要求书。

Claims

1.一种主机板在线编程系统，应用于计算机主机板中，其特征在于，该系统包括：

编程接口连接器，设置于该计算机主机板上，该编程接口连接器的一端连接有板上编程器，该编程接口连接器的另一端连接有多个待编程芯片，以连接该板上编程器与所述多个待编程芯片之间的通信；以及

主机板连接器，该主机板连接器的一端通过计算机连接器连接至编程主控程序，该主机板连接器的另一端连接至该编程接口连接器，并通过该板上编程器的通信接口进行该板上编程器与该编程主控程序之间的通信，进而传输该编程主控程序的编程内容至该板上编程器，以编程对应的所述待编程芯片。

2.如权利要求1所述的主机板在线编程系统，其特征在于，所述系统还包括多路开关，该多路开关连接于该编程接口连接器与所述待编程芯片之间，以依照所述待编程芯片的编程接口类型切换该板上连接器与所述待编程芯片之间的通信总线。

3.如权利要求1所述的主机板在线编程系统，其特征在于，所述系统还包括总线开关，该总线开关连接于该主机板连接器与该编程接口连接器之间，以切断或接通该主机板连接器与该编程接口连接器之间的通信。

4.如权利要求3所述的主机板在线编程系统，其特征在于，当该板上编程器连接至该编程接口连接器时，该总线开关接通该主机板连接器与该编程接口连接器之间的通信。

5.如权利要求3所述的主机板在线编程系统，其特征在于，当该板上编程器与该编程接口连接器的连接断开时，该总线开关切断该主机板连接器与该编程接口连接器之间的通信。

6.如权利要求5所述的主机板在线编程系统，其特征在于，该板上编程器是可置换的，其与该编程接口连接器活动连接。

7.一种主机板在线编程方法，应用于计算机主机板的芯片编程中，该方法包括以下步骤：

在该计算机主机板上设置编程接口，其中该编程接口的一端连接有板上编程器，该编程接口的另一端连接有多个待编程芯片，以连接该板上编程器与所述待编程芯片之间的通信；

连接主机板连接器与该编程接口，并通过该板上编程器的通信接口进行该主机板连接器与该板上编程器之间的通信；

连接该主机板连接器的另一端至编程主控程序；以及

当该编程主控程序进行编程时，通过该主机板连接器与该板上编程器之间的通信，传输该编程主控程序的编程内容至该板上编程器，以编程对应的所述待编程芯片。

8.如权利要求7所述的主机板在线编程方法，其特征在于，该编程主控程序编程所述待编程芯片的步骤还包括如下步骤：

该编程主控程序传输控制命令至该板上编程器，并进行输入输出端口配置，以将所述待编程芯片的类型通知该板上编程器；

该编程主控程序发送编程启动命令至该板上编程器，并发送所述待编程芯片的数据片段；以及

该板上编程器接收并传输该数据片段至对应的所述待编程芯片。

9.如权利要求8所述的主机板在线编程方法，其特征在于，所述方法还包括依照所述待编程芯片的类型切换该板上连接器与该所述编程芯片之间的通信总线的步骤。

10.如权利要求7所述的主机板在线编程方法，其特征在于，该板上编程器是可置换的，其与该编程接口活动连接。

11.如权利要求10所述的主机板在线编程方法，其特征在于，当该板上编程器未连接至该编程接口时，则切断该主机板连接器与该编程接口之间的通信。