CN102081570B - 一种i2c设备的访问方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种I2C设备的访问方法及装置,用以提高对I2C设备的访问效率,以及访问的稳定性,降低CPU的负担。本发明提供的一种I2C设备的访问方法包括:自动轮询模块按照预设的访问周期,对预先确定的需要频繁访问的特定I2C设备进行周期性访问,缓存并实时更新对每一特定I2C设备的访问结果;主动访问模块根据用户请求,直接从缓存区读取特定I2C设备的数据,或者对特定I2C设备之外的I2C设备进行访问。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域,尤其涉及一种集成线路(I2C,Inter-IntegratedCircuit)设备的访问方法及装置。
背景技术
I2C(也可以表示为I2C或者IIC)总线是一种两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。目前,I2C总线主要在服务器管理中使用,其中包括单个组件状态的通信。例如,管理员可对各个组件进行查询,以管理系统的配置或掌握组件的功能状态,如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数,增加了系统的安全性,方便了管理。
其中,采用I2C总线管理的设备,称为I2C设备。在目前的通讯技术等领域中,I2C设备得到了越来越广泛的应用。
所谓I2C设备,例如:无源光网络(PON,PassiveOpticalNetworks)中的可拔插光模块(SFP,SmallFormFactorPluggable)。在很多PON系统中,有多个SFP光模块需要被进行频繁的访问,以便及时获取收发光功率、电流电压、温度等信息,另外,还需要实时监控信号丢失(LOS,LossofSignal)信号,等等。
而现有技术中,仅仅是简单地通过CPU,或者仅通过可编程逻辑器件,来实现对I2C设备的访问。因此,上述对SFP光模块等进行频繁地访问操作,无疑会给I2C设备的访问系统造成不小的负担,从而减弱了系统的访问效率、可靠性以及其他性能等。
发明内容
本发明实施例提供了一种I2C设备的访问方法及装置,用以提高对I2C设备的访问效率,以及访问的稳定性,降低CPU的负担。
本发明实施例提供的一种I2C设备的访问方法包括:
自动轮询模块按照预设的访问周期,对预先确定的需要频繁访问的特定I2C设备进行周期性访问,缓存并实时更新对每一特定I2C设备的访问结果;
主动访问模块根据用户请求,直接从缓存区读取特定I2C设备的数据,或者对特定I2C设备之外的I2C设备进行访问。
本发明实施例提供的一种I2C设备的访问装置包括:
自动轮询模块,用于按照预设的访问周期,对预先确定的需要频繁访问的特定I2C设备进行周期性访问,缓存并实时更新对每一特定I2C设备的访问结果;
主动访问模块,用于根据用户请求,直接从缓存区读取特定I2C设备的数据,或者对特定I2C设备之外的I2C设备进行访问。
本发明实施例,自动轮询模块按照预设的访问周期,对预先确定的需要频繁访问的特定I2C设备进行周期性访问,缓存并实时更新对每一特定I2C设备的访问结果;主动访问模块根据用户请求,直接从缓存区读取特定I2C设备的数据,或者对特定I2C设备之外的I2C设备进行访问。从而避免了简单地单靠CPU或者可编程逻辑器件来实现对I2C设备的访问,而是结合两者的特点,将访问频繁的设备寄存器交由自动轮询模块来访问,从而大大降低了主动访问模块(CPU)的负担,提高对I2C设备的访问效率,以及访问的稳定性,保证了整个系统的高效、稳定地运作。
附图说明
图1为本发明实施例提供的各个模块之间的连接关系示意图;
图2为本发明实施例提供的一种I2C设备的访问装置的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的用CPLD作为I2C时序实现模块的逻辑实现示意图;
图4为本发明实施例提供的用CPLD实现的各个模块工作切换时的状态转换示意图;
图5为本发明实施例提供的一种I2C设备的访问方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种I2C设备的访问方法及装置,用以提高对I2C设备的访问效率,以及访问的稳定性,降低CPU的负担。
本发明实施例提供的技术方案,应用于对I2C设备的访问,要求稳定性高、可靠性高,高效性的系统设备中。
本发明实施例提供的技术方案,针对包括多个I2C设备,并且需要频繁访问这些I2C设备,以获取大量实时数据的系统,提供一种灵活、高效、可靠的访问方法和装置,从而减小系统的复杂度,节约CPU资源,更好地保证系统的高效、稳定和可靠性。
本发明实施例提供的装置,主要由主动访问模块、自动轮询模块、I2C时序实现模块组成,该装置中各模块相互之间的连接关系,以及与I2C设备的连接关系,参见图1。其中,
主动访问模块,可以由CPU、单片机、数字信号处理(DSP,DigitalSignalProcessing)器等实现,用于根据用户请求,调用I2C时序实现模块访问I2C设备。
自动轮询模块,可以由可编程逻辑器件实现,主要用于自动轮询一些I2C设备,获取这些I2C设备的实时数据信息。可根据用户需求,灵活配置该模块需要频繁访问的I2C设备,以及I2C设备中的寄存器,从而使得这些寄存器的频繁访问都由自动轮询模块实现。
本发明实施例中,将自动轮询模块访问的I2C设备,称为特定I2C设备。除此之外的I2C设备,可以称为普通I2C设备。
I2C时序实现模块,是I2C协议规范具体时序的实现模块,用于根据自动轮询模块或主动访问模块的控制,访问I2C设备。所有I2C设备的访问最终都是通过I2C时序实现模块进行。
用户可以灵活选择上述自动轮询模块中需要轮询的特定I2C设备,以及特定I2C设备中的特定寄存器,即确定哪些I2C设备中的哪些寄存器需要由自动轮询模块自动访问。例如,一些访问频繁的寄存器,都可以设置由自动轮询模块进行访问。
一般情况下,自动轮询模块会不间断地轮询用户确定的需要频繁访问的特定I2C设备,并将访问结果反馈到特定的数据缓存(buffer)中。主动访问模块当需要访问自动轮询模块访问的这些I2C设备时,则可以直接从自动轮询模块中的数据buffer中获取相应的访问结果。
另外,主动访问模块如果需要访问自动轮询模块访问的特定I2C设备的特定寄存器以外的其他寄存器时,则自动轮询模块可以释放I2C总线,将I2C总线交给主动访问模块,等主动访问模块访问完成以后,自动轮询模块再次接管I2C总线,并继续进行轮询。这样就可以实现主动访问模块和自动轮询模块的灵活切换。
具体地,参见图2,本发明实施例提供的一种I2C设备的访问装置包括:
自动轮询模块101,用于按照预设的访问周期,对预先确定的需要频繁访问的特定I2C设备进行周期性访问,缓存并实时更新对每一特定I2C设备的访问结果。
主动访问模块102,用于根据用户请求,直接从缓存区读取特定I2C设备的数据,或者对特定I2C设备之外的I2C设备进行访问。
较佳地,所述主动访问模块102包括:
普通I2C设备访问单元201,用于根据用户请求,对特定I2C设备之外的I2C设备进行访问。
特定I2C设备访问单元202,用于根据用户请求,对特定I2C设备进行访问。
较佳地,所述特定I2C设备访问单元202,根据用户请求,从自动轮询模块101的缓存中获取特定I2C设备的访问结果,并反馈给用户。
较佳地,该装置还包括:
I2C时序实现模块103,用于根据自动轮询模块101或主动访问模块102的控制,访问I2C设备。
所述普通I2C设备访问单元201,通知自动轮询模块101释放I2C总线,并确定自动轮询模块101暂停调用I2C时序实现模块对所有特定I2C设备的访问;通过I2C总线调用I2C时序实现模块103对用户需要访问的特定I2C设备之外的I2C设备进行访问,并获取访问结果;通知自动轮询模块101I2C总线可用;
所述自动轮询模块101,当收到主动访问模块102发送的释放I2C总线的通知时,暂停调用I2C时序实现模块103对所有特定I2C设备的访问;当收到主动访问模块102发送的I2C总线可用的通知时,恢复调用I2C时序实现模块103对所有特定I2C设备的访问。
较佳地,所述主动访问模块102,为CPU、单片机或数字信号处理器;所述自动轮询模块101和I2C时序实现模块103,为可编程逻辑器件。
下面结合附图,以PON系统中对多路SFP光模块的访问为例,对本发明实施例提供的I2C设备的访问方法进行详细说明。
例如,由CPU实现主动访问模块,由复合的可编程逻辑器件(CPLD,ComplexProgrammableLogicDevice)实现本发明实施例所述的自动轮询模块和I2C时序实现模块。需要访问的I2C设备,为SFP光模块。其中,自动轮询模块主要用于轮询SFP光模块的LOS告警信息。
当用户想获取一些普通SFP光模块的寄存器信息的时候,只需通过主动访问模块和I2C时序实现模块对相应的SFP光模块的寄存器进行访问即可,其流程与现有流程相类似。
当自动轮询模块访问SFP光模块时,自动轮询模块可以预先配置好需要访问的SFP光模块编号、SFP光模块寄存器地址、SFP光模块地址A0或A2、读操作码和写操作码、以及访问周期。
对于每一次的访问,参见图3,具体包括:
自动轮询模块确定本次访问的起始寄存器地址、本次访问的数据长度、要写入的数据值(仅用于写操作中)等信息。
自动轮询模块判断本次访问是读操作还是写操作;
如果是读操作,则自动轮询模块确定本次访问的SFP光模块地址A0或A2,以及读操作标志;
启动I2C时序实现模块对SFP光模块访问;
自动轮询模块判断本次访问是否完成,如果是,则判断本次访问是否成功,如果成功,则读取SFP光模块的数据信息,若没有成功,则获取失败原因,并向用户返回失败的原因;若本次访问没有完成,则继续等待;
如果是写操作,则自动轮询模块确定本次访问的SFP光模块地址A0或A2,以及写操作标志;
自动轮询模块确定要写入的数据;
启动I2C时序实现模块对SFP光模块访问;
自动轮询模块判断本次访问是否完成,如果是,则判断本次访问是否成功,如果成功,则结束本次访问,若没有成功,则获取失败原因,并向用户返回失败的原因;若本次访问没有完成,则继续等待。
其中,可以专门设置一个CPLD寄存器,用于存储本次访问是否成功的信息,以及如果访问失败的话,记录访问失败的原因。
当用户想访问SFP光模块的LOS信息时,由于预先配置了自动轮询模块主要用于轮询SFP光模块的LOS告警信息。因此,可以直接访问自动轮询模块中的缓存。因为自动轮询模块会不间断的访问SFP光模块,并将访问结果数据更新到对应的缓存中,即每一SFP光模块对应一个缓存,自动轮询模块读取每一SFP光模块的LOS信息,并将读取到的数据写入该SFP光模块对应的缓存中。
自动轮询模块和主动访问模块之间的状态转换,如图4所示,具体包括:
步骤一、一般状态下,I2C总线被自动轮询模块占用,自动轮询模块处于自动工作状态(STATE_AUTO_WORK)。
步骤二、当用户启动主动访问模块进行访问的时候,自动轮询模块停止一切访问动作,释放I2C总线,此时自动轮询模块处于自动停止状态(STATE_AUTO_STOP)。
步骤三、主动访问模块得到I2C总线使用权以后,就进入主要工作状态(STATE_MAIN_WORK),开始访问I2C设备。
步骤四、等步骤三完成,主动访问模块重新将I2C总线交给自动轮询模块,又进入步骤一。如此循环。
综上所述,参见图5,本发明实施例提供的一种I2C设备的访问方法包括步骤:
S101、自动轮询模块按照预设的访问周期,对预先确定的需要频繁访问的特定I2C设备进行周期性访问,缓存并实时更新对每一特定I2C设备的访问结果。
S102、主动访问模块根据用户请求,直接从缓存区读取特定I2C设备的数据(例如直接读取特定光模块的特定寄存器的值),或者对特定I2C设备之外的I2C设备进行访问。
较佳地,该方法还包括:
主动访问模块根据用户请求,对特定I2C设备进行访问。
较佳地,所述主动访问模块根据用户请求,对特定I2C设备进行访问,包括:
主动访问模块根据用户请求,从自动轮询模块的缓存中获取特定I2C设备的访问结果,并反馈给用户。
较佳地,所述主动访问模块根据用户请求,对特定I2C设备之外的I2C设备进行访问,包括:
主动访问模块通知自动轮询模块释放I2C总线,并确定自动轮询模块暂停调用I2C时序实现模块对所有特定I2C设备的访问;
主动访问模块通过I2C总线调用I2C时序实现模块对用户需要访问的特定I2C设备之外的I2C设备进行访问,并获取访问结果;
主动访问模块通知自动轮询模块I2C总线可用。
较佳地,所述主动访问模块,为CPU、单片机或数字信号处理器;
所述自动轮询模块和I2C时序实现模块,为可编程逻辑器件。
本发明实施例提供的技术方案,避免了简单地单靠CPU或者可编程逻辑器件来实现对I2C设备的访问,而是结合两者的特点,将访问频繁的设备寄存器交由可编程逻辑器件来访问,从而大大降低了CPU的负担,提高对I2C设备的访问效率,以及访问的稳定性,保证了整个系统的高效、稳定地运作。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种I2C设备的访问方法,其特征在于,该方法包括:
自动轮询模块按照预设的访问周期,对预先确定的需要频繁访问的特定I2C设备进行周期性访问,缓存并实时更新对每一特定I2C设备的访问结果;
主动访问模块根据用户请求,直接从缓存区读取特定I2C设备的数据;
主动访问模块通知自动轮询模块释放I2C总线,并确定自动轮询模块暂停调用I2C时序实现模块对所有特定I2C设备的访问;
主动访问模块通过I2C总线调用I2C时序实现模块对用户需要访问的特定I2C设备之外的I2C设备进行访问,并获取访问结果;
主动访问模块通知自动轮询模块I2C总线可用。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
主动访问模块根据用户请求,从自动轮询模块的缓存中获取特定I2C设备的访问结果,并反馈给用户。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述主动访问模块,为CPU、单片机或数字信号处理器;
所述自动轮询模块和I2C时序实现模块,为可编程逻辑器件。
4.一种I2C设备的访问装置,其特征在于,该装置包括:
自动轮询模块,用于按照预设的访问周期,对预先确定的需要频繁访问的特定I2C设备进行周期性访问,缓存并实时更新对每一特定I2C设备的访问结果;
主动访问模块,用于根据用户请求,直接从缓存区读取特定I2C设备的数据
I2C时序实现模块,用于根据自动轮询模块或主动访问模块的控制,访问I2C设备;
所述主动访问模块还包括:普通I2C设备访问单元,用于通知自动轮询模块释放I2C总线,并确定自动轮询模块暂停调用I2C时序实现模块对所有特定I2C设备的访问;通过I2C总线调用I2C时序实现模块对用户需要访问的特定I2C设备之外的I2C设备进行访问,并获取访问结果;通知自动轮询模块I2C总线可用;
所述自动轮询模块,当收到主动访问模块发送的释放I2C总线的通知时,暂停调用I2C时序实现模块对所有特定I2C设备的访问;当收到主动访问模块发送的I2C总线可用的通知时,恢复调用I2C时序实现模块对所有特定I2C设备的访问。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述主动访问模块包括:特定I2C设备访问单元,用于根据用户请求,从自动轮询模块的缓存中获取特定I2C设备的访问结果,并反馈给用户。
6.根据权利要求4或5所述的装置,其特征在于,
所述主动访问模块,为CPU、单片机或数字信号处理器;
所述自动轮询模块和I2C时序实现模块,为可编程逻辑器件。
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