CN102130669B - 一种热插拔模块状态检测方法、系统、装置及网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热插拔模块状态检测方法、系统、装置及网络设备，用以解决现有热插拔模块在热插拔过程中造成的对主机及其所在线路其他器件的冲击问题。该方法通过向热插拔模块发送相应检测报文，获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号，根据保存的每个引脚输出信号的时序，判断每个引脚针对该检测报文输出的信号的时序都满足设定要求时，控制所述热插拔模块与主机中央处理器连接。由于根据热插拔模块每个引脚输出的信号的时序，判断每个引脚输出是否正常，只有每个引脚的输出都正常时，才控制热插拔模块与主机中央处理器连接，从而有效的降低了对主机的冲击，提高了热插拔模块所在线路其他器件的安全性。

Description

一种热插拔模块状态检测方法、系统、装置及网络设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种热插拔模块状态检测方法、系统、装置及网络设备。

背景技术

热插拔模块由于其可以在主机上电正常工作的状况下任意的插拔，因此在网络设备中得到了广泛的应用，为了方便使用，主控板和线卡都普遍采用热插拔模块的形式。

热插拔模块在方便使用的同时，也带来了一些问题。由于热插拔模块是在主机上电正常工作的状态下插拔的，其插入后直接和主机连接形成通路，因此当热插拔模块本身存在问题，或者由于其插入产生冲击电流时，会对主机所在的线路造成影响，很可能导致主机所在的线路掉电，或者导致其所在线路的器件烧坏。现有技术中为了避免冲击电流的影响，设置了相应的保护电路，当热插拔模块在热插拔的过程中，其所在线路的电流值不正常时，可以断开热插拔模块所在的线路，从而减小对主机及该热插拔模块所在线路的其他器件的冲击。

对于热插拔模块本身存在的问题，其也会对主机所在的线路造成影响，导致主机所在的线路掉电，但现有技术中并没有相应的检测方法，避免热插拔模块热插拔过程中造成的对主机及其所在线路其他器件的冲击。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种热插拔模块状态检测方法、系统、装置及网络设备，用以解决现有技术中热插拔模块在热插拔过程中造成的对主机及其所在线路其他器件的冲击问题。

本发明实施例提供的一种热插拔模块状态检测系统，包括：

主机中央处理器、热插拔状态检测装置、以及与所述热插拔状态检测装置连接的热插拔模块和热插拔信号控制装置；

其中，所述热插拔状态检测装置，用于根据控制信号时序要求，向所述热插拔模块发送相应检测报文，获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号，根据保存的每个引脚针对该检测报文输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚输出的信号的时序是否满足设定要求，当每个引脚输出的信号的时序都满足设定要求时，向所述热插拔信号控制装置发送连接所述热插拔模块与所述主机中央处理器的控制信号；

热插拔模块，用于接收所述热插拔状态检测装置发送的检测报文，根据所述检测报文控制每个引脚输出相应信号；

热插拔信号控制装置，用于根据接收的所述热插拔状态检测装置发送的控制信号，连接所述主机中央处理器与所述热插拔模块。

本发明实施例提供的一种热插拔模块状态检测方法，包括：

根据控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应检测报文；

获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号；

根据保存的每个引脚输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚针对该检测报文输出的信号的时序是否满足设定要求；

当每个引脚输出的信号的时序都满足设定要求时，控制所述热插拔模块与主机中央处理器连接。

本发明实施例提供的一种热插拔模块状态检测装置，包括：

发送模块，用于根据控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应检测报文；

获取模块，用于获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号；

判断模块，用于根据保存的每个引脚输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚针对该检测报文输出的信号的时序是否满足设定要求；

控制模块，用于当每个引脚输出的信号的时序都满足设定要求时，控制所述热插拔模块与主机中央处理器连接。

本发明实施例提供的一种网络设备，包括上述所述的系统。

本发明实施例提供的一种网络设备，包括上述所述检测装置。

本发明实施例提供一种热插拔模块状态检测方法、系统、装置及网络设备，该方法通过向热插拔模块发送相应检测报文，获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号，根据保存的每个引脚输出信号的时序，判断每个引脚针对该检测报文输出的信号的时序都满足设定要求时，控制所述热插拔模块与主机中央处理器连接。由于根据热插拔模块每个引脚输出的信号的时序，判断每个引脚输出是否正常，只有每个引脚的输出都正常时，才控制热插拔模块与主机中央处理器连接，从而有效的降低了对主机的冲击，提高了热插拔模块所在线路其他器件的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种热插拔模块状态检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的包含上述各个装置的热插拔模块状态检测系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的热插拔模块状态检测过程；

图4为本发明实施例提供的热插拔模块状态检测的详细过程；

图5为本发明实施例提供的逻辑控制器件的内部结构示意图；

图6A为本发明实施例提供的热插拔模块状态检测系统的具体实现方案；

图6B为本发明实施例提供的热插拔模块状态检测的详细过程；

图7A为跨接的匹配电阻为10欧时，写操作下AD20信号以及时钟信号的测试波形图；

图7B为跨接的匹配电阻为1K欧时，写操作下IDSEL信号及时钟信号的测试波形图；

图8为本发明实施例提供的电源变换模块、控制隔离装置的电路实现原理图；

图9为本发明实施例提供的一种热插拔模块状态检测装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例为了有效的对热插拔模块在热插拔过程中进行检测，减小对主机及该热插拔模块所在线路的其他器件的冲击，提供了一种热插拔模块状态检测方法、系统、装置及网络设备，该方法在热插拔模块与主机通信之前，通过热插状态检测装置与该热插拔模块进行预通信，向该热插拔模块发送检测报文，根据热插拔模块每个引脚输出的信号的时序，判断每个引脚输出信号是否正常，只有每个引脚输出信号都正常时，才控制热插拔模块与主机连接，从而有效的降低了对主机的冲击，提高了热插拔模块所在线路其他器件的安全性。

下面结合说明书附图，对本发明实施例进行详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种热插拔模块状态检测系统的结构示意图，该系统包括：主机中央处理器11、热插拔状态检测装置12、以及与热插拔状态检测装置12连接的热插拔模块13和热插拔信号控制装置14，其中，

热插拔状态检测装置12，用于根据控制信号时序要求，向所述热插拔模块13发送相应检测报文，获取所述热插拔模块13对该检测报文处理后每个引脚输出的信号，根据保存的该热插拔模块13每个引脚针对该检测报文输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚输出的信号的时序是否满足设定要求，当每个引脚输出的信号的时序都满足设定要求时，向所述热插拔信号控制装置14发送连接热插拔模块13与主机中央处理器11的控制信号；

热插拔模块13，用于接收所述热插拔状态检测装置12发送的检测报文，根据所述检测报文控制自身每个引脚输出相应信号；

热插拔信号控制装置14，用于根据接收的所述热插拔状态检测装置12发送的控制信号，连接所述主机中央处理器11与所述热插拔模块13。

在该系统中还包括：与所述热插拔模块连接的控制隔离装置，以及与所述控制隔离装置连接的电源。图2为本发明实施例提供的包含上述各个装置的热插拔模块状态检测系统的结构示意图，该系统中，当热插拔模块插入到系统中时，热插拔模块由于与电源接通被上电，热插拔状态检测装置在发送相应的检测报文前，热插拔状态检测装置还用于，检测所述热插拔模块所在线路的电流值是否不大于自身保存的电流阈值，当不大于时，进行后续检测，当大于时，向所述控制隔离装置发送断开电源的控制信号。所述控制隔离装置，用于接收所述热插拔状态检测装置发送的控制信号，根据所述与电源断开的控制信号，断开与所述电源的连接。

所述热插拔状态检测装置，还用于在确定至少一个引脚输出的信号的时序不满足设定要求时，向所述控制隔离装置发送断开电源的控制信号；

所述控制隔离装置，还用于根据所述热插拔状态检测装置发送的控制信号，断开与所述电源的连接。

图3为本发明实施例提供的热插拔模块状态检测过程，该过程包括以下步骤：

S301：热插拔状态检测装置根据控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应检测报文。

S302：热插拔状态检测装置获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号。

S303：根据保存的该热插拔模块每个引脚针对该检测报文输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚输出的信号的时序是否满足设定要求，当判断结果为是时，进行步骤S304，否则，进行步骤S305。

S304：控制所述热插拔模块与主机中央处理器连接。

S305：控制所述热插拔模块与主机中央处理器断开。

因为在热插拔模块插入系统后，其被上电后的一段时间内，其电流值很可能出现比较大的冲击，因此在本发明实施例中当该热插拔模块上电后，该热插拔模块所在的线路被导通，热插拔状态检测装置开始在设定的时间长度内(例如热插拔模块所在线路导通后的200ms中)，检测该热插拔模块所在线路的电流值是否不大于自身保存的电流阈值，当该线路的电流值不大于自身保存的电流阈值时，热插拔状态检测装置向控制隔离装置发送保持与电源连通的控制信号，当该线路的电流值大于自身保存的电流阈值时，热插拔状态检测装置向控制隔离装置发送控制其与电源断开的控制信号，控制隔离装置根据接收到的热插拔状态检测装置发送的控制信号进行相应的操作。

在本发明实施例中为了减小对热插拔模块上电后的冲击，热插拔模块可以采用长短针设计，即热插拔模块的电源信号插针和地信号插针可以设置为长针，其他信号对应的插针可以设置为短针。当热插拔模块在进行热插拔时，由于其采用长短针设计，所以热插拔模块的长针先被插入，热插拔模块所在的线路接通，热插拔模块上电。因此可以先对热插拔模块上电后的该热插拔模块的电源信号进行检测，当电源信号不正常时，向控制隔离装置发送控制信号，控制该热插拔模块所在的线路断路。

当热插拔模块的长针被插入，并且该热插拔模块的电源信号正常后，由于保持了热插拔模块所在线路的导通，因此当热插拔模块的短针被插入，就可以对热插拔模块每个引脚输出的信号的时序进行检测。具体的对热插拔模块每个引脚输出的信号时序进行检测之前，所述热插拔状态检测装置还用于，根据自身保存的该热插拔模块每个引脚输出信号的状态设置要求，判断上电后该热插拔模块每个引脚输出的信号的状态是否满足相应的设置要求，当每个引脚输出的信号的状态都满足设置要求时，进行后续检测，当至少一个引脚输出的信号的状态不满足相应的设置要求时，向所述控制隔离装置发送控制其与电源断开的控制信号。

热插拔模块在上电，并且其每个引脚对应的插针被插入后，如果该热插拔模块上电正常，该热插拔模块的各个引脚输出的信号的状态是满足相应的datasheet状态要求的，即该热插拔模块在上电正常后，其各个引脚输出的信号上拉、下拉或者高阻状态是确定的。因此可以根据热插拔模块各个的引脚输出的信号的状态是否满足相应的设置要求，判断该热插拔模块是否正常。因为当该热插拔模块本身存在故障时，其各个引脚输出的信号的状态一定不会满足相应设置要求，因此可以采用检测每个引脚输出信号的状态，判断该热插拔模块是否正常，当该热插拔模块存在至少一个引脚输出的信号的状态不满足相应的设置要求时，热插拔状态检测装置即向控制隔离装置发送控制热插拔模块与电源断开的控制信号。

在信号时序检测之前还可以根据发送的检测报文需该热插拔模块进行操作的类型，判断所述热插拔模块返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件，当判断不满足时，控制所述热插拔模块与电源断开。即当热插拔状态检测装置向热插拔模块发送相应检测报文时，可以确定该热插拔模块应该在多长时间内给自身发送相应的响应信号。

例如当该热插拔状态检测装置向热插拔模块发送的检测报文是驱动该热插拔模块的地址信号时，该热插拔模块会在该热插拔状态检测模块发送相应检测报文后的1ms，通过返回frame#信号进行响应，当插拔状态检测装置向热插拔模块发送的检测报文是驱动该热插拔模块的写数据信号时，该热插拔模块会在该热插拔状态检测模块发送相应检测报文后的1ms，通过返回irdy#信号进行响应，当插拔状态检测装置向热插拔模块发送的检测报文是驱动该热插拔模块的读数据信号时，该热插拔模块会在该热插拔状态检测模块发送相应检测报文后的1ms，通过返回trdy#信号进行响应。因此热插拔状态检测模块可以根据发送的检测报文需该热插拔模块进行操作的类型，判断所述热插拔模块返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件，从而判断热插拔模块是否正常。

图4为本发明实施例提供的热插拔模块状态检测的详细过程，该过程包括以下步骤：

S401：热插拔状态检测装置所在线路导通后，在设定的时间长度内(例如200ms内)获取热插拔模块所在线路的电流值。

S402：根据保存的电流阈值，判断所述热插拔模块所在线路的电流值是否不大于自身保存的电流阈值，当判断结果为是时，进行步骤S403，否则，进行步骤S409。

S403：获取热插拔模块每个引脚的输出信号的状态信息，根据自身保存的该热插拔模块每个引脚输出信号的状态设置要求，判断每个引脚输出的信号的状态是否满足相应的设置要求，当判断结果为是时，进行步骤S404，否则，进行步骤S409。

S404：热插拔状态检测装置根据控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应检测报文。

S405：热插拔状态检测装置根据发送的检测报文需该热插拔模块进行操作的类型，判断该热插拔模块返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件，当判断结果为是时，进行步骤S406，否则，进行步骤S409。

S406：热插拔状态检测装置获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号。

S407：根据保存的该热插拔模块每个引脚针对该检测报文输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚输出的信号的时序是否满足设定要求，当判断结果为是时，进行步骤S408，否则，进行步骤S409。

S408：向热插拔信号控制模块发送控制其与主机中央处理器连通的控制信号，热插拔模块与主机中央处理器进行正常通信。

S409：向控制隔离模块发送控制信号，控制其与电源断开连接。

在本发明实施例中为了保证热插拔模块在出现故障时，不对其他正常工作的器件造成影响，在本发明实施例中为每个热插拔模块单独供电，即每个热插拔模块都采用单独的电源供电。每个热插拔模块所在的线路可以单独采用一个12v的电源为其供电。另外为了节省资源，保证电源的一致性，也可以将一个外部电源通过电源变换模块转换为多路输出，即将电源输出的电压信号转换为多路，每路为一个热插拔模块所在的线路供电，在每个热插拔模块所在的线路中，包含独立针对该热插拔模块的控制隔离装置和热插拔信号控制装置。

当同一电源输出的电压信号被转换为多路输出，每路为一个热插拔模块所在线路供电时，也可以采用一个热插拔状态检测装置对每路热插拔模块进行检测，其中对每路热插拔模块进行检测过程与上述过程相同，只是在热插拔状态检测装置中，根据检测到的热插拔模块向对应的热插拔信号控制装置或控制隔离装置发送控制信号。

具体的在本发明实施例中该热插拔状态检测装置可以包括检测模块和逻辑控制器件。检测模块实现对每个热插拔模块进行检测，并根据检测的结果向逻辑控制器件输出相应的控制结果。在本发明实施例中该逻辑控制器件内部只需要状态检测寄存器和控制使能寄存器，占内部资源很小。图5为本发明实施例提供的逻辑控制器件的内部结构示意图。当检测模块检测到某一热插拔所在的线路连通后，检测热插拔模块的电源信号和地信号在200ms内都没有异常，则检测热插拔模块每个引脚的状态是否正常，例如：在热插拔模块上电后，数据和地址信号都是上拉或者下拉的情况，检测模块检测这些信号的状态是否正常，若各个信号的状态都正常，则检测模块与热插拔模块预通信，向热插拔模块发送检测报文，检测每个引脚输出的信号的时序正常时，检测模块发送有效的使能信号“1”到逻辑控制器件，逻辑控制器件根据接收到的使能信号“1”向相应的热插拔信号控制装置输出控制信号EN1-1，连通热插拔模块和主机CPU之间的通信，否则检测模块向逻辑控制器件输出信号“0”，逻辑控制器件根据接收到的信号“0”，向相应的控制隔离装置输出有效的控制信号“EN1”切断该控制隔离装置所在线路的电源。

在本发明实施例中由于热插拔状态检测装置中的检测模块实现对每个热插拔模块的检测，检测模块对应的负载增加，因此需要在每个热插拔模块端配置一个匹配电阻，即在热插拔状态检测装置与热插拔模块间跨接电阻，该电阻靠近热插拔模块端。并且根据实验可知，该匹配电阻的阻值对检测模块端的信号质量以及建立保持时间没有影响，但是对于热插拔模块端的信号质量有较大的影响，因此该电阻的阻值可以根据热插拔模块输出信号的电平值来确定。

当热插拔模块与热插拔状态检测装置间跨接的电阻的阻值不合适时，该热插拔模块输出信号的电平值在还没有达到最大值时，已经开始下降了，但是对于相应的规范标准，要求电平值达到一定的要求才可以。因此当检测到所述热插拔模块存在时，根据所述热插拔模块输出信号的电平值是否满足设定的电平值要求，确定该电阻的阻值。电阻的阻值合适，该热插拔模块输出信号的电平值才能满足相应规范标准的要求。

图6A为本发明实施例提供的热插拔模块状态检测系统的具体实现方案，该系统包括：电源变换模块、多个热插拔模块、每个热插拔模块对应的控制隔离装置，检测模块、逻辑控制器件(CPLD)、每个热插拔模块对应的热插拔信号控制装置以及主机中央处理器(CPU)。其中该电源变换模块与外部电源连接，通过对外部电源输出的电压信号的转换，为每个热插拔模块所在的线路供电。

其中，外部电源、电源变换模块、检测模块、CPLD与每个控制隔离装置、热插拔模块组成连接通路。

在该检测系统中包括三个热插拔模块，外部电源输出的电压信号经过电源变换模块转换为三路(I、II、III)，每路输出的电压都为12V，每路为一个热插拔模块所在的线路供电，在每条线路中包含独立针对该热插拔模块的控制隔离装置以及热插拔信号控制装置。在未上电时，控制隔离装置中开关为闭合状态，热插拔信号控制装置中开关为断开状态，并且在上电后，检测模块通过向CPLD发送相应的信号，由CPLD实现对控制隔离装置中开关的状态以及热插拔信号控制装置中开关的状态进行控制。

当第一热插拔模块插入系统中时，该热插拔模块接入到线路I中，热插拔状态检测装置中的检测模块检测到第一热插拔模块所在线路导通，检测模块自身保存的电流阈值，检测第一热插拔模块其所在的线路的电流值是否不大于该电流阈值，当其所在的线路的电流值大于该电流阈值时，检测模块向逻辑控制器件输出信号“0”，逻辑控制器件接收到信号后，向该热插拔模块所在线路的控制隔离装置发送控制信号“EN1”，控制该第一热插拔模块所在的线路断路，该控制隔离装置根据接收到的控制信号，将原本闭合的开关打开，使线路I断路。

当检测模块检测第一热插拔模块所在线路的电流值不大于该电流阈值时，根据自身保存的该热插拔模块每个引脚输出信号的状态设置要求，判断该热插拔模块上电后各个引脚输出的信号的状态是否满足相应的设置要求，当至少一个引脚输出信号的状态不满足相应的设置要求时，检测模块向逻辑控制器件输出信号“0”，逻辑控制器件接收到信号后，向该热插拔模块所在线路的控制隔离装置发送控制信号“EN1”，控制该第一热插拔模块所在的线路断路。

当检测模块判断该热插拔模块上电后各个引脚输出信号的状态都满足相应的设置要求时，与该热插拔模块进行预通信，根据控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应的检测报文。根据发送的检测报文需该热插拔模块进行操作的类型，判断所述热插拔模块返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件。当该热插拔模块返回的响应报文满足设定的延迟条件时，根据保存的该热插拔模块每个引脚针对该检测报文输出信号的时序，判断热插拔模块各个引脚输出的信号的时序是否满足设定要求，当该热插拔模块每个引脚输出的信号的时序都满足设定要求时，检测模块向逻辑控制器件输出有效的使能信号“1”，逻辑控制器件根据接收到的使能信号“1”向相应的热插拔信号控制装置输出控制信号“EN1-1”，连通热插拔模块和主机中央处理器之间的通信。

当热插拔模块与主机中央处理器之间的线路连通后，主机中央处理器与热插拔模块间通过检测模块、逻辑控制器件以及热插拔信号控制装置之间的线路进行信息交互，此时检测模块、逻辑控制器件以及热插拔信号控制装置可以实现热插拔模块与主机中央处理器之间交互信息的透传。

当检测模块检测到热插拔模块上电后至少一个引脚输出信号的状态不满足相应的设置要求，或热插拔模块返回的相应响应信号不满足设定的延迟条件，或该热插拔模块至少一个引脚输出的信号的时序不满足设定要求时，检测模块向逻辑控制器件输出信号“0”，逻辑控制器件接收到信号后，向该热插拔模块所在线路的控制隔离装置发送控制信号“EN1”，控制该第一热插拔模块所在的线路断路。

在检测模块判断该热插拔模块各个引脚在上电后的输出信号的状态满足设定的要求时，检测模块向主机中央处理器发送请求信号，该请求信号可以为检测该热插拔模块状态正常信号，主机中央处理器接收到检测模块发送的请求信号后，向检测模块发送预通信指令，检测模块接收到该主机中央处理器发送的预通信指令后，根据主机中央处理器发送的控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应的检测报文。

图6B为本发明实施例提供的热插拔模块状态检测的详细过程，该过程包括以下步骤：

S601：检测模块检测到与热插拔模块连接的第一连接线路导通后，在设定的时间长度内获取该热插拔模块所在线路的电流值。

S602：根据保存的电流阈值，判断所述热插拔模块所在线路的电流值是否不大于该电流阈值，当判断结果为是时，进行步骤S603，否则，进行步骤S609。

S603：获取热插拔模块每个引脚的输出信号的状态信息，根据自身保存的该热插拔模块每个引脚输出信号的状态设置要求，判断每个引脚输出的信号的状态是否满足相应的设置要求，当判断结果为是时，进行步骤S604，否则，进行步骤S609。

S604：检测模块根据与主机中央处理器连接的第二连接线路，向主机中央处理器发送热插拔模块状态检测正常信号，并在接收到主机中央处理器返回的预通信指令时，根据主机中央处理器发送的控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应检测报文。

S605：检测模块根据发送的检测报文需该热插拔模块进行操作的类型，判断该热插拔模块返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件，当判断结果为是时，进行步骤S606，否则，进行步骤S609。

S606：检测模块获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号。

S607：根据保存的该热插拔模块每个引脚针对该检测报文输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚输出的信号的时序是否满足设定要求，当判断结果为是时，进行步骤S608，否则，进行步骤S609。

S608：向逻辑控制器件输出有效的使能信号“1”，逻辑控制器件根据接收到的使能信号“1”向相应的热插拔信号控制装置输出控制信号“EN1-1”，连通热插拔模块和主机中央处理器之间的通信。

S609：向逻辑控制器件输出信号“0”，逻辑控制器件根据接收到的信号，向该热插拔模块所在线路的控制隔离装置发送控制信号“EN1”，控制该热插拔模块所在的线路断路。

由于在本发明实施例中当热插拔模块输出的所有信号的时序都正常时才会连接主机和热插拔模块之间的通信，因此避免了热插拔模块本身的异常对主机的影响，确保了主机的正常工作。并且通过检测热插拔模块所有信号的时序关系检测热插拔模块的状态，来确保热插拔模块的各个输出信号是否正常的方法，当某一输出信号的时序不正常时，可以方便在热插拔模块中定位哪些部件引起该输出信号的异常。另外，在本发明实施例中当为每个热插拔模块所在的线路单独供电时，避免了当热插拔模块出现故障掉电时，影响其他器件正常工作的问题。

下面以热插拔模块为线卡，线卡采用长短针设计，线卡与主机之间通过外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线通信为例进行说明。

在基于PCI总线进行热插拔模块检测之前，需要搭建进行检测的线路，搭建的线路的可以如图6A所示，并且由于检测模块在对每个热插拔模块检测时，检测模块对应的负载增加，需要在检测模块和热插拔模块间跨接一个匹配电阻，该电阻靠近热插拔模块端。具体的在确定检测模块和热插拔模块间跨接的电阻的阻值时，检测模块会根据初始化设备选择(Initialization Device Select，IDSEL)信号线扫描线卡是否存在，在PCI规范中，对于扫描线卡是否存在的实现方式包括：

1、检测模块连接AD信号线，AD信号线与与热插拔模块连接的IDSEL信号线连接，在PCI配置周期的时候，检测模块会通过扫描AD信号线来搜索线卡。

2、PCI总线上提供相应的输出IDSEL信号线，点到点的连接每个设备上的IDSEL信号。

在第一种设计中由于必须有一根AD信号线接到IDSEL信号线上，所以这根AD信号线的负载势必会增加，这样就会影响到这根AD信号线的信号质量。因此，需要在靠近IDSEL信号线端接一个较大的匹配电阻，以达到电气隔离、减小延时以及防干扰的作用。但是这样就会影响到IDSEL信号线的信号，因此需要在这之间找到一个平衡点。

具体的图7A为跨接的匹配电阻为10欧时，写操作下AD20信号以及时钟信号的测试波形图，其中图中上面的波形为AD20信号的，下面的波形为时钟信号的。图7B为跨接的匹配电阻为1K欧时，写操作下IDSEL信号以及时钟信号的测试波形图，其中图中上面的波形为IDSEL信号的，下面的波形为时钟信号的。由此可知，在电阻值改变后对AD20信号的质量以及建立保持时间没有什么影响，而对IDSEL信号却存在很大影响。

IDSEL信号的边沿变非常缓，所以信号的建立保持时间余量十分大。信号的电平值也因此减小了。由于信号上升时间很长，所以有一个波形的电平值还没有上升到最大值就已经开始驱动下降了。而PCI规范规定的高电平值是从0.5VCC(约为1.65V)开始的，所以通过时序关系在2个时钟周期后检测这IDSEL信号看是否满足PCI规范的电平指标，从而选择匹配电阻的阻值。另外在第二种方式中也需要在热插拔模块和检测模块间考虑跨接电阻，在确定该跨接的电阻的阻值时，也可以根据上述方案确定。

当匹配电阻的阻值选择好后，即可进行线卡检测。线卡在插入其所在的线路后，其对应线路的电源会对线卡上电，此时检测模块在线卡上电后，确定线卡所在的线路导通，在导通后的200ms内检测线卡的电源信号是否正常，即扫描线卡的电源状态，若正常则此时线卡已经正常上电。

线卡和主机之间采用的是PCI接口，采用PCI总线进行通信，线卡与主机连接的所有的信号，根据PCI的规范在线卡端和主机端都会有相应的上拉、下拉以及高阻等状态的处理。因此检测模块检测线卡所有引脚输出的信号状态是否符合datasheet的状态设置要求，如符合则说明线卡端和主机端的PCI信号状态正常。

但这只是说明线卡上电正常，各个信号的状态正常，但是不能排除线卡本身芯片出现故障或者线路电阻、电容、电感以及线卡中电路的设计是否合理，因为线路的电阻、电容、电感以及中间电路的设计决定着线卡的时序，决定着线卡是否可以和主机之间进行正常通信，而线卡正常上电后，其每个引脚的状态并不能有效的反应其时序是否正常。

热插拔状态检测装置在对线卡进行检测时，需要与线卡进行预通信，向线卡发送一个简单的检测报文，这个检测报文的内容覆盖线卡所有的信号，即线卡所有信号都必须进行交易。在检测模块在向线卡发送检测报文时，可以根据自身预先配置的控制信号时序要求，向线卡发送相应检测报文，或者检测模块向主机CPU发送作为请求信号的状态检测正常信号，主机的CPU控制检测模块与线卡进行预通信。检测模块根据接收到的主机CPU发送的预通信指令后，接收主机CPU发送的控制信号时序要求，根据该控制信号时序要求向线卡发送相应检测报文。

在进行信号时序检测之前，由于检测模块和线卡上产生巨大的交叉干扰，检测模块在驱动线卡上的每个信号时可以采用步进方式驱动，即单数号引脚的信号为第一组，双数号引脚的信号为第二组，一个时钟周期驱动一组，也即一个时钟周期获取线卡的一组引脚输出的信号。这样在不同的时钟周期，驱动不同组的信号，就减小了相互同时驱动时产生的交叉干扰。

另外，检测模块在向线卡发送简单的检测报文时，是根据自身保存的控制信号C/BE#信号的时序要求发送的，当该C/BE#信号为指令信号时，则向热插拔模块发送驱动该热插拔模块的地址信号的检测报文，当该C/BE#信号为字节使能信号时，则向该热插拔模块发送驱动该热插拔模块的写数据信号或读数据信号的检测报文。

在进行时序检测之前，检测模块还可以根据发送的检测报文需线卡进行操作的类型，判断线卡返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件。这是因为当检测模块发送的检测报文为驱动线卡的地址信号的报文时，线卡接收到该检测报文时，会输出FRANE#信号，检测模块接收到线卡输出的该FRANE#信号的时间，会较检测模块发送该检测报文时刻延迟1ms；如果检测模块发送的检测报文为驱动线卡的写数据信号的报文时，线卡接收到该检测报文时，会输出IRDY#信号，检测模块接收到线卡输出的该IRDY#信号的时间，会较检测模块发送该检测报文时刻延迟1ms；如果检测模块发送的检测报文为驱动线卡的读数据信号的报文时，线卡接收到该检测报文时，会输出TRDY#信号，检测模块接收到线卡输出的该TRDY#信号的时间，会较检测模块发送该检测报文时刻延迟1ms。

因此检测模块根据发送的检测报文需线卡进行操作的类型，判断线卡返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件，从而判断线卡是否正常。当线卡返回的相应响应信号不满足设定的延迟条件时，就可以具体的定位线卡的问题，例如检测模块发送的检测报文为驱动线卡的读数据信号的报文时，线卡返回的相应响应信号不满足设定的延迟条件时，则可以确定该线卡此时进行读数据操作的引脚存在问题，进而确定导致该引脚问题的为与该引脚连接的电阻、电容、或电感等等的问题。

图8为本发明实施例提供的电源变换模块、控制隔离装置的电路实现原理图，其中J1(FX2_RELAY_D3209)为实现电源转换的电源变换模块，通过5V电源为该电源变换模块供电，该5V电源接J1的引脚1和10，信号S0_STA(STB)接J1的引脚4(7)接外部12V电源，信号S0_TXCA(TXCB)接J1的引脚5(6)为转换后的热插拔模块所在线路的电源，信号S1_RELAY接CPLD的输出端，通过一个2k的电阻一个三极管(MMBT3904)接地，S1_RELAY由逻辑控制器件控制，逻辑控制器件输出高电平，则三极管导通，电源转换模块输出转换后的电源信号，当逻辑控制器件输出低电平，则三极管断开，则电源转换模块不输出转换后的电源信号，即起到控制隔离该热插拔模块线路的电源的作用。

图9为本发明实施例提供的一种热插拔模块状态检测装置结构示意图，该装置包括：

发送模块91，用于根据控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应检测报文；

获取模块92，用于获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号；

判断模块93，用于根据保存的每个引脚输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚针对该检测报文输出的信号的时序是否满足设定要求；

控制模块94，用于当每个引脚输出的信号的时序都满足设定要求时，控制所述热插拔模块与主机连接。

所述控制模块94，还用于当至少一个引脚输出的信号的时序不满足设定要求时，控制所述热插拔模块与电源断开。

所述判断模块93，还用于根据自身保存的电流阈值，判断所述热插拔模块所在线路的电流值是否不大于该电流阈值；

所述控制模块94，还用于当确定所述热插拔模块所在线路的电流值大于该电流阈值时，控制所述热插拔模块与电源断开。

所述判断模块93，还用于，根据保存的该热插拔模块每个引脚输出信号的状态设置要求，判断上电后该热插拔模块的每个引脚输出的信号的状态是否满足相应的设置要求；

所述控制模块94，还用于当确定至少一个引脚输出的信号的状态不满足相应的设置要求时，控制所述热插拔模块与电源断开。

所述判断模块93，还用于，根据发送的检测报文需要所述热插拔模块进行操作的类型，判断所述热插拔模块返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件；

所述控制模块94，还用于确定所述热插拔模块返回的相应响应信号不满足设定的延迟条件时，控制所述热插拔模块与电源断开。

所述发送模块91具体用于，向所述主机中央处理器发送请求信号，接收所述主机中央处理器返回的控制信号时序要求，根据所述控制信号时序要求向所述热插拔模块发送相应检测报文，或，根据自身预先配置的控制信号时序要求，向所述热插拔模块发送相应检测报文。

本发明实施例还提供了一种网络设备，包括如上述图9所示的装置。

本发明实施例还提供了一种网络设备，包括图1、图2、图5任一所述的系统。

本发明实施例提供一种热插拔模块状态检测方法、系统、装置及网络设备，该方法通过向热插拔模块发送相应检测报文，获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号，根据保存的每个引脚输出信号的时序，判断每个引脚针对该检测报文输出的信号的时序都满足设定要求时，控制所述热插拔模块与主机中央处理器连接。由于根据热插拔模块每个引脚输出的信号的时序，判断每个引脚输出是否正常，只有每个引脚的输出都正常时，才控制热插拔模块与主机中央处理器连接，从而有效的降低了对主机的冲击，提高了热插拔模块所在线路其他器件的安全性。

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 (20)

1.一种热插拔模块状态检测系统，其特征在于，包括主机中央处理器、热插拔状态检测装置、以及与所述热插拔状态检测装置连接的热插拔模块、热插拔信号控制装置、与所述热插拔模块连接的控制隔离装置以及与所述控制隔离装置连接的电源，其中：

所述热插拔状态检测装置，用于根据控制信号时序要求，向所述热插拔模块发送相应检测报文，获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号，根据保存的该热插拔模块每个引脚针对该检测报文输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚输出的信号的时序是否满足设定要求，当每个引脚输出的信号的时序都满足设定要求时，向所述热插拔信号控制装置发送连接所述热插拔模块与所述主机中央处理器的控制信号；以及在确定至少一个引脚输出的信号的时序不满足设定要求时，向所述控制隔离装置发送断开电源的控制信号；

热插拔模块，用于接收所述热插拔状态检测装置发送的检测报文，根据所述检测报文控制自身每个引脚输出相应信号；

热插拔信号控制装置，用于根据接收的所述热插拔状态检测装置发送的控制信号，连接所述主机中央处理器与所述热插拔模块；

所述控制隔离装置，用于根据所述热插拔状态检测装置发送的控制信号，断开与所述电源的连接。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热插拔状态检测装置，还用于在向所述热插拔模块发送相应的检测报文前，检测所述热插拔模块所在线路的电流值是否不大于自身保存的电流阈值，当大于时，向所述控制隔离装置发送断开电源的控制信号；

所述控制隔离装置，用于根据所述热插拔状态检测装置发送的控制信号，断开与所述电源的连接。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热插拔状态检测装置， 还用于在向所述热插拔模块发送相应的检测报文之前，根据自身保存的该热插拔模块每个引脚输出信号的状态设置要求，判断上电后该热插拔模块每个引脚输出的信号的状态是否满足相应的设置要求，当至少一个引脚输出的信号的状态不满足相应的设置要求时，向所述控制隔离装置发送断开电源的控制信号。

4.如权利要求1或3所述的系统，其特征在于，还包括电源变换模块，用于将所述电源输出的电压信号转换为多路，每路为一个热插拔模块所在的线路供电，在每个热插拔模块所在的线路中，包括独立针对该热插拔模块的控制隔离装置和热插拔信号控制装置。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热插拔状态检测装置具体用于分组获取热插拔模块相应引脚的信号。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热插拔状态检测装置具体根据发送的检测报文需要所述热插拔模块进行操作的类型，判断所述热插拔模块返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件，当判断不满足时，向所述控制隔离装置发送控制断开电源的控制信号。

7.如权利要求1、3或6所述的系统，其特征在于，所述热插拔状态检测装置具体用于，向所述主机中央处理器发送请求信号，接收所述主机中央处理器返回的控制信号时序要求，根据所述控制信号时序要求向所述热插拔模块发送相应检测报文，或，根据自身预先配置的控制信号时序要求，向所述热插拔模块发送相应检测报文；

所述主机中央处理器，还用于接收所述热插拔状态检测装置发送的请求信号，并向所述热插拔状态检测装置发送相应的控制信号时序要求。

8.一种热插拔模块状态检测方法，其特征在于，包括：

根据控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应检测报文；

获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号；

根据保存的每个引脚输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚针对该检测报文输出信号的时序是否满足设定要求； 

当每个引脚输出的信号的时序都满足设定要求时，控制所述热插拔模块与主机中央处理器连接；

当所述热插拔模块的至少一个引脚输出的信号的时序不满足设定的要求时，控制所述热插拔模块与电源断开。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述向热插拔模块发送相应的检测报文之前，所述方法还包括：

根据自身保存的电流阈值，判断所述热插拔模块所在线路的电流值不大于所述电流阈值。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述向热插拔模块发送相应的检测报文之前，所述方法还包括：

根据保存的该热插拔模块每个引脚输出信号的状态设置要求，判断上电后该热插拔模块的每个引脚输出的信号的状态满足相应的设置要求。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述热插拔模块所在线路的电流值不正常，或至少一个引脚输出的信号的状态不满足相应的设置要求时，则控制所述热插拔模块与电源断开。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号之前，所述方法还包括：

根据发送的检测报文需所述热插拔模块进行操作的类型，判断所述热插拔模块返回的相应响应信号满足设定的延迟条件。

13.如权利要求8、9、10或12所述的方法，其特征在于，所述根据控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应检测报文包括：

向所述主机中央处理器发送请求信号，接收所述主机中央处理器返回的控制信号时序要求，根据所述控制信号时序要求向所述热插拔模块发送相应检测报文；或，

根据自身预先配置的控制信号时序要求，向所述热插拔模块发送相应检测报文。 

14.一种热插拔模块状态检测装置，其特征在于，所述装置包括：

发送模块，用于根据控制信号时序要求，向热插拔模块发送相应检测报文；

获取模块，用于获取所述热插拔模块对该检测报文处理后每个引脚输出的信号；

判断模块，用于根据保存的每个引脚输出信号的时序，判断获取的相应每个引脚针对该检测报文输出的信号的时序是否满足设定要求；

控制模块，用于当每个引脚输出的信号的时序都满足设定要求时，控制所述热插拔模块与主机中央处理器连接；以及当至少一个引脚输出的信号的时序不满足设定要求时，控制所述热插拔模块与电源断开。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述判断模块还用于，根据自身保存的电流阈值，判断所述热插拔模块所在线路的电流值是否不大于该电流阈值；

所述控制模块，还用于当确定所述热插拔模块所在线路的电流值大于该电流阈值时，控制所述热插拔模块与电源断开。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述判断模块还用于，根据保存的该热插拔模块每个引脚输出信号的状态设置要求，判断上电后该热插拔模块的每个引脚输出的信号的状态是否满足相应的设置要求；

所述控制模块，还用于当确定至少一个引脚输出的信号的状态不满足相应的设置要求时，控制所述热插拔模块与电源断开。

17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述判断模块还用于，根据发送的检测报文需要所述热插拔模块进行操作的类型，判断所述热插拔模块返回的相应响应信号是否满足设定的延迟条件；

所述控制模块，还用于确定所述热插拔模块返回的相应响应信号不满足设定的延迟条件时，控制所述热插拔模块与电源断开。

18.如权利要求14、15、16或17所述的装置，其特征在于，所述发送模块具体用于，向所述主机中央处理器发送请求信号，接收所述主机中央处理器 返回的控制信号时序要求，根据所述控制信号时序要求向所述热插拔模块发送相应检测报文，或，根据自身预先配置的控制信号时序要求，向所述热插拔模块发送相应检测报文。

19.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任一所述的系统。

20.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求14至18任一所述的装置。 

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