CN102446149A - 一种能够实现紧凑型pci产品热插拔的处理方法以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法，包括如下步骤：（a）提供一CPLD模块，并将其模拟成串行中断请求的从设备，挂接在主控卡南桥芯片的串行中断请求的中断线上；（b）CPLD模块接收到可热插拔的板卡发出的枚举信号后，转换成串行中断请求的时序，形成中断给南桥。本发明的优点在于，设计一CPLD模块来解决紧凑型PCI产品的热插拔问题，使程序设计、调试和维护等操作简单化，提高了可重用性，缩短了产品研发周期，提高了产品质量，同时节约了设计成本。

Description

一种能够实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法以及系统

技术领域

本发明涉及紧凑型PCI产品领域，尤其涉及一种能够实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法以及系统。

背景技术

紧凑型PCI产品由紧凑型PCI主控卡、背板和周边卡构成，周边卡插入或拔出背板时，由主控卡负责监控。紧凑型PCI产品常见的可热插拔功能实现分可热插拔的周边卡和紧凑型PCI主控卡两端，下面作简要介绍。

紧凑型外部设备互联总线（Compact PCI: 紧凑型PCI）周边卡与紧凑型PCI背板之间的逻辑关系示意图如图1所示，包括紧凑型PCI背板10和可热插拔的周边卡19，可热插拔的周边卡19中进一步包括热插拔控制器191 、热插拔桥接芯片193、微动开关194以及热插拔状态指示灯195，其相互连接以及工作逻辑示意图请参考图1中的连接箭头。紧凑型PCI背板10与可热插拔的周边卡19之间采用连接器连接，该连接器的插针引脚分别有最长、中长、最短三种长度。将可热插拔的周边卡19插入到紧凑型PCI背板10的插槽内时，首先可热插拔的周边卡19连接器最长的插针引脚(电源和地)与紧凑型PCI背板10连接，可热插拔的周边卡19的硬件逻辑将所有PCI信号引脚预设到固定电平1V；然后中长度插针引脚的PCI信号等与紧凑型PCI背板10连接，这些信号已经被固定为1V电平但尚未开始工作，不会对系统造成干扰；最后最短的插针引脚，即BDSEL#信号连接，通知热插拔控制器191板卡逻辑开始工作。HEALTHY#信号为可热插拔的周边卡19的反馈信号，当可热插拔的周边卡19正常上电工作后会发出。可热插拔的周边卡19拔出的过程刚好相反，BDSEL#首先断开，然后PCI信号被调整到固定电平1V，最后才断开电源和地信号。

要使设计的可热插拔的周边卡19能够实现热插拔的功能，紧凑型PCI可热插拔周边卡19比普通PC板卡逻辑还增加一兼容紧凑型PCI规范的支持热插拔的PCI-to-PCI的桥接芯片193和一个微动开关194。微动开关194触发的信号会使桥接芯片193产生一枚举信号（ENUM#）传给紧凑型PCI背板10，当一个紧凑型PCI的周边卡被插入或拔出时，ENUM#被激活，通知系统配置改变。根据ENUM#信号的状态，进行板卡的资源分配及释放、驱动程序的加载及卸载，以及热插拔指示灯的控制。

为了实现热插拔得目的，必须配备一紧凑型PCI主控卡来控制周边卡的热插拔过程。以下主要描述现有技术中紧凑型PCI主控卡对ENUM#信号的处理方式。

图2所示为现有技术中紧凑型PCI主控卡18与紧凑型PCI背板10的逻辑关系示意图，紧凑型PCI主控卡18包括电平转换模块181 、热插拔桥接芯片182以及主板189，所述主板189中进一步包括Super I/O芯片183。紧凑型PCI主控卡18的ENUM#信号与Super I/O芯片183的IRQIN0引脚相连，以扩展中断输入的ISA中断方式实现对ENUM#信号的处理。所有可热插拔的周边卡到背板都会输出一个ENUM#信号，该信号为带上拉的集电极开路信号，低电平有效，而IRQIN0引脚的输入是边沿触发方式，所以需要电平转换模块181进行电平触发到边沿触发的转换。

结合图1和图2，现有技术中的热插拔系统硬件的逻辑工作是：首先，当可热插拔的周边卡19插入紧凑型PCI背板10时，热插拔桥接芯片193上电初始化，设置内部的热插拔寄存器INS（Insertion State）状态位、触发ENUM#信号为低、置LOO（LED Status）位，点亮热插拔状态指示灯195；然后，ENUM#经紧凑型PCI背板10到达紧凑型PCI主控卡18，经电平转换模块181 进行逻辑转换，生成中断请求的有效信号给Super I/O芯片183的IRQIN0引脚；最后，紧凑型PCI主控卡18的处理器响应中断，进入中断服务程序，ENUM#信号被撤除，安装可热插拔的周边卡19设备驱动程序成功后，清LOO位，熄灭热插拔状态指示灯195，周边卡设备开始工作。当要拔出可热插拔的周边卡19时，位于可热插拔的周边卡19上的微动开关194先被断开，热插拔桥接芯片193置内部的热插拔寄存器EXT（Extraction State）状态位，激活ENUM#信号，然后紧凑型PCI主控卡18的处理器响应中断，通知操作系统卸载设备驱动程序，ENUM#被撤除，设备可以安全拔出。

以上现有技术所述方案的缺点在于，紧凑型PCI产品因与普通PC功能需求不同，很多时候不需要Super I/O芯片，如果只单纯因为处理ENUM#信号，而增加Super I/O硬件，则会增加设计成本。

现有技术还有如下的技术方案来处理ENUM#信号：直接将ENUM#信号连接至PCI中断INTA#、INTB#、INTC#、INTD#的4条中断线之一。紧凑型PCI不同的槽位可以分配到不同的中断线，每条中断线产生的中断号不同，这是由主控卡的芯片组决定的。当周边卡热插拔产生ENUM#信号时，会产生相应的中断。主控卡的中断服务程序挂接在对应中断号的中断线上，当判断自己所管理的设备的中断状态寄存器有中断产生时，认为有周边卡插入或拔出，作相应处理，处理完成后，清中断，退出中断服务程序。

以上这一技术方案的缺点在于，将中断连接至PCI中断INTA#、INTB#、INTC#、INTD#时，需要硬件工程师、BIOS工程师根据芯片组及外设配置，重新修改线路、修改寄存器资源分配，热插拔服务程序也要做出相应的修改，设计复杂也不具有可重用性，且不利于模块化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法以及系统来克服上述缺陷，降低设计工作的复杂程度，使程序设计、调试和维护等操作简单化，提高可重用性，缩短产品研发周期，同时节约设计成本。

本发明是这样实现的，一种实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法，包括如下步骤：（a）提供一CPLD模块，并将其模拟成串行中断请求的从设备，挂接在主控卡南桥芯片的串行中断请求的中断线上；（b）CPLD模块接收到可热插拔的板卡发出的枚举信号后，转换成串行中断请求的时序，形成中断给南桥。

进一步的，步骤（b）包括：（b1）当可热插拔的板卡插入或拔出时，会将枚举信号设置为有效，CPLD模块接收到该枚举信号后，先进行去抖处理；（b2）检测去抖后的枚举信号是否为有效电平，如果电平有效则执行步骤（b3），如为无效电平则实施步骤（b1）；（b3）CPLD模块根据约定好的中断号，生成符合串行中断请求协议的中断给南桥；（b4）CPLD模块判断枚举信号是否恢复为无效电平，如未恢复为无效电平，则重复上述步骤（b3），如果已经恢复为无效电平，则实施步骤（b5）；（b5）关闭串行中断请求时序中约定好的热插拔中断，转到步骤（b1）继续检测是否有可热插拔的板卡插入或拔出。

优选的，BIOS与CPLD模块约定并将CPLD模块产生的串行中断请求的中断号配置成主控卡上未使用的软盘中断号。

本发明还提供一种能够实现紧凑型PCI产品热插拔的系统，包括紧凑型PCI背板和紧凑型PCI主控卡，所述紧凑型PCI主控卡包括一主板，所述主板上包括一南桥芯片，所述紧凑型PCI主控卡进一步包括一CPLD模块，所述CPLD模块分别与紧凑型PCI背板以及南桥芯片通信，CPLD模块被模拟成串行中断请求的从设备，获取从可热插拔的板卡发出反应热插拔动作的枚举信号，并转换成串行中断请求的时序发送给南桥芯片，南桥芯片接收中断后响应热插拔请求并作相应处理。

本发明的优点在于，设计一CPLD模块，将其模拟成串行中断请求的从设备来解决紧凑型PCI产品的热插拔问题，从而降低硬件逻辑设计工作的复杂程度，使程序设计、调试和维护等操作简单化，同时节约了设计成本。进一步选择将CPLD模块产生的串行中断请求的中断号配置成主板南桥芯片的软盘中断号，利用了现有的未使用的软盘中断，既解决了要接入Super I/O并增加硬件逻辑电路转换电平的问题，又解决了将中断连接至PCI中断INTA#、INTB#、INTC#、INTD#时资源重新分配的繁琐工作，提高可重用性，缩短产品研发周期。

附图说明

附图1是本发明现有技术中紧凑型PCI周边卡与紧凑型PCI背板之间的逻辑关系示意图。

附图2是本发明现有技术中紧凑型PCI主控卡与紧凑型PCI背板之间的逻辑关系示意图。

附图3是本发明实施例中能够实现紧凑型PCI产品热插拔的系统硬件架构示意图。

附图4是本发明实施例中实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法流程图。

具体实施方式

接下来结合附图详细介绍本发明所述的一种能够实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法以及系统的具体实施方式。

附图3所示是本实施方式所述能够实现紧凑型PCI产品热插拔的系统硬件架构示意图，包括紧凑型PCI背板30和紧凑型PCI主控卡38，所述紧凑型PCI主控卡38进一步包括一普通PC主板381、一热插拔桥接芯片389和一CPLD模块383，所述主板381上包括一南桥芯片382。并且，与现有技术中附图2不同的是，所述紧凑型PCI主控卡38上还包括一复杂可编程逻辑电路（CPLD）模块383，所述CPLD模块383分别与紧凑型PCI背板30以及主板381上的南桥芯片382通信，从紧凑型PCI背板30处获得反应热插拔动作的枚举信号（ENUM#），并转换成串行中断请求（serirq）的时序发送给南桥芯片382。南桥芯片382接收中断请求后，作出相应的处理，由热插拔桥接芯片389将处理信息发给紧凑型PCI背板30，完成对可热插拔的周边卡插入或拔出的控制。

附图4所示，采用图3所示系统实现紧凑型PCI产品热插拔功能的方法包括如下步骤：（a）将附图3中的CPLD模块383模拟成串行中断请求的从设备，挂接在主控卡南桥芯片382的串行中断请求的中断线上；（b1）当可热插拔的板卡插入或拔出时，会将枚举信号ENUM#设置为有效，在本实施例中ENUM#为低电平有效，CPLD模块383接收到该ENUM#信号后，先进行去抖处理；（b2）检测去抖后的ENUM#信号是否为低电平，如果为低则执行步骤（b3），如为高则实施步骤（b1）；（b3）CPLD模块383根据约定好的中断号，生成符合串行中断请求协议的中断给主控卡南桥芯片382；（b4）CPLD模块383判断ENUM#信号是否恢复高电平，如未恢复高电平，则重复上述步骤（b3），如果已经恢复高电平，则实施步骤（b5）；（b5）关闭串行中断请求时序中约定好的热插拔中断，转到步骤（b1）继续检测是否有可热插拔的板卡插入或拔出。

以上步骤中，（b1）至（b5）为可选步骤，其实施的实质在于使CPLD模块383检测到ENUM#信号低电平有效后，转换成串行中断请求的时序，形成串行中断请求的中断给主控卡的南桥芯片382。在其他的实施方式中，可以通过配置CPLD模块383，以其他类似的方法实现ENUM#信号和串行中断请求的时序之间的转换，这是本领域内技术人员所能够做到的。

作为优选的方案，BIOS与CPLD模块383提前约定好，并将CPLD模块产生的串行中断请求的中断号配置成主控卡中未使用的软盘中断号，在本实施方式中，上述配置体现在步骤（b3）中。根据现有平台的特点，软盘已退出市场，但其中断号依然保留，所以CPLD模块383产生的中断号可以配置成主控板上的软盘中断号。此做法既解决了要接入Super I/O并增加逻辑电路转换电平的问题，又解决了将中断连接至PCI中断INTA#、INTB#、INTC#、INTD#时资源重新分配的繁琐工作。

在步骤（b3）实施完毕后，操作系统对可热插拔的周边卡的处理例如可以采用如下方法：如果有中断产生，首先执行对应可热插拔的周边卡驱动程序的中断服务程序，中断服务程序扫描整个紧凑型PCI总线，读取周边卡桥接芯片的热插拔寄存器，清除相应状态，并根据设备的INS/EXT状态位建立设备变更清单，通知热插拔处理线程，热插拔处理线程读取设备变更清单。如果有刚插入的可热插拔的周边卡，则通知操作系统（OS）重新枚举紧凑型PCI总线，如果有待拔出的设备，则利用设备槽信息，通知操作系统移除该设备。操作系统在移除一个设备后或枚举总线时发现了新设备则发消息到应用程序，此应用程序包括设备驱动加载成功、设备被成功移除等，以日志形式显示到控制台，供用户查询。以上只是本实施方式一种可选的方案。

本具体实施方式所述的技术方案设计了一CPLD模块，将其模拟成串行中断请求的从设备来解决紧凑型PCI产品的热插拔问题，从而降低硬件逻辑设计工作的复杂程度，使程序设计、调试和维护等操作简单化，同时节约了设计成本。

本发明前文所述的优选实施方式是用以举例说明并描述本发明的目的。不应当将本发明限制在所揭露的内容之内，还有可能通过来自于上述记载内容中的启示和对本发明的实践来获得对本发明的调整和改变。因此，本发明所给出的具体实施方式并不是限制而是解释本发明的技术精神，本发明的保护范围并不受制于具体实施方式。本发明的保护范围应当由权利要求确定，对本发明的等同替换也应当视为不超出本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

（a）提供一CPLD模块，并将其模拟成串行中断请求的从设备，挂接在主控卡南桥芯片的串行中断请求的中断线上；

（b）CPLD模块接收到可热插拔的板卡发出的枚举信号后，转换成串行中断请求的时序，形成中断给南桥。

2.根据权利要求1所述的一种实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法，其特征在于，权利要求1中的步骤（b）进一步包括：

（b1）当可热插拔的板卡插入或拔出时，会将枚举信号设置为有效，CPLD模块接收到该枚举信号后，先进行去抖处理；

（b2）检测去抖后的枚举信号是否为有效电平，如果电平有效则执行步骤（b3），如为无效电平则实施步骤（b1）；

（b3）CPLD模块根据约定好的中断号，生成符合串行中断请求协议的中断给南桥；

（b4）CPLD模块判断枚举信号是否恢复为无效电平，如未恢复为无效电平，则重复上述步骤（b3），如果已经恢复为无效电平，则实施步骤（b5）；

（b5）关闭串行中断请求时序中约定好的热插拔中断，转到步骤（b1）继续检测是否有可热插拔的板卡插入或拔出。

3.根据权利要求1或2所述的一种实现紧凑型PCI产品热插拔的处理方法，其特征在于，基本输入输出系统BIOS与CPLD模块约定并将CPLD模块产生的串行中断请求的中断号配置成主控卡上未使用的软盘中断号。

4.一种能够实现紧凑型PCI产品热插拔的系统，包括紧凑型PCI背板和紧凑型PCI主控卡，所述紧凑型PCI主控卡包括一主板，所述主板上包括一南桥芯片，其特征在于，所述紧凑型PCI主控卡进一步包括一CPLD模块，所述CPLD模块分别与紧凑型PCI背板以及南桥芯片通信，CPLD模块被模拟成串行中断请求的从设备，获取从可热插拔的板卡发出反应热插拔动作的枚举信号，并转换成串行中断请求的时序发送给南桥芯片，南桥芯片接收中断后响应热插拔请求并作相应处理。

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