CN102913428A - 风扇模组测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种风扇模组测试系统,用于测试安装于服务器内的多个风扇是否能满足散热需求,所述风扇模组测试系统包括一用于感测服务器内部温度的温度感测模组及一CPLD,所述CPLD包括一与所述多个风扇相连的PWM模组,所述PWM模组输出不同占空比的PWM信号控制所述多个风扇的转速,所述CPLD与所述温度感测模组相连从而读取服务器内的温度信息。本发明风扇模组测试系统利用PWM信号控制风扇的转速,可提高测试结果的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种风扇模组测试系统。
背景技术
在机架式的服务器系统中,安装一组合适的风扇是服务器系统正常运作和节省能源的前提。传统风扇模组测试方法是通过调节电压控制风扇的转速,同时实时感测服务器机箱内的温度,从而判断这些风扇能否满足散热需求。然而,传统的电压式的控速方法无法避免原件性的电气特性干扰,同时无法实现风扇转速的细微调节,这极大的影响了风扇模块的测试准确度。
发明内容
鉴于以上内容,有必要提供一种测试结果较准确的风扇模组测试系统。
一种风扇模组测试系统,用于测试安装于服务器内的多个风扇是否能满足散热需求,所述风扇模组测试系统包括一用于感测服务器内部温度的温度感测模组及一CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件),所述CPLD包括一与所述多个风扇相连的PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)模组,所述PWM模组输出不同占空比的PWM信号控制所述多个风扇的转速,所述CPLD与所述温度感测模组相连从而读取服务器内的温度信息。
相较于现有技术,所述风扇模组测试系统利用CPLD的PWM模组输出PWM信号控制风扇的转速,可更精确的调控风扇的转速,从而提高测试结果的准确度。
附图说明
图1是本发明风扇模组测试系统的电路图。
图2是图1中I2C控制模组的具体组成图。
图3是图1中PWM模组的具体组成图。
主要元件符号说明
CPLD | 10 |
I2C控制模组 | 20 |
I2C控制器顶层接口 | 21 |
中断控制器模块 | 22 |
计时器模块 | 23 |
I2C开始/停止控制器模块 | 24 |
用户端接口模块 | 25 |
I2C时序状态机模块 | 26 |
I2C时钟生成模块 | 27 |
I2C同步控制模块 | 28 |
PWM模组 | 30 |
警报灯 | 40 |
第一风扇 | 51 |
第二风扇 | 52 |
第三风扇 | 53 |
第四风扇 | 54 |
温度感测模组 | 60 |
PWM信号生成模块 | 70 |
PWM输出选择器 | 80 |
第一开关模组 | SW1 |
第二开关模组 | SW2 |
开关 | K1~K4、S1~S4 |
晶振 | X1 |
与门 | AND1~AND4 |
非门 | N1~N4 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1,本发明较佳实施方式风扇模组测试系统包括一CPLD (Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件) 10,所述CPLD 10外接有一第一开关模组SW1、一第二开关模组SW2、一产生外部时钟信号的晶振X1、一警报灯40、一温度感测模组60及多个风扇。所述多个风扇包括一第一风扇51、一第二风扇52、一第三风扇53及一第四风扇54。所述CPLD 10包括一I2C(一种串行通信总线)控制模组20及一PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)模组30。所述PWM模组30与所述第一风扇51、第二风扇52、第三风扇53及第四风扇54相连,以输出PWM信号控制这些风扇的转速。所述I2C控制模组20包括一串行时钟线SCL及一串行数据线SDA,所述I2C控制模组20的串行时钟线SCL及串行数据线SDA均与所述温度感测模组60相连,以便按预设的频率读取所述温度感测模组60感测到的温度信息。在本发明较佳实施方式中,所述多个风扇及所述温度感测模组60均安装于一服务器机箱内,所述温度感测模组60用于感测服务器机箱内的温度是否超出安全的温度范围。
所述第一开关模组SW1包括四个开关S1~S4,开关S1~S4用于选择所述PWM模组30输出的PWM信号的占空比。所述PWM模组30产生的PWM信号的占空比以6.25%(1/16)的幅度递增。假定开关闭合对应的逻辑状态为“1”,开关断开对应的逻辑状态为“0”,开关S1~S4的不同状态可对应16种不同的选择,下表为开关S1~S4处于不同的状态时对应选择的占空比:
S1 | S2 | S3 | S4 | 占空比 |
0 | 0 | 0 | 0 | 6.25% |
0 | 0 | 0 | 1 | 12.5% |
0 | 0 | 1 | 0 | 18.75% |
0 | 0 | 1 | 1 | 25% |
0 | 1 | 0 | 0 | 31.25% |
0 | 1 | 0 | 1 | 37.5% |
0 | 1 | 1 | 0 | 43.75% |
0 | 1 | 1 | 1 | 50% |
1 | 0 | 0 | 0 | 56.25% |
1 | 0 | 0 | 1 | 62.5% |
1 | 0 | 1 | 0 | 68.75% |
1 | 0 | 1 | 1 | 75% |
1 | 1 | 0 | 0 | 81.25% |
1 | 1 | 0 | 1 | 87.5% |
1 | 1 | 1 | 0 | 93.75% |
1 | 1 | 1 | 1 | 100% |
在本发明较佳实施方式中,所述PWM模组30还可输出其它占空比的PWM信号控制风扇的转速,所述第一开关模组SW1还可采用更多的开关对应选择不同占空比的PWM信号。
所述第二开关模组SW2包括四个开关K1~K4,开关K1~K4分别控制所述第一风扇51、第二风扇52、第三风扇53及第四风扇54的使能状态,即开关K1闭合时,所述PWM模组30输出的PWM信号可控制所述第一风扇51的转速,当开关K1断开时,所述PWM模组30输出的PWM信号不能控制所述第一风扇51。开关K1~K4均闭合时,所述PWM模组30输出的PWM信号可控制所述第一风扇51、第二风扇52、第三风扇53及第四风扇54的转速。
请参阅图2,所述I2C控制模组20具体包括以下模块:I2C控制器顶层接口21、中断控制器模块22、计时器模块23、I2C开始/停止控制器模块24、用户端接口模块25、I2C时序状态机模块26、I2C时钟生成模块27及I2C同步控制模块28。所述I2C控制器顶层接口21用于接收复位信号、收发时钟信号、收发数据;所述I2C控制模组20的I2C控制器顶层接口21与所述温度感测模组60相连以读取感测到的温度信息。所述中断控制器模块22用于实现所述I2C控制模组20的自动中断控制,当所述I2C控制器顶层接口21完整的接收一组数据后,所述中断控制器模块22输出高电平的信号通知所述用户端接口模块25读取下组数据或启动下组数据的传输。所述计时器模块23产生0~8的计数,为所述I2C时序状态机模块26的状态机的传输做准备。所述I2C开始/停止控制器模块24用于启动/停止I2C总线的数据传输。所述用户端接口模块25用于收发用户端的数据并接收用户端预设的分频系数,当有中断信号时,用户端可通过所述用户端接口模块25收发数据;所述用户端接口模块25类似于一可编程接口,用户更改的参数设置可通过该接口传送至所述I2C控制模组20。所述I2C时序状态机模块26通过状态机的跳转实现将并行数据转换为串行数据,以便数据传输,且能产生或接收反馈信号。所述I2C时钟生成模块27利用系统时钟和分频系数生成时序时钟(如100kHZ、50kHZ)。所述I2C同步控制模块28生成系统同步复位信息,从而实现对全部模块的同步控制。
请参阅图3,所述PWM模组30包括一PWM信号生成模块70、一PWM输出选择器80、与门AND1~AND4及非门N1~N4。所述PWM信号生成模块70包括16个与所述PWM输出选择器80相连的输出端,分别输出占空比为6.25%、12.5%、18.75%、25%、31.25%、37.5%、43.75%、50%、56.25%、62.5%、68.75%、75%、81.25%、87.5%、93.75%、100%的PWM信号至所述PWM输出选择器80。所述PWM输出选择器80与所述第一开关模组SW1相连,以根据所述第一开关模组SW1的设定选择输出一相应PWM信号至所述与门AND1~AND4。
所述与门AND1包括三个输出端,其中两个输入端分别与所述PWM输出选择器80的输出端及所述第一风扇51的使能信号(FAN1_Enable)相连,另一输入端通过非门N1与所述第一风扇51的安装信号(FAN1_Install)相连,所述第一风扇51的使能信号(FAN1_Enable)在所述第二开关模组SW2的开关K1闭合时为高电平,在所述第二开关模组SW2的开关K1断开时为低电平,所述第一风扇51的安装信号(FAN1_Install)在所述第一风扇51插接安装于服务器内后为低电平,在所述第一风扇51被拔下后为高电平。所述与门AND1的输出端与所述第一风扇51相连以输出PWM信号控制所述第一风扇51的转度。
所述与门AND2包括三个输出端,其中两个输入端分别与所述PWM输出选择器80的输出端及所述第二风扇52的使能信号(FAN2_Enable)相连,另一输入端通过非门N2与所述第二风扇52的安装信号(FAN2_Install)相连,所述与门AND2的输出端与所述第二风扇52相连以输出PWM信号控制所述第二风扇52的转度。
所述与门AND3包括三个输出端,其中两个输入端分别与所述PWM输出选择器80的输出端及所述第三风扇53的使能信号(FAN3_Enable)相连,另一输入端通过非门N3与所述第三风扇53的安装信号(FAN3_Install)相连,所述与门AND3的输出端与所述第三风扇53相连以输出PWM信号控制所述第三风扇53的转度。
所述与门AND4包括三个输出端,其中两个输入端分别与所述PWM输出选择器80的输出端及所述第四风扇54的使能信号(FAN4_Enable)相连,另一输入端通过非门N4与所述第四风扇54的安装信号(FAN4_Install)相连,所述与门AND4的输出端与所述第四风扇54相连以输出PWM信号控制所述第四风扇54的转度。
测试时,可按下所述第二开关模组SW2的开关K1~K4,使所述第一风扇51的使能信号(FAN1_Enable)、所述第二风扇52的使能信号(FAN2_Enable)、所述第三风扇53的使能信号(FAN3_Enable)及所述第四风扇54的使能信号(FAN4_Enable)均为高电平,由于所述第一风扇51、第二风扇52、第三风扇53及第四风扇54均插接安装于服务器机箱内,因而风扇安装信号FAN1_Install、FAN2_Install、FAN3_Install、FAN4_Install均为低电平,通过非门的反相后均输出高电平信号至相应的与门。再调节所述第一开关模组SW1的开关S1~S4的闭合/断开状态,从而选择不同占空比的PWM信号,所述PWM输出选择器80根据用户的选择输出相应占空比的PWM信号至所述与门AND1~AND4,此时与门AND1~AND4各输入端的信号均为高电平,因此可将所述PWM输出选择器80输出的PWM信号输出至所述第一风扇51、第二风扇52、第三风扇53及第四风扇54。此时,所述第一风扇51第二风扇52、第三风扇53及第四风扇54根据PWM信号的占空比以对应的速度运转,例如,当PWM信号的占空比为50%时,所述第一风扇51、第二风扇52、第三风扇53及第四风扇54的平均转速为全速的一半,当PWM信号的占空比为75%时,所述第一风扇51、第二风扇52、第三风扇53及第四风扇54的平均转速为全速的75%。此时,所述温度感测模组60读取服务器机箱内的温度,并将温度信息传送给所述I2C控制模组20,所述CPLD 10即可判断机箱内的温度是否超出正常温度范围,如果温度过高,则发出信号控制所述警报灯40发亮,提醒测试者风扇在此转速下温度过高。以此方式,测试者可检测出服务器内最少应安装几台风扇,以及这些风扇的转速如何设置,才能既满足散热需求又能最大限度的降低能耗及噪音。
在本发明较佳实施方式中,所述CPLD 10还可通过PWM信号控制更多风扇的转速,从而满足不同的测试需求。
Claims (10)
1.一种风扇模组测试系统,用于测试安装于服务器内的多个风扇是否能满足散热需求,所述风扇模组测试系统包括一用于感测服务器内部温度的温度感测模组,其特征在于:所述风扇模组测试系统还包括一CPLD,所述CPLD包括一与所述多个风扇相连的PWM模组,所述PWM模组输出不同占空比的PWM信号控制所述多个风扇的转速,所述CPLD与所述温度感测模组相连从而读取服务器内的温度信息。
2.如权利要求1所述的风扇模组测试系统,其特征在于:所述CPLD外接有一第一开关模组,所述开关模组包括多个第一开关,所述PWM模组对应这些第一开关的闭合/断开状态输出相应占空比的PWM信号至所述风扇。
3.如权利要求2所述的风扇模组测试系统,其特征在于:所述PWM模组包括一PWM信号生成模块及一PWM输出选择器,所述PWM信号生成模组输出多路不同占空比的PWM信号至所述PWM输出选择器,所述PWM输出选择器根据所述开关模组的设定输出一相应占空比的PWM信号至所述风扇。
4.如权利要求3所述的风扇模组测试系统,其特征在于:所述PWM模组还包括多个输出端分别于所述多个风扇相连的与门,每一与门的一第一输入端与所述PWM输出选择器相连,一第二输入端接相应风扇的使能信号。
5.如权利要求4所述的风扇模组测试系统,其特征在于:所述CPLD还外接有一第二开关模组,所述开关模组包括多个第二开关,每一第二开关对应控制一相应风扇的使能信号。
6.如权利要求5所述的风扇模组测试系统,其特征在于:每一与门的一第三输入端通过一非门接相应风扇的安装信号,每一风扇的安装信号在该风扇插接安装于服务器内后为低电平,在该风扇被拔下后为高电平。
7.如权利要求1所述的风扇模组测试系统,其特征在于:所述CPLD还包括一I2C控制模组,所述I2C控制模组包括一与所述温度感测模组相连的串行时钟线及一与所述温度感测模组相连的串行数据线。
8.如权利要求7所述的风扇模组测试系统,其特征在于:所述I2C控制模组包括一I2C控制器顶层接口、一中断控制器模块、一计时器模块、一I2C开始/停止控制器模块、一用户端接口模块、一I2C时序状态机模块、一I2C时钟生成模块及一I2C同步控制模块。
9.如权利要求1所述的风扇模组测试系统,其特征在于:所述CPLD外接有一晶振。
10.如权利要求1所述的风扇模组测试系统,其特征在于:所述CPLD外接有一警报灯,所述警报灯在所述服务器内的温度超过安全的温度范围时发亮。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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