CN102996482B - 一种多风扇状态检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多风扇状态检测方法及装置，通过获取电平信息在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中，获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中，然后依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态，可以在不增加成本的情况下检测多路风扇转速，并使风扇转速检测装置具有通用性，且成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及信号控制及检测领域，特别涉及一种多风扇状态检测方法及装置。
背景技术
在光刻机系统中，有众多的极其重要的板卡是安装在各分系统机箱内，它们对于光刻机系统来说其重要性不言而喻，但机箱是封闭的，因而板卡在上电工作时产生的大量热量就无法及时的散去，这就可能导致板卡不能正常工作，甚至烧毁，基于以上可能出现的风险，就需要在机箱内安装风扇，加强空气流通，对板卡进行风冷，以降低机箱内的温度。
根据机箱的可安装风扇空间的大小以及所含板卡的数量和产热量不同，对空气的流通量的需求也有所不同，这就使得各机箱内安装的风扇数量也会不相等，因而需要有一种多风扇状态检测板卡具有通用性，能够兼容监控不等数量的风扇转速；同时，针对风扇工作时震动较大可能引起的线缆连接断开、风扇自身使用寿命短、易烧毁等缺陷，多风扇状态检测板卡还需要能够识别这些异常状态。
风扇通常有三根引线，其中两根用于为风扇供电，还有一根为风扇转动脉冲输出引线，因此，可以通过监测风扇输出脉冲的频率，实现监控风扇状态的功能。
现有的风扇的检测技术是应用专用的风扇转速芯片进行风扇转速检测，其实现的原理如下：
1，将风扇转动脉冲输出引线连接至风扇转速芯片的电路接口；
2，根据输入脉冲的上升沿或下降沿进行计数，保存到计数寄存器中；
3，在规定的时间结束时，CPU通过芯片内部总线读取计数寄存器中的数值，得到当前风扇的转速。
但采用专用风扇转速检测芯片的方法，就限制了检测风扇的数量，无法运用在多风扇场合，通用性不强。
现有的风扇的检测技术还有一种方案，即利用CPU的I/O端口进行风扇转速检测，其实现的原理如下：
1，将多路风扇的脉冲信号输入到CPU的I/O端口；
2，从CPU的I/O端口获取风扇转速的反馈信号；
3，从获取的反馈信号确定风扇的转速。
但此方案无法识别风扇断路、烧毁等异常状态。
为解决现有技术中多风扇状态检测问题，设计一种节电、高效、可靠的一种多风扇状态检测方法及装置十分必要，是信号控制及检测领域目前急待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出了一种多风扇状态检测方法及装置，通过获取电平信息在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中，获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中，然后依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态，可以在不增加成本的情况下检测多路风扇转速，并使风扇转速检测装置具有通用性，且成本低廉。
为解决上述技术问题，本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
一种多风扇状态检测方法，包括：
步骤一、获取电平信息在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中；
步骤二、获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中；
步骤三、依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态。
优选的，在上述步骤一中，采样周期为从风扇输入输出端口之间读取电平状态并写入风扇状态寄存器的时间间隔。
优选的，在上述步骤二中，风扇测速时间指读取计数寄存器的时间间隔。
优选的，在上述步骤二中，是依据状态寄存器的真值改变次数获取风扇测速时间内电平跳变的次数。
优选的，在上述步骤二中，获取电平跳变的次数并在状态寄存器的真值状态发生变化时，则计数寄存器值加1。
优选的，在上述采样周期为0.5ms。
优选的，在上述风扇测速时间为1s。
优选的，在上述步骤三中，包含当计数寄存器数值大于0时，则直接判断风扇转速是否符合风扇转速要求；当计数寄存器数值等于0，状态寄存器为0时，则表示风扇的输入输出端口没有连接风扇，且被连接到GND，属于正常状态；当计数寄存器数值为0，状态寄存器为1时，则表示风扇的输入输出端口应该连接有风扇，属于异常状态。
一种多风扇状态检测装置，包括信号接口模块、寄存器信息获取模块以及状态检测模块，获取电平信息在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中，获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中，然后依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态。
优选的，在上述信号接口模块用于获取风扇脉冲信号。
优选的，在上述接口模块中，将不需要连接风扇输入输出端口经电阻上拉后连接至地端或将输入输出端口经电阻上拉后空置。
优选的，在上述寄存器信息获取模块用于获取状态寄存器和计数寄存器的状态。
优选的，在上述状态检测模块用于依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态。
综上所述，本发明提供了一种多风扇状态检测方法及装置，通过获取电平信息在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中，获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中，然后依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态，可以在不增加成本的情况下检测多路风扇转速，并使风扇转速检测装置具有通用性，且成本低廉。
附图说明
图1为风扇输出脉冲和采样频率示意图；
图2为一种多风扇状态检测方法流程图；
图3为本发明一具体实施例的装置示意图；
图4为本发明实施例中信号接口模块连接示意图；
图5为本发明实施例中信号接口模块另一连接示意图；
图6为本发明一具体实施例的流程示意图；
图7为一种多风扇状态检测装置示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供的一种多风扇状态检测方法及装置，通过获取电平信息在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中，获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中，然后依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态，可以在不增加成本的情况下检测多路风扇转速，并使风扇转速检测装置具有通用性，且成本低廉。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
现有的可检测转速的风扇通常有三根引线，其中两根用于为风扇供电，还有一根为风扇转动脉冲输出引线，风扇脉冲由风扇的OC-GATE(集电极门)输出至信号接口模块，信号接口模块对风扇脉冲信号通过电阻进行上拉电压调节后，输入至I/O端口，CPU对I/O端口进行采样，即可实现监控风扇状态的功能，如图1所示。
本发明实施例提供一种多风扇状态检测方法，如图2所示，具体步骤包括：
步骤一、获取电平信息在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中。
具体而言，在本发明实施例中，风扇状态寄存器为位寻址寄存器，用于记录当前时刻风扇脉冲的电平状态。
采样周期为从风扇输入输出端口(I/O端口)之间读取电平状态并写入风扇状态寄存器的时间间隔。
在本发明一实施例中，参见附图3，定义8个位寄存器，分别作为风扇的状态寄存器(bit State0～State7)I/O端口。
在本发明一实施例中，设置有一信号接口模块包括但不限于如下方式：
A1、将风扇脉冲输出信号经电阻(R)上拉后连接至CPU的I/O端口(如图4)；
A2、将CPU的I/O端口经电阻(R)上拉后连接至GND(如图5)；
A3、将CPU的I/O端口经电阻(R)上拉后空置。
将不需要连接风扇的CPU的I/O端口经电阻上拉后连接至GND，使得状态位寄存器真值为0；而CPU的I/O端口经电阻上拉后空置(异常状态)，使得状态位寄存器真值为1。
在本发明一实施例中，参见附图6，设置有定时采样定时器T1在采样周期(0.5ms)以及定时风扇测速定时器T2在风扇测速时间(1s)。当T1(0.5ms)到，将8路I/O端口的状态写入状态寄存器(State)。
步骤二、获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中。
具体而言，在本发明实施例中，是依据状态寄存器(State)的真值状态改变次数获取风扇测速时间内电平跳变的次数。进一步的，获取电平跳变的次数并在状态寄存器的真值状态发生变化时，则计数寄存器值加1。在本发明一实施例中，参见附图3，风扇计数寄存器(Counter)为8位寄存器(unsigned char)，用于计数风扇脉冲的跳变次数，即风扇的转速。
进一步的，在步骤二中还包括：获取风扇测速时间内状态寄存器的真值状态的变化次数，并将跳变的次数写入风扇的计数寄存器中。
进一步的，在步骤二中还包括：根据风扇测速时间和计数寄存器的数值获取风扇的转速。
具体而言，风扇测速时间指读取计数寄存器的时间间隔。
在本发明一实施例中，参见附图6，设置有定时采样定时器T1在采样周期(0.5ms)以及定时风扇测速定时器T2在风扇测速时间(1s)。当T1(0.5ms)到，将8路I/O端口的状态写入状态寄存器(State)，并判断状态寄存器(State)真值是否改变，如有改变，则相应的计数寄存器(Counter)进行Counter+1；否则，相应的Counter不变。当T2(1s)到，读取计数寄存器(Counter)的数值。
步骤三、依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态。
具体而言，在本发明实施例中，依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态，包括以下三种情况：
情况1：风扇转速计数寄存器大于0，则直接判断风扇转速是否符合风扇转速要求；
情况2：风扇转速计数寄存器等于0，且的风扇位状态计数寄存器等于0，则表示该CPU的I/O端口没有连接风扇，且被连接到GND，该状态属于正常状态；
情况3：风扇转速计数寄存器等于0，但的风扇位状态计数寄存器等于1，则表示该CPU的I/O端口应该连接有风扇，但出现某种故障原因(连接线断路、风扇烧毁等)，该状态属于异常状态；
在本发明一实施例中，参见附图3，由于是将4个完全正常风扇的脉冲输出线连接至CPU的I/O端口，将3个未连接风扇的I/O端口与GND相连接，将1个未连接风扇的I/O端口空置(表示连接线断路、风扇烧毁等异常状态)；
故，在本发明实施例中，依据状态寄存器(State)和计数寄存器(Counter)的状态检测风扇所处状态为：
1、Counter0～Counter3>N，表示这4路风扇转速正常；
2、Counter4～Counter6＝0，State0～State6＝0，表示这3路I/O端口不需要连接风扇，为正常状态；
3、Counter7＝0，State7＝1，表示该路风扇出现异常状态(风扇连接线断路或烧毁等)。
另外，本发明实施例还提供一种多风扇状态检测装置。如图7所示，为本发明实施例提供的一种多风扇状态检测装置示意图。
一种多风扇状态检测装置，包括信号接口模块11、寄存器信息获取模块22、状态检测模块33。
信号接口模块11，用于获取风扇脉冲信号。在本发明实施例中，信号接口模块11包括但不限于如下方式：
A1、将风扇脉冲输出信号经电阻(R)上拉后连接至CPU的I/O端口(如图4)；
A2、将CPU的I/O端口经电阻(R)上拉后连接至GND(如图5)；
A3、将CPU的I/O端口经电阻(R)上拉后空置。
将不需要连接风扇的CPU的I/O端口经电阻上拉后连接至GND(地端)，使得状态位寄存器真值为0；而CPU的I/O端口经电阻上拉后空置(异常状态)，使得状态位寄存器真值为1。
寄存器信息获取模块22，用于获取状态寄存器和计数寄存器的状态。
进一步的，寄存器信息获取模块包括第一获取模块221，用于获取电平信息在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中。
具体而言，在本发明实施例中，风扇状态寄存器为位寻址寄存器，用于记录当前时刻风扇脉冲的电平状态。
采样周期为从风扇输入输出端口(I/O端口)之间读取电平状态并写入风扇状态寄存器的时间间隔。
在本发明一实施例中，参见附图3，定义8个位寄存器，分别作为风扇的状态寄存器(bit State0～State7)I/O端口。
在本发明一实施例中，参见附图6，设置有定时采样定时器T1在采样周期(0.5ms)以及定时风扇测速定时器T2在风扇测速时间(1s)。当T1(0.5ms)到，将8路I/O端口的状态写入状态寄存器(State)。
第二获取模块222，用于获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中。
具体而言，在本发明实施例中，是依据状态寄存器(State)的真值状态改变次数获取风扇测速时间内电平跳变的次数。进一步的，获取电平跳变的次数并在状态寄存器的真值状态发生变化时，则计数寄存器值加1。在本发明一实施例中，参见附图3，风扇计数寄存器为8位寄存器(unsigned char)，用于计数风扇脉冲的跳变次数，即风扇的转速。
进一步的，在步骤二中还包括：获取风扇测速时间内状态寄存器的真值状态的变化次数，并将跳变的次数写入风扇的计数寄存器中。
进一步的，在步骤二中还包括：根据风扇测速时间和计数寄存器的数值获取风扇的转速。
具体而言，风扇测速时间指由于读取计数寄存器的时间间隔。
在本发明一实施例中，参见附图6，设置有定时采样定时器T1在采样周期(0.5ms)以及定时风扇测速定时器T2在风扇测速时间(1s)。当T1(0.5ms)到，将8路I/O端口的状态写入状态寄存器(State)，并判断状态寄存器(State)真值是否改变，如有改变，则相应的计数寄存器(Counter)进行Counter+1；否则，相应的Counter不变。当T2(1s)到，读取计数寄存器(Counter)的数值
状态检测模块33，用于依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态。
具体而言，在本发明实施例中，依据状态寄存器(State)和计数寄存器(Counter)的状态检测风扇所处状态，包括以下三种情况：
情况1：风扇转速计数寄存器大于0，则直接判断风扇转速是否符合风扇转速要求；
情况2：风扇转速计数寄存器等于0，且的风扇位状态计数寄存器等于0，则表示该CPU的I/O端口没有连接风扇，且被连接到GND，该状态属于正常状态；
情况3：风扇转速计数寄存器等于0，但的风扇位状态计数寄存器等于1，则表示该CPU的I/O端口应该连接有风扇，但出现某种故障原因(连接线断路、风扇烧毁等)，该状态属于异常状态；
在本发明一实施例中，参见附图3，由于是将4个完全正常风扇的脉冲输出线连接至CPU的I/O端口，将3个未连接风扇的I/O端口与GND相连接，将1个未连接风扇的I/O端口空置(表示连接线断路、风扇烧毁等异常状态)；
故，在本发明实施例中，依据状态寄存器(State)和计数寄存器(Counter)的状态检测风扇所处状态为：
1、Counter0～Counter3>N，表示这4路风扇转速正常；
2、Counter4～Counter6＝0，State0～State6＝0，表示这3路I/O端口不需要连接风扇，为正常状态；
3、Counter7＝0，State7＝1，表示该路风扇出现异常状态(风扇连接线断路或烧毁等)。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
综上所述，本文提供了一种多风扇状态检测方法及装置，通过获取电平信息在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中，获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中，然后依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态，可以在不增加成本的情况下检测多路风扇转速，并使风扇转速检测装置具有通用性，且成本低廉。
以上对本发明所提供的一种多风扇状态检测方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (13)
1.一种多风扇状态检测方法，其特征在于，风扇具有风扇转动脉冲输出引线，风扇脉冲由风扇的集电极门输出至信号接口模块，信号接口模块对风扇脉冲信号通过电阻进行上拉电压调节后，输入至风扇输入输出端口，CPU对风扇输入输出端口进行采样，所述方法包括：
步骤一、获取风扇输入输出端口之间的电平信息，在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中；
步骤二、获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中；
步骤三、依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤一中，采样周期为从风扇输入输出端口之间读取电平状态并写入所述状态寄存器的时间间隔。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤二中，所述风扇测速时间指读取计数寄存器的时间间隔。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤二中，是依据所述状态寄存器的真值改变次数获取风扇测速时间内电平跳变的次数。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤二中，获取所述电平跳变的次数并在状态寄存器的真值状态发生变化时，则计数寄存器值加1。
6.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述采样周期为0.5ms。
7.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述风扇测速时间为1s。
8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤三中，进一步包含当所述计数寄存器数值大于0时，则直接判断风扇转速是否符合风扇转速要求；当所述计数寄存器数值等于0，状态寄存器为0时，则表示风扇的输入输出端口没有连接风扇，且被连接到地端，属于正常状态；当所述计数寄存器数值为0，状态寄存器为1时，则表示风扇的输入输出端口应该连接有风扇，属于异常状态。
9.一种多风扇状态检测装置，其特征在于，所述检测装置包括信号接口模块、寄存器信息获取模块以及状态检测模块，风扇具有风扇转动脉冲输出引线，风扇脉冲由风扇的集电极门输出至信号接口模块，信号接口模块对风扇脉冲信号通过电阻进行上拉电压调节后，输入至风扇输入输出端口，CPU对风扇输入输出端口进行采样，获取风扇输入输出端口之间的电平信息，在采样周期内写入与风扇相连的状态寄存器中，获取风扇测速时间内电平跳变的次数，并将跳变的次数写入与状态寄存器相连的计数寄存器中，然后依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态。
10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述信号接口模块用于获取风扇脉冲信号。
11.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，在所述信号接口模块中，将不需要连接风扇的输入输出端口经电阻上拉后连接至地端或将输入输出端口经电阻上拉后空置。
12.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述寄存器信息获取模块用于获取状态寄存器和计数寄存器的状态。
13.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述状态检测模块用于依据状态寄存器和计数寄存器的状态检测风扇所处状态。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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