CN105045418A - 一种基于soc实现kvm的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管理板的KVM功能实现系统技术领域，特别涉及一种基于SOC实现KVM的系统。本发明是利用Wishbone总线将单片机模块、OSD模块、USB模块、PS模块链接起来，组成一个系统，利用单片机对各个模块进行控制与处理，实现KVM功能。本发明的一种基于SOC实现KVM的系统，可以应用在计算机领域，提供一种通过适当的键盘、鼠标、显示器的配置实现系统和网络的集中管理；提高系统的可管理性，提高系统管理员的工作效率；降低网络工程和服务器系统的总体拥有成本。

Description

一种基于SOC实现KVM的系统

技术领域

本发明涉及管理板的KVM功能实现系统技术领域，特别涉及一种基于SOC实现KVM的系统。

背景技术

SoC(SystemonChip，片上系统)是采用ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuits)设计方法学中的新技术，以嵌入式系统为核心，以IP复用技术为基础，集软、硬件于一体，并追求产品系统最大包容的集成芯片。狭意些理解，可以将它翻译为“系统集成芯片”，指在一个芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等作用，包含嵌入软件及整个系统的全部内容；广义些理解，可以将它翻译为“系统芯片集成”，指一种芯片设计技术，可以实现从确定系统作用开始，到软硬件划分，并完成设计的整个过程。

KVM：就是KeyboardVideoMouse的缩写。KVM交换机通过直接连接键盘、视频和鼠标(KVM)端口，让您能够访问和控制计算机。KVM技术无需目标服务器修改软件。这就意味着可以在Windows的BIOS环境下，随时访问目标计算机。KVM提供真正的主板级别访问，并支持多平台服务器和串行设备。

在先前的多单元服务器中，管理板的KVM功能实现是通过CPLD+单片机实现的。KVM功能的键盘鼠标是在CPLD搭建了一个PS2转I2C模块，通过I2C总线和单片机进行通信，单片机外挂CH375和HUB来实现各个主板之间通信。在整个多单元服务器中，要实现KVM功能需要主芯片比较多，在电路布局时存在不便，考虑到电路设计时电路板的大小以及减少芯片数量。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种基于SOC实现KVM的系统，是利用SOC技术将KVM需要的功能模块化，各个模块整合到一起，利用软件实现KVM功能。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于SOC实现KVM的系统，包括CPU模块，所述的CPU模块分别连接OSD模块、USBHost模块、USBSlave模块、PS2主模块和PS2从模块；其中，所述的OSD模块字符图像是以点阵的方式在屏幕显示的；所述的USBHost模块和USBSlave模块是由硬件描述语言根据USB协议制定的USB模块，对USB的硬件电路进行搭建，USB模块搭建好后，通过CPU模块对USB模块进行驱动，使其能够实现USB功能；所述的PS2主模块和PS2从模块是由硬件描述语言根据PS2协议对PS2的硬件电路搭建，由CPU模块截取的PS2主模块的键值后由CPU模块送给PS2从模块。

CPU模块选择51单片机的IP核，用于对数据进行运算及处理以及USB模块的驱动。

OSD模块通过CPU模块截取的键盘参数，可以对OSD模块的分辨率、像素时钟、实际点阵进行配置。

通过51单片机的IP核内部的通用串行接口和级联的主机进行通信实现级联实现。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明是基于SOC的KVM实现系统，SOC的优势是：降低耗电量、减少体积、增加系统功能、提高速度、节省成本。SOC有两个显著的特点：一是硬件规模庞大，通常基于IP设计模式；二是软件比重大，需要进行软硬件协同设计。可见SOC在性能、成本、功耗、可靠性，以及生命周期与适用范围各个方面都有明显的优势，因此它是集成电路设计的必然趋势。目前在性能和功耗敏感的终端芯片领域，SOC已占据主导地位；而且其应用正在扩展到更广的领域。单芯片实现完整的电子系统，是IC产业未来的发展方向。

本发明的KVM实现系统是利用Wishbone总线将单片机模块、OSD模块、USB模块、PS模块链接起来，组成一个系统，利用单片机对各个模块进行控制与处理，实现KVM功能。

本发明的一种基于SOC实现KVM的系统，可以应用在计算机领域，提供一种通过适当的键盘、鼠标、显示器的配置实现系统和网络的集中管理；提高系统的可管理性，提高系统管理员的工作效率；降低网络工程和服务器系统的总体拥有成本。利用KVM多主机切换系统，系统管理员可以通过一套键盘、鼠标、显示器在多个不通操作系统的主机或服务器之间进行切换并实施管理。

本发明可以应用在计算机领域、云终端、物联网终端、多媒体终端以及消费类终端等带用系统管理与控制领域中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于SOC实现KVM的系统的结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本实施例的基于SOC的KVM实现系统，按照模块划分可以划分为：CPU模块、OSD模块、USBHost模块、USBSlave模块、PS2主模块、PS2从模块。

CPU模块选择了51单片机的IP核，主要的工作是对数据进行运算及处理以及USB模块的驱动。例如PS2主模块端接入PS2键盘，当对PS2键盘进行操作时将PS2键值送入CPU，CPU根据截取的键值对OSD模块进行固定参数传递，改变调出OSD界面。

OSD模块字符图像是以点阵的方式在屏幕显示的，本设计字符由点阵构成，使用1幅512*128的Inspur浪潮图片、1幅16*16的指示收图片、1幅16*16的指示灯图片、32*16的中文字符和16*16的非中文字符。通过CPU截取的键盘参数可以对OSD的分辨率、像素时钟的、实际点阵等参数进行配置。

USBHost模块和USBSlave模块是由硬件描述语言根据USB协议制定的USB模块，对USB的硬件电路进行搭建。USB模块搭建好后，通过CPU对USB模块进行驱动，使其能够实现USB功能。

PS2主模块和PS2从模块是由硬件描述语言根据PS2协议对PS2的硬件电路搭建。由CPU截取的PS2主模块的键值后由CPU送给PS2从模块。

级联方式的实现是通过51单片机的IP核内部的通用串行接口和级联的主机进行通信。

本实施例的实现系统，其运行过程如下：

将多单元服务器上电开机后，将USB键盘、鼠标插入管理板的USB口上。双击ESC按键进入OSD界面，从OSD界面可以看到多单元服务器有八个刀片主板，然后通过USB键盘的上下左右键来切换各个刀片。选好要进入的刀片后进入到当前的刀片后，通过显示器可以看到此刀片的系统，可以通过键盘、鼠标对当前的刀片服务器进行操作。这说明本地的KVM功能能够应用。

将多单元服务器上电开机后，通过网线连接另一台多单元服务器。将USB键盘、鼠标插入当前多单元服务器的管理板的USB口上，双击ESC按键进入OSD界面，从OSD界面可以看到当前的八个刀片通道以及级联的八个刀片通道，控制键盘和鼠标选择级联的八个刀片通道中一个，进入刀片服务器，可以通过当前管理板上的显示器看到级联的刀片服务器的操作系统，可以通过当前管理板的键盘鼠标对级联的刀片服务器进行操作。这说明远程的KVM功能能够应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于SOC实现KVM的系统，包括CPU模块，所述的CPU模块分别连接OSD模块、USBHost模块、USBSlave模块、PS2主模块和PS2从模块；其中，所述的OSD模块字符图像是以点阵的方式在屏幕显示的；所述的USBHost模块和USBSlave模块是由硬件描述语言根据USB协议制定的USB模块，对USB的硬件电路进行搭建，USB模块搭建好后，通过CPU模块对USB模块进行驱动，使其能够实现USB功能；所述的PS2主模块和PS2从模块是由硬件描述语言根据PS2协议对PS2的硬件电路搭建，由CPU模块截取的PS2主模块的键值后由CPU模块送给PS2从模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于SOC实现KVM的系统，其特征在于，所述的CPU模块选择51单片机的IP核，用于对数据进行运算及处理以及USB模块的驱动。

3.根据权利要求1所述的一种基于SOC实现KVM的系统，其特征在于，所述的OSD模块通过CPU模块截取的键盘参数，可以对OSD模块的分辨率、像素时钟、实际点阵进行配置。

4.根据权利要求1所述的一种基于SOC实现KVM的系统，其特征在于，通过51单片机的IP核内部的通用串行接口和级联的主机进行通信实现级联实现。