CN105824376A - 一种便于bios设置的服务器主板及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便于BIOS设置的服务器主板及其控制方法，所述服务器主板包括：输入处理模块、可重复触发单稳态电路、中断处理模块和控制器，所述输入处理模块通过可重复触发单稳态电路连接至所述中断处理模块；所述中断处理模块与控制器相连接，用于发送触发中断指令至所述控制器进而进入其服务器主板的系统管理模式。本发明对每一个服务器主板均设置一个针对BIOS设置的简单的按键操作面板，实现了服务器主板自带可输入操作的功能，能够满足操作人员在BIOS Setup界面的所有操作，能够大大提高了开发操作人员的工作效率，提高了其人性化设计，让工作更舒适。

Description

一种便于BIOS设置的服务器主板及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种服务器主板，尤其涉及一种便于BIOS设置的服务器主板，并涉及通过该服务器主板进行BIOS设置的控制方法。

背景技术

目前所有的服务器主板设计，均不自带输入输出设备，例如要查看输出信息，需外接显示器或接串口接收终端，若要输入信息，需外接串口输入设备或接入键盘鼠标等等，其中以键盘和显示器为最常用外部输入输出设备。服务器主板可以通过远程BMC管理界面来操作，可以不接输入输出设备，不带BMC管理芯片的主板，需要输入输出操作时必须外接入输入输出设备。

BIOS设置通常是开发人员在操作，目前设计情况，操作人员在主板旁边，若要对主板进行操作，必须找输入设备，主要是键盘，然后在主板上寻找USB接口，将键盘接上使用，这样操作方式并不是特别方便，有时键盘不在身边，还要到处寻找，同时操作多个机台时候，没有那么多键盘，一个键盘就要不停地拿着插拔多个机台，有时机台旁并没有合适的位置放键盘，操作人员将键盘放着地面上或者单手托着键盘就行操作，总之，使用起来特别不方便，操作不舒适。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种对每一个服务器主板均设置一个针对BIOS设置的输入处理模块，进而无需外接输入设备或键盘等，就能够满足操作人员进行BIOSSetup界面的所有操作的便于BIOS设置的服务器主板，并需要提供通过该服务器主板进行BIOS设置的控制方法。

对此，本发明提供一种便于BIOS设置的服务器主板，包括：输入处理模块、可重复触发单稳态电路、中断处理模块和控制器，所述输入处理模块通过可重复触发单稳态电路连接至所述中断处理模块；所述中断处理模块与控制器相连接，用于发送触发中断指令至所述控制器进而进入其服务器主板的系统管理模式。

本发明的进一步改进在于，所述输入处理模块包括按键输入模块和滤波模块，所述按键输入模块通过滤波模块连接至所述可重复触发单稳态电路。

本发明的进一步改进在于，所述按键输入模块包括至少两组按键输入单元，每一组按键输入单元均包括按键和上拉电阻，所述按键的一端接地，所述按键的另一端分别与上拉电阻的一端和可重复触发单稳态电路的输入端相连接，所述上拉电阻的另一端连接至电源端。

本发明的进一步改进在于，所述按键输入模块包括六组按键输入单元，所述六组按键输入单元集成按键操作面板，所述按键操作面板包括上、下、左、右、确定和退出共六个按键。

本发明的进一步改进在于，还包括显示接口，所述按键操作面板通过显示接口与显示器相连接。

本发明的进一步改进在于，当输入处理模块的输出信号为高电平时，所述可重复触发单稳态电路输出高电平稳态触发信号；当输入处理模块的输出信号为低电平时，所述可重复触发单稳态电路输出具有一定时间宽度的低电平脉冲信号的暂稳态触发信号；输入处理模块的输出信号为按键长按信号时，保持低电平持续输入，将持续产生低电平脉冲信号，所述可重复触发单稳态电路输出多个暂稳态触发信号。

本发明的进一步改进在于，所述中断处理模块包括集成南桥芯片，所述可重复触发单稳态电路与所述集成南桥芯片的GPIO端口相连接，当有低电平的暂稳态触发信号输入时，对应的GPIO端口状态改变，触发产生系统管理中断；当有高电平稳态触发信号输入时，对应的GPIO端口状态保持不变。

本发明还提供一种便于BIOS设置的控制方法，所述控制方法通过如上所述的服务器主板进行BIOS设置控制，并包括以下步骤：

步骤S1，启动并进行初始化设置；

步骤S2，等待直到接收到触发信号，则设置输入端口状态寄存器和系统管理中断状态寄存器的标志，触发系统管理中断，并立即切换进入系统管理模式；

步骤S3，响应并执行触发信号所对应的操作；

步骤S4，退出系统管理中断程序，并退出系统管理模式。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S1中，BIOS启动以后,首先对中断处理模块的GPIO端口进行初始化设置，将GPIO端口设置为输入端口模式，并将GPIO端口设置为低电平输入触发系统管理中断，同时，打开触发机制等待触发信号。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S3包括以下子步骤：

步骤S301，查询中断信号对应的中断源，定位到具体的中断源后进入至中断处理程序；

步骤S302，清除掉所有的中断状态；

步骤S303，根据不同的中断源，将对应的按键值赋予临时变量，向服务器主板的控制器的命令端口写入按键值命令；

步骤S304，向服务器主板的控制器的数据端口写入临时变量中的按键值，进而自动触发系统的软中断指令。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过输入处理模块、可重复触发单稳态电路和中断处理模块的设置，相当于对每一个服务器主板均设置一个针对BIOS设置的简单的按键操作面板，再通过硬件和软件相配合的处理，实现了服务器主板自带可输入操作的功能，这是一个全新的功能，在目前的服务器主板上是没有的，能够满足操作人员在BIOSSetup界面的所有操作。通过本发明，操作人员操作任意一块服务器主板，直接使用它来进行BIOS设置即可，无须再为到处找输入设备或外接键盘而烦躁，无须拿着键盘在不同机台间操作，无须为无处放键盘而烦躁，大大提高了开发操作人员的工作效率，提高了其人性化设计，让工作更舒适。

附图说明

图1是本发明一种实施例的模块结构示意图；

图2是本发明一种实施例的电路原理示意图；

图3是本发明另一种实施例的工作流程示意图；

图4是本发明另一种实施例的详细工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，本例提供一种便于BIOS设置的服务器主板，包括：输入处理模块、可重复触发单稳态电路、中断处理模块和控制器，所述输入处理模块通过可重复触发单稳态电路连接至所述中断处理模块；所述中断处理模块与控制器相连接，用于发送触发中断指令至所述控制器进而进入其服务器主板的系统管理模式。所述控制器为服务器主板现有的控制模块。

本例所述输入处理模块包括按键输入模块和滤波模块，所述按键输入模块通过滤波模块连接至所述可重复触发单稳态电路。如图2所示，所述按键输入模块包括至少两组按键输入单元，每一组按键输入单元均包括按键和上拉电阻，所述按键的一端接地，所述按键的另一端分别与上拉电阻的一端和可重复触发单稳态电路的输入端相连接，所述上拉电阻的另一端连接至电源端，图2只是简单的电路原理示意图，在实际应用中，针对可重复触发单稳态电路和中断处理模块等的芯片还要设置外围电路，所述可重复触发单稳态电路优选包括施密特触发器。优选的，所述按键输入模块包括六组按键输入单元，所述六组按键输入单元集成按键操作面板，所述按键操作面板包括上、下、左、右、确定和退出共六个按键；还包括显示接口，所述按键操作面板通过显示接口与显示器相连接。

本例所述按键操作面板上面设置有六个按键，分别为上、下、左、右、确定（Enter）和退出（Esc）所对应的按键，BIOS启动过程中，通过按压退出键可以进入BIOSSetup界面，在BIOSSetup界面里，通过上、下、左、右、确定和退出这六个按键能够满足所有BIOS设置操作。按键操作面板在主板上面的位置比较灵活，可以和显示接口直接放在一起，然后接上显示器，就能够得到可操作的服务器主板；也可以放在其他位置，这个位置可以根据用户使用方便来设计。BIOS为BasicInputOutputSystem，即基本输入输出系统，主要用于计算机开机过程中各种硬件设备的初始化和检测，在开发和测试阶段，需要对服务器主板进行频繁的BIOS设置操作。

本例对按键操作面板上的六个按键进行操作时，输入处理模块会对按键信号进行滤波和施密特触发等在输入端的控制处理，六个按键分成六路信号，每个按键对应一组按键输入单元；经过处理的六路信号，输入到可重复触发单稳态电路。

当输入处理模块的输出信号为高电平时，所述可重复触发单稳态电路输出高电平稳态触发信号；当输入处理模块的输出信号为低电平时，所述可重复触发单稳态电路输出具有一定时间宽度的低电平脉冲信号的暂稳态触发信号；输入处理模块的输出信号为按键长按信号时，保持低电平持续输入，将持续产生低电平脉冲信号，相当于连续多次按下按键，所述可重复触发单稳态电路输出多个暂稳态触发信号。

所述中断处理模块包括集成南桥芯片，即PCH芯片；经过再次处理的六路信号，输入到中断处理模块中，连接到中断处理模块的集成南桥芯片PCH的GPIO端口上面，当有低电平输入时，GPIO端口的状态位即时改变，能触发产生SMI中断，当有高电平输入时，GPIO端口的状态位不变，不会产生SMI中断，每触发一次中断，相当于一次按键操作。GPIO端口为GeneralPurposeInputOutput端口，即通用输入/输出端口；PCH为Intel公司的集成南桥芯片，即PlatformControllerHub；SMI为SystemManagementInterrupt，即系统管理中断。

本例所述中断处理模块包括集成南桥芯片，所述可重复触发单稳态电路与所述集成南桥芯片的GPIO端口相连接，当有低电平的暂稳态触发信号输入时，对应的GPIO端口状态改变，触发产生系统管理中断；当有高电平稳态触发信号输入时，对应的GPIO端口状态保持不变。

本例的主要设计思路为，所述按键操作面板通过硬件连接到中断处理模块的PCH芯片上，将按键操作直接体现在PCH芯片的状态寄存器上，再实时通过中断程序转化对应按键值，供服务器主板的系统程序使用。

本例通过输入处理模块、可重复触发单稳态电路和中断处理模块的设置，相当于对每一个服务器主板均设置一个针对BIOS设置的简单的按键操作面板，再通过硬件和软件相配合的处理，实现了服务器主板自带可输入操作的功能，这是一个全新的功能，在目前的服务器主板上是没有的，能够满足操作人员在BIOSSetup界面的所有操作。通过本发明，操作人员操作任意一块服务器主板，直接使用它来进行BIOS设置即可，无须再为到处找输入设备或外接键盘而烦躁，无须拿着键盘在不同机台间操作，无须为无处放键盘而烦躁，大大提高了开发操作人员的工作效率，提高了其人性化设计，让工作更舒适。

实施例2：

如图3所示，本例还提供一种便于BIOS设置的控制方法，所述控制方法通过如实施例1所述的服务器主板进行BIOS设置控制，并包括以下步骤：

步骤S1，启动并进行初始化设置；

步骤S2，等待直到接收到触发信号，则设置输入端口状态寄存器和系统管理中断状态寄存器的标志，触发系统管理中断，并立即切换进入系统管理模式；

步骤S3，响应并执行触发信号所对应的操作；

步骤S4，退出系统管理中断程序，并退出系统管理模式。

如图4所示，本例所述步骤S1中，BIOS启动以后,首先对中断处理模块的GPIO端口进行初始化设置，将GPIO端口设置为输入端口模式，并将GPIO端口设置为低电平输入触发系统管理中断，同时，打开触发机制等待触发信号。本例所述步骤S3包括以下子步骤：

步骤S301，查询中断信号对应的中断源，定位到具体的中断源后进入至中断处理程序；

步骤S302，清除掉所有的中断状态；

步骤S303，根据不同的中断源，将对应的按键值赋予临时变量，向服务器主板的控制器的命令端口写入按键值命令；

步骤S304，向服务器主板的控制器的数据端口写入临时变量中的按键值，进而自动触发系统的软中断指令。

具体的，如图4所示，BIOS启动以后,首先对GPIO端口进行初始化设置，将硬件连接的六个GPIO端口设置为输入功能，将它们设置为有低电平输入时，触发SMI中断，并打开触发的机制。在开机状态下，操作面板上若没有按键操作，则GPI状态寄存器不会被设置，不会进入按键处理流程当中；操作面板上若有按键按下，GPI状态寄存器会被设置起来做标志，SMI中断状态寄存器的也会被设置，触发SMI中断，系统立即切换进入SMM系统模式，由轮询函数来查找触发中断源，定位到具体GPI中断源，然后进入到GPI中断处理程序中。在程序里，将所有中断状态清除掉，以等待下一次中断触发，然后根据不同的GPI源，将对应的键值赋予临时变量，向键盘控制器命令端口0x64写入0xD2命令，这个是用过来模拟PS/2键盘发送键值的命令，然后向键盘控制器数据端口0x60，写入临时变量中的键值，它会自动触发一个INT中断，来模拟PS/2键盘操作，然后退出SMI中断程序，退出SMM系统模式。模拟PS/2键盘操作的INT中断程序，就会把刚刚写入0x60里面的数据处理好，好像操作人员按了键盘发过来的键值一样。以上程序处理是对操作面板上一次按键的处理，多次按键，就会重复执行上面的程序。

其中，GPI为GeneralPurposeInput，即通用输入；SMM为SystemManagementMode，即系统管理模式；SMI为SystemManagementInterrupt，即系统管理中断；PS/2为PersonalSystem2，即现有电脑上常见的接口之一，用于鼠标和键盘等设备；INT中断为Interrupt软中断，是系统中断指令，它对应系统中的中断处理程序。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种便于BIOS设置的服务器主板，其特征在于，包括：输入处理模块、可重复触发单稳态电路、中断处理模块和控制器，所述输入处理模块通过可重复触发单稳态电路连接至所述中断处理模块；所述中断处理模块与控制器相连接，用于发送触发中断指令至所述控制器进而进入其服务器主板的系统管理模式。

2.根据权利要求1所述的便于BIOS设置的服务器主板，其特征在于，所述输入处理模块包括按键输入模块和滤波模块，所述按键输入模块通过滤波模块连接至所述可重复触发单稳态电路。

3.根据权利要求2所述的便于BIOS设置的服务器主板，其特征在于，所述按键输入模块包括至少两组按键输入单元，每一组按键输入单元均包括按键和上拉电阻，所述按键的一端接地，所述按键的另一端分别与上拉电阻的一端和可重复触发单稳态电路的输入端相连接，所述上拉电阻的另一端连接至电源端。

4.根据权利要求3所述的便于BIOS设置的服务器主板，其特征在于，所述按键输入模块包括六组按键输入单元，所述六组按键输入单元集成按键操作面板，所述按键操作面板包括上、下、左、右、确定和退出共六个按键。

5.根据权利要求4所述的便于BIOS设置的服务器主板，其特征在于，还包括显示接口，所述按键操作面板通过显示接口与显示器相连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的便于BIOS设置的服务器主板，其特征在于，当输入处理模块的输出信号为高电平时，所述可重复触发单稳态电路输出高电平稳态触发信号；当输入处理模块的输出信号为低电平时，所述可重复触发单稳态电路输出具有一定时间宽度的低电平脉冲信号的暂稳态触发信号；输入处理模块的输出信号为按键长按信号时，保持低电平持续输入，将持续产生低电平脉冲信号，所述可重复触发单稳态电路输出多个暂稳态触发信号。

7.根据权利要求6所述的便于BIOS设置的服务器主板，其特征在于，所述中断处理模块包括集成南桥芯片，所述可重复触发单稳态电路与所述集成南桥芯片的GPIO端口相连接，当有低电平的暂稳态触发信号输入时，对应的GPIO端口状态改变，触发产生系统管理中断；当有高电平稳态触发信号输入时，对应的GPIO端口状态保持不变。

8.一种便于BIOS设置的控制方法，其特征在于，所述控制方法通过如权利要求1至7任意一项所述的服务器主板进行BIOS设置控制，并包括以下步骤：

步骤S1，启动并进行初始化设置；

步骤S2，等待直到接收到触发信号，则设置输入端口状态寄存器和系统管理中断状态寄存器的标志，触发系统管理中断，并立即切换进入系统管理模式；

步骤S3，响应并执行触发信号所对应的操作；

步骤S4，退出系统管理中断程序，并退出系统管理模式。

9.根据权利要求8所述的便于BIOS设置的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，BIOS启动以后,首先对中断处理模块的GPIO端口进行初始化设置，将GPIO端口设置为输入端口模式，并将GPIO端口设置为低电平输入触发系统管理中断，同时，打开触发机制等待触发信号。

10.根据权利要求8所述的便于BIOS设置的控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下子步骤：

步骤S301，查询中断信号对应的中断源，定位到具体的中断源后进入至中断处理程序；

步骤S302，清除掉所有的中断状态；

步骤S303，根据不同的中断源，将对应的按键值赋予临时变量，向服务器主板的控制器的命令端口写入按键值命令；

步骤S304，向服务器主板的控制器的数据端口写入临时变量中的按键值，进而自动触发系统的软中断指令。