CN106294253B - 一种中断信号处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通讯领域，具体涉及一种中断信号处理系统。本发明通过在主控板与接口板的CPLD上增加中断处理模块功能，利用两根串行信号线来实现主控与接口板之间的中断状态与控制寄存器的操作。接口板的所有中断状态通过串行总线的方式上报给主控板CPLD。发生中断时，主控板处理器只需要执行一次并行总线访问，从主控板的CPLD获取到中断状态。这样大大减少了处理器访问外设的指令数，减小了处理器负荷，加快了中断响应时间。接口板与主控板之间只需要两根信号线来传递中断，大大节省了信号管脚。

Description

一种中断信号处理系统
技术领域
本发明涉及通讯领域，具体涉及一种中断信号处理系统。
技术背景
分布式系统通信设备上， 一台设备上存在多个插卡槽位，槽位分为主控槽位、接口板槽位等，不同的槽位通过背板互相连接，整个系统由主控板来进行管理。接口板上的中断通常需要上报给主控板的处理器来处理。典型的系统主要由主控板、背板、接口板三个部分组成，主控板通常一到两块，接口板多块。通常的做法是在接口板放置一片CPLD 处理外设中断，中断的类型包括光模块插拔中断、温度告警中断、掉电告警中断、PHY内部中断等。接口板CPLD收到这些中断后，置中断状态寄存器，同时通过中断信号管脚上报给主控板的CPLD ，主控板CPLD汇聚各个接口板的中断后再上报给主控板处理器，主控板处理器收到中断后先通过并行总线查询主控的CPLD中断状态寄存器，确定是哪个接口板上报的中断， 再通过并行总线去查询接口板CPLD上的中断状态寄存器确定中断源。对于接口板上的PHY 中断，主控板还要通过操作接口板CPLD上的SMI总线访问模块读写PHY内部的寄存器来获取中断状态。主控板获取中断源与中断状态后调用相应的中断服务程序。这种做法存在两个问题。
第一，主控板处理器需要通过多次并行总线访问的方式才能获取到真正的中断源，对于中断状态在接口板CPLD内部的中断，主控板需要执行访问主控CPLD与接口板板CPLD两个指令才能获取到中断状态。对于中断状态在PHY内部的情形，主控板还要通过操作接口板上SMI总线相关的寄存器来获取PHY内部的中断状态。主控至少需要操作“SMI地址寄存器”、“SMI命令寄存器”、“SMI总线状态寄存器”、“SMI数据寄存器”这4个寄存器才能获取到phy内部的中断状态。 这增加了中断服务程序执行的时间，而且对于中断频繁的系统，主控处理器需执行多次并行总线的访问也加剧了处理器的负荷，降低了系统的性能。
第二， 需要在主控板与接口板之间定义较多的并行总线信号，按照8位数据线，10位地址线，再加上控制信号，并行信号总线将多达二十几根，严重占用了背板连接器的管脚数量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中断信号处理系统，解决通信设备上主控板处理接口板中断过程占用过多的处理器指令与信号管脚的问题，以及主控处理器需执行多次并行总线的访问导致的处理器负荷过重问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种中断信号处理系统，包括主控板、连接器和接口板，所述的主控板由主控板处理器和主控板CPLD组成，主控板处理器与主控板CPLD通过并行总线相连接；所述的接口板由接口板CPLD和物理层PHY组成，接口板CPLD和物理层PHY通过SMI总线相连接；主控板CPLD内设有主控板中断处理模块，接口板CPLD内部设有接口板中断处理模块；还包括串行发送线和串行接收线，所述的串行发送线和串行接收线经过连接器将主控板与接口板相互连接起来。
本发明通过在主控板与接口板的CPLD上增加中断处理模块功能，利用两根串行信号线来实现主控与接口板之间的中断状态与控制寄存器的操作。接口板板的所有中断状态通过串行总线的方式上报给主控板CPLD。发生中断时，主控板处理器只需要执行一次并行总线访问，从主控板的CPLD获取到中断状态。这样大大减少了处理器访问外设的指令数，减小了处理器负荷，加快了中断响应时间。接口板与主控板之间只需要两根信号线来传递中断，大大节省了信号管脚，节约了系统成本。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍。
图1本发明的结构框图；
图2本发明中接口板中断处理模块的结构框图；
图3本发明中主控板中断处理模块的结构框图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行清晰、完整地描述。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得其他的实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明涉及的系统结构如图1所示。 系统由主控板100、连接器200和接口板300组成，一个系统上有一到两块主控板100，多块接口板300，一块背板200。简化起见，图1中只画了一块主控板100、一块接口板200。主控板100与接口板300在连接器200上通过插座进行互联。
一种中断信号处理系统，包括主控板100、连接器200和接口板300，主控板100由主控板处理器101和主控板CPLD 102组成，主控板处理器101与主控板CPLD 102通过并行总线103相连接；接口板300由接口板CPLD 301和物理层PHY 302组成，接口板CPLD 301和物理层PHY 302通过SMI总线303相连接；主控板CPLD 102内设有主控板中断处理模块104，接口板CPLD 301内部设有接口板中断处理模块304；还包括串行发送线401和串行接收线402，串行发送线401和串行接收线402经过连接器200将主控板100与接口板300相互连接起来。
本发明中接口板300与主控板100之间通过串行发送线401与串行接收线402实现连通，传递包括中断状态、系统控制在内的信息。接口板CPLD 301内部设有中断处理模块304，该模块获取外设的中断信号与状态，并将中断状态通过串行发送线401送给主控板CPLD 102内部的主控板中断处理模块104。主控板中断处理模块104收到中断数据后通知主控板处理器101，主控板处理器101通过并行总线103访问主控板中断处理模块104以获取中断源，执行相应的中断服务程序。主控板中断处理模块104与接口板中断处理模块304是本发明的核心功能模块。
接口板中断处理模块304的结构框图如图2所示。主要由串行数据接收单元3041、串行数据发送单元3042、中断状态存储控制单元3043、中断检测单元3044以及SMI访问单元3045组成。中断状态存储控制单元3043分别和串行数据接收单元3041、串行数据发送单元3042、中断检测单元3044、SMI访问单元3045相互连接；串行数据接收单元3041与SMI访问单元3045相连接；中断检测单元3044与SMI访问单元3045相连接。
中断检测单元3044检测到外部中断时，如果是插拔光模块、温度告警等可以直接确定中断源与状态的中断，直接触发中断状态存储控制单元3043记录中断源与中断状态。对于需要到外设中获取中断状态的中断，如PHY的中断，中断检测单元3044触发SMI总线303访问phy内部的中断寄存器，并将这些寄存器的值存入中断状态存储控制单元3043中。中断状态存储控制单元3043获取到新的中断后触发串行数据发送单元3042将中断状态通过串行发送线401发送给主控板100。 主控板100处理完中断后通过串行接收线402发送中断清除命令给串行数据接收单元3041，串行数据接收单元3041收到数据后触发中断状态存储控制单元3043清除中断状态标记。
主控板中断处理模块104的结构框图如图3所示。主控板中断处理模块104中包含串行数据接收单元1041、串行数据发送单元1042、中断状态存储控制单元1043、并行访问接口1044以及中断产生单元1045；中断状态存储控制单元1043分别和串行数据接收单元1041、串行数据发送单元1042、并行访问接口（1044）、中断产生单元（1045）相互连接。
串行数据接收单元1041在接收到接口板300上送的中断数据后触发中断状态存储控制单元1043存储中断源与中断状态。中断状态存储控制单元1043更新完中断状态后触发中断产生单元1045产生中断通知主控板处理器101。主控板处理器101响应中断后通过并行总线103获取中断状态存储控制单元1043中的中断源与中断状态，执行相应的中断服务程序。在执行完中断服务程序后，主控板处理器通过并行总线103发送中断清除指令。中断状态存储控制单元1043收到该指令后清除本地的中断状态，同时触发串行数据发送单元1042发送中断清除指令给接口板300清除中断状态。
采用本发明，接口板产生中断时，主控板处理器只要查询一次主控板的CPLD就能够获取中断源，大大减少了处理访问外设的频次，减轻了处理器的负荷，在中断频繁的系统上效果尤为明显。 主控板与接口板之间的中断状态的上报与清除采用串行总线的方式，节省了信号管脚。通过合理的数据格式的定义， 主控板与接口板之间的串行信号不仅仅可以用来传递中断信号，还可以用来传递其它控制信号，来实现主控板对接口板的控制管理。

Claims (1)

1.一种中断信号处理系统，包括主控板(100)、连接器(200)和接口板(300)，所述的主控板(100)由主控板处理器(101)和主控板CPLD(102)组成，主控板处理器(101)与主控板CPLD(102)通过并行总线(103)相连接；所述的接口板(300)由接口板CPLD(301)和物理层PHY(302)组成，接口板CPLD(301)和物理层PHY(302)通过SMI总线(303)相连接；所述的主控板CPLD(102)内设有主控板中断处理模块(104)，所述的接口板CPLD(301)内部设有接口板中断处理模块(304)；其特征在于：还包括串行发送线(401)和串行接收线(402)，所述的串行发送线(401)和串行接收线(402)经过连接器(200)将主控板(100)与接口板(300)相互连接起来，所述的接口板中断处理模块(304)中包含串行数据接收单元(3041)、串行数据发送单元(3042)、中断状态存储控制单元(3043)、中断检测单元(3044)以及SMI访问单元(3045)；中断状态存储控制单元(3043)分别和串行数据接收单元(3041)、串行数据发送单元(3042)、中断检测单元(3044)、SMI访问单元(3045)相互连接；串行数据接收单元(3041)与SMI访问单元(3045)相连接；中断检测单元(3044)与SMI访问单元(3045)相连接，所述的主控板中断处理模块(104)中包含串行数据接收单元(1041)、串行数据发送单元(1042)、中断状态存储控制单元(1043)、并行访问接口(1044)以及中断产生单元(1045)；中断状态存储控制单元(1043)分别和串行数据接收单元(1041)、串行数据发送单元(1042)、并行访问接口(1044)、中断产生单元(1045)相互连接。
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