CN106569970A - Smi接口器件的调试装置及方法 - Google Patents

Smi接口器件的调试装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种SMI接口器件的调试装置及方法，所述装置包括：PC接口、处理器、以及SMI线缆接口；所述处理器，用于接收通过所述PC接口接入本调试装置的上位机发送的指令，将所述指令转换为SMI格式数据，并将所述SMI格式数据通过模拟的SMI接口发送至通过所述SMI线缆接口连接至本调试装置的被调试SMI接口器件；以及通过模拟的SMI接口接收所述被调试SMI接口器件执行所述指令后反馈的信息，解析该信息，提取出有用信息后将其发送至所述上位机。本发明实现了在没有进行CPU控制程序编写或所编写的程序有问题时，可以方便的对SMI接口器件进行调试，提高了硬件的研发效率。

Description

SMI接口器件的调试装置及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种SMI接口器件的调试装置及方法。
背景技术
随着网络技术的发展及产品IT化演进，在目前的BBU(基带处理单元)及其他的产品中会应用大量的SMI(Serial Management Interface，串行管理接口)接口的器件，如PHY、交换芯片等，通过这些器件实现设备与以太网、光纤网络的高速通信，这些器件均需要进行配置及调试，来确保其正确稳定的工作。
目前的调试方式是通过在电路板内与SMI接口的器件连接的CPU来进行控制，需要编写CPU的软件程序来进行处理。这样在调试很多的SMI接口的器件时会因处理CPU及SMI接口器件的寄存器差异而导致编写软件比较复杂，同时也会增加周期，如果调试过程中出现问题还需要修改程序去定位故障点，这会降低开发效率。
在中国专利《SMI接口管理方法及可编程逻辑器件》，申请号：CN201310181278，申请日期：2013.05.15中描述了一种可编程逻辑器件PLD，包括：SMI接口寄存器、以及与其相连的SMI接口收发器和译码器；SMI接口寄存器与处理器CPU通过总线相连；SMI接口收发器的SMI接口通过译码器扩展出与被管理的从SMI接口器件数量相同的主SMI接口；每个扩展出的主SMI接口使用PLD的2个I/O管脚，每个主SMI接口与一个从SMI接口器件相连；不同电平应用的主SMI接口位于PLD的输入输出端口I/O组不同的逻辑区域BANK中，每个BANK的I/O管脚设置成与该BANK内主SMI接口的电平相同的电平模式。这种方法适用于单板内设计时使用，用来进行板内的多片SMI接口器件管理，但实际应用中一般不会额外增加逻辑器件PLD来进行转接，而是直接将SMI接口做电平匹配后挂在CPU的SMI接口总线上，并且该专利所述的方案不能避免调试中的复杂的程序开发及周期，不能快速定位故障，在实际的研发效率上没有明显提升。
可见，现有的SMI接口器件的调试方式受限于CPU调试程序的开发，不仅影响SMI接口器件研发效率，而且在该调试方式还不能快速定位SMI接口器件的故障。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种解决上述问题的SMI接口器件的调试装置及方法，用以提高硬件研发的效率。
依据本发明的一个方面，提供一种SMI接口器件的调试装置，包括：PC接口、处理器、以及SMI线缆接口；
所述处理器，用于接收通过所述PC接口接入本调试装置的上位机发送的指令，将所述指令转换为SMI格式数据，并将所述SMI格式数据通过模拟的SMI接口发送至通过所述SMI线缆接口连接至本调试装置的被调试SMI接口器件；以及通过模拟的SMI接口接收所述被调试SMI接口器件执行所述指令后反馈的信息，解析该信息，提取出有用信息后将其发送至所述上位机。
可选地，本发明所述的调试装置中，当与所述上位机对接的PC接口与所述处理器支持的接口不相同时，在所述PC接口与处理器之间布设接口转换芯片，用以实现处理器所支持接口到PC接口以及PC接口到处理器所支持接口的转换。
可选地，本发明所述的调试装置还包括：电平匹配模块，布设在所述处理器与所述SMI线缆接口之间，用于在被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入本调试装置时，检测所述被调试SMI接口器件的接口电平，并对所述处理器与所述被调试SMI接口器件之间交互的信号进行电平转换。
可选地，本发明所述的调试装置中，所述电平匹配模块，具体包括：电平检测单元和电平转换单元；
所述电平检测单元，用于在被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入本调试装置时，对所述被调试SMI接口器件的接口电平进行检测，并将检测结果上报至所述处理器；
所述电平转换单元，包括：模拟开关和若干分压电阻网络；
各所述分压电阻网络，将所述处理器支持的电平进行分压得到不同SMI接口器件所需的电平；
所述模拟开关，用于基于所述处理器的控制，选通与所述被调试SMI接口器件的接口电平相对应的分压电阻网络，以进行信号的电平转换及传输。
可选地，本发明所述的调试装置中，所述处理器通过将其使用的通信接口一路模拟为时钟信号接口、一路模拟为数据接口的方式，实现对SMI接口的模拟。
可选地，本发明所述的调试装置中，所述上位机发送的指令的类型包括：读寄存器指令和写寄存器指令；
当所述指令为读寄存器指令时，指令中包含寄存器的地址信息；当所述指令为写寄存器指令时，指令中包含写入寄存器的数据和寄存器的地址信息。
依据本发明的另一个方面，提供一种SMI接口器件的调试方法，包括：
调试时，处理器将PC接口侧传入的上位机的指令转换为SMI格式数据；
处理器将所述SMI格式数据通过模拟的SMI接口发送至SMI线缆接口，以通过所述SMI线缆接口将所述SMI格式数据发送至被调试SMI接口器件；
处理器接收所述SMI线缆接口侧传入的所述被调试SMI接口器件执行所述指令后反馈的信息；
处理器解析接收到的信息，提取出有用信息后通过所述PC接口发送至所述上位机。
可选地，本发明所述方法中，调试前，所述方法还包括：当被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入调试装置时，检测所述被调试SMI接口器件的接口电平，根据所述被调试SMI接口器件的接口电平，选择电平转换支路，以使所述电平转换支路在调试过程中对所述处理器与所述被调试SMI接口器件之间交互的信号进行电平转换。
可选地，本发明所述方法中，所述模拟SMI接口为所述处理器通过将其使用的通信接口一路模拟为时钟信号接口、一路模拟为数据接口实现的。
可选地，本发明所述方法中，所述上位机的指令类型包括：读寄存器指令和写寄存器指令；
当所述指令为读寄存器指令时，指令中包含寄存器的地址信息；当所述指令为写寄存器指令时，指令中包含写入寄存器的数据和寄存器的地址信息。
本发明有益效果如下：
采用本发明所述的装置及方法，可以通过上位机的指令直接对SMI接口器件进行调试(如寄存器的读写操作)，实现了在没有进行CPU控制程序编写或所编写的程序有问题时，可以方便的进行调试，且这种调试方式有助于快速定位故障，明显的提高了硬件的研发效率。
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使用的附图作一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种SMI接口器件的调试装置的结构框图；
图2为本发明实施例二提供的一种SMI接口器件的调试装置的结构框图；
图3为本发明实施例二中电平匹配模块的电路示意图；
图4为本发明实施例二所述调试装置的调试流程图；
图5为本发明实施例三提供的一种SMI接口器件的调试方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供一种SMI接口器件的调试装置，如图1所示，所述装置包括：PC接口、处理器、以及SMI线缆接口；其中：
PC接口，用于接入上位机；
SMI线缆接口用于接入被调试SMI接口器件；
处理器，用于接收通过所述PC接口接入本调试装置的上位机发送的指令，将所述指令转换为SMI格式数据，并将所述SMI格式数据通过模拟的SMI接口发送至通过所述SMI线缆接口连接至本调试装置的被调试SMI接口器件；以及通过模拟的SMI接口接收所述被调试SMI接口器件执行所述指令后反馈的信息，解析该信息，提取出有用信息后将其发送至所述上位机。
本实施例中，所述处理器通过将其使用的通信接口一路模拟为时钟信号接口、一路模拟为数据接口的方式，实现对SMI接口的模拟。其中，通信接口包括但不限于为IO接口。
进一步地，本实施例中，上位机发送的指令的类型包括：读寄存器指令和写寄存器指令；当所述指令为读寄存器指令时，指令中包含寄存器的地址信息；当所述指令为写寄存器指令时，指令中包含写入寄存器的数据和寄存器的地址信息。
在本发明的一个优选实施例中，考虑到处理器所支持的接口与PC接口的类型可能不同，为了能够实现信息交互，优选地，在所述PC接口与处理器之间布设接口转换芯片，用以实现处理器所支持接口到PC接口以及PC接口到处理器所支持接口的转换。
在本发明的另一个优选实施例中，考虑到不同的被调试SMI接口器件的接口电平可能不同，为了增加本发明所述装置的普适性，优选地，在所述处理器与所述SMI线缆接口之间布设电平匹配模块；
所述电平匹配模块，用于在被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入本实施例所述调试装置时，检测所述被调试SMI接口器件的接口电平，并对所述处理器与所述被调试SMI接口器件之间交互的信号进行电平转换。
在本发明的一个具体实施例中，电平匹配模块包括：电平检测单元和电平转换单元；其中：
电平检测单元，用于在被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入本调试装置时，对所述被调试SMI接口器件的接口电平进行检测，并将检测结果上报至所述处理器；
电平转换单元，包括：模拟开关和若干分压电阻网络；
各所述分压电阻网络，将所述处理器支持的电平进行分压得到不同SMI接口器件所需的电平；
所述模拟开关，用于基于所述处理器的控制，选通与所述被调试SMI接口器件的接口电平相对应的分压电阻网络，以进行信号的电平转换及传输。
当然，本实施例所述的电平匹配模块的结构形式只是众多可以实现电平转换方案中的一种，本发明并不唯一限定该结构形式，只要其能够实现不同电平之间转换的方案都在本发明的保护思想范围之内。
综上所述，可知本实施例所述的调试装置，可以直接将上位机的指令发送至SMI接口器件进行器件的调试，实现了在没有进行CPU控制程序编写或所编写的程序有问题时，也可以方便的进行调试的技术；另外，本发明中，由于可以方便的对SMI接口器件进行调试，那么当SMI接口器件出现故障时，上位机也可以根据调试信息，快速的定位出故障，明显的提高了硬件的研发效率。
实施例二
本发明实施例提供一种SMI接口器件的调试装置，该调试装置中，以单片机系统作为处理器来实施，具体的，本实施例所述的SMI接口器件的调试装置，如图2所示，包括：单片机系统，接口转换芯片，PC接口，电平匹配模块，SMI线缆接口。
其中，PC接口的类型通常为USB接口或者RS232接口，该PC接口为上位机连接本调试装置的对外接口；
接口转换芯片，布设在PC接口与单片机系统之间，可以实现单片机系统支持的UART接口到USB/RS232接口的转换功能；
单片机系统，作为核心处理单元，接收PC接口和接口转换芯片传递过来的所述上位机发送的指令信息；提取出指令信息，并按照SMI协议生成SMI格式数据；进一步地，单片机系统为了可以实现SMI格式数据的传输，预先需要通过软件方式，来实现SMI接口的模拟，以通过模拟的SMI接口将SMI格式数据传递至电平匹配模块。
关于SMI接口的模拟方式，可以为：假设电平匹配模块与单片机系统通过IO口直连，那么，单片机系统需要通过IO口提供模拟的SMI接口，具体的，将单片机系统作为主设备将IO口一路模拟为时钟信号接口，一路模拟为数据接口，从而实现对SMI接口的模拟。
电平匹配模块的功能包括调试前的功能和调试过程中的功能；
调试前的功能包括：当被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入调试装置时，检测所述被调试SMI接口器件的接口电平，根据所述被调试SMI接口器件的接口电平，选择电平转换支路；
调试过程中的功能包括：基于调试前选择的电平转换支路，在调试过程中对所述单片机系统与所述被调试SMI接口器件之间交互的信号进行电平转换。
为了实现上述功能，本实施例中，电平匹配模块的结构如图3所示，包括：电平检测单元和电平转换单元，而电平转换单元又包括两组模拟开关和两组4个分压电阻网络，通过该结构来实现调试装置与不同电平的SMI接口器件直连，实现即插即用。其中，4个只是一种具体应用示例中的参数，本领域技术人员可以根据需求增加或减少。
其中，电平检测单元，与单片机系统连接，用于在被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入本调试装置时，对所述被调试SMI接口器件的接口电平进行检测，并将检测结果上报至所述单片机系统；
4个分压电阻网络可以将单片机系统支持的5V的TTL电平进行分压得到不同SMI接口器件所需的电平，如分别通过4个分压电阻网络可以实现5V转5V、3.3V、2.5V、1.8V。
单片机系统包含四个IO管脚，分两组分别连接模拟开关的2路选通控制引脚，单片机系统根据电平检测单元上报的电平信息，控制模拟开关实现两组四选一功能，模拟开关的两组可选接口分别连接四个分压电阻网络中的1个，实现5V转5V、3.3V、2.5V或1.8V。其中，选择的两组线路，一组用于传递时钟信号，一组用于传递数据。
SMI线缆接口与被调测的SMI接口器件通过排针或测试点连接，SMI线缆接口为三根线，分别为时钟信号线，数据信号线，电源地线。
基于上述结构阐述，下面对利用本实施例所述的调试装置实现调试控制的实施过程进行详细说明，以更好的说明上述结构部件的具体工作过程。
本实施例中，调试装置通过PC接口与上位机连接，通过SMI线缆接口与相应要调试的SMI接口器件连接，然后，单片机系统会根据电平匹配模块中电平检测单元检测到的SMI接口器件的接口电平值，自动控制电平匹配模块中的模拟开关选择相应的分压电阻网络来进行电平匹配。在电平匹配成功后单片机系统开始接收上位机的指令，通过数据解析确定是读操作还是写操作以及寄存器地址和数据。如果是读操作，单片机系统将数据处理好后通过模拟的SMI接口与调试的SMI接口器件通信，读取相应寄存器的数据。如果是写操作，单片机系统将寄存器地址及将要写入的数据处理后通过模拟的SMI接口对调试的SMI接口器件的相应寄存器进行操作，上述过程的流程信息如图4所示。
具体地，本实施例中，对寄存器的写操作的实施过程如下：
调试装置的PC接口接收到上位机发送的写入SMI接口器件内寄存器的数据及寄存器地址信息，并将接收到的信息发送至接口转换芯片；
接口转换芯片将PC接口转换为UART接口，以实现将PC接口传递来的信息发送至单片机系统；
单片机系统接收到接口转换芯片发送的信息后，提取出寄存器地址和写入寄存器的数据，并将提取出的信息按照SMI协议格式生成SMI格式数据，并将SMI格式数据通过模拟的SMI接口发送至电平匹配模块；
电平匹配模块将接收到的信号进行电平转换后通过SMI线缆接口发送至调试的SMI接口器件，从而实现了寄存器的写操作。
总的来说，单片机系统通过接口转换芯片及PC接口来接收上位机软件发送的寄存器地址及将要写入的数据，单片机系统将接收到的指令解析，提取寄存器相关的数据，之后通过模拟的SMI接口将数据写入指定的寄存器而实现写操作。
具体的，本实施例中，对寄存器的读操作实施过程如下：
调试装置的PC接口接收到上位机发送的读取寄存器内数据的寄存器地址信息，并将该信息发送到接口转换芯片；
接口转换芯片将PC接口转换为UART接口，以实现将PC接口传递来的信息发送至单片机系统；
单片机系统接收到接口转换芯片发送的信息后，提取出寄存器地址信息，并将提取出的信息按照SMI协议格式生成SMI格式数据，并将SMI格式数据通过模拟的SMI接口发送至电平匹配模块；
电平匹配模块将接收到的信号进行电平转换后通过SMI线缆接口发送至调试的SMI接口器件，以读取SMI接口器件内寄存器的数据；
SMI线缆接口将SMI接口器发送的读取的寄存器的数据发送到电平匹配模块；
电平匹配模块将接收到的信号进行电平转换后发送至单片机系统；
单片机系统根据时钟信号，提取出信息中的寄存器的数据，并将提取出的数据发送至接口转换芯片；
接口转换芯片将UART接口转换为PC接口，以将单片机系统提取出的数据发送至PC接口，进而通过PC接口发送至上位机。
总的来说，单片机系统先从上位机接收需要读取数据的寄存器的信息，之后单片机系统通过SMI接口获取器件的指定寄存器数据，经过数据提取及转换程序进行处理后通过UART接口传给信号转换芯片至PC接口，与上位机完成数据通信。即实现了寄存器的读操作。
实施例三
本发明实施例提供一种利用实施例一或二所述的调试装置实现SMI接口器件的调试方法，如图5所示，包括：
步骤S501，调试时，处理器将PC接口侧传入的上位机的指令转换为SMI格式数据；
该步骤中，所述上位机的指令类型包括：读寄存器指令和写寄存器指令；
当所述指令为读寄存器指令时，指令中包含寄存器的地址信息；当所述指令为写寄存器指令时，指令中包含写入寄存器的数据和寄存器的地址信息。
步骤S502，处理器将所述SMI格式数据通过模拟的SMI接口发送至SMI线缆接口，以通过所述SMI线缆接口将所述SMI格式数据发送至被调试SMI接口器件；
本实施例中，所述模拟SMI接口优选为所述处理器通过将其使用的通信接口一路模拟为时钟信号接口、一路模拟为数据接口实现的。
步骤S503，处理器接收所述SMI线缆接口侧传入的所述被调试SMI接口器件执行所述指令后反馈的信息；
步骤S504，处理器解析接收到的信息，提取出有用信息后通过所述PC接口发送至所述上位机。
在本发明的一个优选实施例中，在调试前，优选地，还进行如下操作：当被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入调试装置时，检测所述被调试SMI接口器件的接口电平，根据所述被调试SMI接口器件的接口电平，选择电平转换支路，以使所述电平转换支路在调试过程中对所述处理器与所述被调试SMI接口器件之间交互的信号进行电平转换。
本发明实施例所述方法，可以通过上位机的指令直接对SMI接口器件进行调试(如寄存器的读写操作)，实现了在没有进行CPU控制程序编写或所编写的程序有问题时，可以方便的进行调试，且这种调试方式有助于快速定位故障，明显的提高了硬件的研发效率。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是其与其他实施例的不同之处。尤其对于方法实施例而言，由于其实施过程基本相似与装置实施例，所以，描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
虽然通过实施例描述了本申请，本领域的技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种SMI接口器件的调试装置，其特征在于，包括：PC接口、处理器、以及SMI线缆接口；
所述处理器，用于接收通过所述PC接口接入本调试装置的上位机发送的指令，将所述指令转换为SMI格式数据，并将所述SMI格式数据通过模拟的SMI接口发送至通过所述SMI线缆接口连接至本调试装置的被调试SMI接口器件；以及通过模拟的SMI接口接收所述被调试SMI接口器件执行所述指令后反馈的信息，解析该信息，提取出有用信息后将其发送至所述上位机。
2.如权利要求1所述的调试装置，其特征在于，当与所述上位机对接的PC接口与所述处理器支持的接口不相同时，在所述PC接口与处理器之间布设接口转换芯片，用以实现处理器所支持接口到PC接口以及PC接口到处理器所支持接口的转换。
3.如权利要求1所述的调试装置，其特征在于，所述调试装置还包括：
电平匹配模块，布设在所述处理器与所述SMI线缆接口之间，用于在被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入本调试装置时，检测所述被调试SMI接口器件的接口电平，并对所述处理器与所述被调试SMI接口器件之间交互的信号进行电平转换。
4.如权利要求3所述的调试装置，其特征在于，所述电平匹配模块，具体包括：电平检测单元和电平转换单元；
所述电平检测单元，用于在被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入本调试装置时，对所述被调试SMI接口器件的接口电平进行检测，并将检测结果上报至所述处理器；
所述电平转换单元，包括：模拟开关和若干分压电阻网络；
各所述分压电阻网络，将所述处理器支持的电平进行分压得到不同SMI接口器件所需的电平；
所述模拟开关，用于基于所述处理器的控制，选通与所述被调试SMI接口器件的接口电平相对应的分压电阻网络，以进行信号的电平转换及传输。
5.如权利要求1或2或3或4所述的调试装置，其特征在于，所述处理器通过将其使用的通信接口一路模拟为时钟信号接口、一路模拟为数据接口的方式，实现对SMI接口的模拟。
6.如权利要求1或2或3或4所述的调试装置，其特征在于，所述上位机发送的指令的类型包括：读寄存器指令和写寄存器指令；
当所述指令为读寄存器指令时，指令中包含寄存器的地址信息；当所述指令为写寄存器指令时，指令中包含写入寄存器的数据和寄存器的地址信息。
7.一种应用权利要求1所述调试装置实现SMI接口器件的调试方法，其特征在于，包括：
调试时，处理器将PC接口侧传入的上位机的指令转换为SMI格式数据；
处理器将所述SMI格式数据通过模拟的SMI接口发送至SMI线缆接口，以通过所述SMI线缆接口将所述SMI格式数据发送至被调试SMI接口器件；
处理器接收所述SMI线缆接口侧传入的所述被调试SMI接口器件执行所述指令后反馈的信息；
处理器解析接收到的信息，提取出有用信息后通过所述PC接口发送至所述上位机。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，调试前，所述方法还包括：当被调试SMI接口器件通过所述SMI线缆接口接入调试装置时，检测所述被调试SMI接口器件的接口电平，根据所述被调试SMI接口器件的接口电平，选择电平转换支路，以使所述电平转换支路在调试过程中对所述处理器与所述被调试SMI接口器件之间交互的信号进行电平转换。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述模拟SMI接口为所述处理器通过将其使用的通信接口一路模拟为时钟信号接口、一路模拟为数据接口实现的。
10.如权利要求7或8或9所述的方法，其特征在于，所述上位机的指令类型包括：读寄存器指令和写寄存器指令；
当所述指令为读寄存器指令时，指令中包含寄存器的地址信息；当所述指令为写寄存器指令时，指令中包含写入寄存器的数据和寄存器的地址信息。
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