CN106815163B - 具热插拔功能的系统芯片及其pci-e根端口控制器 - Google Patents
具热插拔功能的系统芯片及其pci-e根端口控制器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种具热插拔功能的系统芯片及其PCI‑E根端口控制器。所述PCI‑E根端口控制器包括专用系统管理总线控制器与微控制单元,其中专用系统管理总线控制器用以透过专用系统管理总线电性耦接多个I/O扩展芯片。所述微控制单元透过PCI‑E根端口控制器取得计算机装置的基本输入/输出系统欲访问哪个I/O扩展芯片的信息后,并依据取得的信息而自一对照表中查找出欲访问的I/O扩展芯片的系统管理总线地址,便可控制专用系统管理总线控制器依据查找出来的系统管理总线地址来访问对应的I/O扩展芯片,并将所取得的相关信息储存至对应的寄存器,以便所述基本输入/输出系统透过PCI‑E根端口控制器直接对对应寄存器进行存取。
Description
技术领域
本发明涉及PCI-E热插拔技术的领域,尤其涉及一种具热插拔功能的系统芯片及其PCI-E根端口控制器。
背景技术
图1绘有一种具热插拔(hot-plugging)功能的系统芯片(System on Chip,SoC),其适用于安装有基本输入/输出系统(Basic Input/Output System,BIOS)的计算机装置(未绘示)。在图1中,所述系统芯片100包括有PCI-E根端口(PCI-E Root Ports)控制器110与通用系统管理总线(System Management Bus,SMBus)控制器120。通用系统管理总线控制器120透过通用系统管理总线130电性耦接多个I/O扩展芯片140(所述I/O扩展芯片的英译为I/O Extender),而每一I/O扩展芯片140又电性耦接多个扩展插槽150。
通用系统管理总线控制器120与PCI-E根端口控制器110乃是二个独立的组件,且通用系统管理总线控制器120乃是由PCI-E根端口控制器110与系统芯片100内部的其他控制器(未绘示)所共享。也就是说,系统芯片100内部的其他控制器亦可透过通用系统管理总线控制器120来与电性耦接至通用系统管理总线130的其他设备(未绘示)交换信息。而由上述亦可知,通用系统管理总线130亦为系统芯片100内部的其他控制器所共享。
当使用者欲利用所述的基本输入/输出系统来访问某个I/O扩展芯片140时,用户便必须在基本输入/输出系统中设置这个I/O扩展芯片140的系统管理总线地址,这样通用系统管理总线控制器120才能够根据用户所设置的系统管理总线地址访问到正确的I/O扩展芯片140。
然而,当某一扩展插槽150上的扩充设备发生问题时,使用者便必须透过基本输入/输出系统依序设置欲访问的I/O扩展芯片140的通用系统管理总线地址,藉由通用系统管理总线控制器120来分别访问这些I/O扩展芯片140,以找出是哪一个扩展插槽150上的扩充设备发生问题,而由于使用者每访问一个I/O扩展芯片140,便需要在基本输入/输出系统中设置欲访问的I/O扩展芯片140的通用系统管理总线地址,因而浪费了大量的时间。同时,通用系统管理总线130的配置过程也花费许多时间。
另外,由于使用的是系统芯片100的通用系统管理总线控制器120来实现热插拔功能,所以在访问与通用系统管理总线130连接的I/O扩展芯片140时,需要利用所述的基本输入/输出系统操作通用系统管理总线130,因此软件实现部分也较为复杂。
发明内容
本发明的目的之一就是在于提供一种具热插拔功能的系统芯片,所述的系统芯片可让用户在查找是哪一个扩展插槽上的扩充设备发生问题时,减省了系统管理总线的配置过程的时间,因此节省了大量的时间。
本发明的另一目的就是在于提供一种应用于上述系统芯片的PCI-E根端口控制器。
本发明提出一种具热插拔功能的系统芯片,适用于计算机装置,所述计算机装置安装有基本输入/输出系统,而所述系统芯片包括PCI-E根端口控制器。所述PCI-E根端口控制器包括专用系统管理总线控制器与微控制单元。所述专用系统管理总线控制器用以透过专用系统管理总线电性耦接多个I/O扩展芯片。所述微控制单元电性耦接多个寄存器与所述专用系统管理总线控制器,所述微控制单元用以透过PCI-E根端口控制器取得所述基本输入/输出系统欲访问哪个I/O扩展芯片的信息,并依据取得的信息而自对照表中查找出欲访问的I/O扩展芯片的专用系统管理总线地址,以便控制所述专用系统管理总线控制器依据查找出来的专用系统管理总线地址来访问对应的I/O扩展芯片,所述微控制单元透过专用系统管理总线控制器取得对应的I/O扩展芯片的相关信息后,便自所述对照表中查找出已访问的I/O扩展芯片所对应的至少一寄存器,并将所取得的相关信息储存至所述的对应寄存器,以便所述基本输入/输出系统透过所述PCI-E根端口控制器直接对对应寄存器进行存取。如此可减省系统管理总线的配置过程的时间。
在本发明的一个实施例中,所述的系统芯片更包括有通用系统管理总线控制器,所述通用系统管理总线控制器与所述PCI-E根端口控制器乃是二个独立的组件,且所述通用系统管理总线控制器乃是由系统芯片内部的其他控制器所共享。
在本发明的一个实施例中,所述每一I/O扩展芯片更电性耦接多个扩展插槽。
在本发明的一个实施例中,所述的扩展插槽包括Slot插槽。
本发明另提出一种应用于上述系统芯片的PCI-E根端口控制器,其内部构造与所执行的功能如前面段落所述。
本发明解决前述问题的方式,乃是在PCI-E根端口控制器中额外采用了专用系统管理总线控制器与微控制单元,并使所述的专用系统管理总线控制器透过专用系统管理总线电性耦接多个I/O扩展芯片。此外,当所述微控制单元透过PCI-E根端口控制器取得计算机装置的基本输入/输出系统欲访问哪个I/O扩展芯片的信息后,便依据取得的信息而自对照表中查找出欲访问的I/O扩展芯片的系统管理总线地址,进而控制专用系统管理总线控制器依据查找出来的系统管理总线地址来访问对应的I/O扩展芯片,并将所取得的相关信息储存至对应的寄存器,以便所述基本输入/输出系统透过所述PCI-E根端口控制器直接对对应寄存器进行存取。如此一来,使用者在查找是哪一个扩展插槽上的扩充设备发生问题时,便减省了系统管理总线的配置过程的时间,因此节省了大量的时间。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目地、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1绘有习知的一种具热插拔功能的系统芯片。
图2绘有依照本发明一实施例的具热插拔功能的系统芯片。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本发明的具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效,详细说明如后。
图2绘有依照本发明一实施例的具热插拔功能的系统芯片。请参照图2,所述具热插拔功能的系统芯片200适用于安装有基本输入/输出系统的计算机装置(未绘示)。在图2中,与图1中之标示相同者乃是表示相同的构件。
如图2所示,所述系统芯片200包括有PCI-E根端口控制器210与通用系统管理总线控制器120。通用系统管理总线控制器120与PCI-E根端口控制器210乃是二个独立的组件,且所述通用系统管理总线控制器120乃是由系统芯片200内部的其他控制器(未绘示)所共享。也就是说,系统芯片200内部的其他控制器亦可透过通用系统管理总线控制器120来与电性耦接至通用系统管理总线130的其他设备(未绘示)交换信息。而由上述亦可知,通用系统管理总线130亦为系统芯片200内部的其他控制器所共享。
请再参照图2,在此实施例中,所述PCI-E根端口控制器210额外采用了微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)212、专用系统管理总线控制器216与多个寄存器(Register)218,然不限于此,本领域之通常技艺者应知上述各寄存器218亦可配置在PCI-E根端口控制器210的外部。专用系统管理总线控制器216用以透过专用系统管理总线160电性耦接多个I/O扩展芯片140,而其中每一I/O扩展芯片140又电性耦接多个扩展插槽150。这些扩展插槽150的至少其中之一可以是采用Slot插槽或是其他种类的插槽来实现。此外,微控制单元212电性耦接上述各寄存器218与专用系统管理总线控制器216。在此实施例中,此微控制单元212储存对照表(lookup table)214,然不限于此,本领域之通常技艺者应知上述对照表亦可配置在微控制单元212的外部。此对照表214记录上述每一I/O扩展芯片140及其在专用系统管理总线160的系统管理总线地址的对应关系,并记录上述各I/O扩展芯片140与上述各寄存器218的对应关系。
微控制单元212用以透过PCI-E根端口控制器210取得所述基本输入/输出系统欲访问哪个I/O扩展芯片140的信息,并依据取得的信息而自对照表214中查找出欲访问的I/O扩展芯片140在专用系统管理总线160的专用系统管理总线地址,以便控制专用系统管理总线控制器216依据查找出来的专用系统管理总线地址来访问对应的I/O扩展芯片140,进而透过专用系统管理总线控制器216取得对应的I/O扩展芯片140的相关信息。而在取得对应的I/O扩展芯片140的相关信息后,微控制单元212便自对照表214中查找出已访问的I/O扩展芯片140所对应的至少一寄存器218,并将所取得的相关信息储存至所述的对应寄存器218中,以便所述基本输入/输出系统透过PCI-E根端口控制器210直接对对应寄存器218进行存取。
在一实施例中,微控制单元212中的对照表214是用以将已访问的I/O扩展芯片140映射至对应的至少一寄存器218,也就是说,基本输入/输出系统对PCI-E根端口控制器发起的PCI-E访问会被微控制单元212转化为透过专用系统管理总线控制器216对I/O扩展芯片140的SMBus访问。
在另一实施例中,当I/O扩展芯片140上连接的扩展插槽上所连接的一扩展设备(未绘示)上的按键被按下后,对应的I/O扩展芯片会发送一中断信号给专用系统管理总线控制器216。专用系统管理总线控制器216会传送该中断信号至微控制单元212。微控制单元212会传送该中断信号至一中央处理器(未绘示)进行中断程序。
在又一实施例中,当I/O扩展芯片140上的一按键被按下后,对应的I/O扩展芯片会发送一中断信号给专用系统管理总线控制器216。专用系统管理总线控制器216会传送该中断信号至微控制单元212。微控制单元212会传送该中断信号至一中央处理器(未绘示)进行中断程序。
由以上说明可知,相较于习知技艺,由于本发明的微控制单元212可以依据对照表查找出欲访问的I/O扩展芯片140在专用系统管理总线160的专用系统管理总线地址,并将查找出的专用系统管理总线地址提供给专用系统管理总线控制器216来进行I/O扩展芯片140的访问,因此本发明中,当使用者在查找是哪一个扩展插槽150上的扩充设备(未绘示)发生问题时,便相对减省了系统管理总线的配置过程的时间,如此一来便节省了大量的时间。
另一方面,微控制单元212依据对照表来访问I/O扩展芯片以及将所得信息储存至对应寄存器的相关操作对于软件来说是透明的。因此本发明中,计算器装置的基本输入/输出系统是直接访问PCI-E根端口控制器来存取多个寄存器,便能实现热插入功能。
综上所述,本发明解决前述问题的方式,乃是在PCI-E根端口控制器中额外采用了多个寄存器、专用系统管理总线控制器与微控制单元,并使所述的专用系统管理总线控制器透过专用系统管理总线电性耦接多个I/O扩展芯片。此外,亦在微控制单元中储存对照表,且所述对照表记录有所述每一I/O扩展芯片及其专用系统管理总线地址的对应关系,并记录有所述I/O扩展芯片与所述寄存器的对应关系。因此,当所述微控制单元透过PCI-E根端口控制器取得计算机装置的基本输入/输出系统欲访问哪个I/O扩展芯片的信息后,并依据取得的信息而自所述对照表中查找出欲访问的I/O扩展芯片的系统管理总线地址,便可控制专用系统管理总线控制器依据查找出来的系统管理总线地址来访问对应的I/O扩展芯片,并将所取得的相关信息储存至对应的寄存器,以便所述基本输入/输出系统透过PCI-E根端口控制器210直接对对应寄存器进行存取。如此一来,使用者在查找是哪一个扩展插槽上的扩充设备发生问题时,便减省了系统管理总线的配置过程的时间,因此节省了大量的时间。
另外,由于通过微控制单元212依据对照表来访问I/O扩展芯片以及将所得信息储存至对应寄存器的相关操作对于基本输入/输出系统来说是透明的,在不增加外部电路的情况时,可相对减少基本输入/输出系统实现的复杂度。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (12)
1.一种具热插拔功能的系统芯片,适用于计算机装置,所述计算机装置安装有基本输入/输出系统,而所述系统芯片包括PCI-E根端口控制器,其特征是,所述PCI-E根端口控制器包括:
专用系统管理总线控制器,用以透过专用系统管理总线电性耦接多个I/O扩展芯片;以及
微控制单元,电性耦接多个寄存器与所述专用系统管理总线控制器,所述微控制单元用以透过所述PCI-E根端口控制器取得所述基本输入/输出系统欲访问哪个I/O扩展芯片的信息,并依据取得的信息而自一对照表中查找出欲访问的I/O扩展芯片的专用系统管理总线地址,以便控制所述专用系统管理总线控制器依据查找出来的专用系统管理总线地址来访问对应的I/O扩展芯片,所述对照表记录每一所述I/O扩展芯片及其专用系统管理总线地址的对应关系,以及所述I/O扩展芯片与所述寄存器的对应关系,所述微控制单元透过专用系统管理总线控制器取得对应的I/O扩展芯片的相关信息后,便自所述对照表中查找出已访问的I/O扩展芯片所对应的至少一寄存器,并将所取得的相关信息储存至所述的对应寄存器,以便所述基本输入/输出系统透过所述PCI-E根端口控制器直接对对应寄存器进行存取。
2.根据权利要求1所述的具热插拔功能的系统芯片,其特征是,所述的微控制单元储存所述对照表。
3.根据权利要求1所述的具热插拔功能的系统芯片,其特征是,所述的对照表是用以将已访问的I/O扩展芯片映射至对应的至少一寄存器。
4.根据权利要求1所述的具热插拔功能的系统芯片,其特征是,所述的系统芯片更包括有通用系统管理总线控制器,所述通用系统管理总线控制器与所述PCI-E根端口控制器乃是二个独立的组件,且所述通用系统管理总线控制器乃是由系统芯片内部的其他控制器所共享。
5.根据权利要求1所述的具热插拔功能的系统芯片,其特征是,每一所述I/O扩展芯片电性耦接多个扩展插槽。
6.根据权利要求5所述的具热插拔功能的系统芯片,其特征是,所述的扩展插槽包括Slot插槽。
7.根据权利要求5所述的具热插拔功能的系统芯片,其特征是,当所述扩展插槽上连接的一扩展设备上的按键被按下后,对应的I/O扩展芯片会发送一中断信号给所述专用系统管理总线控制器,所述专用系统管理总线控制器传送所述中断信号至所述微控制单元,所述微控制单元传送所述中断信号至一中央处理器进行中断程序。
8.一种PCI-E根端口控制器,其特征是,所述PCI-E根端口控制器包括:
专用系统管理总线控制器,用以透过专用系统管理总线电性耦接多个I/O扩展芯片;以及
微控制单元,电性耦接多个寄存器与所述专用系统管理总线控制器,所述微控制单元用以透过所述PCI-E根端口控制器取得计算机装置的基本输入/输出系统欲访问哪个I/O扩展芯片的信息,并依据取得的信息而自一对照表中查找出欲访问的I/O扩展芯片的专用系统管理总线地址,以便控制所述专用系统管理总线控制器依据查找出来的专用系统管理总线地址来访问对应的I/O扩展芯片,所述对照表记录每一所述I/O扩展芯片及其专用系统管理总线地址的对应关系,以及所述I/O扩展芯片与所述寄存器的对应关系,所述微控制单元透过专用系统管理总线控制器取得对应的I/O扩展芯片的相关信息后,便自所述对照表中查找出已访问的I/O扩展芯片所对应的至少一寄存器,并将所取得的相关信息储存至所述的对应寄存器,以便所述基本输入/输出系统透过所述PCI-E根端口控制器直接对对应寄存器进行存取。
9.根据权利要求8所述的PCI-E根端口控制器,其特征是,所述的微控制单元储存所述对照表。
10.根据权利要求8所述的PCI-E根端口控制器,其特征是,所述的对照表是用以将已访问的I/O扩展芯片映射至对应的至少一寄存器。
11.根据权利要求8所述的PCI-E根端口控制器,其特征是,每一所述I/O扩展芯片电性耦接多个扩展插槽。
12.根据权利要求11所述的PCI-E根端口控制器,其特征是,当所述扩展插槽上连接的一扩展设备上的按键被按下后,对应的I/O扩展芯片会发送一中断信号给专用系统管理总线控制器,专用系统管理总线控制器传送该中断信号至微控制单元,微控制单元传送该中断信号至一中央处理器进行中断程序。
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