CN107341123A - 一种pcie卡热插拔的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCIE卡热插拔的方法及系统，包括：将PCIE转接板插入主机后按下触发按键后生成触发信号，PCIE转接板将触发信号发送给信号处理装置，信号处理装置根据当前PCIE卡的状态判断触发信号是插入信号还是拔出信号，信号处理装置根据判断结果发送相应的中断信号给主机，主机返回相应的中断响应信号给信号处理装置，信号处理装置根据相应的中断响应信号给热插拔芯片发送相应的电源使能信号，热插拔芯片根据相应的电源使能信号给PCIE卡上电或者下电。利用本发明可对PCIE卡在主机不断电的情况下进行插入或拔出主机的操作，不影响主机的正常运行，从而提升主机整体的便捷性、高效性以及稳定性。

Description

一种PCIE卡热插拔的方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机扩展技术领域，特别是涉及一种PCIE卡热插拔的方法及系统。

背景技术

在当今的电子产品中，对速度的要求越来越高，而PCIE(Peripheral ComponentInterconnect Express，外部组件互联标准)总线作为高速总线已被广泛的应用在诸多领域，如存储、服务器、PC等领域。基于PCIE协议的各种PCIE卡应用在存储设备中，这些PCIE卡作为前端卡或者后端卡连接着服务器和硬盘。

现在的这种PCIE卡作为扩展卡被集成到主板上，或者以插卡的形式与主板进行连接，但是这种插卡形式的PCIE卡目前不支持热插拔功能，热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换硬盘，电源，扩展卡等部件。若使用没有热插拔功能的PCIE卡插入没有断电的存储设备，会导致PCIE卡损坏，所以只能将整个存储设备断电更换PCIE卡，这种方式很不方便，影响效率。

因此，提供一种PCIE卡热插拔的方法和系统，是目前现有技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种PCIE卡热插拔的方法及系统，其能够为PCIE卡提供热插拔功能，使得在存储设备不断电的情况就能够将PCIE卡插入存储设备以及从存储设备上取下。

为解决上述技术问题，本发明提供一种PCIE卡热插拔的系统，包括：

PCIE转接板，包括PCIE卡槽和热插拔芯片；

所述PCIE转接板用于在主机上插入所述PCIE转接板后发送插入信号给信号处理装置；在准备拔出所述PCIE转接板时，所述PCIE转接板发送拔出信号给所述信号处理装置；

所述信号处理装置，用于接收所述插入信号后发送第一中断信号给所述主机；接收所述主机返回的第一中断响应信号后发送第一电源使能信号给所述热插拔芯片；接收所述拔出信号后发送第二中断信号给所述主机；接收所述主机返回的第二中断响应信号后发送第二电源使能信号给所述热插拔芯片；

所述热插拔芯片，用于接收所述第一电源使能信号，给所述PCIE卡槽内插入的PCIE卡上电；接收所述第二电源使能信号后，控制所述PCIE卡下电；

所述主机，用于接收所述第一中断信号后生成所述第一中断响应信号并发送给所述信号处理装置；接收所述第二中断信号后生成所述第二中断响应信号并发送给所述信号处理装置。

优选地，所述PCIE转接板还包括触发按键；

所述触发按键用于受到触发后发送触发信号至所述信号处理装置，所述信号处理装置根据所述PCIE卡当前的状态判断所述触发信号是所述插入信号还是所述拔出信号。

优选地，所述信号处理装置包括：

信号处理器，用于接收所述PCIE转接板插入所述主机后发送的在位信号后发送上电信号给所述热插拔芯片；接收所述触发信号，判断所述PCIE卡是否处于上电状态，若所述PCIE卡没有处于上电状态，则所述信号处理器发送第一触发信号给所述PCIE转换芯片，若所述PCIE卡处于所述上电状态，则发送第二触发信号给所述PCIE转换芯片；接收所述PCIE转换芯片发送的响应信号后发送下电信号给所述热插拔芯片；

所述PCIE转换芯片，用于接收所述第一触发信号，产生所述第一中断信号发送给所述主机，并接收所述主机返回的所述第一中断响应信号；根据所述第一中断响应信号，发送所述第一电源使能信号给所述热插拔芯片；接收所述第二触发信号，根据所述第二触发信号产生所述第二中断信号发送给所述主机，并接收所述主机返回的所述第二中断响应信号；根据所述第二中断响应信号，发送所述第二电源使能信号给所述热插拔芯片并发送一个所述响应信号给所述信号处理器；

相应的，所述热插拔芯片用于接收所述上电信号后给所述PCIE卡上第一种电；接收所述第一电源使能信号后给所述PCIE卡上第二种和第三种电；接收所述下电信号后给所述PCIE卡下所述第一种电；接收所述第二电源使能信号后给所述PCIE卡下所述第二种电和所述第三种电。

优选地，所述信号处理器为可编程逻辑器件CPLD。

优选地，所述信号处理器为现场可编程逻辑门阵列FPGA。

优选地，所述信号处理器为CPU或者单片机。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种PCIE卡热插拔的方法，基于上述的PCIE卡热插拔系统，所述方法包括：

将PCIE卡插到PCIE转接板的卡槽并将所述PCIE转接板插入主机，所述PCIE转接板发送插入信号给信号处理装置；

所述信号处理装置根据所述插入信号产生第一中断信号发送给所述主机；

所述主机将第一中断响应信号返回给所述信号处理装置；

所述信号处理装置发送第一电源使能信号给热插拔芯片；

所述热插拔芯片根据所述第一电源使能信号给所述PCIE卡上电；

在准备拔出所述PCIE转接板时，所述PCIE转接板发送拔出信号给所述信号处理装置；

所述信号处理装置将第二中断信号发送给所述主机；

所述主机返回第二中断响应信号给所述信号处理装置；

所述信号处理装置发送第二电源使能信号给所述热插拔芯片；

所述热插拔芯片根据所述第二电源使能信号给所述PCIE卡下电。

优选地，所述PCIE转接板还包括触发按键，所述信号处理装置包括信号处理器和PCIE转换芯片，所述方法包括：

步骤1：所述信号处理器接收到所述PCIE转接板发送的在位信号后，将上电信号发送给所述热插拔芯片；所述热插拔芯片接收到所述上电信号后给所述PCIE卡上第一种电；

步骤2：触发按键受到触发后生成触发信号发送给所述信号处理器，所述信号处理器判断所述PCIE卡是否处于上电状态，若所述PCIE卡没有处于所述上电状态，则进入步骤301；若所述PCIE卡处于所述上电状态，则进入步骤401；

步骤301：所述信号处理器将所述第一触发信号发送给PCIE转换芯片，所述PCIE转换芯片接收到所述第一触发信号后将所述第一中断信号发送给所述主机；

步骤302：所述主机接收所述第一中断信号后生成所述第一中断响应信号并返回给所述PCIE转换芯片；

步骤303：所述PCIE转换芯片根据所述主机返回的所述第一中断响应信号，发送所述第一电源使能信号给所述热插拔芯片；

步骤304：所述热插拔芯片接收到所述第一电源使能信号后，给所述PCIE卡上第二种电和第三种电；

步骤401：所述信号处理器将第二触发信号发送给所述PCIE转换芯片，所述PICE转换芯片接收到所述第二触发信号后将所述第二中断信号发送给所述主机；

步骤402：所述主机接收所述第二中断信号后生成所述第二中断响应信号并返回给所述PCIE转换芯片；

步骤403：所述PCIE转换芯片根据所述主机返回的所述第二中断响应信号，发送所述第二电源使能信号给所述热插拔芯片；

步骤404：所述热插拔芯片接收到所述第二电源使能信号后，给所述PCIE卡下所述第二种电和所述第三种电；同时，所述PCIE转换芯片返回一个响应信号给所述信号处理器；

步骤405：所述信号处理器接收到所述响应信号后发送所述下电信号给所述热插拔芯片；

步骤406：所述热插拔芯片给所述PCIE卡下所述第一种电；

步骤407：将所述PCIE转接板拔出所述主机。

本发明所提供的一种PCIE卡热插拔的方法及系统，通过所述方法及系统可以先将插入存储设备的PCIE卡与存储设备隔离，PCIE卡插入以后不会立刻工作，然后再对PCIE卡进行通电操作，通过上电操作将PCIE卡与主机连接，使得PCIE卡能够正常运作。当需要将PCIE卡拔出时，先对PCIE卡进行断电操作，切断PCIE卡与主机之间的连接，再将PCIE卡拔下即可。从而可对PCIE卡在主机不断电的情况下进行插入或拔出主机的操作，不影响主机的正常运行，从而提升主机整体的便捷性、高效性以及稳定性。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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为本发明提供的一种PCIE卡热插拔的系统的结构示意图；

图2为本发明提供的一种PCIE卡热插拔的方法流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种PCIE卡热插拔的方法及系统，其可对PCIE卡在主机不断电的情况下进行插入或拔出主机的操作，不影响主机的正常运行，从而提升主机整体的便捷性、高效性以及稳定性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供了一种PCIE卡热插拔的系统，如图1所示，图1为本发明提供的一种PCIE卡热插拔的系统的结构示意图。

该系统包括：

PCIE转接板2，包括PCIE卡槽1和热插拔芯片3。

其中，PCIE卡槽1用于插入PCIE卡，热插拔芯片3与PCIE卡槽1之间有一电路连接，热插拔芯片3通过该电路给PCIE卡槽1输入电源，以此达到给PCIE卡槽1上的PCIE卡上电的目的。

PCIE转接板2用于在主机7上插入PCIE转接板2后发送插入信号给信号处理装置；在准备拔出PCIE转接板2时，PCIE转接板2发送拔出信号给信号处理装置。

信号处理装置，用于接收插入信号后发送第一中断信号给主机7；接收主机7返回的第一中断响应信号后发送第一电源使能信号给热插拔芯片3；接收拔出信号后发送第二中断信号给主机7；接收主机7返回的第二中断响应信号后发送第二电源使能信号给热插拔芯片3；

热插拔芯片3，用于接收第一电源使能信号，给PCIE卡槽1内插入的PCIE卡上电；接收第二电源使能信号后，控制PCIE卡下电；

主机7，用于接收第一中断信号后生成第一中断响应信号并发送给信号处理装置；接收第二中断信号后生成第二中断响应信号并发送给信号处理装置。

在优选实施例中，PCIE转接板2还包括触发按键4；

触发按键4用于受到触发后发送触发信号至信号处理装置，信号处理装置根据PCIE卡当前的状态判断触发信号是插入信号还是拔出信号。

其中，判断触发信号的方法为：信号处理装置对PCIE卡进行检测，若检测到PCIE卡不是上电状态，则该触发信号是插入信号，若检测到PCIE卡是上电状态，则该触发信号是拔出信号。当然，本发明不限定判断触发信号的方法，也不限定具体如何判断PCIE卡是否处于上电状态。

作为优选的，信号处理装置包括：

信号处理器5，用于接收PCIE转接板2插入主机7后发送的在位信号后发送上电信号给热插拔芯片3；接收触发信号，判断PCIE卡是否处于上电状态，若PCIE卡没有处于上电状态，则信号处理器5发送第一触发信号给PCIE转换芯片6，若PCIE卡处于上电状态，则发送第二触发信号给PCIE转换芯片6；

PCIE转换芯片6，用于接收第一触发信号，产生第一中断信号发送给主机7，并接收主机7返回的第一中断响应信号；根据第一中断响应信号，发送第一电源使能信号给热插拔芯片3；接收信号处理器5发送的第二触发信号，根据第二触发信号产生第二中断信号发送给主机7，并接收主机7返回的第二中断响应信号；根据第二中断响应信号，发送第二电源使能信号给热插拔芯片3并发送一个响应信号给信号处理器5。

相应的，热插拔芯片3用于接收上电信号后给PCIE卡上第一种电；接收第一电源使能信号后给PCIE卡上第二种和第三种电；接收下电信号后给PCIE卡下第一种电；接收第二电源使能信号后给PCIE卡下第二种电和第三种电。

需要说明的是，上述上电信号和下电信号是MRL(Manually Operated RetentionLatch，手动操作门闩)信号，是一种控制上电使能信号，当然，也可采用其他类型的信号，本发明对此不作限定。

作为优选地，信号处理器5为CPLD(Complex Programmable Logic Device，可编程逻辑器件)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)、CPU或者单片机中的任意一种，当然，本发明不限定信号处理器5的类型。

本发明所提供的一种PCIE卡热插拔的系统，通过所述系统可以先将插入存储设备的PCIE卡与存储设备隔离，PCIE卡插入以后不会立刻工作，然后再对PCIE卡进行通电操作，通过上电操作将PCIE卡与主机连接，使得PCIE卡能够正常运作。当需要将PCIE卡拔出时，先对PCIE卡进行断电操作，切断PCIE卡与主机之间的连接，再将PCIE卡拔下即可。从而可对PCIE卡在主机不断电的情况下进行插入或拔出主机的操作，不影响主机的正常运行，从而提升主机整体的便捷性、高效性以及稳定性。

本发明还提供一种PCIE卡热插拔的方法，如图2所示，图2为本发明提供的一种PCIE卡热插拔的方法流程图。

基于上述的PCIE卡热插拔系统，该方法包括：

将PCIE卡插到PCIE转接板2的卡槽并将PCIE转接板2插入主机7，PCIE转接板2发送插入信号给信号处理装置；

信号处理装置根据插入信号产生第一中断信号发送给主机7；

主机7将第一中断响应信号返回给信号处理装置；

信号处理装置发送第一电源使能信号给热插拔芯片3；

热插拔芯片3根据第一电源使能信号给PCIE卡上电；

在准备拔出PCIE转接板2时，PCIE转接板2发送拔出信号给信号处理装置；

信号处理装置将第二中断信号发送给主机7；

主机7返回第二中断响应信号给信号处理装置；

信号处理装置发送第二电源使能信号给热插拔芯片3；

热插拔芯片3根据第二电源使能信号给PCIE卡下电。

作为优选的，该方法包括：

步骤1：信号处理器5接收到PCIE转接板2发送的在位信号后，将上电信号发送给热插拔芯片3；热插拔芯片3接收到所述上电信号后给PCIE卡上第一种电；

其中，第一种电是P3V3_STBY_SLOT。

步骤2：触发按键4受到触发后生成触发信号发送给信号处理器5，信号处理器5判断PCIE卡是否处于上电状态，若PCIE卡没有处于上电状态，则进入步骤301；若PCIE卡处于上电状态，则进入步骤401；

步骤301：信号处理器5将第一触发信号发送给PCIE转换芯片6，PCIE转换芯片6接收到第一触发信号后将第一中断信号发送给主机7；

步骤302：主机7接收第一中断信号后生成第一中断响应信号并返回给PCIE转换芯片6；

步骤303：PCIE转换芯片6根据主机7返回的第一中断响应信号，发送第一电源使能信号给热插拔芯片3；

步骤304：热插拔芯片3接收到第一电源使能信号后，给PCIE卡上第二种电和第三种电；

其中，第二种电是P3V3_SLOT，第三种电是P12V_SLOT。

可以理解的是，上述的三种电是PCIE卡在主机7上正常工作所需要的三种电。

步骤401：信号处理器5将第二触发信号发送给PCIE转换芯片6，PICE转换芯片接收到第二触发信号后将第二中断信号发送给主机7；

步骤402：主机7接收第二中断信号后生成第二中断响应信号并返回给PCIE转换芯片6；

步骤403：PCIE转换芯片6根据主机7返回的第二中断响应信号，发送第二电源使能信号给热插拔芯片3；

步骤404：热插拔芯片3接收到第二电源使能信号后，给PCIE卡下第二种电和第三种电；同时，PCIE转换芯片6返回一个响应信号给信号处理器5；

步骤405：信号处理器5接收到响应信号后发送下电信号给热插拔芯片3；

步骤406：热插拔芯片3给PCIE卡下第一种电；

步骤407：将PCIE转接板2拔出主机7。

本发明所提供的一种PCIE卡热插拔的方法，通过所述方法可以先将插入存储设备的PCIE卡与存储设备隔离，PCIE卡插入以后不会立刻工作，然后再对PCIE卡进行通电操作，通过上电操作将PCIE卡与主机连接，使得PCIE卡能够正常运作。当需要将PCIE卡拔出时，先对PCIE卡进行断电操作，切断PCIE卡与主机之间的连接，再将PCIE卡拔下即可。从而可对PCIE卡在主机不断电的情况下进行插入或拔出主机的操作，不影响主机的正常运行，从而提升主机整体的便捷性、高效性以及稳定性。

以上对本发明所提供一种PCIE卡热插拔的方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种PCIE卡热插拔系统，其特征在于，包括：

PCIE转接板，包括PCIE卡槽和热插拔芯片；

所述PCIE转接板用于在主机上插入所述PCIE转接板后发送插入信号给信号处理装置；在准备拔出所述PCIE转接板时，所述PCIE转接板发送拔出信号给所述信号处理装置；

所述信号处理装置，用于接收所述插入信号后发送第一中断信号给所述主机；接收所述主机返回的第一中断响应信号后发送第一电源使能信号给所述热插拔芯片；接收所述拔出信号后发送第二中断信号给所述主机；接收所述主机返回的第二中断响应信号后发送第二电源使能信号给所述热插拔芯片；

所述热插拔芯片，用于接收所述第一电源使能信号，给所述PCIE卡槽内插入的PCIE卡上电；接收所述第二电源使能信号后，控制所述PCIE卡下电；

所述主机，用于接收所述第一中断信号后生成所述第一中断响应信号并发送给所述信号处理装置；接收所述第二中断信号后生成所述第二中断响应信号并发送给所述信号处理装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PCIE转接板还包括触发按键；

所述触发按键用于受到触发后发送触发信号至所述信号处理装置，所述信号处理装置根据所述PCIE卡当前的状态判断所述触发信号是所述插入信号还是所述拔出信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置包括：

信号处理器，用于接收所述PCIE转接板插入所述主机后发送的在位信号后发送上电信号给所述热插拔芯片；接收所述触发信号，判断所述PCIE卡是否处于上电状态，若所述PCIE卡没有处于上电状态，则所述信号处理器发送第一触发信号给所述PCIE转换芯片，若所述PCIE卡处于所述上电状态，则发送第二触发信号给所述PCIE转换芯片；接收所述PCIE转换芯片发送的响应信号后发送下电信号给所述热插拔芯片；

所述PCIE转换芯片，用于接收所述第一触发信号，产生所述第一中断信号发送给所述主机，并接收所述主机返回的所述第一中断响应信号；根据所述第一中断响应信号，发送所述第一电源使能信号给所述热插拔芯片；接收所述第二触发信号，根据所述第二触发信号产生所述第二中断信号发送给所述主机，并接收所述主机返回的所述第二中断响应信号；根据所述第二中断响应信号，发送所述第二电源使能信号给所述热插拔芯片并发送一个所述响应信号给所述信号处理器；

相应的，所述热插拔芯片用于接收所述上电信号后给所述PCIE卡上第一种电；接收所述第一电源使能信号后给所述PCIE卡上第二种和第三种电；接收所述下电信号后给所述PCIE卡下所述第一种电；接收所述第二电源使能信号后给所述PCIE卡下所述第二种电和所述第三种电。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述信号处理器为可编程逻辑器件CPLD。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述信号处理器为现场可编程逻辑门阵列FPGA。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述信号处理器为CPU或者单片机。

7.一种PCIE卡热插拔的方法，其特征在于，基于权利要求1-6所述的PCIE卡热插拔系统，所述方法包括：

将PCIE卡插到PCIE转接板的卡槽并将所述PCIE转接板插入主机，所述PCIE转接板发送插入信号给信号处理装置；

所述信号处理装置根据所述插入信号产生第一中断信号发送给所述主机；

所述主机将第一中断响应信号返回给所述信号处理装置；

所述信号处理装置发送第一电源使能信号给热插拔芯片；

所述热插拔芯片根据所述第一电源使能信号给所述PCIE卡上电；

在准备拔出所述PCIE转接板时，所述PCIE转接板发送拔出信号给所述信号处理装置；

所述信号处理装置将第二中断信号发送给所述主机；

所述主机返回第二中断响应信号给所述信号处理装置；

所述信号处理装置发送第二电源使能信号给所述热插拔芯片；

所述热插拔芯片根据所述第二电源使能信号给所述PCIE卡下电。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PCIE转接板还包括触发按键，所述信号处理装置包括信号处理器和PCIE转换芯片，所述方法包括：

步骤1：所述信号处理器接收到所述PCIE转接板发送的在位信号后，将上电信号发送给所述热插拔芯片；所述热插拔芯片接收到所述上电信号后给所述PCIE卡上第一种电；

步骤2：触发按键受到触发后生成触发信号发送给所述信号处理器，所述信号处理器判断所述PCIE卡是否处于上电状态，若所述PCIE卡没有处于所述上电状态，则进入步骤301；若所述PCIE卡处于所述上电状态，则进入步骤401；

步骤301：所述信号处理器将所述第一触发信号发送给PCIE转换芯片，所述PCIE转换芯片接收到所述第一触发信号后将所述第一中断信号发送给所述主机；

步骤302：所述主机接收所述第一中断信号后生成所述第一中断响应信号并返回给所述PCIE转换芯片；

步骤303：所述PCIE转换芯片根据所述主机返回的所述第一中断响应信号，发送所述第一电源使能信号给所述热插拔芯片；

步骤304：所述热插拔芯片接收到所述第一电源使能信号后，给所述PCIE卡上第二种电和第三种电；

步骤401：所述信号处理器将第二触发信号发送给所述PCIE转换芯片，所述PICE转换芯片接收到所述第二触发信号后将所述第二中断信号发送给所述主机；

步骤402：所述主机接收所述第二中断信号后生成所述第二中断响应信号并返回给所述PCIE转换芯片；

步骤403：所述PCIE转换芯片根据所述主机返回的所述第二中断响应信号，发送所述第二电源使能信号给所述热插拔芯片；

步骤404：所述热插拔芯片接收到所述第二电源使能信号后，给所述PCIE卡下所述第二种电和所述第三种电；同时，所述PCIE转换芯片返回一个响应信号给所述信号处理器；

步骤405：所述信号处理器接收到所述响应信号后发送所述下电信号给所述热插拔芯片；

步骤406：所述热插拔芯片给所述PCIE卡下所述第一种电；

步骤407：将所述PCIE转接板拔出所述主机。