CN107360028A - 一种交换机端口状态显示方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种交换机端口状态显示方法和装置，包括：背板读取报警信息、系统RUN信息、交换芯片发出的交换机各端口的状态信息和电源模块的状态信息，将信息输入微处理器；微处理器处理信息，并根据按键状态驱动LED点阵显示处理后的结果。该方法和装置前面板的设置显示单元，提供多端口状态显示功能，可以形象直观的显示交换机系统、电源及各端口状态信息，便于系统功能检测和维护。基于ARM Cotex‑M3微处理器设计，封装小集成度高，适用于1U机架式交换机内安装；采用JTAG在线调试方式，程序烧写调试方便，易于维护；易于扩展功能，可集成温度感知、散热管理等功能，适合迁移至刀片式交换机，应用场景广阔。

Description

一种交换机端口状态显示方法和装置
技术领域
本发明属于专门适用于特定应用的数字计算或数据处理的设备领域，具体讲涉及一种交换机端口状态显示方法和装置。
背景技术
目前市场在售的交换机中分为前面板带显示模块和不带显示模块两种类型。不带显示模块的交换机的端口发生故障时，常需通过软件调试或通过后面板的RJ45或SFP自带显示灯的状态来定位故障端口的位置，这降低了交换机的可靠性和易维护性。
现有的带显示模块的交换机，显示的信息比较单一，大多为所有端口的连接LINK状态，无法显示速度SPEED和双工DUPLEX信息。
现有的显示模块大多数都基于51单片机或可编程逻辑阵列FPGA。51单片机封装大，占用空间大，增加了显示模块的体积，不利于安装在1U的机架式交换机中；且51单片机需配置程序烧写器，烧写后安装到PCB板上，容易导致引脚弯曲。FPGA比51单片机封装小，且支持在线调试，但需要增加电压转换芯片、有源晶振，增加了模块成本；且FPGA扩展性差，不便于新增其他功能。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种交换机端口状态显示方法和装置。
实现上述目的所采用的解决方案为：
一种交换机端口状态显示方法，其改进之处在于：
读取报警信息、系统RUN信息、交换芯片发出的交换机各端口的状态信息和电源模块的状态信息；
将所述报警信息、系统RUN信息、交换机各端口的状态信息和电源模块的状态信息输入微处理器；
所述微处理器处理所述信息，并根据按键状态驱动LED点阵显示相应的处理后的结果。
本发明提供的第一优选技术方案，其改进之处在于，所述电源模块的状态包括第一电源的状态和第二电源的状态。
本发明提供的第二优选技术方案，其改进之处在于，所述交换芯片的状态包括端口的连接LINK状态、速度SPEED和双工DUPLEX 3个状态。
本发明提供的第三优选技术方案，其改进之处在于，所述微处理器处理所述信息并根据按键状态驱动LED点阵显示相应的处理后的结果包括：
所述微处理器读取按键状态用于确定当前模式参数；
所述微处理器读取端口状态CLK的状态用于读取交换机各端口的状态信息；
所述微处理器读取报警信息、系统RUN信息和电源的状态信息并处理读取的信息，根据当前模式参数驱动LED点阵显示相应的处理后的结果。
本发明提供的第四优选技术方案，其改进之处在于，所述微处理器读取按键状态用于确定当前模式参数包括：
所述微处理器监测按键引脚的状态，当按键被按下导致按键引脚输出低电平时触发中断程序，修改微处理器的参数寄存器中的当前模式参数。
本发明提供的第五优选技术方案，其改进之处在于，所述微处理器读取端口状态CLK的状态用于读取交换机端口的状态信息包括：
所述微处理器监测端口状态CLK引脚的状态，端口状态CLK有上升沿时触发中断程序,读取输入端口的状态信息，并将所述端口的状态信息写入微处理器的端口状态寄存器。
本发明提供的第六优选技术方案，其改进之处在于，所述微处理器读取报警信息、系统RUN信息和电源的状态信息并处理读取的信息，根据当前模式参数驱动LED点阵显示相应的处理后的结果包括：
所述微处理器依次读取报警信息、系统RUN信息、电源信息；
将读取的信息写入微处理器的点阵状态寄存器；
读取微处理器的参数寄存器中当前模式参数以判断当前显示模式；
从微处理器的端口状态寄存器中读取当前显示模式下的端口信息；
将所述端口信息写入微处理器的点阵状态寄存器；
通过微处理器的点阵状态寄存器的状态值驱动LED点阵中对应LED灯的电平高低；
所述LED点阵根据各LED灯对应的电平高低确定是否点亮。
本发明提供的第七优选技术方案，其改进之处在于，所述微处理器的通过点阵状态寄存器的状态值驱动LED点阵中对应LED灯的电平高低包括：
读取微处理器的点阵状态寄存器的状态值，通过所述状态值确定所述LED点阵中应该被点亮的LED灯；
逐行扫描所述LED点阵，若正在被扫描的行有LED灯应该被点亮，则将所述LED点阵该行的引脚拉高，其余行的引脚默认为低；
逐列扫描正在被扫描的行的LED灯，若正在被扫描的行和列的LED灯应该被点亮，则将所述LED灯的引脚拉低。
一种交换机状态显示装置，其改进之处在于，包括交换芯片、电源模块、背板和显示模块；
所述交换芯片、所述电源模块和所述显示模块分别连接所述背板；
所述显示模块包括微处理器、按键和LED点阵；
所述所述按键和所述LED点阵分别连接所述微处理器；
所述微处理器连接所述背板；
所述按键用于切换所述LED点阵显示不同的状态信息；
所述背板用于读取报警信息、系统RUN信息、交换芯片发出的交换机各端口的状态信息和电源模块的状态信息，并将上述信息输入所述微处理器；
所述微处理器处理所述信息，并根据按键状态驱动LED点阵显示相应的处理后的结果。
本发明提供的第八优选技术方案，其改进之处在于，
所述显示模块还包括晶体和JTAG接插件；
所述晶体和JTAG接插件分别连接所述微处理器；
所述晶体用于产生时间信号；
所述JTAG接插件用于进行在线调试；
所述微处理器为ARM Cotex-M3微处理器。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
前面板的设置显示单元，提供多端口状态显示功能，可以形象直观的显示交换机系统、电源及各端口状态信息，便于系统功能检测和维护。
基于ARM Cotex-M3微处理器设计，封装小集成度高，适用于1U机架式交换机内安装；采用JTAG在线调试方式，程序烧写调试方便，易于维护；易于扩展功能，可集成温度感知、散热管理等功能，适合迁移至刀片式交换机，应用场景广阔。
附图说明
图1为一种交换机端口状态显示方法流程示意图；
图2为一种交换机端口状态显示方法中微处理器处理数据并根据按键状态驱动LED点阵显示的流程示意图；
图3为一种交换机端口状态显示方法中微处理器通过点阵状态寄存器的状态值驱动LED显示状态信息的流程示意图；
图4为一种交换机端口状态显示装置结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种交换机端口状态方法和装置，能够读取交换机系统运行信息、电源模块的状态信息和交换芯片发出的交换机各端口的状态信息，经过数据处理后驱动对应LED点阵中的发光二极管，在按下显示模块的按键时，切换显示的信息类型。其中交换机系统运行信息即系统RUN信息。
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
一种交换机端口状态显示方法流程示意图如图1所示，包括：
读取报警信息、系统RUN信息、交换芯片发出的交换机各端口的状态信息和电源模块的状态信息；
将报警信息、系统RUN信息、交换机各端口的状态信息和电源模块的状态信息输入微处理器；
微处理器处理上述信息，并根据按键状态驱动LED点阵显示相应的处理后的结果。
其中，电源模块的状态包括第一电源的状态和第二电源的状态；交换芯片的状态包括端口的连接LINK状态、速度SPEED和双工DUPLEX共3个状态。
微处理器处理上述信息，并根据按键状态驱动LED点阵显示相应的处理后的结果包括：
微处理器读取按键状态用于确定当前模式参数；
微处理器读取端口状态CLK的状态用于读取交换机端口的状态信息；
微处理器读取报警信息、系统RUN信息和电源的状态信息并处理读取的信息，根据当前模式参数驱动LED点阵显示相应的处理后的结果。
其中，微处理器读取按键状态用于确定当前模式参数包括：微处理器监测按键引脚的状态，当按键被按下导致按键引脚输出低电平时触发中断程序，修改微处理器的参数寄存器中的当前模式参数；
微处理器读取端口状态CLK的状态用于读取各端口的状态信息包括：微处理器监测端口状态CLK引脚的状态，端口状态CLK有上升沿时触发中断程序,读取输入的交换机端口状态信息，并将端口状态信息写入微处理器的端口状态寄存器；
微处理器读取报警信息、系统RUN信息和电源的状态信息并处理读取的信息，根据当前模式参数驱动LED点阵显示相应的处理后的结果包括：
微处理器依次读取报警信息、系统RUN信息、电源信息；
将读取的信息写入微处理器的点阵状态寄存器；
读取微处理器的参数寄存器中当前模式参数以判断当前显示模式；
从微处理器的端口状态寄存器中读取当前显示模式下的端口信息；
将端口信息写入微处理器的点阵状态寄存器；
通过微处理器的点阵状态寄存器的状态值驱动LED点阵中对应LED灯的电平高低；
LED点阵根据各LED灯对应的电平高低确定是否点亮。
以ARM Cotex-M3处理器作为微处理器为例，其处理数据并根据按键状态驱动LED点阵显示的具体流程示意图如图2所示，包括：
ARM Cotex-M3处理器的GPIO引脚首先依次读取报警信息、系统RUN信息、电源1信息、和电源2信息，并将各引脚状态信息写入ARM Cotex-M3处理器的点阵状态寄存器。然后ARM Cotex-M3处理器读取ARM Cotex-M3处理器的参数寄存器中当前模式参数以判断当前显示处于何种模式，再从ARM Cotex-M3处理器的端口状态寄存器中读取该模式下的端口信息，例如当模式为1时，读取所有端口的LINK状态。接下来将读取的端口信息写入同一个ARMCotex-M3处理器的点阵状态寄存器。最后通过点阵状态寄存器的状态值驱动LED点阵中对应LED灯的电平高低；
与上述主流程同时，ARM Cotex-M3处理器同时监测按键引脚及端口状态CLK引脚的状态。在按键被按下导致按键引脚输出低电平或端口状态CLK有上升沿时，分别触发对应的中断程序。当按键被按下时，中断程序将修改当前模式参数，例如将1修改为2，则主程序中读取的该模式下的端口信息则不再是端口LINK状态，而是SPEED状态。当监测到端口状态CLK有上升沿时，中断程序会读取此时输入端口状态DATA的引脚的状态，并将该状态写入端口状态寄存器，最终完成所有端口数据的读取。
微处理器通过点阵状态寄存器的状态值驱动LED点阵中对应LED灯的电平高低包括：
读取点阵状态寄存器的状态值，通过状态值确定所述LED点阵中应该被点亮的LED灯；
逐行扫描LED点阵，若正在被扫描的行有LED灯应该被点亮，则将该行的引脚拉高，其余行的引脚默认为低；
逐列扫描正在被扫描的行的LED灯，若正在被扫描的行和列的LED灯应该被点亮，则将该LED灯的引脚拉低。
本发明中使用LED点阵为发光二极管阵列，该阵列无法同时显示不同行或者列的信息。本发明采用了逐行逐列扫描信息并显示的方式设置对应LED灯的状态。微处理器通过点阵状态寄存器的状态值驱动LED显示状态信息的具体流程如图3所示，包括：
对于一个M*N大小的点阵，先定义两个参数m和n分别代表当前驱动的LED所在行和列，并设置m和n的初始值为1。然后将第m行引脚拉高，其余行的引脚默认为低，则只有第m行的LED可以被点亮。对于第m行的LED，读取端口状态寄存器中对应端口状态，并依据该状态设置第n列引脚的电平为高或者低。例如：若第m行第n列应点亮，则将第n列引脚拉低，其余引脚默认为高。扫描完后第n列后，判断n是否等于N，若不等于N，则表示未扫描完成，n+1，进入下一列的扫描；若等于N，则表示该行的所有列都已被扫描过，则重置n为1。此时延迟特定时间，形成视觉上的残留。之后开始判断m是否等于M，若不等于，则表示未扫描完成，m+1后，进行下一行的扫描；若等于M，则表示扫描已完成。点阵中所有LED状态已被扫描过。
本发明还提供一种交换机端口状态显示装置，其结构示意图如图1所示。
该装置包括交换芯片、电源模块、背板和显示模块，其中交换芯片、电源模块和显示模块分别连接背板。
显示模块包括微处理器、晶体、按键、LED点阵和JTAG接插件；
晶体、按键、LED点阵和JTAG接插件分别连接微处理器，微处理器还连接背板。
其中：背板用于读取报警信息、系统RUN信息、交换芯片的状态信息和电源模块的状态信息，并将上述信息输入微处理器；
显示模块用于显示交换芯片和电源模块的状态；
JTAG接插件用于进行在线调试；
晶体用于产生时间信号；
微处理器读取显示交换芯片和电源模块的状态信息，经过数据处理后根据按键状态驱动LED点阵中的发光二极管，将对应状态信息显示出来；
按键用于切换LED点阵显示不同的状态信息。
具体的，微处理器为ARM Cotex-M3微处理器。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种交换机状态显示方法，其特征在于：
读取报警信息、系统RUN信息、交换芯片发出的交换机各端口的状态信息和电源模块的状态信息；
将所述报警信息、系统RUN信息、交换机各端口的状态信息和电源模块的状态信息输入微处理器；
所述微处理器处理所述信息，并根据按键状态驱动LED点阵显示相应的处理后的结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电源模块的状态包括第一电源的状态和第二电源的状态。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换芯片的状态包括端口的连接LINK状态、速度SPEED和双工DUPLEX3个状态。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微处理器处理所述信息并根据按键状态驱动LED点阵显示相应的处理后的结果包括：
所述微处理器读取按键状态用于确定当前模式参数；
所述微处理器读取端口状态CLK的状态用于读取交换机各端口的状态信息；
所述微处理器读取报警信息、系统RUN信息和电源的状态信息并处理读取的信息，根据当前模式参数驱动LED点阵显示相应的处理后的结果。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微处理器读取按键状态用于确定当前模式参数包括：
所述微处理器监测按键引脚的状态，当按键被按下导致按键引脚输出低电平时触发中断程序，修改微处理器的参数寄存器中的当前模式参数。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微处理器读取端口状态CLK的状态用于读取各端口的状态信息包括：
所述微处理器监测端口状态CLK引脚的状态，端口状态CLK有上升沿时触发中断程序,读取输入交换机端口的状态信息，并将所述端口的状态信息写入微处理器的端口状态寄存器。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微处理器读取报警信息、系统RUN信息和电源的状态信息并处理读取的信息，根据当前模式参数驱动LED点阵显示相应的处理后的结果包括：
所述微处理器依次读取报警信息、系统RUN信息、电源信息；
将读取的信息写入微处理器的点阵状态寄存器；
读取微处理器的参数寄存器中当前模式参数以判断当前显示模式；
从微处理器的端口状态寄存器中读取当前显示模式下的端口信息；
将所述端口信息写入微处理器的点阵状态寄存器；
通过微处理器的点阵状态寄存器的状态值驱动LED点阵中对应LED灯的电平高低；
所述LED点阵根据各LED灯对应的电平高低确定是否点亮。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于,所述通过微处理器的点阵状态寄存器的状态值驱动LED点阵中对应LED灯的电平高低包括：
读取微处理器的点阵状态寄存器的状态值，通过所述状态值确定所述LED点阵中应该被点亮的LED灯；
逐行扫描所述LED点阵，若正在被扫描的行有LED灯应该被点亮，则将所述LED点阵该行的引脚拉高，其余行的引脚默认为低；
逐列扫描正在被扫描的行的LED灯，若正在被扫描的行和列的LED灯应该被点亮，则将所述LED灯的引脚拉低。
9.一种交换机状态显示装置，其特征在于，包括交换芯片、电源模块、背板和显示模块；
所述交换芯片、所述电源模块和所述显示模块分别连接所述背板；
所述显示模块包括微处理器、按键和LED点阵；
所述所述按键和所述LED点阵分别连接所述微处理器；
所述微处理器连接所述背板；
所述按键用于切换所述LED点阵显示不同的状态信息；
所述背板用于读取报警信息、系统RUN信息、交换芯片发出的交换机各端口的状态信息和电源模块的状态信息，并将上述信息输入所述微处理器；
所述微处理器处理所述信息，并根据按键状态驱动LED点阵显示相应的处理后的结果。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述显示模块还包括晶体和JTAG接插件；
所述晶体和JTAG接插件分别连接所述微处理器；
所述晶体用于产生时间信号；
所述JTAG接插件用于进行在线调试；
所述微处理器为ARM Cotex-M3微处理器。
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