CN107870584B

CN107870584B - 一种业务板输入电源工作状态检测方法及机框式设备

Info

Publication number: CN107870584B
Application number: CN201610846804.2A
Authority: CN
Inventors: 程鸿博
Original assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2036-09-23
Also published as: CN107870584A

Abstract

本发明实施例提供一种业务板输入电源工作状态检测方法及机框式设备，涉及通信技术领域，解决现有技术中业务板需要独立信号线进行状态信号传递，使得当LPU/SFU业务板较多时，所导致背板上的布线较为复杂，占用连接器引脚多，花费成本高的问题。通过在现有的机框式设备的业务板中增加电阻网络模块，该电阻网络连接电源模块，其中控制器用于通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关的通路确定需要检测的业务板；还用于根据A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和连接点的预设区间电压确定需要检测的业务板中各事件类型的状态，并将各事件类型的状态发送至CPU，本发明应用于机框式设备的控制与生产。

Description

一种业务板输入电源工作状态检测方法及机框式设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种业务板输入电源工作状态检测方法及机框式设备。

背景技术

在通信设备领域中，中/大型规模设备为了提升其运行可靠性和业务配置的灵活性，普遍采用了可插拔业务板架构和机框式结构形态，同时设备上的主控板(MPU)需要对各接口板(LPU)和交换板(SFU)进行全面的控制和管理，以便包括接口板和交换板在内的业务板能正常可靠的运行。

在通常的设备设计中，MPU中的管理/控制信息几乎全部使用业务板上的智能部件(如CPU处理器)进行收集，然后使用自定义协议报文方式，由软件通过相应通信总线进行发送和接收处理。但是，对于LPU/SFU(用于表示LPU或者SFU)业务板来说存在一部分工作状态信息只能使用独立信号线向主控制模块传送，例如当LPU/SFU业务板的输入电源部分出现故障时，会造成整个板子断电，业务板上的智能部件(CPU或CMM)无法通过管理总线向主控板汇报该业务板输入电源部分出现的故障类型，因此只能通过独立的信号线向主控板进行故障指示。

如图1所示，为现有技术提供的一种机框式设备的结构示意图。由图1可知，检测每个LPU/SFU业务板中的电源部分的工作状态信息以及LPU/SFU在位信息需要4根独立信号线(即3根信号线和1根在位信号线，具体见图1的标号a、b、c以及d)将信号传递至FPGA中，然后FPGA将信号进行处理后发送至CPU，从而实现CPU对各个业务板的全面控制与管理。

但是，发明人发现，由于现有技术中每个LPU/SFU业务板均需要4根独立信号线进行信号传递，才能实现LPU/SFU业务板在位信息和电源部分的各种工作状态信息检测，使得当LPU/SFU业务板较多时(对应图1中n的值比较大时，n通常最大取24，也可取更大数值)，独立信号线的个数也将会相应增加很多，从而导致背板上的布线较为复杂，占用连接器引脚多，花费成本高。

发明内容

本发明的实施例提供一种业务板输入电源工作状态检测方法及机框式设备，解决现有技术中业务板需要独立信号线进行信号传递，使得当LPU/SFU业务板较多时，所导致背板上的布线较为复杂，占用连接器引脚多，花费成本高的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种机框式设备，包括至少一个主控板、至少一个业务板以及一个背板，所述主控板包括控制器、CPU和模拟开关，所述控制器通过通信接口与所述CPU连接，所述控制器中的A/D转换器输入引脚通过上拉电阻连接至电源VCC，并连接至所述模拟开关的复用接口端引脚，所述模拟开关的输入端选路接口连接至所述控制器的第一通用管脚；所述业务板包括电源模块和电阻网络模块，所述电阻网络模块通过在位信号线连接所述模拟开关的多路输出端，并连接所述电源模块，所述在位信号线设置于所述主控板和所述业务板间的背板上；其中：

所述主控板中的控制器用于通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关的通路确定需要检测的业务板；

所述主控板中的控制器还用于根据所述A/D转换器输入引脚、所述上拉电阻以及所述模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和所述连接点的预设区间电压确定所述需要检测的业务板中各事件类型的状态，并将所述各事件类型的状态发送至所述CPU；

其中，所述事件类型的状态用于表示所述需要检测的业务板的在位状态信息以及所述需要检测的业务板中的电源模块的工作状态信息。

第二方面，提供一种业务板输入电源工作状态检测方法，应用于所述第一方面中的机框式设备，所述方法包括：

控制器通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关的通路确定需要检测的业务板；

控制器根据所述控制器中的A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及所述模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和所述连接点的预设区间电压确定所述需要检测的业务板中各事件类型的状态，并将所述各事件类型的状态发送至CPU；

本发明实施例提供的业务板输入电源工作状态检测方法及机框式设备，通过在现有的机框式设备的业务板中增加电阻网络模块，以及在主控板中增加模拟开关，其中：主控板通过在位信号线连接业务板中的电阻网络模块以及电源模块，相比于现有技术中每个LPU/SFU业务板均需要4根独立信号线进行信号传递，而本方案中通过设置在背板的一根信号线连接主控板和业务板，同时配合可控制的电阻网络的分压，来检测业务板的在位信息以及业务板中电源模块的各种工作状态信息，这样本方案中仅需设置在背板中的一条信号线就可实现信号的传递，当业务板较多时，背板上的信号线的个数也不会太多(例如当业务板的个数为4个时，现有技术中需要在背板上设置16根信号线，而本方案仅需要4根)，从而简化背板上的布线，同时节省花费成本。此外，本方案中主控板中的控制器通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关通路来确定需要检测的业务板；然后，控制器根据检测的控制器中A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和预设区间电压来确定需要检测的业务板中各事件类型的状态，并将该各事件类型的状态发送至CPU，从而通过一条在位信号线实现了传送业务板中多个事件类型的状态，实现了通过主控板对业务板的多个事件的监测，当业务板中电源出现故障时，可以及时被主控板控制识别出故障原因，从而提高设备的可维护性，进而避免设备管理上出现盲点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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为本发明实施例提供的现有技术中机框式设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种机框式设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基于图2的机框式设备中的模拟开关的个数为3个时，模拟开关与控制器和业务板连接关系示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种机框式设备的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种业务板输入电源工作状态检测方法的方法流程图。

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。

本发明实施例中，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能或作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。

本发明的实施例提供一种机框式设备，该机框式设备包括至少一个主控板21、至少一个业务板22以及一个背板23。而这里以配置两个主控板21，两个业务板22以及一个背板23的机框式设备为例进行说明本发明的实施方案。如图2所示，上述的两个主控板分别为主控板21a和21a’，上述的业务板分别为业务板22a和业务板22a’。由于两个主控板和两个业务板均是相同的，因此，下面以其中一个(例如以21a和22a为例)进行详细介绍主控板21和业务板22。

该主控板21a中包括控制器211、CPU212和模拟开关213，控制器211通过通信接口与CPU212连接，控制器211中的A/D转换器输入引脚通过上拉电阻214连接至电源(对应图2中的VCC，在下文中均简称：VCC)，并连接至模拟开关213的复用接口端引脚，模拟开关213的输入端选路接口连接至控制器211的第一通用管脚；而业务板22a包括电源模块221和电阻网络模块222，电阻网络模块222通过在位信号线连接模拟开关213的多路输出端，并连接电源模块221，在位信号线设置于主控板21a和业务板22a间的背板23上。其中：

主控板21a中的控制器用于通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关的通路确定需要检测的业务板。

主控板中的控制器还用于根据A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点(对应图中标示的点P)的实际电压和连接点的预设区间电压确定需要检测的业务板中各事件类型的状态，并将各事件类型的状态发送至CPU。

其中，上述的事件类型的状态用于表示需要检测的业务板的在位状态信息以及需要检测的业务板中的电源模块的工作状态信息。

示例性的，如图2所示，上述的业务板22a上还包括其他功能单元，例如该其他功能单元包括但不限于：多路以太网交换单元、报文处理单元以及管理单元。

示例性的，上述控制器211与CPU 212之间的通信方式可以采用同步串行通信方式，或者采用异步串行通信方式。其中，同步串行通信方式采用串行外围设备接口总线(英文：Serial Peripheral interface，简称：SPI)；而异步串行通信方式采用通用异步接收/发送接口总线(英文：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称：UART)。这里仅仅是进行举例说明，并不进行限制。

示例性的，上述的模拟开关包括但不限于：1MUX2、1MUX4、1MUX8以及1MUX16。

示例性的，当业务板的个数较多时，一个模拟开关的多路输出接口已无法满足连接多个业务板的需求时，此时需要连接多个模拟开关。这里以模拟开关的个数是3个为例进行说明多个模拟开关采用双层级联的方式如何进行连接。如图3所示，当上述的模拟开关的个数为三个时，第一模拟开关213a的输入端复用接口连接连接点P，并通过上拉电阻214连接至VCC，第一模拟开关213a的输入端选路接口连接控制器211的第一通用引脚(图3中的SELA[2：0]处的引脚)，第一模拟开关213a的多路输出端分别连接第二模拟开关213b的输入端复用接口和第三模拟开关213c的输入端复用接口，第二模拟开关213b和第三模拟开关213c的输入端选路接口均连接控制器的第二通用管脚(图3中的SELB[2：0]处的引脚)，第二模拟开关213b和第三模拟开关213c的多路输出端连接业务板。

进一步的，上述的主控板中的控制器在用于通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关的通路确定需要检测的业务板具体包括：

控制器用于通过控制第一通用管脚的信号选通第一模拟开关的通路。

控制器还用于通过控制第二通用管脚的信号选通第二模拟开关或第三模拟开关或其他模拟开关的通路确定需要检测的业务板。

示例性的，如图4所示，上述的电阻网络模块222包括第一电阻R21、第二电阻R22、第三电阻R23、第四电阻R24以及第五电阻R30，而电源模块221包括电源输入检测模块2211、电源热插拔控制模块2212以及电源预先上电模块2213，其中：第一电阻R21的第一端的连接点LSa通过在位信号线连接控制器211，第一电阻R21的第二端与第二电阻R22的第一端间的连接点LSb与电源预先上电模块2213连接，第二电阻R22的第二端与第三电阻R23的第一端间的连接点LSc与电源热插拔控制模块2212连接，第三电阻R23的第二端与第四电阻R24的第一端间的连接点LSd与电源输入检测模块2211连接，第四电阻R24的第二端接地，第五电阻R30的第一端连接第一电阻R21的第一端，第五电阻R30的第二端接地；其中：第一电阻R21、第二电阻R22、第三电阻R23以及第四电阻R24与第五电阻R30互斥使用，即当R21、R22、R23和R24工作时，R30不工作；反之，亦然。

需要说明的是，上述的电阻网络模块的结构仅仅作为最佳实施例进行说明，不限于采用5个电阻的连接关系。

进一步的，上述的主控板中的控制器具体还用于：

根据连接点的实际电压和连接点的预设区间电压分别确定需要检测的业务板的在位状态信息、需要检测的业务板中的电源输入检测模块、电源热插拔控制模块以及电源预先上电模块的工作状态信息，并将业务板的在位状态信息和工作状态信息发送至CPU。

需要说明的是，上述的电源输入检测模块输出一个表示电源输入检测模块是否正常的信号：P-in-good，连接到LSd点，电源输入检测模块工作正常时，P-in-good信号为低电平，相当于LSd点接地，把电阻R24短路掉；电源输入检测模块工作异常时，P-in-good信号为高阻状态，对LSd点无影响，电阻R24处于正常的串联状态。

电源热插拔控制模块输出一个表示该部分工作是否正常的信号：P-hotswap-good，连接到LSc点，电源热插拔控制模块工作正常时，P-hotswap-good信号为低电平，相当于LSc点接地，把电阻R23、R24短路掉；电源热插拔控制模块工作异常时，P-hotswap-good信号为高阻状态，对LSc点无影响，电阻R23、R24处于正常的串联状态。

电源预先上电模块输出一个表示该部分工作是否正常的信号：P-pre-good，连接到LSb点，电源预先上电模块工作正常时，P-pre-good信号为低电平，相当于LSb点接地，把电阻R22、R23、R24短路掉；电源预先上电模块工作异常时，P-pre-good信号为高阻状态，对LSb点无影响，电阻R22、R23、R24处于正常的串联状态。

示例性的，上述的主控板中的控制器具体还用于：

当控制器确定连接点的实际电压处于第一预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板处于非在位状态。

当控制器确定连接点的实际电压处于第二预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板处于在位状态。

当控制器确定连接点的实际电压处于第三预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板无输入电源。

当控制器确定连接点的实际电压处于第四预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板中的电源输入检测模块正常，电源热插拔控制模块和电源预先上电模块异常。

当控制器确定连接点的实际电压处于第五预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板中的电源输入检测模块和电源热插拔控制模块正常，电源预先上电模块异常。

当控制器确定连接点的实际电压处于第六预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板中的电源输入检测模块、电源热插拔控制模块以及电源预先上电模块均正常。

示例性的，上述的控制器还用于根据模糊算法计算预设区间电压。上述的控制器在根据模糊算法计算预设区间电压时，先计算出图4中连接点P在各个事件类型下对应的电压，然后经过模糊算法处理最终得到各个事件类型的预设区间电压。而对于本发明实施例如何通过模糊算法计算预设区间电压的过程，参照下文对应的方法部分的内容，这里不做详细描述。

本发明实施例提供的机框式设备，通过在现有的机框式设备的业务板中增加电阻网络模块，以及在主控板中增加模拟开关，其中：主控板通过在位信号线连接业务板中的电阻网络以及电源模块，相比于现有技术中每个LPU/SFU业务板均需要4根独立信号线进行信号传递，而本方案中通过设置在背板的一根信号线连接主控板和业务板，同时配合可控制的电阻网络模块的分压，来检测业务板的在位信息以及业务板中电源模块的各种工作状态信息，这样本方案中仅需设置在背板中的一条信号线就可实现信号的传递，当业务板较多时，背板上的信号线的个数也不会太多(例如当业务板的个数为4个时，现有技术中需要在背板上设置16根信号线，而本方案仅需要4根)，从而简化背板上的布线，同时节省花费成本。此外，本方案中主控板中的控制器通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关通路来确定需要检测的业务板；然后，控制器根据检测的控制器中A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点P的实际电压和预设区间电压来确定需要检测的业务板中各事件类型的状态，并将该各事件类型的状态发送至CPU，从而通过一条在位信号线实现了传送业务板中多个事件类型的状态，实现了通过主控板对业务板的多个事件的监测，当业务板中电源出现故障时，可以及时被主控板识别出故障原因，从而提高设备的可维护性，进而避免设备管理上出现盲点。

下面将基于图2对应的机框式设备的实施例中的相关描述对本发明实施例提供的一种业务板电源工作状态检测方法进行介绍。以下实施例中与上述实施例相关的技术术语、概念等的说明可以参照上述的实施例，这里不再赘述。

本发明实施例提供一种业务板电源工作状态检测方法，应用于上述实施例中的机框式设备，如图5所示，该方法包括：

301、控制器通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关的通路确定需要检测的业务板。

302、控制器根据控制器中的A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和连接点的预设区间电压确定需要检测的业务板中各事件类型的状态，并将各事件类型的状态发送至CPU。

示例性的，当上述的模拟开关的个数大于两个时，第一模拟开关、第二模拟开关、第三模拟开关以及其他模拟开关采用双层级联的方式连接；上述的步骤301具体包括以下内容：

301a、控制器通过控制第一通用管脚的信号选通第一模拟开关的通路。

301b、控制器通过控制第二通用管脚的信号选通第二模拟开关或第三模拟开关或其他模拟开关的通路确定需要检测的业务板。

示例性的，当上述实施例中的机框式设备中的电源模块包括电源输入检测模块、电源热插拔控制模块以及电源预先上电模块时，上述的步骤302具体包括以下内容：

302a、根据控制器中的A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及所述模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和连接点的预设区间电压分别确定需要检测的业务板的在位状态信息、需要检测的业务板中的电源输入检测模块、电源热插拔控制模块以及电源预先上电模块的工作状态信息。

进一步的，上述的步骤302a具体包括以下内容：

B1、当控制器确定控制器中的A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压处于第一预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板处于非在位状态。

B2、当控制器确定连接点的实际电压处于第二预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板处于在位状态。

B3、当控制器确定连接点的实际电压处于第三预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板无输入电源。

B4、当控制器确定连接点的实际电压处于第四预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板中的电源输入检测模块正常，电源热插拔控制模块和电源预先上电模块异常。

B5、当控制器确定连接点的实际电压处于第五预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板中的电源输入检测模块和电源热插拔控制模块正常，电源预先上电模块异常。

B6、当控制器确定连接点的实际电压处于第六预设区间电压时，控制器确定需要检测的业务板中的电源输入检测模块、电源热插拔控制模块以及电源预先上电模块均正常。

示例性的，上述的步骤302之前，该方法还包括以下内容：

302b、控制器根据模糊算法计算预设区间电压。

示例性的，上述的控制器根据模糊算法计算预设区间电压。上述的控制器在根据模糊算法计算预设区间电压时，先计算出图4中连接点P引脚在各个事件类型下对应的电压，然后经过模糊算法处理最终得到各个事件类型的预设区间电压。下面将对这一具体过程进行介绍。其中，模拟开关以1MUX8为例，业务板以LPU/SFU业务板为例进行说明。

假定单片的1MUX8模拟开关在导通时的内阻为Rmux＞0Ω，关断时的内阻无限大。同时机框式设备存在使用单片1MUX8模拟开关(LPU/SFU业务板槽位数≤8时)和两片1MUX8模拟开关级连方式(LPU/SFU业务板槽位数＞8时)，但1MUX8模拟开关的导通内阻Rmux一般非常小(通常小于5Ω)，远小于R11、R21、R22、R23、R24的阻值，因此，Rmux在后续模糊计算中，将折算为电阻误差，不再去区分机框槽位数的分类影响。

需要说明的是，由于上面提到第一电阻R21、第二电阻R22、第三电阻R23以及第四电阻R24与第五电阻R30互斥使用，因此下面分两种配置情况来详细描述连接点P引脚电压的具体计算过程。

(1)LPU/SFU业务板上使用R30电阻，不使用R21、R22、R23和R24电阻。

此种选择相当于不对LPU/SFU业务板上的电源模块进行工作状态监控，仅用于检测机框式设备的插槽内是否存在LPU/SFU业务板，即LPU/SFU业务板的在位状态信息。

当R30＝0Ω，同时机框式设备插槽内没有LPU/SFU业务板时，1MUX8相当于断开，此时控制器上的连接点P引脚电压值：V_P就等于Vcc，即上拉电源值。因此，LPU/SFU业务板不在位标识：

V_P＝Vcc (公式1)

当R30＝0Ω，同时机框式设备插槽内存在LPU/SFU业务板时，由于R30＝0Ω阻值，相当于把对应的1MUX8模拟开关面向背板的对应端口直接接地，控制器上的连接点P引脚电压值为R11和1MUX8模拟开关内阻Rmux的分压。因此，LPU/SFU业务板在位标识：

V_P＝Vcc*R_mux/(R11+R_mux) (公式2)

(2)LPU/SFU业务板上使用R21、R22、R23和R24电阻，不使用R30。

当机框式设备插槽内没有LPU/SFU业务板时，1MUX8模拟开关相当于断开，此时MPU业务板上的连接点P引脚电压值：V_P就等于VCC，即上拉电源值。因此，LPU/SFU业务板不在位标识：V_P＝Vcc (公式1)。

当机框式设备插槽内存在LPU/SFU业务板时，MPU业务板上的连接点P引脚电压值为R11和1MUX8模拟开关导通内阻Rmux、LPU/SFU业务板上的电阻网络模块一起组成的分压，该种情形需要区分双上拉电源(两个主控板中的控制器同时进行主从备份工作)、单上拉电源(单个主控板中的控制器进行工作)的影响。

A1、单上拉电源情形

1)、LPU/SFU业务板无输入电源，即图4中的P-in-good信号、P-hotswap-good信号、P-pre-good信号全部为高阻状态，此时：

V_P＝V_cc*(R_mux+R21+R22+R23+R24)/(R11+R_mux+R21+R22+R23+R24)

(公式3)

2)、LPU/SFU业务板中的电源输入检测模块正常，即图4中的P-in-good信号为低电平，电源热插拔控制模块和电源预先上电模块异常，即图4中的P-hotswap-good信号、P-pre-good信号全部为高阻状态，此时：

V_P＝V_cc*(R_mux+R21+R22+R23)/(R11+R_mux+R21+R22+R23) (公式4)

3)、LPU/SFU业务板中的电源输入检测模块和热插拔控制模块正常，即图4中的P-in-good信号、P-hotswap-good信号为低电平，电源预先上电模块异常，即图4中的P-pre-good信号为高阻状态，此时：

V_P＝V_cc*(R_mux+R21+R22)/(R11+R_mux+R21+R22) (公式5)

4)、LPU/SFU业务板中的电源输入检测模块、热插拔控制模块和电源预先上电模块全部正常，即图4中的P-in-good信号、P-hotswap-good信号、P-pre-good信号全部为低电平，此时:

V_P＝V_cc*(R_mux+R21)/(R11+R_mux+R21) (公式6)

A2、双上拉电源情形

该情形下，相当于两个主控板中的两个电阻R11和两个内阻Rmux均处于并联状态，并联后的电阻值减小一半，因此上述计算变为：

a)、LPU/SFU业务板无输入电源，相当于P-in-good信号、P-hotswap-good信号、P-pre-good信号全部为高阻状态，此时：

V_P＝V_cc*(0.5*R_mux+R21+R22+R23+R24)/(0.5*R11+0.5*R_mux+R21+R22+R23+R24)

(公式7)

b)、LPU/SFU业务板中的电源输入检测模块正常，即P-in-good信号为低电平，电源热插拔控制模块和电源预先上电模块异常，即P-hotswap-good信号、P-pre-good信号全部为高阻状态，此时：

V_P＝V_cc*(0.5*R_mux+R21+R22+R23)/(0.5*R11+0.5*R_mux+R21+R22+R23)

(公式8)

c)、LPU/SFU业务板中的电源输入检测模块和热插拔控制模块正常，即P-in-good信号、P-hotswap-good信号为低电平，电源预先上电模块异常，即P-pre-good信号为高阻状态，此时：

V_P＝V_cc*(0.5*R_mux+R21+R22)/(0.5*R11+0.5*R_mux+R21+R22) (公式9)

d)、LPU/SFU业务板中的电源输入检测模块、热插拔控制模块和电源预先上电模块全部正常，即P-in-good信号、P-hotswap-good信号、P-pre-good信号全部为低电平，此时：

V_P＝V_cc*(0.5*R_mux+R21)/(0.5*R11+0.5*R_mux+R21) (公式10)

根据上述得到的所有分压的公式得到的电压值，然后考虑到电源误差、电阻网络中所有电阻的误差以及内阻的误差，得到电压的区间范围，即可以获取到本发明实施例中的预设区间电压。

下面将给出一个具有可行的模糊计算实现实例来进行确定预设区间电压。其中，选择条件：Vcc＝3.3V，误差±2％，R11、R21、R22、R23、R24的阻值误差为±1％，Rmux＝5Ω，误差±20％(综合模拟开关的单片和级连使用方式)。下表1给出了计算过程中要使用的具体参数。

表1

依据上述表1中的具体参数以及上文中的所有分压公式和误差参数后得到各种工作条件下连接点P引脚的电压范围如下表2所示：

表2

从表2中数据可看到，考虑到了所有电路相关的工作参数的误差最大值、最小值、参数精度影响后，每一个事件对应的电阻网络分压识别区不存在重叠，完全可以唯一的去标识对应事件的发生，因此得到各事件类型对应的区间电压值如下表3所示：

表3

因此，位于主控板上的控制器CMM通过其A/D模数转换单元，定时循环检测V_P处的电压值，把检测到的实际得到的电压值与表3中V_P对应区间电压做比较后，就可以判断出对应设备槽位上有无LPU/SFU业务板，如存在LPU/SFU业务板，则可以检测其电源输入部分的工作状态信息。

其中，表3中一种事件类型下所出现的两组值中，一组是设备使用单主控板下对应的区间电压值，另一组是设备使用双主控板对应的区间电压值。

需要说明的是，表1、表2、表3中的数据仅仅为假定的案例描述计算数据，在实际电路设计中，可对其进一步优化，选择更科学的器件参数，包括误差精度等。这里仅仅是一种示例，并不进行限定。

综上，是本方案中控制器通过模糊算法得到预设区间电压的整个过程。

本发明实施例提供的业务板输入电源工作状态检测方法，应用于上述的机框式设备，该机框式设备是在现有的机框式设备的业务板中增加电阻网络模块，以及在主控板中增加模拟开关，其中：主控板通过在位信号线连接业务板中的电阻网络以及电源模块，相比于现有技术中每个LPU/SFU业务板均需要4根独立信号线进行信号传递，而本方案中通过设置在背板的一根信号线连接主控板和业务板，同时配合可控制的电阻网络模块的分压，来检测业务板的在位信息以及业务板中电源模块的各种工作状态信息，这样本方案中仅需设置在背板中的一条信号线就可实现信号的传递，当业务板较多时，背板上的信号线的个数也不会太多(例如当业务板的个数为4个时，现有技术中需要在背板上设置16根信号线，而本方案仅需要4根)，从而简化背板上的布线，同时节省花费成本。此外，本方案中主控板中的控制器通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关通路来确定需要检测的业务板；然后，控制器根据检测的控制器中A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点P的实际电压和预设区间电压来确定需要检测的业务板中各事件类型的状态，并将该各事件类型的状态发送至CPU，从而通过一条在位信号线实现了传送业务板中多个事件类型的状态，实现了通过主控板对业务板的多个事件的监测，当业务板中电源出现故障时，可以及时被主控板识别出故障原因，从而提高设备的可维护性，进而避免设备管理上出现盲点。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的机框式设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的机框式设备中的业务板的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各业务板可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理包括，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件业务板的形式实现。

上述以软件业务板的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件业务板存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种机框式设备，其特征在于，包括至少一个主控板、至少一个业务板以及一个背板，所述主控板包括控制器、CPU和模拟开关，所述控制器通过通信接口与所述CPU连接，所述控制器中的A/D转换器输入引脚通过上拉电阻连接至电源VCC，并连接至所述模拟开关的复用接口端引脚，所述模拟开关的输入端选路接口连接至所述控制器的第一通用管脚；所述业务板包括电源模块和电阻网络模块，所述电阻网络模块通过在位信号线连接所述模拟开关的多路输出端，并连接所述电源模块，所述在位信号线设置于所述主控板和所述业务板间的背板上；所述电阻网络模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；所述电源模块包括电源输入检测模块、电源热插拔控制模块以及电源预先上电模块；所述第一电阻的第一端的连接点通过在位信号线连接所述控制器，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端间的连接点与所述电源预先上电模块连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端间的连接点与所述电源热插拔控制模块连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端间的连接点与所述电源输入检测模块连接，所述第四电阻的第二端接地，所述第五电阻的第一端连接所述第一电阻的第一端，所述第五电阻的第二端接地；所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻以及所述第四电阻与所述第五电阻互斥使用；其中：

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述主控板中的控制器还具体用于：

根据所述A/D转换器输入引脚、所述上拉电阻以及所述模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和所述连接点的预设区间电压分别确定所述需要检测的业务板的在位状态信息、所述需要检测的业务板中的电源输入检测模块、电源热插拔控制模块以及电源预先上电模块的工作状态信息，并将所述业务板的在位状态信息和所述工作状态信息发送至所述CPU。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述主控板中的控制器还具体用于：

当所述控制器确定所述A/D转换器输入引脚、所述上拉电阻以及所述模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压处于第一预设区间电压时，所述控制器确定所述需要检测的业务板处于非在位状态；

当所述控制器确定所述连接点的实际电压处于第二预设区间电压时，所述控制器确定所述需要检测的业务板处于在位状态；

当所述控制器确定所述连接点的实际电压处于第三预设区间电压时，所述控制器确定所述需要检测的业务板无输入电源；

当所述控制器确定所述连接点的实际电压处于第四预设区间电压时，所述控制器确定所述需要检测的业务板中的所述电源输入检测模块正常，所述电源热插拔控制模块和所述电源预先上电模块异常；

当所述控制器确定所述连接点的实际电压处于第五预设区间电压时，所述控制器确定所述需要检测的业务板中的所述电源输入检测模块和所述电源热插拔控制模块正常，所述电源预先上电模块异常；

当所述控制器确定所述连接点的实际电压处于第六预设区间电压时，所述控制器确定所述需要检测的业务板中的所述电源输入检测模块、所述电源热插拔控制模块以及所述电源预先上电模块均正常。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，当所述模拟开关的个数大于两个时，第一模拟开关的输入端复用接口引脚连接所述A/D转换器输入引脚，并通过上拉电阻连接至VCC，所述第一模拟开关的输入端选路接口连接所述控制器的第一通用引脚，所述第一模拟开关的多路输出端分别连接第二模拟开关的输入端复用接口和第三模拟开关的输入端复用接口，所述第二模拟开关和所述第三模拟开关的输入端选路接口均连接所述控制器的第二通用管脚，所述第二模拟开关和所述第三模拟开关的多路输出端连接所述业务板；

所述主控板中的控制器在用于通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关的通路确定需要检测的业务板具体包括：

所述控制器用于通过控制第一通用管脚的信号选通所述第一模拟开关的通路；

所述控制器还用于通过控制第二通用管脚的信号选通所述第二模拟开关或第三模拟开关或其他模拟开关的通路确定需要检测的业务板。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述控制器还用于根据模糊算法计算所述预设区间电压。

6.一种业务板输入电源工作状态检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的机框式设备，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述的机框式设备中的电源模块包括电源输入检测模块、电源热插拔控制模块以及电源预先上电模块时，所述控制器根据所述控制器中的A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及所述模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和所述连接点的预设区间电压确定所述需要检测的业务板中各事件类型的状态具体包括：

根据所述控制器中的A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及所述模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和所述连接点的预设区间电压分别确定所述需要检测的业务板的在位状态信息、所述需要检测的业务板中的所述电源输入检测模块、所述电源热插拔控制模块以及所述电源预先上电模块的工作状态信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制器中的A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及所述模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压和所述连接点的预设区间电压分别确定所述需要检测的业务板的在位状态信息、所述需要检测的业务板中的所述电源输入检测模块、所述电源热插拔控制模块以及所述电源预先上电模块的工作状态信息具体包括：

当所述控制器确定所述控制器中的A/D转换器输入引脚、上拉电阻以及所述模拟开关的复用接口端引脚三者的连接点的实际电压处于第一预设区间电压时，所述控制器确定所述需要检测的业务板处于非在位状态；

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述模拟开关的个数为大于两个时，第一模拟开关、第二模拟开关、第三模拟开关以及其他模拟开关采用双层级联的方式连接；所述控制器通过控制第一通用管脚的信号选通模拟开关的通路确定需要检测的业务板具体包括：

所述控制器通过控制第一通用管脚的信号选通第一模拟开关的通路；

所述控制器通过控制第二通用管脚的信号选通所述第二模拟开关或第三模拟开关或其他模拟开关的通路确定需要检测的业务板。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制器根据模糊算法计算所述预设区间电压。