CN108183705B - 一种服务器系统单向总线传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种服务器系统单向总线传输方法，包括以下步骤：一、主设备向单向总线发出命令信号；二、单向总线通过高电阻将命令信号转换为高电平和低电平；三、从设备接收到命令信号，通过调节主设备发出命令信号的占空比宽度，完成对从设备信息的写入或读取命令的数据传输。本发明解决了现有从设备与主设备之间在单向总线数据传输中过程复杂、且不可靠的问题，通过单向总线中设置的高电阻拉高命令信号的电平，通过控制命令信号的高低电平的宽度来进行信息传输或通讯，从而较好的提高单向总线的可靠性，优化了传输过程，提高了可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种总线或端口之间的数据传输方法，属于服务器技术领域，尤其涉及一种服务器系统单向总线传输方法。
背景技术
随着服务器管理重要性的日益凸显，生产厂商都相应地在各自的硬件平台上增强了服务器的可管理特性，并在功能上不断强化。服务器的可靠、简单易用的管理特性以及附加服务功能正在成为各大服务器制造厂商迫切需要的核心竞争力。智能型平台管理接口规范简称为IPMI，能够很好的解决服务器可靠管理的问题。IPMI定义了服务器主板上的硬件设备相互之间的通信协议以及系统管理软件SMS与服务器主板上的硬件设备之间的通信协议接口。IPMI的核心是基板管理控制器BMC，系统管理软件对各个被管理器件的管理，都是通过与BMC通信来实现的。
在PC平台下，处理器可以通过CPU的数字传感器获得自身的温度和风扇转动速度等信息，从而方便进行控制和调节。但在服务器平台下，业务CPU本身没有办法控制机框的风扇转速、温度信息，所以必须借助于BMC进行控制。
数字温度传感器接口一般采用SPI、I2C或者SMBus。SPI是一种同步串行传输规范，常作为单片机外设芯片串行扩展接口。它是一种高速的、全双工、同步的通信总线，在芯片的管脚上占用四根线，SPI接口主要应用在EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器、还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。I2C总线是由一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。SPI的缺点是没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。也由于缺乏流控机制，无论主器件还是从器件均不对消息进行确认，主器件无法知道从器件的状态。I2C协议传输复杂，占用FPGA逻辑量大，而且需要两根线进行传输。
现有的服务器系统中，大多数传感器信息通信都采用放大－传输－数模转换这种处理模式。这种模式一般要占用数条数据或控制线，限制了BMC的扩展。而单向总线技术则很好地解决了这个问题。单向总线技术就是在一条总线上有一个主设备和若干个从设备组成的应用系统。由于总线上的所有器件都通过一条信号线传输信息，总线上的每个器件在不同的时间段驱动总线，这相当于把数据总线、地址总线和控制总线合在一起，所以整个系统要按单总线协议规定的时序进行工作。
发明内容
本发明提出了一种服务器系统的单向总线传输方法，用于解决现有从设备与主设备之间在单向总线数据传输中过程复杂、且不可靠的问题，同时提供主、从设备之间的应答响应、速度协商交互，用以提高现有服务器系统的管理效率和性能。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种服务器系统单向总线传输方法，包括以下步骤：
一、主设备向单向总线发出命令信号；二、单向总线通过高电阻将命令信号转换为高电平和低电平；三、从设备接收到命令信号，通过调节主设备发出命令信号的占空比宽度，完成对从设备信息的写入或读取命令的数据传输。
如上所述的一种服务器系统单向总线传输方法，所述主设备发出的写入命令包括写1指令和写0指令，发出写1指令时，在1字节时钟周期内，所述主设备Originator使总线维持四分之一时钟周期的低电平、四分之三时钟周期的低电平；发出写0指令时，总线时钟周期内的电平与发出写1指令时相反。
如上所述的一种服务器系统单向总线传输方法，所述主设备发出的读取命令，在1字节时钟周期内，所述主设备Originator使总线维持四分之一时钟周期的低电平、四分之三时钟周期的低电平；从设备client应答并向单向总线发出与主设备Originator写1或写0指令相同的波形，单向总线通过主设备Originator和从设备Client波形的与操作完成数据传输。
如上所述的一种服务器系统单向总线传输方法，通过调节主设备Originator或从设备Client波形的占空比宽度，实现主设备和从设备之间的数据传输速度协商。
如上所述的一种服务器系统单向总线传输方法，所述主设备发出命令信号的传输格式包括消息协商字节、从设备地址字节、写入长度字节、读长度字节。
如上所述的一种服务器系统单向总线传输方法，所述从设备响应数据格式包括校验帧。
如上所述的一种服务器系统单向总线传输方法，所述从设备为传感器，所述主设备为CPU、BMC芯片、SOC系统或FPGA线缆接口。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、本发明解决了现有从设备与主设备之间在单向总线数据传输中过程复杂、且不可靠的问题，通过单向总线中设置的高电阻拉高命令信号的电平，通过控制命令信号的高低电平的宽度来进行信息传输或通讯，从而较好的提高单向总线的可靠性，优化了传输过程，提高了可靠性。
2、本发明进一步的可通过调节Originator和Client的高低电平宽度，实现在主、从设备之间的应答响应、速度协商交互，用以提高现有服务器系统的管理效率和性能。
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。
图1是本方法Originator写逻辑1的电平示意图；
图2是本方法Originator写逻辑0的电平示意图；
图3是本方法Originator读逻辑1的电平示意图；
图4是本方法Originator读逻辑0的电平示意图；
图5是本方法Originator与Client速度协商电平示意图(Client相对较慢)；
图6是本方法Originator与Client速度协商电平示意图(Client相对较快)。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
其中，说明书中涉及的技术术语含义如下：
BMC，英文全称Baseboard Management Controller，中文含义为基板管理控制器；
IPMI，英文全称Intelligent Platform Management Interface，中文含义为智能型平台管理接口规范；
SMS，英文全称System Management Software，中文含义为系统管理软件；
FCS，英文全称Frame Check Sequence，中文含义为校验帧。
如图1-图6所示，本实施例公开了一种服务器系统单向总线传输方法，包括以下步骤：
一、主设备向单向总线发出命令信号；
二、单向总线通过高电阻将命令信号转换为高电平和低电平；
三、从设备接收到命令信号，通过调节主设备发出命令信号的占空比宽度，完成对从设备信息的写入或读取命令的数据传输。
具体而言，本实施例的方法单向总线进行数据传输时，主设备Originator默认为高阻状态，以写入和读取命令详细说明如下：
(1)如图1所示，写1时，Originator使单向总线维持四分之一时钟周期的低电平，另外四分之三则维持高阻状态，但是因为单向总线上存在上拉电阻，所以输出的BUS总线的高阻状态被替换为高电平。如图2所示，Originator发起写0时，发起者使单向总线维持四分之三时钟周期的低电平，另外四分之一则维持高阻状态，但是因为单向总线上存在上拉电阻，所以输出的BUS总线的高阻状态被替换为高电平。
(2)如图3所示，Originator发起读时，发起者发出和写逻辑1一样的波形，即发起者使单向总线维持四分之一时钟周期的低电平，另外四分之三则维持高阻状态；经过延迟，client应答。
此时如果应答为逻辑‘1’，则client发出和Originator写逻辑‘1’一样的波形，使单向总线维持四分之一时钟周期的低电平，另外四分之三则维持高阻状态。BUS总线上表现为Originator和Client发出波形的‘与’操作。因为有上拉电阻存在，因此高阻态在总线上表现为高电平。
由于延迟的存在，时钟周期变长。如图4所示，如果Client应答为逻辑‘0’，则client发出和Originator写逻辑‘0’一样的波形，即让单向总线维持四分之三时钟周期的低电平，另外四分之一则维持高阻状态。BUS总线上表现为Originator和Client发出波形的‘与’操作。因为有上拉电阻存在，因此高阻态在总线上表现为高电平。
进一步的，本发明实施例还公开一种Originator和Client的传输速度协商机制，在主、从设备之间的建立应答响应、速度协商交互，用以提高现有服务器系统的管理效率和性能。
如图5所示，当Client无法满足Originator的时序要求时，即Client相对较慢，此时应答的低电平宽度会比Originator的低电平宽，所以最终把1bit的周期加长了，因此协商的结果是传输速度变慢。
如图6所示，当Originator无法满足Client的时序要求时，即Client相对较快，此时应答的低电平宽度为两者低电平的“与”操作，因此协商的结果是应该和Originator的时序基本保持一致，。
本实施例中列举了一种基于BMC的温度传感器单向总线传输方法，除此外，本发明还可以用于各种基于SOC系统的单向总线系统、非SOC的单向总线系统和FPGA线缆接口等系统或模块中，用于提高信号传输的。
本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (4)
1.一种服务器系统单向总线传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、主设备向单向总线发出命令信号；二、单向总线通过高电阻将命令信号转换为高电平和低电平；三、从设备接收到命令信号，通过调节主设备发出命令信号的占空比宽度，完成对从设备信息的写入或读取命令的数据传输；
所述主设备发出的写入命令包括写1指令和写0指令，写1时，主设备使单向总线维持四分之一时钟周期的低电平，另外四分之三则维持高阻状态；主设备发起写0时，发起者使单向总线维持四分之三时钟周期的低电平，另外四分之一则维持高阻状态；
主设备发起读时，发起者发出和写逻辑1一样的波形，即发起者使单向总线维持四分之一时钟周期的低电平，另外四分之三则维持高阻状态；经过延迟，从设备应答；此时如果应答为逻辑‘1’，则从设备发出和主设备写逻辑‘1’一样的波形，使单向总线维持四分之一时钟周期的低电平，另外四分之三则维持高阻状态；如果从设备应答为逻辑‘0’，从设备发出和主设备写逻辑‘0’一样的波形，即让单向总线维持四分之三时钟周期的低电平，另外四分之一则维持高阻状态；
通过调节主设备或从设备波形的占空比宽度，实现主设备和从设备之间的数据传输速度协商。
2.根据权利要求1所述的一种服务器系统单向总线传输方法，其特征在于，所述主设备发出命令信号的传输格式包括消息协商字节、从设备地址字节、写入长度字节、读长度字节。
3.根据权利要求1所述的一种服务器系统单向总线传输方法，其特征在于，所述从设备响应数据格式包括校验帧。
4.根据权利要求1所述的一种服务器系统单向总线传输方法，其特征在于，所述从设备为传感器，所述主设备为CPU、BMC芯片、SOC系统或FPGA线缆接口。
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