CN109188030A - 一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制电路及方法，硬件板卡插在测试系统不同的插槽中，上电时序控制电路设置在硬件板卡上，电路包括电源开关控制电路和延时控制单元，电源开关控制电路控制硬件板卡的电源接通与关断，延时控制单元的延时输出连接所述电源开关控制电路的控制输入，延时控制单元的输入分别连接槽位编号信号和硬件板卡类型信号，槽位编号信号来自插槽编码器，硬件板卡类型信号来自在硬件板卡上设置的类型编码器。本发明使每一块板卡各自独立确定上电延时时间，无需对系统软件进行维护工作，解决了系统上电速度慢，且若延时不准确同样存在电源瞬态过载的风险问题，上电速度快。

Description

一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制电路及方法
技术领域
本发明具体涉及一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制电路及方法。
背景技术
在硬件测试系统中，如果硬件资源种类和数量比较多，在系统开机运行的时候就会出现一个问题：系统电源上电瞬间，如果多块硬件板卡同时接通上电，对于系统电源来说，这是一个较大的负载，瞬间输出一个很大的电流，这个电流如果超过了电源系统的极限条件，电源系统将有可能发生损坏。为此，目前系统采用软启动的方式，即在PC机上运行相应的系统软件，通过PC机依次向各类型硬件板卡发送上电指令，以限定上电瞬间的负载电流来避免瞬态过流的情况产生，但是该方式也存在以下缺陷：
首先，对于测试系统内的不同的硬件板卡，其在上电之后的延时时间各不相同，如FOVI板卡在上电之后需要的延时时间为100ms，FPVI为200ms，CBit为50ms等，通过PC机控制硬件板卡上电需要PC机和硬件系统进行通讯，对系统中存在的硬件板卡类型进行识别，然后按照对每块硬件板卡预先设定好的延时时间依次发送上电指令，该操作只能串行进行，且延时时间受PC机与硬件系统通讯的影响并没有那么精确，因此使用该方式不仅系统上电速度慢，且若延时不准确同样存在电源瞬态过载的风险；
其次，通过PC机控制板卡上电的方式需要依赖于相应的测试系统软件，只有当用户运行测试系统软件和系统电源上电这两个条件同时满足的条件下，测试系统内的板卡才会上电。而客户在实际使用测试系统时，通常需要先对测试系统进行预热15min以上，以保证系统内的硬件板卡处于一个稳定的状态，通过PC控制板卡上电的方式无疑使操作流程更为繁琐；
此外，对于PC机控制上电的这种方式，每增加一种新类型的硬件板卡，就需要在系统软件中增加对该硬件板卡的控制，增加了对系统软件的维护工作。
发明内容
本发明的目的是提出一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制电路及方法，通过设置的延时控制电路解决多块硬件板卡同时上电电源瞬态过载的问题。该控制电路对于硬件测试系统中所有的硬件板卡皆适用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制电路，硬件板卡插在测试系统不同槽位的插槽中，上电时序控制电路设置在硬件板卡上，其中，所述上电时序控制电路包括电源开关控制电路和延时控制单元，电源开关控制电路控制硬件板卡的电源接通与关断，延时控制单元的延时输出连接所述电源开关控制电路的控制输入，延时控制单元的输入分别连接槽位编号信号和硬件板卡类型信号，槽位编号信号来自插槽编码器，硬件板卡类型信号来自在硬件板卡上设置的类型编码器。
方案进一步是：所述延时控制单元是由FPGA电路实现的，包括延时时间计算模块和延时电路，延时时间计算模块根据接收的槽位编号和硬件板卡类型信号计算出延时时间，并将延时时间送至延时电路延时后送出一个启动信号至电源开关控制电路。
方案进一步是：所述插槽编码器设置在插槽旁，插槽编码信号通过引线从插槽引入到硬件板卡上；或者所述插槽编码器设置硬件板卡上，在硬件板卡插入插槽时设定槽位编号。
方案进一步是：所述电源开关控制电路是电磁开关控制电路或者是电子开关控制电路。
方案进一步是：所述电磁开关控制电路是通过控制继电器实现电源开关的接通与关断；所述电子开关控制电路是通过光电隔离电路驱动场效应开关管实现电源开关的接通与关断。
一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制方法，是基于所述上电时序控制电路的硬件板卡自身上电时序控制方法，硬件板卡插在测试系统不同槽位的插槽中，上电时序控制电路设置在硬件板卡上，所述上电时序控制电路包括电源开关控制电路和延时控制单元，电源开关控制电路控制硬件板卡的电源接通与关断，延时控制单元的延时输出连接所述电源开关控制电路的控制输入，延时控制单元的输入分别连接槽位编号信号和硬件板卡类型信号，槽位编号信号来自插槽编码器，硬件板卡类型信号来自在硬件板卡上设置的类型编码器；所述方法是：设置一个根据不同硬件板卡类型制定的优先延时表，获取硬件板卡所在插槽的槽位编号以及板卡类型信号，利用计算公式N×△t＋Pt计算确定不同硬件板卡上电延时时间，
其中：
N是槽位编号；
△t是硬件板卡本身规定的延时时间；
Pt是板卡优先级延时，是从优先延时表中根据板卡类型信号获取的延时数据；
不同硬件板卡根据各自确定的上电延时时间延时上电。
方案进一步是：所述延时控制单元是由FPGA电路实现的，包括延时时间计算模块和延时电路，延时时间计算模块根据接收的槽位编号和硬件板卡类型信号计算出延时时间，并将延时时间送至延时电路延时后送出一个启动信号至电源开关控制电路。
方案进一步是：所述插槽编码器设置在插槽旁，插槽编码信号通过引线从插槽引入到硬件板卡上；或者所述插槽编码器设置硬件板卡上，在硬件板卡插入插槽时设定槽位编号。
所述方法进一步包括在硬件板卡上设置上电标志，当板卡正常上电后上电标志置“0”，同时板卡面板上的上电指示灯为绿色；当板卡出现异常未能正常上电时，上电标志置“1”，同时板卡面板上的上电指示灯为红色。
本发明通过控制板卡的上电时序控制电路，避免了由系统软件对多块硬件板卡集中控制的操作流程繁琐问题，无需对系统软件进行维护工作，解决了系统上电速度慢，且若延时不准确同样存在电源瞬态过载的风险问题。每一块板卡各自独立确定延时上电，避免多块板卡同时上电，解决了多块板卡同时上电电源瞬态过载的问题，上电速度快；同时也提供了板卡上电出现异常后的故障检测手段。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
附图说明
图1本发明硬件板卡上电时序控制电路框图示意图；
图2本发明延时控制单元原理框图示意图；
图3本发明电磁开关控制电路示意图；
图4本发明电子开关控制电路示意图。
具体实施方式
实施例1：
一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制电路，是一种硬件板卡自我控制的上电时序控制电路，硬件板卡插在测试系统不同槽位的插槽中，例如是插在一个底板上设置的多个不同槽位的插槽中，上电时序控制电路设置在硬件板卡上，也就是说每一个插槽中的硬件板卡有各自的上电时序控制电路，本实施例所述的上电是指硬件板卡测试电路自身的上电，而当硬件板卡插入测试系统不同槽位的一个插槽中后，首先对上电时序控制电路提供了控制电源，例如3.3V或5V的直流电源，而硬件板卡的主电源需要通过上电时序控制电路控制的电源开关接通；其中，如图1所示，所述上电时序控制电路包括电源开关控制电路1和延时控制单元2，电源开关控制电路控制硬件板卡的电源开关3的接通与关断，延时控制单元的延时输出连接所述电源开关控制电路的控制输入，延时控制单元的输入分别连接槽位编号信号和硬件板卡类型信号，例如FOVI板卡、FPVI板卡以及CBit板卡信号，槽位编号信号来自插槽编码器4，硬件板卡类型信号来自在硬件板卡上设置的板卡类型编码器5。并且，所述插槽编码器可以是设置在插槽旁，插槽编码信号通过引线从插槽引入到硬件板卡上；或者所述插槽编码器也可以是设置硬件板卡上，在硬件板卡插入插槽时设定槽位编号。
其中：所述延时控制单元是可以通过微处理器来完成，本实施例是由FPGA电路实现的，FPGA（Field－Programmable Gate Array现场可编程门阵列）电路包括延时时间计算模块201和延时电路202，延时时间计算模块根据接收的槽位编号和硬件板卡类型信号计算出延时时间，并将延时时间送至延时电路延时后送出一个启动信号203至电源开关控制电路。
实施例中：所述电源开关控制电路是电磁开关控制电路或者是电子开关控制电路。
其中：所述电磁开关控制电路是通过控制继电器实现电源开关的接通与关断，如图3所示，电路包括电磁继电器101，电磁继电器101的触头是电源开关3，触头的两端分别连接110V电源和板卡电路，电磁继电器的电磁线包连接一个场效应开关管102的漏极输出，场效应开关管102的控制栅极连接延时控制单元2输出的启动信号203，当延时电路延时到时，送出的启动信号驱动场效应开关管102导通，电磁继电器101的触头吸合、电源开关接通。
其中：所述电子开关控制电路是通过光电隔离电路驱动场效应开关管实现电源开关的接通与关断，如图4所示，电路包括串联的光电耦合器103，串联的光电耦合,103的发光二极管正极通过电阻R1和R2分别连接直流电源VCC，发光二极管负极连接延时控制单元2输出的启动信号203，光电耦合器103耦合二极管连接一个RC电路，RC电路包括连接在串联耦合二极管两端的电阻R3，电阻R3并联连接一个电容C和电阻R4的串联电路，两个串联的场效应管（一个场效应管的源极连接另一个场效应管的漏极）形成了所述的电源开关3，电容C和电阻R4的串联连接点连接两个串联的场效应管的控制栅极，电容C和电阻R3的连接点连接两个串联的场效应管的串联连接点。当延时电路延时达到上电所需的延时时间后，会给开关控制电路的光电耦合器103的发光二极管发送低电平控制信号（启动信号），光电耦合器MOS驱动电路在电阻R3两端形成一个电压驱动信号，电压驱动信号经过R4和C组成的RC网络，驱动MOS场效应管开关，为板卡接通110V电源。R4和C组成的RC网络起到了电源上电软启动的作用。
实施例2：
一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制方法，是基于实施例1所述上电时序控制电路的硬件板卡自身上电时序控制方法，因此实施例1中的内容应是做本实施例的内容，如实施例所述，硬件板卡插在测试系统不同槽位的插槽中，上电时序控制电路设置在硬件板卡上，所述上电时序控制电路包括电源开关控制电路和延时控制单元，电源开关控制电路控制硬件板卡的电源接通与关断，延时控制单元的延时输出连接所述电源开关控制电路的控制输入，延时控制单元的输入分别连接槽位编号信号和硬件板卡类型信号，槽位编号信号来自插槽编码器，硬件板卡类型信号来自在硬件板卡上设置的类型编码器；所述方法是：设置一个根据不同硬件板卡类型制定的优先延时表，获取硬件板卡所在插槽的槽位编号以及板卡类型信号，利用计算公式N×△t＋Pt计算确定不同硬件板卡上电延时时间，
其中：
N是槽位编号；
△t是硬件板卡本身规定的延时时间；
Pt是板卡优先级延时，是从优先延时表中根据板卡类型信号获取的延时数据；
不同硬件板卡根据各自确定的上电延时时间延时上电。
当多块硬件板卡同时上电时，FPGA会根据板卡所处的槽位号来依次延时一定时间之后接通各个板卡的电源，完成该板卡的上电。直到一段时间以后，所有的板卡都依次完成了上电，避免了瞬态过流。
如同实施例1所述：所述延时控制单元是由FPGA电路实现的，包括延时时间计算模块和延时电路，延时时间计算模块根据接收的槽位编号和硬件板卡类型信号计算出延时时间，并将延时时间送至延时电路延时后送出一个启动信号至电源开关控制电路。
其中：所述插槽编码器设置在插槽旁，插槽编码信号通过引线从插槽引入到硬件板卡上；或者所述插槽编码器设置硬件板卡上，在硬件板卡插入插槽时设定槽位编号，采用此种结构可以根据板卡的优先级设置相同。
上述方法中：板卡槽位编号N由硬件板卡在系统中所处的位号决定；对于不同类型的硬件板卡，单板延时△t也不尽相同；板卡优先级延时Pt由板卡的类型决定，每一种类型的硬件板卡都对应一个上电的优先级，优先级高的板卡先进行上电，Pt的数值越低则优先级越高，利用插槽编码器设置硬件板卡上，在硬件板卡插入插槽时设定槽位编号这一特征，可以根据相同板卡的优先级设置相同槽位编号，进而使相同优先级的板卡可同时进行上电，例如功率板卡FOVI和非功率板卡CBit的优先级相同，可同时进行上电。
所述方法进一步包括在硬件板卡上设置上电标志，当板卡正常上电后上电标志置“0”，同时板卡面板上的上电指示灯为绿色；当板卡出现异常未能正常上电时，上电标志置“1”，同时板卡面板上的上电指示灯为红色。
也就是说：当单板正常上电时，板卡内部的寄存器中会自动设置上电有效标志位0，同时板卡面板上的上电指示灯为绿色；当单板出现异常未能正常上电时，其会在寄存器中自动设置上电无效标志位1，同时板卡面板上的上电指示灯为红色。此外，对板卡的自检过程也会回读板卡内部存储上电状态的寄存器的值，在自检结果中提示用户板卡上电出现了故障，以及时对板卡进行故障排除。

Claims (9)

1.一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制电路，硬件板卡插在测试系统不同的插槽中，上电时序控制电路设置在硬件板卡上，其特征在于，所述上电时序控制电路包括电源开关控制电路和延时控制单元，电源开关控制电路控制硬件板卡的电源接通与关断，延时控制单元的延时输出连接所述电源开关控制电路的控制输入，延时控制单元的输入分别连接槽位编号信号和硬件板卡类型信号，槽位编号信号来自插槽编码器，硬件板卡类型信号来自在硬件板卡上设置的类型编码器。
2.根据权利要求1所述的上电时序控制电路，其特征在于，所述延时控制单元是由FPGA电路实现的，包括延时时间计算模块和延时电路，延时时间计算模块根据接收的槽位编号和硬件板卡类型信号计算出延时时间，并将延时时间送至延时电路延时后送出一个启动信号至电源开关控制电路。
3.根据权利要求1所述的上电时序控制电路，其特征在于，所述插槽编码器设置在插槽旁，插槽编码信号通过引线从插槽引入到硬件板卡上；或者所述插槽编码器设置硬件板卡上，在硬件板卡插入插槽时设定槽位编号。
4.根据权利要求1所述的上电时序控制电路，其特征在于，所述电源开关控制电路是电磁开关控制电路或者是电子开关控制电路。
5.根据权利要求4所述的上电时序控制电路，其特征在于，所述电磁开关控制电路是通过控制继电器实现电源开关的接通与关断；所述电子开关控制电路是通过光电隔离电路驱动场效应开关管实现电源开关的接通与关断。
6.一种测试系统内的不同硬件板卡上电时序控制方法，是基于权利要求1所述上电时序控制电路的硬件板卡自身上电时序控制方法，硬件板卡插在测试系统不同槽位的插槽中，上电时序控制电路设置在硬件板卡上，所述上电时序控制电路包括电源开关控制电路和延时控制单元，电源开关控制电路控制硬件板卡的电源接通与关断，延时控制单元的延时输出连接所述电源开关控制电路的控制输入，延时控制单元的输入分别连接槽位编号信号和硬件板卡类型信号，槽位编号信号来自插槽编码器，硬件板卡类型信号来自在硬件板卡上设置的类型编码器；其特征在于，所述方法是：设置一个根据不同硬件板卡类型制定的优先延时表，获取硬件板卡所在插槽的槽位编号以及板卡类型信号，利用计算公式N×△t＋Pt计算确定不同硬件板卡上电延时时间，
其中：
N是槽位编号；
△t是硬件板卡本身规定的延时时间；
Pt是板卡优先级延时，是从优先延时表中根据板卡类型信号获取的延时数据；
不同硬件板卡根据各自确定的上电延时时间延时上电。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述延时控制单元是由FPGA电路实现的，包括延时时间计算模块和延时电路，延时时间计算模块根据接收的槽位编号和硬件板卡类型信号计算出延时时间，并将延时时间送至延时电路延时后送出一个启动信号至电源开关控制电路。
8.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述插槽编码器设置在插槽旁，插槽编码信号通过引线从插槽引入到硬件板卡上；或者所述插槽编码器设置硬件板卡上，在硬件板卡插入插槽时设定槽位编号。
9.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述方法进一步包括在硬件板卡上设置上电标志，当板卡正常上电后上电标志置“0”，同时板卡面板上的上电指示灯为绿色；当板卡出现异常未能正常上电时，上电标志置“1”，同时板卡面板上的上电指示灯为红色。
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