CN109582498A - 一种cpld异常掉电时的数据保护电路及保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种CPLD异常掉电时的数据保护电路及保护方法，数据保护电路包括电压监控模块、储能供电模块和数据保存模块；所述电压监控模块利用电压比较器来监控CPLD的供电电压；所述储能供电模块在CPLD正常供电时储能，并在异常掉电后为CPLD供电；所述数据保存模块用于进行掉电时数据保存。本发明可使CPLD在遇到供电异常掉电的情况时有效地保存寄存器中的重要信息，避免信息丢失。

Description

一种CPLD异常掉电时的数据保护电路及保护方法

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域,具体地说是一种CPLD(ComplexProgrammableLogic Device，复杂可编程逻辑器件)异常掉电时的数据保护电路及保护方法。

背景技术

服务器主板上的CPLD主要负责主板上下电时序控制、信号逻辑处理、关键信号监控等功能，是一颗至关重要的芯片。当其监控的某一信号出现异常时，CPLD会将异常状态记录到寄存器中，并将此异常上报给BMC(BaseboardManagement Controller，基板管理控制器)，然后BMC可在用户界面将此异常进行展示。但寄存器中的信息在掉电后会被清空。

CPLD的供电均为Aux电，当系统正常关机时，Aux电仍存在，此时CPLD工作正常，但当CPLD的Aux电出现短路等情况时，CPLD就会异常掉电，此时若没有相关保护机制，CPLD寄存器中的重要数据便会因来不及保存而丢失。

发明内容

本发明实施例中提供了一种CPLD异常掉电时的数据保护电路及保护方法，以解决现有技术中CPLD异常掉电后，寄存器中的数据如法保存的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种CPLD异常掉电时的数据保护电路，包括电压监控模块、储能供电模块和数据保存模块；

所述电压监控模块利用电压比较器来监控CPLD的供电电压；所述储能供电模块在CPLD正常供电时储能，并在异常掉电后为CPLD供电；所述数据保存模块用于进行掉电时数据保存。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述电压监控模块包括电压比较器，所述电压比较器的输入端分别通过限流电阻连接到二极管的两端，通过比较二极管两端电压的大小判断CPLD的供电电压，并在异常掉电时，触发报警信号。

结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述储能供电模块包括二极管和电容，所述二极管的正极连接电源，负极分别连接电容和CPLD，电容的另一端接地。

结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述数据保存模块在接收到报警信号后，将寄存器中的数据转存至UFM(User Flash Memory，用户存储空间)。

本发明第二方面提供了一种CPLD异常掉电的数据保护方法，所述的数据保护电路，所述方法包括：

在CPLD正常供电时，存储电能；

利用电压比较器来监测CPLD的供电电压，在监测到电压异常时，触发报警信号；

利用储存的电能供电，将CPLD寄存器中的数据存储。

结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述在CPLD正常供电时，存储电能的具体过程为：

将二极管的正极连接供电电源，负极连接电容，正常供电时，电压通过二极管为电容充电，实现储能。

结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述利用储存的电能供电的具体过程为：

将电容的一端还与CPLD的电压接口连接，在电压异常时，二极管截止，电容利用储存的电能为CPLD供电。

结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述利用电压比较器来监测CPLD的供电电压的具体过程为：

将电压比较器的信号输入端分别连接到二极管的两端，通过比较二极管两端电压的大小判断CPLD的供电电压。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

巧妙的利用二极管和电容组成的电路进行储能并供电，同时利用电压比较器比较二极管两端的电压的大小，判断CPLD的供电情况是否正常，并在监测到供电异常后，向CPLD发出报警信号，CPLD利用电容储存的电能将寄存器中的数据保存至UFM中，避免CPLD异常断电时，寄存器中数据丢失，保证数据安全。

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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明所述电路的结构示意图；

图2是本发明所述电路实施例的示意图；

图3是本发明所述方法的流程示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

在CPLD异常掉电时，寄存器中的数据会被清空，但同时CPLD内部还有一块叫做UFM的存储空间，保存在此空间内的数据在CPLD掉电后仍然存在，不会被清空，基于此，本发明提供了CPLD异常掉电情况下的数据包括电路及保护方法。

如图1所示，本发明的数据保护电路包括包括电压监控模块1、储能供电模块2和数据保存模块3。电压监控模块1利用电压比较器来监控CPLD的供电电压；储能供电模块2在CPLD正常供电时储能，并在异常掉电后为CPLD供电；数据保存模块3用于进行掉电时数据保存。

如图2所示，电压监控模块1包括电压比较器U和限流电阻R1、R2。电压比较器的型号可选用LM397。电压比较器的输入端分别通过限流电阻连接到二极管的两端，通过比较二极管两端电压的大小判断CPLD的供电电压，并在异常掉电时，触发报警信号。

储能供电模块2包括二极管D1和电容C1，二极管D1的正极连接供电电源Power，负极分别连接电容C1的一端和CPLD的电源接口，电容的另一端接地。

CPLD在接受到电压比较器的报警信号后，立即启动数据保存模块3，将寄存器中的数据写入UFM中，向UFM中写入数据的过程利用现有的UFM读写命令实现即可。

图2所示电路的工作原理为：

当Power正常时，二极管D1导通，电容C1充电，此时Power正常给CPLD供电，当Power电压迅速下降时，二极管D1反向偏置，处于截止状态，此时电容C1存储的电荷只供CPLD使用，不会流向与CPLD共用power的其他芯片中，保证CPLD在异常掉电情况下能正常工作一段时间。其中二极管D1应选择正向导通压降小的二极管，比如肖特基二极管等，电容C1应选择容值较大的电容，保证可存储较多电荷。

电压比较器U监控二极管D1两侧的电压值，当Power正常时，B端电压值应大于等于A端电压值，此时不触发报警信号，当Power异常掉电时，B端电压值小于A端电压值，此时电压比较芯片会迅速触发报警信号。

如图3所示，本发明的数据保护方法包括以下步骤：

S1,在CPLD正常供电时，存储电能；

将二极管的正极连接供电电源，负极连接电容，正常供电时，电压通过二极管为电容充电，实现储能。

S2,利用电压比较器来监测CPLD的供电电压，在监测到电压异常时，触发报警信号；

将电压比较器的信号输入端分别连接到二极管的两端，通过比较二极管两端电压的大小判断CPLD的供电电压。

S3,利用储存的电能供电，将CPLD寄存器中的数据存储。

将电容的一端还与CPLD的电压接口连接，在电压异常时，二极管截止，电容利用储存的电能为CPLD供电。

以上所述只是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种CPLD异常掉电时的数据保护电路，其特征是，包括电压监控模块、储能供电模块和数据保存模块；

所述电压监控模块利用电压比较器来监控CPLD的供电电压；所述储能供电模块在CPLD正常供电时储能，并在异常掉电后为CPLD供电；所述数据保存模块用于进行掉电时数据保存。

2.根据权利要求1所述的一种CPLD异常掉电时的数据保护电路，其特征是，所述电压监控模块包括电压比较器，所述电压比较器的输入端分别通过限流电阻连接到二极管的两端，通过比较二极管两端电压的大小判断CPLD的供电电压，并在异常掉电时，触发报警信号。

3.根据权利要求2所述的一种CPLD异常掉电时的数据保护电路，其特征是，所述储能供电模块包括二极管和电容，所述二极管的正极连接电源，负极分别连接电容和CPLD，电容的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的一种CPLD异常掉电时的数据保护电路，其特征是，所述数据保存模块在接收到报警信号后，将寄存器中的数据转存至UFM。

5.一种CPLD异常掉电的数据保护方法，基于权利要求1-4任一项所述的数据保护电路，其特征是，所述方法包括：

在CPLD正常供电时，存储电能；

利用电压比较器来监测CPLD的供电电压，在监测到电压异常时，触发报警信号；

利用储存的电能供电，将CPLD寄存器中的数据存储。

6.根据权利要求所述的一种CPLD异常掉电的数据保护方法，其特征是，所述在CPLD正常供电时，存储电能的具体过程为：

将二极管的正极连接供电电源，负极连接电容，正常供电时，电压通过二极管为电容充电，实现储能。

7.根据权利要求6所述的一种CPLD异常掉电的数据保护方法，其特征是，所述利用储存的电能供电的具体过程为：

将电容的一端还与CPLD的电压接口连接，在电压异常时，二极管截止，电容利用储存的电能为CPLD供电。

8.根据权利要求5所述的一种CPLD异常掉电的数据保护方法，其特征是，所述利用电压比较器来监测CPLD的供电电压的具体过程为：

将电压比较器的信号输入端分别连接到二极管的两端，通过比较二极管两端电压的大小判断CPLD的供电电压。