CN109614683A - 硬盘背板及控制板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种硬盘背板及控制板，所述硬盘背板包括：一硬盘连接端口，与至少一个硬盘连接；一集成电路总线通信接口，用于与主板相连；一控制芯片，一端通过所述集成电路总线通信接口插入连接的集成电路总线通信线与所述主板相连，另一端与所述硬盘连接端口相连，从所述主板接收通信传输信号，并根据所述通信传输信号控制对应的硬盘信号灯；其中，所述通信传输信号由所述主板根据接收到的串行通用输入输出信号解析生成。本发明去掉了HDD背板上的CPLD，仅仅增加一个控制芯片(PCA9555)，简化了设计，减少了物料，降低了成本，降低了PCB的占用面积，尤其是1HDD背板和2HDD背板，从根本上解决了背板布线的问题。

Description

硬盘背板及控制板
技术领域
本发明涉及服务器技术领域，特别是涉及服务器背板技术领域，具体为一种硬盘背板及控制板。
背景技术
HDD，Hard Disk Drive的缩写，即硬盘驱动器的英文名。最基本的电脑存储器，我们电脑中常说的电脑硬盘C盘、D盘为磁盘分区都属于硬盘驱动器。目前硬盘一般常见的磁盘容量为80G、128G、160G、256G、320G、500G、750G、1TB、2TB等等。硬盘按体积大小可分为3.5寸、2.5寸、1.8寸等；按转数可分为5400rpm/7200rpm/10000rpm等；按接口可分为PATA、SATA、SCSI等。PATA、SATA一般为桌面级应用，容量大，价格相对较低，适合家用；而SCSI一般为服务器、工作站等高端应用，容量相对较小，价格较贵，但是性能较好，稳定性也较高。
目前对于HDD背板的设计，HDD的状态和locate信息需要从PCH或HBA发出的SGPIO信号解析出来，然后进一步点亮对应的状态灯和Locate灯，所以一直以来，设计HDD背板都增加了CPLD器件，即Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件。
如图1所示，为现有技术中硬盘背板与主逻辑板的连接原理结构图，由于硬盘背板增加了CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，就需要增加CPLD的FW编写和管理了。对于1HDD背板或2HDD背板，由于PCB面积有限，甚至放下CPLD器件都很困难。而且对于简单的HDD背板，由于增加了CPLD，导致成本显著增加。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种硬盘背板及控制板，用于解决现有技术中硬盘背板需要配置CPLD带来的管理、布局困难以及成本高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种硬盘背板，所述硬盘背板包括：一硬盘连接端口，与至少一个硬盘连接；一集成电路总线通信接口，用于与主板相连；一控制芯片，一端通过所述集成电路总线通信接口插入连接的集成电路总线通信线与所述主板相连，另一端与所述硬盘连接端口相连，从所述主板接收通信传输信号，并根据所述通信传输信号控制对应的硬盘信号灯；其中，所述通信传输信号由所述主板根据接收到的串行通用输入输出信号解析生成。
于本发明的一实施例中，所述控制芯片从所述硬盘连接端口接收硬盘连接状态信号，并将所述硬盘连接状态信号反馈至所述主板。
于本发明的一实施例中，所述硬盘背板还包括至少一传感器，所述传感器与所述集成电路总线通信接口连接，将传感检测数据传输至所述主板。
于本发明的一实施例中，所述传感器包括温度传感器和电压传感器。
于本发明的一实施例中，所述通信传输信号包括信号灯控制信号和熔断控制信号。
于本发明的一实施例中，所述硬盘背板还包括：一电源接口，用于与供电电源相连；一第一熔断器，一端与所述电源接口相连，另一端分别与所述控制芯片、所述硬盘连接端口的第一电压端口相连，用于根据所述控制芯片接收的所述通信传输信号对第一电压端口做熔断保护；一第二熔断器，一端与所述电源接口相连，另一端分别与所述控制芯片、所述硬盘连接端口的第二电压端口相连，用于根据所述控制芯片接收的所述通信传输信号对第二电压端口做熔断保护。
本发明还提供一种控制板，所述控制板包括：一主板，接收串行通用输入输出信号，并对接收到的所述串行通用输入输出信号进行解析，生成一通信传输信号；一如上所述的硬盘背板。
于本发明的一实施例中，所述主板装设于一主逻辑板上，所述主逻辑板还包括：一信号控制器，与所述主板相连，生成所述串行通用输入输出信号并将所述串行通用输入输出信号发送至所述主板；一基板管理控制器，与所述主板相连，通过所述主板将基板管理控制信号传输至所述硬盘背板。
于本发明的一实施例中，所述主逻辑板还包括：一第一板间连接端口；所述硬盘背板还包括：一第二板间连接端口，用于与所述第一板间连接端口连接。
于本发明的一实施例中，所述信号控制器为集成南桥或主机总线适配器。
如上所述，本发明的一种硬盘背板及控制板，具有以下有益效果：
本发明去掉了HDD背板上的CPLD，避免了CPLD的FW编写与FW管控，同时也去掉了SGPIO连接器和JTAG连接器，仅仅增加一个控制芯片(PCA9555)，简化了设计，减少了物料，降低了成本，降低了PCB的占用面积，尤其是1HD背板和2HDD背板，从根本上解决了背板布线的问题。
附图说明
图1显示为现有技术中硬盘背板与主逻辑板的连接原理结构图。
图2显示为本发明的一实施例中硬盘背板的原理结构图。
图3显示为本发明的一实施例中硬盘背板的一种具体原理结构示意图。
图4显示为本发明的一实施例中控制板的原理结构示意图。
图5显示为本发明的一实施例中控制板的具体逻辑原理示意图。
元件标号说明
100 硬盘背板
110 控制芯片
120 硬盘连接端口
130 集成电路总线通信接口
140 电源接口
150 第一熔断器
160 第二熔断器
170 传感器
180 硬盘信号灯
190 第二板间连接端口
20 主逻辑板
200 主板
210 信号控制器
220 基板管理控制器
230 第一板间连接端口
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图2至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明实施例的目的在于提供一种硬盘背板及控制板，用于解决现有技术中无法有效在服务器内风扇控制系统异常时提供有效保护的问题。
以下将详细阐述本实施例的一种硬盘背板及控制板的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的一种硬盘背板及控制板。
如图2所示，本发明提供一种硬盘背板100，所述硬盘背板100包括：一控制芯片110，一硬盘连接端口120以及一集成电路总线通信接口130。
于本实施例中，所述硬盘连接端口120与至少一个硬盘连接，所述硬盘连接端口120具有多个插入口，可以插入多个硬盘。
于本实施例中，所述集成电路总线通信接口130，用于与主板200相连。所述集成电路总线通信接口130为I2C总线通信接口。
于本实施例中，所述控制芯片110一端通过所述集成电路总线通信接口130插入连接的集成电路总线通信线与所述主板200相连，另一端与所述硬盘连接端口120相连，从所述主板200接收通信传输信号，并根据所述通信传输信号控制对应的硬盘信号灯180；其中，所述通信传输信号由所述主板200根据接收到的串行通用输入输出信号解析生成。
于本实施例中，所述控制芯片110可以采用多种现有芯片，例如PCA系列芯片，如PCA9555，本实施例中，以所述控制芯片110采用PCA9555控制芯片110为例进行举例说明。
于本实施例中，采用所述控制芯片110代替原来硬盘背板100上的CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，避免了CPLD的FW编写与FW管控。
而且所述控制芯片110仅通过所述集成电路总线通信接口130插入连接的集成电路总线通信线与所述主板200通信，也去掉了原来硬盘背板上的SGPIO连接器和JTAG连接器，仅仅增加一个控制芯片110(PCA9555)，简化了设计，减少了物料，降低了成本，降低了PCB的占用面积，尤其是1HD背板和2HDD背板，从根本上解决了背板布线的问题。
于本实施例中，所述控制芯片110从所述主板200接收通信传输信号，并根据所述通信传输信号控制对应的硬盘信号灯180，其中，所述通信传输信号由所述主板200根据接收到的串行通用输入输出信号(SGPIO)解析生成。
也就是说，所述主板200先对串行通用输入输出信号(SGPIO)进行解析，生成所述通信传输信号，将所述通信传输信号发送至所述硬盘背板100的控制芯片110即可，无需所述硬盘背板100对输入输出信号(SGPIO)进行解析处理。
其中，所述通信传输信号包括但不限于信号灯控制信号和熔断控制信号。
也就是说，所述硬盘背板100拿掉了CPLD，主板200上的CPLD解析好SGPIO后，通过I2C传递LED控制信号和EFUSE控制信号。
于本实施例中，所述控制芯片110还可以从所述硬盘连接端口120接收硬盘连接状态信号，并将所述硬盘连接状态信号反馈至所述主板200。
即通过硬盘背板100上的控制芯片110(PCA9555)收集硬盘信息，例如硬盘连接状态信号，并将所述硬盘信息反馈至所述主板200。
如图3和图5所示，于本实施例中，所述硬盘背板100还包括至少一传感器170，所述传感器170与所述集成电路总线通信接口130连接，将传感检测数据传输至所述主板200。
具体地，于本实施例中，所述传感器170包括但不限于温度传感器和电压传感器，也还可以包括其他硬盘背板100所需的传感器。
如图3所示，于本实施例中，所述硬盘背板100还包括：一电源接口140，一第一熔断器150和一第二熔断器160。
所述电源接口140用于与供电电源相连。
所述第一熔断器150一端与所述电源接口140相连，另一端分别与所述控制芯片110、所述硬盘连接端口120的第一电压端口相连，用于根据所述控制芯片110接收的所述通信传输信号对第一电压端口做熔断保护。
所述第二熔断器160，一端与所述电源接口140相连，另一端分别与所述控制芯片110、所述硬盘连接端口120的第二电压端口相连，用于根据所述控制芯片110接收的所述通信传输信号对第二电压端口做熔断保护。
如图4所示，本实施例还提供一种控制板，所述控制板包括：主板200(CPLD)和如上所述的硬盘背板100。
所述主板200接收串行通用输入输出信号，并对接收到的所述串行通用输入输出信号进行解析，生成所述通信传输信号。
具体地，如图4和图5所示，于本实施例中，所述主板200装设于一主逻辑板20(MLB，Main Logic Board)上，所述主逻辑板20还包括：一信号控制器210和一基板管理控制器220。
所述信号控制器210与所述主板200相连，生成所述串行通用输入输出信号并将所述串行通用输入输出信号发送至所述主板200。
其中，于本实施例中，所述信号控制器210为集成南桥(PCH，Platform ControllerHub)或主机总线适配器(HBA，Host Bus Adapter)。
也就是说，于本实施例中，从所述南桥或主机总线适配器发出的串行通用输入输出信号(SGPIO)直接进入主逻辑板20(MLB，Main Logic Board)上的主板200(CPLD)，主板200(CPLD)对接收到的所述串行通用输入输出信号进行解析，生成信号灯控制信号和熔断控制信号等通信传输信号，并将信号灯控制信号和熔断控制信号等发送至所述硬盘背板100的控制芯片110中，由控制芯片110进一步点亮对应的状态灯和Locate灯。
所以由所述主板200对串行通用输入输出信号进行解析，即可简化所述硬盘背板100。
于本实施例中，所述基板管理控制器220与所述主板200相连，通过所述主板200将基板管理控制信号传输至所述硬盘背板100。
于本实施例中，所述主逻辑板20还包括：一第一板间连接端口230(包括图5中的MLB板上与PCH相连SATA CONN0和SATA CONN1)；所述硬盘背板100还包括：一第二板间连接端口190(包括图5中的硬盘背板100上与硬盘连接端口120(HDD CONN)相连SATACONN0和SATA CONN1)，用于与所述第一板间连接端口230连接。
其中，所述主板200对串行通用输入输出信号进行解析的软件模块命名为PCA9555模块，对主板200编写的PCA9555模块进行仿真，CPLD输出的4HZ ACTIVE信号通过I2C传递到PCA9555控制芯片110的IO Pin脚，延时delay只有不到7ms，完全满足LED点灯要求，同时也满足100mS的熔断控制延时(EFUSE control delay)。
同时，我们可以进一步，使用MLB的CPLD的I2C访问2HDD背板上的其他器件，进一步仅少线缆的Pin数量。
此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的技术特征引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的结构和功能特征。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
综上所述，本发明去掉了HDD背板上的CPLD，避免了CPLD的FW编写与FW管控，同时也去掉了SGPIO连接器和JTAG连接器，仅仅增加一个控制芯片(PCA9555)，简化了设计，减少了物料，降低了成本，降低了PCB的占用面积，尤其是1HD背板和2HDD背板，从根本上解决了背板布线的问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种硬盘背板，其特征在于：所述硬盘背板包括：
一硬盘连接端口，与至少一个硬盘连接；
一集成电路总线通信接口，用于与主板相连；
一控制芯片，一端通过所述集成电路总线通信接口插入连接的集成电路总线通信线与所述主板相连，另一端与所述硬盘连接端口相连，从所述主板接收通信传输信号，并根据所述通信传输信号控制对应的硬盘信号灯；其中，所述通信传输信号由所述主板根据接收到的串行通用输入输出信号解析生成。
2.根据权利要求1所述的硬盘背板，其特征在于：所述控制芯片从所述硬盘连接端口接收硬盘连接状态信号，并将所述硬盘连接状态信号反馈至所述主板。
3.根据权利要求1所述的硬盘背板，其特征在于：所述硬盘背板还包括至少一传感器，所述传感器与所述集成电路总线通信接口连接，将传感检测数据传输至所述主板。
4.根据权利要求3所述的硬盘背板，其特征在于：所述传感器包括温度传感器和电压传感器。
5.根据权利要求1所述的硬盘背板，其特征在于：所述通信传输信号包括信号灯控制信号和熔断控制信号。
6.根据权利要1所述的硬盘背板，其特征在于：所述硬盘背板还包括：
一电源接口，用于与供电电源相连；
一第一熔断器，一端与所述电源接口相连，另一端分别与所述控制芯片、所述硬盘连接端口的第一电压端口相连，用于根据所述控制芯片接收的所述通信传输信号对第一电压端口做熔断保护；
一第二熔断器，一端与所述电源接口相连，另一端分别与所述控制芯片、所述硬盘连接端口的第二电压端口相连，用于根据所述控制芯片接收的所述通信传输信号对第二电压端口做熔断保护。
7.一种控制板，其特征在于：所述控制板包括：
一主板，接收串行通用输入输出信号，并对接收到的所述串行通用输入输出信号进行解析，生成一通信传输信号；
一如权利要求1至权利要求6任一权利要求所述的硬盘背板。
8.根据权利要求7所述的控制板，其特征在于：所述主板装设于一主逻辑板上，所述主逻辑板还包括：
一信号控制器，与所述主板相连，生成所述串行通用输入输出信号并将所述串行通用输入输出信号发送至所述主板；
一基板管理控制器，与所述主板相连，通过所述主板将基板管理控制信号传输至所述硬盘背板。
9.根据权利要求8所述的控制板，其特征在于：所述主逻辑板还包括：一第一板间连接端口；
所述硬盘背板还包括：一第二板间连接端口，用于与所述第一板间连接端口连接。
10.根据权利要求8所述的控制板，其特征在于：所述信号控制器为集成南桥或主机总线适配器。
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