CN110112699B

CN110112699B - 一种电源瞬断后芯片重新上电的方法及系统

Info

Publication number: CN110112699B
Application number: CN201910263201.3A
Authority: CN
Inventors: 段毅
Original assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2021-05-18
Anticipated expiration: 2039-04-02
Also published as: CN110112699A

Abstract

本发明公开了一种电源瞬断后芯片重新上电的方法及系统，涉及光传输设备技术领域，本发明通过电源瞬断后，监测母线电源的电压是否超出预设的门限范围，超出预设的门限范围时，关闭所有芯片电源的输出；监测母线电源电压和所有的芯片电源电压，监测到所有的芯片电源完全掉电、且监测到母线电源电压在预设的门限范围内时，按设定顺序打开所有芯片电源的输出，解决了电源瞬断后芯片重新上电问题。无论是正常的开电关电，还是电源瞬断等异常情况下，掉电重启后各芯片恢复工作正常，业务能够恢复。本发明提高了电信设备的可维护性，特别解决了偏远机房、无人值守机房在雷击、电池与市电的切换等情况下，板卡工作异常，需下站人工恢复设备的问题。

Description

一种电源瞬断后芯片重新上电的方法及系统

技术领域

本发明涉及光传输设备技术领域，具体涉及一种电源瞬断后芯片重新上电的方法及系统。

背景技术

现有的光传输设备一般由电源单元、风扇单元、业务单元等组成。电源单元输入48V直流或者220V交流电源，提供-48V直流电源给整个设备；业务单元一般由不同种类的线路、控制、交换等板卡组成，提供业务传输、管理等功能。

业务单元板卡在电源领域，输入-48V直流电源，通过隔离DC-DC电源模块转换为12V/5V，然后再转换为1.0V、1.5V、3.3V等，供给板卡上的各个芯片使用；另外，业务单元板卡需要设计不同电压电源的上电时序，以满足芯片对其供电电源的上电顺序、斜率等需求。

在某些场景下，比如雷击、电池与市电的切换等，会造成-48V电源毫秒级的瞬断。当-48V电源输入在瞬断时跌落、低于门限值时，隔离DC-DC电源模块输出电压异常，进而导致1.0V、1.5V、3.3V等掉电。在瞬断时间t后，-48V电源输入重新高于门限值时，隔离DC-DC电源模块输出电压正常，1.0V、1.5V、3.3V等重新上电。在瞬断时间t满足一定条件时，1.0V、1.5V、3.3V等电源某个或某几个电源存在掉电不完全，又重新上电的情形，不满足芯片对其供电电源的上电顺序、斜率等需求，从而造成芯片异常，现象为板卡掉电重启异常、业务不能恢复，严重影响电信级设备的稳定性、可维护性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种电源瞬断后芯片重新上电的方法及系统，实现电源瞬断后芯片自动重新上电。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种电源瞬断后芯片重新上电的方法，包括以下步骤：

S1，将电源输入的电压转换为板卡的母线电源电压并输出至板卡；

S2，将母线电源的电压转换为板卡上各芯片的芯片电源电压并输出至各芯片；

S3，监测母线电源的电压是否超出预设的门限范围，超出预设的门限范围时，关闭所有芯片电源的输出；

S4，监测母线电源电压和所有的芯片电源电压，监测到所有的芯片电源完全掉电、且监测到母线电源电压在预设的门限范围内时，按设定顺序打开所有芯片电源的输出。

在上述方案的基础上，所述电源输入的电压为-48V，板卡的母线电源电压为12V或5V，板卡上各芯片的芯片电源电压为1.0V、1.5V或3.3V。

在上述方案的基础上，S3具体包括以下步骤：

监测母线电源的电压是否超出预设的门限范围，所述预设的门限范围为标准电压的95％～105％；

当监测电压在95％～105％时，输出ok；

当监测电压在10％～95％或大于105％时，输出error，并关闭所有芯片电源的输出；

当监测电压在0～10％时，输出null，并关闭所有芯片电源的输出。

在上述方案的基础上，S4具体包括以下步骤：

关闭所有芯片电源的输出后，监测母线电源电压和所有的芯片电源电压并获取监测结果；

所有的芯片电源监测结果均为null、且监测到母线电源电压监测结果为ok时，按设定顺序打开第一个芯片电源的输出；

监测并获取打开后的第一个芯片电源电压的监测结果，若为ok，继续按设定顺序打开下一个芯片电源的输出，直至打开所有芯片电源的输出；若为error或null，计重试次数加1，重试次数小于等于设定次数时，返回步骤S3，重试次数超过设定次数时，上报硬件故障告警。

本发明还提供一种电源瞬断后芯片重新上电的系统，包括：

隔离电源组件，其用于：将电源输入的电压转换为板卡的母线电源电压并输出至板卡；

非隔离电源组件，其用于：将母线电源的电压转换为板卡上各芯片的芯片电源电压并输出至各芯片；

电源监控组件，其用于：初始监测状态下，监测母线电源的电压是否超出预设的门限范围；监测所有的芯片电源是否完全掉电；监测到完全掉电后，继续监测母线电源电压和所有的芯片电源电压是否在预设的门限范围内；

时序控制组件，其用于：在电源监控组件监测母线电源的电压超出预设的门限范围时，关闭所有芯片电源的输出；在电源监控组件监测到所有的芯片电源完全掉电、且监测到母线电源电压在预设的门限范围内时，按设定顺序打开所有芯片电源的输出。

在上述方案的基础上，所述电源监控组件具体用于：

监测母线电源的电压是否超出预设的门限范围，所述预设的门限范围为标准电压的95％～105％；当监测电压在95％～105％时，输出ok；当监测电压在10％～95％或大于105％时，输出error；当监测电压在0～10％时，输出null；

所述时序控制组件具体用于：

所述电源监控组件输出error或null时，关闭所有芯片电源的输出。

在上述方案的基础上，所述时序控制组件具体还用于：

关闭所有芯片电源的输出后，获取电源监控组件输出的监测结果：

电源监控组件输出的所有芯片电源电压的监测结果均为null、且母线电源电压的监测结果为ok时，按设定顺序打开第一个芯片电源的输出；

打开第一个芯片电源后，获取电源监控组件输出的第一个芯片电源电压的监测结果：

若为ok，继续按设定顺序打开下一个芯片电源的输出，直至打开所有芯片电源的输出；若为error或null，返回重试，且计重试次数加1。

在上述方案的基础上，所述时序控制组件还用于：重试次数超过设定次数时，上报硬件故障告警。

在上述方案的基础上，所述非隔离电源组件包括多个DC-DC电源模块和低压差线性稳压器。

在上述方案的基础上，所述电源监控组件包括多路模拟数字转换器。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过电源瞬断后，监测母线电源的电压是否超出预设的门限范围，若超过，关闭所有芯片电源的输出；所有芯片电源完全掉电后，且监测电压符合条件的情况下，按设定顺序打开所有芯片电源的输出，解决了电源瞬断后芯片重新上电问题。无论是正常的开电关电，还是电源瞬断等异常情况下，掉电重启后各芯片恢复工作正常，业务能够恢复。本发明提高了电信设备的可维护性，特别解决了偏远机房、无人值守机房在雷击、电池与市电的切换等情况下，板卡工作异常，需下站人工恢复设备的问题。

附图说明

图1本发明实施例的光传输设备单元示意图；

图2本发明实施例的板卡对不同时间长度的-48V电源中断的结果示意图；

图3本发明实施的电源瞬断后芯片重新上电的方法的流程示意图；

图4本发明实施例的电源瞬断后芯片重新上电的系统的结构示意图；

图5本发明实施的电源瞬断后芯片重新上电的方法的具体工作流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

首先介绍本发明实施例的应用场景：

图1为本发明实施例的光传输设备单元示意图，由电源单元、风扇单元、业务单元等组成。电源单元输入48V直流或者220V交流电源，提供-48V直流电源给整个设备；业务单元一般由不同种类的线路、控制、交换等板卡组成，提供业务传输、管理等功能；风扇单元完成整机的散热功能。

图2本发明实施例的的板卡在不同时间长度的-48V电源中断的结果示意图，有3种不同结果：

1)电源中断时间t小于T₀，板卡不受影响，工作正常；

2)电源中断时间t大于T₀，小于T₁时，板卡部分芯片工作异常，板卡业务无法恢复；

3)电源中断时间t大于T₁，板卡等同于重新上电，重启后工作正常。

本发明实施例的的应用场景即为解决：电源中断时间t大于T₀，小于T₁时，板卡部分芯片工作异常，板卡业务无法恢复的问题。

图3为本发明实施例的电源瞬断后芯片重新上电的方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

S1，将电源输入的-48V电压转换为12V或5V电压输出，作为板卡的母线电源；

S2，将母线电源12V或5V电压转换为1.0V、1.5V或3.3V电压，作为板卡上各芯片的芯片电源；

图4为本发明实施例的电源瞬断后芯片重新上电的系统的结构示意图，包括隔离电源组件、非隔离电源组件、电源监控组件、时序控制组件。

隔离电源组件将输入-48V电源转换为12V或者5V输出，作为板卡的电源母线。

非隔离电源组件由多个DC-DC电源模块/芯片、LDO(low drop out regulator，低压差线性稳压器)等组成，将母线12V或者5V转换为1.0V、1.5V、3.3V等，供给板卡上的各个芯片使用。

电源监控组件主要由多路ADC组成，将母线及其它电源进行模数转换，并跟设定的偏差范围进行比较，当监测电压在95％～105％范围时输出ok，当监测电压在10％～95％或者大于105％范围时输出err or、当监测电压在0～10％范围时输出null。

时序控制组件根据电源监控组件提供的各电源状态，可将所有非隔离电源组件的使能关闭；在满足条件时，可按照一定的时序，控制非隔离电源组件的各DC-DC电源模块/芯片、LDO的使能打开，使板卡1.0V、1.5V、3.3V等电源的上电顺序满足各芯片的要求。

图5为本发明实施例的电源瞬断后芯片重新上电的方法的具体工作流程示意图。

首先，进入100状态，电源监控组件监测母线电压是否在门限范围内，如果检测到状态为error或者null，跳转至101状态，通过时序控制组件关闭所有非隔离电源组件的输出；如果检测到状态为ok，等待102状态。

进入101状态后，一个分支状态机跳转至100状态，另一个分支状态机跳转至102状态。

进入102状态后，监测所有非隔离电源组件的输出电压，当所有电压均ok时，跳转至100状态；当存在电压为error时，继续跳回102状态；当所有电压均为null时，等待100状态。当100状态ok，且102状态为null时，跳转至103状态。

进入103状态后，时序控制组件打开第一个非隔离电源输出使能，跳转至104状态。

进入104状态后，电源监控组件检测第一个非隔离电源输出电压，当电压为ok时，时序控制组件依次打开第二个、第三个电源非隔离电源输出电压…，跳转至106状态；当电压为Error/null时，重试计数(N)+1，当N不超出设定值(比如10次)时，跳转至100状态，当N超过设定值时跳转至105状态。

进入105状态后，上报硬件故障告警，然后结束流程。

进入106状态后，时序控制组件打开最后一个非隔离电源输出使能，跳转至104状态。

进入107状态后，电源监控组件检测最后一个非隔离电源输出电压，当电压为ok时，跳转至100状态；当电压为Error/null时，重试计数(N)+1，当N不超出设定值(比如10次)时，跳转至100状态，当N超过设定值时跳转至108状态。

进入108状态后，上报硬件故障告警，然后结束流程。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现电源瞬断后芯片重新上电的方法的所有方法步骤或部分方法步骤。

本发明实现上述电源瞬断后芯片重新上电的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现电源瞬断后芯片重新上电的方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、视频数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种电源瞬断后芯片重新上电的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S4，关闭所有芯片电源的输出后，监测母线电源电压和所有的芯片电源电压并获取监测结果；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电源输入的电压为-48V，板卡的母线电源电压为12V或5V，板卡上各芯片的芯片电源电压为1.0V、1.5V或3.3V。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S3具体包括以下步骤：

当监测电压在95％～105％时，输出ok；

4.一种电源瞬断后芯片重新上电的系统，其特征在于，包括：

时序控制组件，其用于：在电源监控组件监测母线电源的电压超出预设的门限范围时，关闭所有芯片电源的输出；关闭所有芯片电源的输出后，获取电源监控组件输出的监测结果；电源监控组件输出的所有芯片电源电压的监测结果均为null、且母线电源电压的监测结果为ok时，按设定顺序打开第一个芯片电源的输出；打开第一个芯片电源后，获取电源监控组件输出的第一个芯片电源电压的监测结果，若为ok，继续按设定顺序打开下一个芯片电源的输出，直至打开所有芯片电源的输出；若为error或null，返回重试，且计重试次数加1，重试次数超过设定次数时，上报硬件故障告警。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电源监控组件具体用于：

所述时序控制组件具体用于：

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述非隔离电源组件包括多个DC-DC电源模块和低压差线性稳压器。

7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电源监控组件包括多路模拟数字转换器。