CN110515882A - 一种获取外设插槽板卡温度的pxie机箱系统及方法 - Google Patents

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于治楼
张孝飞
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Abstract

本发明涉及PXIE总线系统领域，具体提供了一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统及方法。与现有技术相比，本发明的获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统由背板和外设板卡组成，所述外设板卡安装在背板上；所述背板上还设置有机箱管理控制器；所述外设板卡上设有MCU芯片以及温度传感器，MCU芯片与温度传感器相连；所述背板中机箱管理控制器通过SMBUS总线与外设板卡中的MCU芯片相连，用于实现背板中机箱管理控制器对外设板卡温度信息的获取。利用的PXIE和SMBUS总线的特点，实现了对系统散热的精准控制，具有良好的推广价值。

Description

一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统及方法
技术领域
本发明涉及PXIE总线系统领域，具体提供一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统及方法。
背景技术
SMBus(System Management Bus,系统管理总线)是1995年由Intel提出的，应用于移动PC和桌面PC系统中的低速率通讯。希望通过一条廉价并且功能强大的总线(由两条线组成)，来控制主板上的设备并收集相应的信息。SMBus是System Management Bus的缩写，译为系统管理总线，SMBus是一种二线制串行总线，1996年第一版规范开始商用。它大部分基于I2C总线规范。和I2C一样，SMBus不需增加额外引脚，创建该总线主要是为了增加新的功能特性，但只工作在100kHz且专门面向智能电池管理应用。它工作在主/从模式:主器件提供时钟，在其发起一次传输时提供一个起始位，在其终止一次传输时提供一个停止位；从器件拥有一个唯一的7或10位从器件地址
随着PXIE总线系统技术的发展，其应用也越来越多，除了典型的应用领域外，很多新型领域也开始采用PXIE总线系统技术。
目前来说，传统PXIE总线整机系统中机箱管理只能识别出背板的温度，无法获取插槽中板卡温度，以背板的温度来控制系统风扇散热将很有很大的误差。如何既能识别出背板的温度又能识别出插槽中板卡的温度来控制风扇转速以实现系统散热的精准度，是现有技术中亟需解决的问题。
发明内容
本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种设计合理，安全适用的获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统。
本发明进一步的技术任务是提供一种实用性强的获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统由背板和外设板卡组成，所述外设板卡安装在背板上；
所述背板上还设置有机箱管理控制器；
所述外设板卡上设有MCU芯片以及温度传感器，MCU芯片与温度传感器相连；
所述背板中机箱管理控制器通过SMBUS总线与外设板卡中的MCU芯片相连，用于实现背板中机箱管理控制器对外设板卡温度信息的获取。
进一步的所述的外设板卡槽位设有判断信号，外设板卡中MCU芯片读取上述判断信号的高低电平状态来判断外设板卡所在槽位。
作为优选，所述判断信号为GA0、GA1、GA2、GA3和GA4。
作为优选，所述外设板卡中MCU芯片根据槽位号来代表自身SMBUS地址的低五位，高三位采用011来表示，用于确认整个系统中不同槽位的外设板卡SMBUS地址范围。
进一步的，所述MCU芯片为单片机、CPLD或FPGA。
进一步的，所述外设板卡为机箱中所有外设插槽板卡。
一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱方法，在背板上安装有若干外设板卡和机箱管理控制器，所述每个外设板卡上设置有MCU芯片和温度传感器；
在外设板卡中的温度传感器感知到其内部的温度，并将该信息传递到所述MCU芯片中进行存储；背板中的机箱管理控制器通过SMBUS总线来访问外设板卡中的MCU芯片，MCU芯片将进行存储的温度信息通过SMBUS总线传输给背板中的机箱管理控制器，背板上机箱管理控制器以此实现对外设板卡温度信息的获取。
进一步的，通过设置外设板卡判断信号，外设板卡中MCU芯片读取判断信号的高低电平状态判断出外设板卡所在槽位，MCU芯片根据槽位号代表自身SMBUS地址的低五位，其他高三位采用011来表示，如此确认不同槽位的外设板卡SMBUS地址范围。
进一步的，所述判断信号为GA0、GA1、GA2、GA3和GA4。
进一步的，所述MCU芯片为单片机、CPLD或FPGA。
本发明的获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统及方法和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
(1)本发明最大的有益效果为通过在外设板卡中设置温度传感器和MCU芯片，将不同槽位中的外设板卡温度通过温度传感器感知，传递到MCU芯片；背板的机箱管理控制器再通过SMBUS总线连接到每个外设板卡中MCU芯片，从外设板卡MCU芯片处获得每个外设板卡的温度，实现背板中机箱管理控制器对所有板卡温度信息的获取，综合判断系统温度情况来控制系统风扇转速的方式，进而控制机箱不同风扇进行散热，实现对系统散热高度精准控制。
(2)使用PXIE机箱，串行总线的数据传输速率更快，扩展性更好，保真性更高；相邻模块间仅使用1条本地总线进行连接，且仅使用段号，无需使用设备号，更加方便快捷。
(3)本系统具有安装方便，设计合理，方便检修，操作简单等优点。
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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
附图1是一种PXIE机箱中获取外设插槽板卡温度的系统的结构示意图；
附图2是图1中一个具体的实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案，下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
下面给出一个最佳实施例：
如图1、2所示，本实施例中的获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统由背板和3个外设板卡组成，外设板卡在本实施例中为DA板卡，3个DA板卡均安装在系统背板上。
系统背板上还安装有机箱管理控制器，机箱管理控制器本实施例中采用FPGA芯片，且每个DA板卡上均设有FPGA以及温度传感器，DA板卡中的FPGA与温度传感器相连，将位于不同槽位中的DA板卡的温度通过温度传感器感知，传递到FPGA中。系统背板中FPGA芯片通过SMBUS总线与每个DA板卡中的FPGA相连，从DA板卡中FPGA处获得每个DA板卡的温度，实现系统背板中FPGA芯片对这3个DA板卡温度信息的获取，综合判断系统背板和3个DA板卡的温度情况来控制系统风扇转速的方式，进而控制机箱不同风扇进行散热，实现对系统散热高度精准控制。
在PXIE规范中规定了板卡槽位判断信号为GA0、GA1、GA2、GA3和GA4。所以在系统背板和DA板卡中根据此判断信号进行设计，使DA板卡中的FPGA读取这五个信号的高低电平状态来判断出这3个DA板卡所在的槽位，每个DA板卡中的FPGA再根据槽位号来代表自身SMBUS地址的低五位，高三位则采用011来表示，进而则确定了整个系统中不同槽位的DA板卡的SMBUS地址范围。
基于上述系统，此系统的获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱方法为：在系统背板上安装有3个DA板卡和一个FPGA芯片，每个DA板卡上都设置有FPGA和温度传感器。每个温度传感器感知各自DA板卡的温度，并将此信息传送给各自的DA板卡中的FPGA，并在DA板卡中的FPGA中进行储存。系统背板上的FPGA芯片通过SMBUS总线访问每个DA板卡中的FPGA，从DA板卡中FPGA处获得每个DA板卡的温度，实现系统背板中FPGA芯片对这3个DA板卡温度信息的获取，综合判断系统背板以及这3个DA板卡中的温度情况来控制系统风扇转速的方式，进而控制机箱不同风扇进行散热，实现对系统散热高度精准控制。
在PXIE规范中还规定了板卡槽位判断信号为GA0、GA1、GA2、GA3和GA4。所以在系统背板和3个DA板卡中根据此判断信号进行设计，使DA板卡中的FPGA读取这五个信号的高低电平状态来判断出这3个DA板卡所在的槽位，DA板卡中FPGA再根据槽位号来代表自身SMBUS地址的低五位，高三位则采用011来表示，进而则确定了整个系统中不同槽位的DA板卡的SMBUS地址范围。
采用FPGA芯片并作为SMBUS主设备，每个外设的DA板卡上的FPGA作为SMBUS从设备，每个DA板卡通过GA0-GA4信号加上高三位011构成系统中唯一的SMBUS地址。例如左侧第一个槽位SMBUS地址为0x61(01100001)高三位是011，低5位是00001，第二个槽位SMBUS地址为0x62(01100010)，最后一个为0x7F(01111111)。系统背板机箱管理控制器也采用FPGA芯片，系统背板中的FPGA芯片通过访问这3个DA板卡上的SMBUS从设备FPGA芯片获得这3个DA板卡的温度信息，并根据这些温度信息判断系统中哪个位置需要提高或者降低风扇转速，来实现系统高精度散热控制。
上述具体的实施方式仅是本发明具体的个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体的实施方式，任何符合本发明的一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统及方法权利要求书的且任何所述技术领域普通技术人员对其做出的适当变化或者替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统，其特征在于：由背板和外设板卡组成，所述外设板卡安装在背板上；
所述背板上还设置有机箱管理控制器；
所述外设板卡上设有MCU芯片以及温度传感器，MCU芯片与温度传感器相连；
所述背板中机箱管理控制器通过SMBUS总线与外设板卡中的MCU芯片相连，用于实现背板中机箱管理控制器对外设板卡温度信息的获取。
2.根据权利要求1所述的一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统，其特征在于：所述的外设板卡槽位设有判断信号，外设板卡中MCU芯片读取上述判断信号的高低电平状态来判断外设板卡所在槽位。
3.根据权利要求2所述的一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统，其特征在于：所述判断信号为GA0、GA1、GA2、GA3和GA4。
4.根据权利要求3所述的一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统，其特征在于：所述外设板卡中MCU芯片根据槽位号来代表自身SMBUS地址的低五位，高三位采用011来表示，用于确认整个系统中不同槽位的外设板卡SMBUS地址范围。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统，其特征在于：所述MCU芯片为单片机、CPLD或FPGA。
6.根据权利要求5所述的一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱系统，其特征在于：所述外设板卡为机箱中所有外设插槽板卡。
7.一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱方法，其特征在于：在背板上安装有若干外设板卡和机箱管理控制器，所述每个外设板卡上设置有MCU芯片和温度传感器；
在外设板卡中的温度传感器感知到其内部的温度，并将该信息传递到所述MCU芯片中进行存储；背板中的机箱管理控制器通过SMBUS总线来访问外设板卡中的MCU芯片，MCU芯片将进行存储的温度信息通过SMBUS总线传输给背板中的机箱管理控制器，背板上机箱管理控制器以此实现对外设板卡温度信息的获取。
8.根据权利要求7所述的一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱方法，其特征在于：通过设置外设板卡判断信号，外设板卡中MCU芯片读取判断信号的高低电平状态判断出外设板卡所在槽位，MCU芯片根据槽位号代表自身SMBUS地址的低五位，其他高三位采用011来表示，如此确认不同槽位的外设板卡SMBUS地址范围。
9.根据权利要求7或8所述的一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱方法，其特征在于：所述判断信号为GA0、GA1、GA2、GA3和GA4。
10.根据权利要求9所述的一种获取外设插槽板卡温度的PXIE机箱方法，其特征在于：所述MCU芯片为单片机、CPLD或FPGA。
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