CN110633240A - 可检测热插拔次数的电子系统 - Google Patents

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Abstract

一种可检测热插拔次数的电子系统，包括主机装置、周边装置以及至少一个存储装置。主机装置包括控制器以及至少一个连接插座。控制器具备至少一个检测引脚。每个连接插座耦接对应的检测引脚。周边装置包括连接器。连接器用以可热插拔地与主机装置的连接插座相互电性连接。存储装置用以存储周边装置中连接器的插入次数。当控制器利用检测引脚而获知周边装置的连接器连接至主机装置的连接插座时，控制器从存储装置中读取并增加周边装置中连接器的插入次数。

Description

可检测热插拔次数的电子系统
技术领域
本发明涉及一种硬件检测技术，且特别涉及一种记录连接器和/或连接插座的插入次数的电子系统。
背景技术
以现今技术来说，许多计算机设备的周边装置皆支援热插拔(hot swapping)功能。也就是说，在不关闭计算机设备的电源的情况下，支援热插拔功能的周边装置可插入到计算机设备中或从计算机设备拔除。目前已有多种硬件传输协定支援此功能，例如是：ExpressCard协定、快捷外设互联标准(PCIe)协定、通用序列总线(Universal Serial Bus；USB)协定、序列式先进技术附接(SATA)协定…等。
为了因应特殊的需求，周边装置可能被经常性地进行热插拔。一般来说，周边装置的连接器皆有插拔的次数限制，以避免连接器因多次插拔而磨损并失去其效用。连接器的插入次数受到物理性的限制而影响到其体积、金属端点的磨损及电子传导的特性，并且每个厂商所生产的连接器的寿命(插入次数)因其品质、工艺与材料的差异亦有所不同。然而，目前的周边装置或其连接器通常并不具备呈现插入次数的记录与存取的功能，因而无法得知周边装置在热插拔功能上的稳定性与可靠度。
发明内容
本发明提供一种可检测热插拔次数的电子系统，其可对周边装备的连接器的插入次数进行记录与存取，让电子系统的维护人员可通过连接器的插入次数判断周边装置与电子系统的寿命及稳定性。
本发明的可检测热插拔次数的电子系统包括主机装置、周边装置及存储装置。主机装置包括控制器以及至少一个连接插座。控制器具备至少一个检测引脚。每个连接插座耦接对应的检测引脚。周边装置包括连接器。连接器用以可热插拔地与主机装置的连接插座相互电性连接。存储装置存储周边装置中连接器的插入次数。当控制器利用检测引脚而获知周边装置的连接器连接至主机装置的连接插座时，控制器从存储装置中读取并增加周边装置中连接器的插入次数。
基于上述，本发明实施例所述的电子系统可在周边装置的连接器、主机装置的连接插座和/或主机装置本身设置存储装置(例如是电子抹除式可复写只读存储器(EEPROM)的非易失性存储器)，主机装置中的控制器利用这些存储装置来记录与存取连接器和/或连接插座的插入次数。换句话说，本发明实施例的电子系统记录连接器和/或连接插座的插入次数来作为其的磨损程度与寿命限制的判别依据。如此一来，电子系统可利用已记录的插入次数来提醒维护人员连接器和/或连接插座是否达到产品寿命的限制，维护人员可以利用连接器和/或连接插座的插入次数来决定是否更换连接器和/或连接插座，从而增加整理电子系统整体的寿命、稳定性与可靠度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明第一实施例的一种电子系统的示意图。
图2是依照本发明第二实施例的一种电子系统的示意图。
附图标记说明：
100、200：电子系统
110、210：主机装置
111、211：总线切换电路
112、212：控制器
114、116、118、214、216、218：连接插座
120-1～120-3、220-1～220-3：周边装置
122、124、126、222、224、226：连接器
132、134、136、230：存储装置
GPIO1～GPIO3：检测引脚
BUS1：第一总线
BUS21、BUS22、BUS23：第二总线
GND：接地电压
具体实施方式
图1是依照本发明第一实施例的一种电子系统100的示意图。电子系统100主要包括主机装置110、至少一个周边装置(如，周边装置120-1、120-2及120-3)以及至少一个存储装置(如，存储装置132、134及136)。主机装置110可以是个人电脑、大型服务器、刀锋服务器…等。周边装置可以是采用符合热插拔的硬件，这种硬件可使用在自订义、或使用者符合具备热插拔功能的相关硬件传输协定(如，ExpressCard协定、快捷外设互联标准(PCIe)协定、通用序列总线(USB)协定、序列式先进技术附接(SATA)协定)。例如，周边装置可以是固态硬盘(SSD)、具备图形处理器的独立显示卡、转接卡等各式附加卡、拇指碟、替换式保险丝…等。应用本实施例者可依其需求调整周边装置所使用的协定及其应用技术，并不限制于此。
特别说明的是，应用本实施例并不限制电子系统、主机装置以及周边装置的设备应用类型，只要主机装置具备连接插座且周边装置具备与连接插座相对应的连接器即可实现本发明实施例。此外，应用本实施例者可依其需求而调整存储装置132、134及136的设置位置，只要存储装置132、134及136设置在电子系统100中且可与主机装置110中的控制器112相互通信即可。例如，图1中的存储装置132设置在周边装置120-1中；存储装置134及136分别设置在周边装置120-2及120-3的连接器124与126中；图2中的存储装置230设置在主机装置210中。
主机装置110主要包括控制器112以及至少一个连接插座(如，连接插座114、116及118)。控制器112可以是基板管理控器(BMC)、芯片组、或是位于主机装置110中的控制单元。控制器112具备至少一个检测引脚(如，检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3)。本实施例的检测引脚可以利用通用型输入输出(General-purpose input/output；GPIO)引脚实现。每个连接插座114、116及118耦接对应的检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3。周边装置120-1至120-3分别包括连接器122、124及126。连接器122、124及126可热插拔地与主机装置110的连接插座114、116、118相互电性连接。
控制器112利用这些检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3而获知周边装置122、124或126的连接器是否连接至主机装置110的连接插座114、116或136。应用本实施例者可将连接器122、124及126中与检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3相对应的引脚连接至特定电压电平(如，接地电压GND或电源电压)。控制器112可利用检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3的电位高低来得知周边装置120-1～120-3是否已确实连接。举例而言，周边装置120-1～120-3的连接器122、124及126中与检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3相对应的引脚连接至接地电压GND。当本实施例的检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3并未连接到周边装置120-1～120-3的连接器122、124及126时(亦即，检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3为浮接)，检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3呈现为第一电压电平(例如，高电压电平)。相对地，当本实施例的检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3与周边装置120-1～120-3的连接器122、124及126相互电性连接时，检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3将会因连接至接地电压GND而呈现为第二电压电平(例如，低电压电平)。如此一来，控制器112便可利用检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3的电压电平的变化来得知连接器122、124或126是否电性连接至连接器122、124或126。
主机装置110还包括总线切换电路111。总线切换电路111受控于控制器112。本实施例的总线切换电路111与控制器112之间是以第一总线BUS1相连；总线切换电路111与各个连接插座114、116及118之间是以第二总线BUS21、BUS22与BUS23相连。第一总线BUS1、第二总线BUS21、BUS22与BUS23皆用来与已连接的周边设备120-1、120-2和/或120-3中的存储装置132、134和/或136相互通信、读取或写入相应连接器122、124和/或126的插入次数。本实施例的第一总线BUS1、第二总线BUS21、BUS22与BUS23是以系统管理总线(SMBUS)或是集成电路总线(Inter-Integrated Circuit；I2C)来实现，应用本实施例者可依其需求来调整上述总线的通信协定类型。
当控制器112利用检测引脚GPIO1、GPIO2及GPIO3其中的一而获知周边装置120-1、120-2、及120-3相应的连接器122、124及126其中的一连接至主机装置110的连接插座114、116及118其中的一时，控制器112从相对应的存储装置132、134及136其中的一当中读取并增加周边装置120-1～120-3中连接器122、124及126其中的一的插入次数。本实施例的存储装置132存储有周边装置120-1中连接器122对任何连接插座的插入次数；存储装置134存储有周边装置120-2中连接器124对任何连接插座的插入次数；存储装置136存储有周边装置120-1中连接器126对任何连接插座的插入次数。
在此举例以说明周边装置120-1插入主机装置110的连接插座114时的详细操作。在主机装置110并未与周边装置120-1、120-2、与120-3相互电性连接的情况下，当周边装置120-1的连接器122连接至主机装置110的连接插座114时，控制器112利用总线切换电路111以将第一总线BUS1与第二总线BUS21相互电性连接，使得控制器112能够控制周边装置120-1中的存储装置132。然后，控制器112从存储装置132读取连接器122的插入次数(例如，数值“014”)，借此得知连接器122与同类型的连接插座相互电性连接的次数。然后，控制器112还将所读取的插入次数(数值“014”)增加一个单位(如，数值“015”)，并回存至存储装置132。如此一来，等到下次连接器122连接至连接插座114时，控制器112便会获得更新后的插入次数(数值“015”)。当周边装置120-2及120-3插入主机装置110的相应连接插座116及118时，控制器112亦会进行上述操作以获得相应连接器124及126的插入次数，并回存更新后的插入次数至存储装置124及126。
本实施例的周边装置120-1是将存储装置132设置于周边装置120-1本体中，而非设置在连接器122上。如此一来，当控制器112检测周边装置120-1中连接器122的插入次数否超过预设安全值时，控制器112发出警示信息以提示电子系统100的维护人员需要更换整个周边装置120-1。或是，维护人员在获知警示信息后，便以物理方式更换周边装置120-1的连接器122。然后，在周边装置120-1与主机装置110相互电性连接时，维护人员通过控制器112以将存储装置132中的数值进行清空或设定为特定数值(如，设定为数值“1”以记录此次的插入次数)。
本实施例的周边装置120-2及120-3则是将存储装置134与136设置于连接器124与134中，且周边装置120-2及120-3可通过物理方式来更换连接器124与134。如此一来，当控制器112检测周边装置120-2或120-3中连接器124或126的插入次数否超过预设安全值时，控制器112发出警示信息以提示电子系统100的维护人员需要更换周边装置120-2或120-3的连接器124及126。当连接器124及126被更换后，被更换的连接器124及126中的存储装置134及136中的插入次数预设为“0”。
主机装置110通常为不断电设备，因此是在主机装置110在上电的情况下插拔周边设备120-1～120-3，使得周边设备120-1～120-3中各个连接器122、124及126的插入次数能正确记录在对应的存储装置132、134及136中。考量到主机装置110在停机维修时会有更换周边设备120-1～120-3的情形，因此当主机装置110断电后重新上电时，控制器112也会在获知周边装置120-1～120-3的连接器122、124和/或126连接至主机装置110的连接插座114、116和/或118后，从存储装置132、134和/或136中读取周边装置120-1～120-3中连接器122、124和/或126的插入次数，并增加插入次数(如，将插入次数加一)以回存到存储装置132、134和/或136中。如此一来，可确保主机装置110断电后周边设备120-1～120-3被替换而未被计算到连接器122、124和126的插入次数。
图1的存储装置132、134及136分别设置于周边装置120-1～120-3中，应用本实施例者亦可将存储装置设置于主机装置当中，如图2所示。图2是依照本发明第二实施例的一种电子系统200的示意图。电子系统200包括主机装置210以及周边装置220-1～220-3。本实施例的存储装置230设置在主机装置210中。换句话说，存储装置230除了总线切换控制器211、控制器212以及连接插座214、216及218以外，还包括存储装置230。如此一来，控制器211便可在周边装置220-1～220-3对应的连接器222、224和/或226插入到连接插座214、216和/或218时，利用存储装置230记录周边设备220-1～220-3以及与其相对应的连接器222、224和/或226的插入次数。详细来说，控制器212可通过第二总线BUS21、BUS22和/或BUS23得知已连接的周边设备220-1～220-3的识别特征码，并从存储装置230以上述的识别特征码来读取并查询连接器222、224和/或226相应的插入次数，将此插入次数加1并回存到存储装置230，从而记录与更新每个连接器的插入次数。
图2中的电子系统200还可通过控制器212以及存储装置230来记录连接插座214、216和/或218的插入次数。连接插座214、216和218亦具备及产品寿命，维护人员亦可利用物理方式来更换主机装置210上的连接插座214、216和218。因此，当周边装置220-1～220-3电性连接至连接插座214、216和/或218时，控制器230便利用存储装置230以读取并查询连接插座214、216和/或218相对应的插入次数，将此插入次数加1并回存到存储装置230，从而记录与更新每个连接插座214、216和/或218的插入次数。
当连接插座214、216和/或218的插入次数超过预设安全值时，控制器212亦可发出警示信息以通知维护人员来替换连接插座214、216和/或218。在替换连接插座214、216和/或218后，维护人员可通过控制器212以将存储装置230中与连接插座214、216和/或218相对应的插入次数清空。
于符合本发明的其他实施例中，主机装置中的各个连接器和/或连接插座亦可包括各自的存储装置，借此分别记录连接器和/或连接插座各自的插入次数。于符合本发明的其他实施例中，除了各个连接器和/或连接插座亦可包括各自的存储装置以外，主机装置亦可设置自身的存储装置(或称为，内存存储器)。内存存储器可以是非易失性存储器(如，EEPROM或SSD)。并且，主机装置的控制器可利用及自身的存储装置(内存存储器)来设立每个周边装置与每个连接插座的插入次数的数据库或相关的表格数据，以供维护人员查询检阅，从而精确地得知每个连接器和连接插座的稳定性与可靠度。
综上所述，本发明实施例的电子系统可在周边装置的连接器、主机装置的连接插座和/或主机装置本身设置存储装置(例如是电子抹除式可复写只读存储器的非易失性存储器)，主机装置中的控制器利用这些存储装置来记录与存取连接器和/或连接插座的插入次数。换句话说，本发明实施例的电子系统记录连接器和/或连接插座的插入次数来作为其的磨损程度与寿命限制的判别依据。如此一来，电子系统可利用已记录的插入次数来提醒维护人员连接器和/或连接插座是否达到产品寿命的限制，维护人员可以利用连接器和/或连接插座的插入次数来决定是否更换连接器和/或连接插座，从而增加整理电子系统整体的稳定性与可靠度。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电子系统，包括：
主机装置，包括：
控制器，具备至少一个检测引脚；以及
至少一个连接插座，每个连接插座耦接对应的所述检测引脚，
周边装置，包括连接器，所述连接器用以可热插拔地与所述主机装置的所述连接插座相互电性连接；以及
至少一个存储装置，用以存储所述周边装置中所述连接器的插入次数，
其中，当所述控制器利用所述检测引脚而获知所述周边装置的所述连接器连接至所述主机装置的所述连接插座时，所述控制器从所述存储装置中读取并增加所述周边装置中所述连接器的所述插入次数。
2.如权利要求1所述的电子系统，其中每个存储装置设置于每个周边装置中。
3.如权利要求2所述的电子系统，所述主机装置还包括：
总线切换电路，受控于所述控制器，
其中当所述周边装置的所述连接器连接至所述主机装置的所述连接插座时，所述控制器利用所述总线切换电路以控制已连接的所述周边装置中的所述存储装置并从其读取所述连接器的所述插入次数，将所读取的所述插入次数加一并回存至所述存储装置中。
4.如权利要求3所述的电子系统，其中所述总线切换电路以及所述控制器之间以第一总线相互耦接，且每个连接插座通过第二总线耦接至所述总线切换电路。
5.如权利要求1所述的电子系统，其中所述存储装置设置于所述主机装置。
6.如权利要求5所述的电子系统，其中所述控制器除了利用所述存储装置记录所述周边设备以及与其相对应的所述连接器的所述插入次数以外，还利用所述存储装置以记录所述连接插座的插入次数。
7.如权利要求1所述的电子系统，当所述检测引脚为浮接时，所述检测引脚呈现第一电压电平，
并且，当所述检测引脚与所述周边设备的所述连接插座相互电性连接时，所述检测引脚呈现第二电压电平。
8.如权利要求1所述的电子系统，当所述控制器在所述主机装置上电时获知所述周边装置的所述连接器连接至所述主机装置的所述连接插座时，所述控制器从所述存储装置中读取并增加所述周边装置中所述连接器的所述插入次数。
9.如权利要求1所述的电子系统，其中所述控制器检测所述周边装置中所述连接器的所述插入次数是否超过预设安全值，
当所述插入次数超过所述预设安全值时，所述控制器发出警示信息。
10.如权利要求1所述的电子系统，其中所述控制器为基板管理控制器。
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