CN111124826A - 一种保护cpu正常上电启动的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种保护CPU正常上电启动的方法及系统,该方法包括:步骤1,监控步骤:监控CPU输出的串口信息,判断CPU是否正常启动,若CPU正常启动,那么单片机无动作并进入主程序,若CPU没有正常启动,那么执行步骤2处理步骤;步骤2,处理步骤:向CPU发出掉电信号,把CPU供电电路断开指定时间,从而实现CPU自动上电重启。本发明的有益效果是:本发明通过一种低成本单片机MCU芯片,完成了对复杂CPU上电启动保护,实现CPU由于外界干扰等因素无法正常启动时,自动掉电重启的功能。
Description
技术领域
本发明涉及管理型交换机技术领域,尤其涉及一种保护CPU正常上电启动的方法及系统。
背景技术
管理型交换机往往需要高档CPU才能满足应用要求,而高档CPU往往要求多路线性电源进行供电,例如芯片IO管脚、芯片外围总线、CPU核心单元均需要单独供电等。而已有技术通常通过一路总电源带动几颗LDO(线性电源芯片),为CPU提供各种电压供电。
CPU在上电启动的过程时,往往要求多路线性电源供电存在先后顺序,而且先后顺序需要满足CPU芯片的时间规格要求,这个先后间隔时间往往比较短,通常以ms为单位。因此当多路线性电源对CPU进行供电时,一旦由于电源的波动或者电路板各种寄生效应(如阻抗、容抗、感抗等),导致延时满足不了要求,从而导致CPU上电无法正常启动。
发明内容
本发明提供了一种保护CPU正常上电启动的方法,包括单片机,所述单片机执行如下步骤:
步骤1,监控步骤:监控CPU输出的串口信息,判断CPU是否正常启动,若CPU正常启动,那么单片机无动作并进入主程序,若CPU没有正常启动,那么执行步骤2处理步骤;
步骤2,处理步骤:向CPU发出掉电信号,把CPU供电电路断开指定时间,从而实现CPU自动上电重启。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤1,监控步骤中,监控CPU串口信号输出的bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则执行步骤2处理步骤。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤1,监控步骤中,监控CPU的uboot阶段串口信号输出的bootloader信息,单片机中断处理函数检查bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则执行步骤2处理步骤。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤2,处理步骤中,所述指定时间为3秒。
作为本发明的进一步改进,所述指定字符串为abort字符串。
本发明还提供了一种保护CPU正常上电启动的系统,包括单片机,所述单片机包括:
监控模块:用于监控CPU输出的串口信息,判断CPU是否正常启动,若CPU正常启动,那么单片机无动作并进入主程序,若CPU没有正常启动,那么运行处理模块;
处理模块:用于向CPU发出掉电信号,把CPU供电电路断开指定时间,从而实现CPU自动上电重启。
作为本发明的进一步改进,在所述监控模块中,监控CPU串口信号输出的bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则运行处理模块。
作为本发明的进一步改进,在所述监控模块中,监控CPU的uboot阶段串口信号输出的bootloader信息,单片机中断处理函数检查bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则执行处理模块。
作为本发明的进一步改进,在处理模块中,所述指定时间为3秒。
作为本发明的进一步改进,所述指定字符串为abort字符串。
本发明的有益效果是:本发明通过一种低成本单片机MCU芯片,完成了对复杂CPU上电启动保护,实现CPU由于外界干扰等因素无法正常启动时,自动掉电重启的功能。
附图说明
图1是CPU上电时序示意图;
图2是本发明的CPU上电保护示意图;
图3是CPU启动流程图;
图4是本发明的方法流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种保护CPU正常上电启动的方法,本发明应用于管理型交换机(带CPU)产品中,当对管理型交换机产品进行反复开关机测试时,若未能满足CPU的上下电要求时,CPU往往会出现无法启动甚至锁死的问题。由于电源的波动或者电路板干扰等复杂因素,若通过整改硬件上电电路,往往无法解决CPU启动不了问题。本发明采用一种增加一颗低成本单片机芯片监控CPU启动时的串口输出信息,从而可以确保CPU的正常启动。
本发明通过在管理型交换机产品中实现,该产品需要cotex-A8核的CPU,CPU的上电时序要求如图1所示(根据CPU芯片规格书)。
由图1可知,CPU的供电电压组成为:3.3V/1.8V/1.5V/1.2V的IO管脚电压、核心电压为1.0V、上电复位电压为3.3V。由芯片规格书定义为:IO电压需要首先起来、紧接着为核心电压1.0V,而且IO电压达到0.8V以上,核心电压才能启动,上升时间至少满足t1(t1=5ms)要求,当核心电压和IO电压稳定之后时,复位电压信号才能起来,时间必须满足t2=40ms。因此根据CPU芯片规格书去优化线性电源电路先后顺序,很容易由于电源的波动或者电路板各种寄生效应,达不到CPU规格书的要求。从而导致CPU上电偶尔无法正常启动。
针对上述缺陷,本发明采用另外一种方式保护了管理型交换机CPU上电正常启动,框架如图2所示。
由图2可知,在管理型交换机的CPU,添加一颗保护的单片机MCU(低成本)。单片机MCU通过监控CPU输出的串口信息,来判断CPU是否正常启动。当CPU上电正常启动时,CPU串口信号会输出bootloader信息,单片机MCU通过判断其中某指定字符串(如abort字符串),从而确定CPU是否正常启动。当CPU串口信息无法输出指定启动信息时,单片机判断CPU无法正常启动,此时单片机IO管脚发出掉电信号,把CPU供电电路断开指定时间(3秒),从而实现CPU自动上电重启。
管理型交换机的CPU上电软件流程示意图如图3所示,从norflash芯片里获取bootstrap程序,启动uboot,uboot启动kernel和文件系统。
由图1可知,当CPU上电时序由于干扰或者电路板寄生效应等影响,无法满足,因此无法完成CPU的正常启动,如图3所示,在bootstrap阶段程序就无法执行成功。单片机程序通过串口信息,监控uboot阶段串口输出信息,判断CPU是否完成正常上电启动,监控流程示意图如图4所示。
本发明还公开了一种保护CPU正常上电启动的系统,包括单片机,所述单片机包括:
监控模块:用于监控CPU输出的串口信息,判断CPU是否正常启动,若CPU正常启动,那么单片机无动作并进入主程序,若CPU没有正常启动,那么运行处理模块;
处理模块:用于向CPU发出掉电信号,把CPU供电电路断开指定时间,从而实现CPU自动上电重启。
在所述监控模块中,监控CPU串口信号输出的bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则运行处理模块。
在所述监控模块中,监控CPU的uboot阶段串口信号输出的bootloader信息,单片机中断处理函数检查bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则执行处理模块。
在处理模块中,所述指定时间为3秒。所述指定字符串为abort字符串。
本发明通过一种低成本单片机MCU芯片,完成了对复杂CPU上电启动保护,实现CPU由于外界干扰等因素无法正常启动时,自动掉电重启的功能。该发明具有成本低,克服电路中各种干扰因素等优点。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种保护CPU正常上电启动的方法,其特征在于,包括单片机,所述单片机执行如下步骤:
步骤1,监控步骤:监控CPU输出的串口信息,判断CPU是否正常启动,若CPU正常启动,那么单片机无动作并进入主程序,若CPU没有正常启动,那么执行步骤2处理步骤;
步骤2,处理步骤:向CPU发出掉电信号,把CPU供电电路断开指定时间,从而实现CPU自动上电重启。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤1,监控步骤中,监控CPU串口信号输出的bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则执行步骤2处理步骤。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤1,监控步骤中,监控CPU的uboot阶段串口信号输出的bootloader信息,单片机中断处理函数检查bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则执行步骤2处理步骤。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤2,处理步骤中,所述指定时间为3秒。
5.根据权利要求2至3任一项所述的方法,其特征在于,所述指定字符串为abort字符串。
6.一种保护CPU正常上电启动的系统,其特征在于,包括单片机,所述单片机包括:
监控模块:用于监控CPU输出的串口信息,判断CPU是否正常启动,若CPU正常启动,那么单片机无动作并进入主程序,若CPU没有正常启动,那么运行处理模块;
处理模块:用于向CPU发出掉电信号,把CPU供电电路断开指定时间,从而实现CPU自动上电重启。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,在所述监控模块中,监控CPU串口信号输出的bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则运行处理模块。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,在所述监控模块中,监控CPU的uboot阶段串口信号输出的bootloader信息,单片机中断处理函数检查bootloader信息,判断bootloader信息中是否存在指定字符串,若是,那么单片机无动作并进入主程序,否则执行处理模块。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,在处理模块中,所述指定时间为3秒。
10.根据权利要求7至8任一项所述的系统,其特征在于,所述指定字符串为abort字符串。
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