CN111308934A - 一种电源时序上电监控电路 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电源时序上电监控电路，包括：CPLD分别与每个电压调节芯片连接，电压检测电路分别与每个电压调节芯片的输出端连接，CPLD与电压检测电路连接；电压检测电路，用于检测每个电压调节芯片的输出电压；电压调节芯片，用于输出电压进行供电；CPLD，用于控制每个电压调节芯片进行上电工作；记录每个电压调节芯片的工作状态信号和输出电压；本申请CPLD在上电过程中，接收每个电压调节芯片反馈的工作状态信号，利用电压检测电路检测每个电压调节芯片的输出电压，同时，记录每个电压调节芯片的工作状态信号和输出电压，实现了上电过程中记录每个电压调节芯片的信息，以便故障时维护人员利用记录快速定位故障所在，提高维护效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机领域，特别涉及一种电源时序上电监控电路。
背景技术
随着高端服务器性能的发展，服务器的设计、测试、调试越来越复杂。服务器对于上电时序的要求较高，会因为一路电源的问题造成无法开机。而这一过程往往发生在刚开始电源开启的时候，BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)还没有串口log输出，若出现上电失败的情况，问题排查起来较为费劲，需要一路一路去量各个电源来查找问题。
现有的技术方案中，无法定位开机时各个电源的状态，解决的办法往往是通过万用表手动测量的方式逐个测量。而且开机上电过程较快，电源信号较多，往往还没有抓取到错误的电源信号会因为系统故障就关机，这样就会增加了Debug的测试重复度、复杂性以及测试周期。
所以，需要一种在上电过程中，就能够定位电源故障位置的电路。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电源时序上电监控电路，能够快速定位故障，提高维护效率。其具体方案如下：
一种电源时序上电监控电路，包括：CPLD、多个电压调节芯片和电压检测电路；
所述CPLD分别与每个电压调节芯片连接，所述电压检测电路分别与每个电压调节芯片的输出端连接，所述CPLD与所述电压检测电路连接；
所述电压检测电路，用于检测每个电压调节芯片的输出电压，并将检测到的每个电压调节芯片的输出电压反馈至所述CPLD；
电压调节芯片，用于根据所述CPLD的上电信号，进行上电工作，输出电压进行供电；发送工作状态信号至所述CPLD；
所述CPLD，用于按照预设的时序发送上电信号至电压调节芯片，控制每个电压调节芯片进行上电工作；接收每个电压调节芯片反馈的工作状态信号；接收所述电压检测电路发送的电压调节芯片的输出电压；记录每个电压调节芯片的工作状态信号和输出电压。
可选的，所述CPLD，还用于根据每个电压调节芯片的工作状态信号和输出电压，判断电压调节芯片是否正常工作，若电压调节芯片未正常工作，则停止全部电压调节芯片上电工作。
可选的，所述电压检测电路包括AD芯片和用于检测每个电压调节芯片的电压传感器；
所述AD芯片与所述CPLD连接；
所述AD芯片，用于将电压传感器检测的电压调节芯片的输出电压从模拟信号形式转换为数字信号形式，发送至所述CPLD。
可选的，所述AD芯片为ADC128D818CIMT芯片，与与所述CPLD通过I2C连接。
可选的，还包括与所述CPLD连接的上位机；
所述上位机，用于发送控制信号至所述CPLD；
所述CPLD，还用于利用所述控制信号控制电压调节芯片进行上电工作。
可选的，还包括与所述CPLD连接的模式切换按钮；
所述模式切换按钮，用于输出模式切换信号至所述CPLD；
所述CPLD，用于根据所述模式切换信号选择测试模式或正常模式；
所述CPLD在测试模式下，接收所述上位机发送的所述控制信号，控制与所述控制信号相应的电压调节芯片进行上电工作；
所述CPLD在正常模式下，接收所述上位机发送的所述控制信号，按照预设的时序发送上电信号至电压调节芯片，控制每个电压调节芯片进行上电工作。
可选的，还包括与所述CPLD连接的模式提示灯；
所述模式提示灯，用于提示所述CPLD当前是所述测试模式或所述正常模式。
可选的，所述CPLD，还用于发送每个电压调节芯片的工作状态信号和利用输出电压生成的输出状态信号至所述上位机；
所述上位机，还用于显示每个电压调节芯片的工作状态信号和输出状态信号。
可选的，所述上位机，还用于显示与每个电压调节芯片对应的控制按钮，通过控制按钮接收对电压调节芯片进行控制的所述控制信号。
可选的，所述上位机，还用于显示故障的电压调节芯片。
本发明中，电源时序上电监控电路，包括：CPLD、多个电压调节芯片和电压检测电路；CPLD分别与每个电压调节芯片连接，电压检测电路分别与每个电压调节芯片的输出端连接，CPLD与电压检测电路连接；电压检测电路，用于检测每个电压调节芯片的输出电压，并将检测到的每个电压调节芯片的输出电压反馈至CPLD；电压调节芯片，用于根据CPLD的上电信号，进行上电工作，输出电压进行供电；发送工作状态信号至CPLD；CPLD，用于按照预设的时序发送上电信号至电压调节芯片，控制每个电压调节芯片进行上电工作；接收每个电压调节芯片反馈的工作状态信号；接收电压检测电路发送的电压调节芯片的输出电压；记录每个电压调节芯片的工作状态信号和输出电压。
本发明CPLD在上电过程中，接收每个电压调节芯片反馈的工作状态信号，利用电压检测电路检测每个电压调节芯片的输出电压，同时，记录每个电压调节芯片的工作状态信号和输出电压，实现了上电过程中记录每个电压调节芯片的信息，以便故障时维护人员利用记录快速定位故障所在，提高维护效率。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种电源时序上电监控电路结构示意图；
图2为本发明实施例公开的另一种电源时序上电监控电路结构示意图；
图3为本发明实施例公开的上位机显示界面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
本发明实施例公开了一种电源时序上电监控电路，参见图1所示，该电路包括：CPLD1(复杂可编程逻辑器件)、多个电压调节芯片2和电压检测电路3；
CPLD1分别与每个电压调节芯片2连接，电压检测电路3分别与每个电压调节芯片2的输出端连接，CPLD1与电压检测电路3连接；
电压检测电路3，用于检测每个电压调节芯片2的输出电压，并将检测到的每个电压调节芯片2的输出电压反馈至CPLD1；
电压调节芯片2，用于根据CPLD1的上电信号，进行上电工作，输出电压进行供电；发送工作状态信号至CPLD1；
CPLD1，用于按照预设的时序发送上电信号至电压调节芯片2，控制每个电压调节芯片2进行上电工作；接收每个电压调节芯片2反馈的工作状态信号；接收电压检测电路3发送的电压调节芯片2的输出电压；记录每个电压调节芯片2的工作状态信号和输出电压。
具体的，电压调节芯片2与主板上的电源连接，电压调节芯片2工作时，将电源输入的电压转换为与相应的受电设备对应的电压进行输出，以供相应的受电设备得电工作，完成上电任务。
具体的，由于电压调节芯片2难以保证输出电压绝对精准，因此，与电压调节芯片2连接的受电设备能够支持一定的电压浮动，允许电压调节芯片2的输出电压有一定的误差，例如，受电设备的额定工作电压为12V，允许正负1V的误差，此时，13V和11V便为为该受电设备供电的电压调节芯片2的输出电压的上限和下限，此时，为了检测电压调节芯片2的输出电压是否在上限和下限范围内，设置电压检测电路3，检测电压调节芯片2的输出电压实际值，并反馈至CPLD1，避免因电压调节芯片2工作而忽视输出电压不符合要求的情况。
具体的，CPLD1用于输出与每个电压调节芯片2对应的上电信号至电压调节芯片2，以使电压调节芯片2开始工作，并且记录每个电压调节芯片2反馈的工作状态信号和电压检测电路3反馈的每个电压调节芯片2的输出电压，从而实现在上电过程中精准记录每个电压调节芯片2的上电工作情况，以便在上电存在故障的情况下，维护人员能够依据CPLD1的记录，确定哪个电压调节芯片2存在故障。
例如，CPLD1与每个电压调节芯片2之间可以通过EN信号与PG信号通信，EN信号(EN，enable，使能)作为上电信号，PG信号(PG，Power Good)作为工作状态信号，CPLD1向电压调节芯片2的EN端发送高电平作为上电信号，以使电压调节芯片2开始上电工作，当电压调节芯片2自身检测正常时，电压调节芯片2的PG端可以输出低电平，表示正常工作的工作状态信号，当电压调节芯片2检测自身未能正常工作，例如，出点短路、断路、芯片故障或输出不正常时，电压调节芯片2的PG端可以输出高电平，表示故障的工作状态信号，电压检测电路3则将测量得到的每个电压调节芯片2的输出电压发送至CPLD1，CPLD1则根据预先保存的每个电压调节芯片2的上下限进行比较，判断电压调节芯片2的输出电压是否满足上下限要求，CPLD1根据PG信号反馈的高低电平，同时判断电压调节芯片2是否正常工作，CPLD1并记录电压调节芯片2工作状态信号和输出电压，可以生成日志进行记录，以便维护人员查阅。
可以理解的是，CPLD1在控制电压调节芯片2的同时，通过电压调节芯片2反馈的工作状态信号和电压检测电路3检测的输出电压，得到电压调节芯片2上电期间的信息，并且记录，确保上电时出现的问题能够及时记录，不会因上电失败系统关机导致未能记录故障所在，同时因CPLD1分别检测每一个电压调节芯片2，所以能够精准定位上电失败的问题所在。
其中，CPLD1在控制全部电压调节芯片2上电时预设的时序为预先根据设备的硬件要求预先设置的，上电时CPLD1仅需按照顺序触发相应的电压调节芯片2上电便可。
可见，本发明实施例CPLD1在上电过程中，接收每个电压调节芯片2反馈的工作状态信号，利用电压检测电路3检测每个电压调节芯片2的输出电压，同时，记录每个电压调节芯片2的工作状态信号和输出电压，实现了上电过程中记录每个电压调节芯片2的信息，以便故障时维护人员利用记录快速定位故障所在，提高维护效率。
可以理解的是，完成全部上电工作后，CPLD1可以继续执行其余任务，仅需保留上电时的记录即可。
其中，本发明实施例可以应用在OpenPower平台，适用于工厂PCBA(PrintedCircuit Board Assembly)加工完或者工厂生产过程中会遇到许多无法正常上电的主板。
本发明实施例公开了一种具体的电源时序上电监控电路，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示，具体的：
具体的，上述CPLD1，还可以用于根据每个电压调节芯片2的工作状态信号和输出电压，判断电压调节芯片2是否正常工作，若电压调节芯片2未正常工作，则停止全部电压调节芯片2上电工作。
可以理解的是，电子设备启动过程中，各硬件之间相互作用，一旦一个电压调节芯片2上电故障，导致一个设备未能启动，会影响整个电子设备的运作，导致故障，因此，在CPLD1判断存在电压调节芯片2未正常工作的情况下，停止全部电压调节芯片2上电工作，进行断电，终止整个设备的启动，避免引发更严重的故障。
其中，CPLD1可以综合电压调节芯片2的工作状态信号和输出电压是否超上下限判断电压调节芯片2是否正常工作，例如，输出电压超过上下限，工作状态信号反馈的信号对应不正常，例如，上述的PG信号为高电平，则CPLD1判定电压调节芯片2未正常工作。
具体的，在上电过程中，CPLD1可以每上电一个电压调节芯片2上电后，同时检测该电压调节芯片2是否上电正常，若正常继续发送上电信号至下一个电压调节芯片2，若不正常，则停止全部电压调节芯片2上电工作，进行断电。
具体的，上述电压检测电路3包括AD芯片31和用于检测每个电压调节芯片2的电压传感器32；
AD芯片31与CPLD1连接；
AD芯片31，用于将电压传感器32检测的电压调节芯片2的输出电压从模拟信号形式转换为数字信号形式，发送至CPLD1。
其中，AD芯片31可以为ADC128D818CIMT芯片，与CPLD1通过I2C(Inter－Integrated Circuit)连接。
具体的，电压调节芯片2对应有相应的电压传感器32。
具体的，还可以包括与CPLD1连接的上位机4；
上位机4，用于发送控制信号至CPLD1；
CPLD1，还用于利用控制信号控制电压调节芯片2进行上电工作。
具体的，维护人员可以通过上位机4输入控制信号，以使CPLD1根据控制信号进行上电任务。
具体的，还可以包括与CPLD1连接的模式切换按钮5；
模式切换按钮5，用于输出模式切换信号至CPLD1；
CPLD1，用于根据模式切换信号选择测试模式或正常模式；
CPLD1在测试模式下，接收上位机4发送的控制信号，控制与控制信号相应的电压调节芯片2进行上电工作；
CPLD1在正常模式下，接收上位机4发送的控制信号，按照预设的时序发送上电信号至电压调节芯片2，控制每个电压调节芯片2进行上电工作。
具体的，参见图3所示，为了避免在调试过程中频繁烧录FW(Firmware，固件)调试造成效率的低下，只需要在掉电情况下通过按下模式切换按钮5，将CPLD1改变为测试模式，此时，可以通过上位机4中显示的与每个电压调节芯片2对应的控制按钮，单独控制每个电压调节芯片2是否上电，通过例如点击上位机4中显示的控制按钮，发送相应的控制信号至CPLD1，CPLD1发送相应的上线信号至相应的电压调节芯片2，实现对指定的电压调节芯片2的上电测试。
具体的，模式切换按钮5可以为一个跳帽，弹起时对应正常状态，按下时对应测试模式。
其中，在正常模式下上位机4可以显示一键上电的按钮，通过一次操作输入一次控制信号，便可以使CPLD1按照预设的时序发送上电信号至每个电压调节芯片2，完成整个设备的自动上电，测试模式下，CPLD1则支持对每个电压调节芯片2进行单独上电测试的控制信号。
具体的，为了便于维护人员得知当前CPLD1的工作模式，可以设置与CPLD1连接的模式提示灯6；
模式提示灯6，用于提示CPLD1当前是测试模式或正常模式。
例如，模式提示灯6可以根据不同的颜色区分测试模式或正常模式，或者通过常亮和闪烁两种状态区分测试模式或正常模式。
可以理解的是，为了便于维护人员随时观察各电压调节芯片2的状态，CPLD1，还用于发送每个电压调节芯片2的工作状态信号和利用输出电压生成的输出状态信号至上位机4；
上位机4，还用于显示每个电压调节芯片2的工作状态信号和输出状态信号。
可以理解的是，上位机4中，还可以直接显示那个电压调节芯片2未正常工作，出现故障，可以显示与电压调节芯片2对应的唯一的ID或名称等，显示那个电压调节芯片2出现故障，便于快速定位故障芯片。
其中，上位机4显示每个电压调节芯片2的工作状态信号和输出状态信号可以利用每个电压调节芯片2的八位数据显示，以X11111XX为例，从左到右依次为1-8位数据。X11111XX，中间2-6位表示传送的是哪种电压，例如12V的电压对应00000，Vio电压对应00011；当X11111XX中的第1位为0时，代表传送的是EN、PG信号(7-8位表示状态)，当第1位为1的时候，代表的传送的电压上下限(7-8位表示状态)，例如00000000，代表12V，EN、PG均正常，10000000，代表12V，上下限未超。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种电源时序上电监控电路，其特征在于，包括：CPLD、多个电压调节芯片和电压检测电路；
所述CPLD分别与每个电压调节芯片连接，所述电压检测电路分别与每个电压调节芯片的输出端连接，所述CPLD与所述电压检测电路连接；
所述电压检测电路，用于检测每个电压调节芯片的输出电压，并将检测到的每个电压调节芯片的输出电压反馈至所述CPLD；
电压调节芯片，用于根据所述CPLD的上电信号，进行上电工作，输出电压进行供电；发送工作状态信号至所述CPLD；
所述CPLD，用于按照预设的时序发送上电信号至电压调节芯片，控制每个电压调节芯片进行上电工作；接收每个电压调节芯片反馈的工作状态信号；接收所述电压检测电路发送的电压调节芯片的输出电压；记录每个电压调节芯片的工作状态信号和输出电压。
2.根据权利要求1所述的电源时序上电监控电路，其特征在于，所述CPLD，还用于根据每个电压调节芯片的工作状态信号和输出电压，判断电压调节芯片是否正常工作，若电压调节芯片未正常工作，则停止全部电压调节芯片上电工作。
3.根据权利要求1所述的电源时序上电监控电路，其特征在于，所述电压检测电路包括AD芯片和用于检测每个电压调节芯片的电压传感器；
所述AD芯片与所述CPLD连接；
所述AD芯片，用于将电压传感器检测的电压调节芯片的输出电压从模拟信号形式转换为数字信号形式，发送至所述CPLD。
4.根据权利要求3所述的电源时序上电监控电路，其特征在于，所述AD芯片为ADC128D818CIMT芯片，与与所述CPLD通过I2C连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电源时序上电监控电路，其特征在于，还包括与所述CPLD连接的上位机；
所述上位机，用于发送控制信号至所述CPLD；
所述CPLD，还用于利用所述控制信号控制电压调节芯片进行上电工作。
6.根据权利要求5所述的电源时序上电监控电路，其特征在于，还包括与所述CPLD连接的模式切换按钮；
所述模式切换按钮，用于输出模式切换信号至所述CPLD；
所述CPLD，用于根据所述模式切换信号选择测试模式或正常模式；
所述CPLD在测试模式下，接收所述上位机发送的所述控制信号，控制与所述控制信号相应的电压调节芯片进行上电工作；
所述CPLD在正常模式下，接收所述上位机发送的所述控制信号，按照预设的时序发送上电信号至电压调节芯片，控制每个电压调节芯片进行上电工作。
7.根据权利要求6所述的电源时序上电监控电路，其特征在于，还包括与所述CPLD连接的模式提示灯；
所述模式提示灯，用于提示所述CPLD当前是所述测试模式或所述正常模式。
8.根据权利要求5所述的电源时序上电监控电路，其特征在于，所述CPLD，还用于发送每个电压调节芯片的工作状态信号和利用输出电压生成的输出状态信号至所述上位机；
所述上位机，还用于显示每个电压调节芯片的工作状态信号和输出状态信号。
9.根据权利要求8所述的电源时序上电监控电路，其特征在于，所述上位机，还用于显示与每个电压调节芯片对应的控制按钮，通过控制按钮接收对电压调节芯片进行控制的所述控制信号。
10.根据权利要求8所述的电源时序上电监控电路，其特征在于，所述上位机，还用于显示故障的电压调节芯片。
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