CN111707966A - 一种cpld的漏电检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种CPLD的漏电检测方法，包括：CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值；将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片的第二输出电压数值；比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果不一致，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，根据记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值与第二输出电压数值进行比对情况，判断CPLD输出管脚是否漏电，本发明还提出了一种CPLD的漏电检测装置，有效的提高了服务器漏电问题的效率，区分了服务器漏电问题是否是有CPLD的输出管脚导致并定位具体是CPLD哪一个输出管脚漏电，定位效果更好。

Description

一种CPLD的漏电检测方法及装置
技术领域
本发明涉及漏电检测设计领域，尤其是涉及一种CPLD的漏电检测方法及装置。
背景技术
在信息大爆发时代，服务器所扮演的地位越来越重要，不论是AI加速，大数据库的数据分析、物联网等应用，这些软件开发的应用层级，都需要有硬件来支持。而服务器在开发阶段，需要进行大量的测试验证，并满足各种需求的测试条件，其中漏电检测也是一个测试验证之一。
传统测试漏电的手法，大多数的工程师，都是直接对各个电压进行量测，在未上电情况下，若发现VR(电压转换芯片)电压异常输出，就需要进行分析查看是的环节出问题，针对疑问点进行断开，再量测是否有改善。如此重复，直到量测电压达到正常范围值，才可找出漏电问题点。
如图1所示，整个服务器供电是由PDBboard(电源分配板)提供，再通过电源分配板上的电源芯片来进行电压转换，提供各种不同电压来满足芯片的需求。而这些所有电源芯片的控制开关，大多数是由CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，可编程逻辑器件)控制，依照微处理器(CPU或GPU)所提供上电时序，按照顺序打开电源芯片的电源。而漏电的情况就是在于尚未打开电源芯片时，电源芯片(PowerIC)的输出电压却量测到不正常电压。例如
P12V_MAIN未打开，P12V_MAIN的输出量测到2V，如图2所示。
造成漏电原因有很多种，其中CPLD在输出管脚输出时，在某个时间点定义错误造成输出回灌，也是常见之一。图3为服务器上CPLD管脚相连的示意图，由于服务器系统非常大，从哪个节点造成漏电，又或者是由CPLD自身输出管脚漏电，现有方式中，工程师都需要逐个将问题点的电路给断开来，然后进行量测是否有漏电，若是还有问题，则再继续断开其他疑问点。如此重复，直到漏电现象有改善，且在电路断开时，不小心还会造成芯片(IC)损坏或焊点脱落等风险，不利于服务器漏电问题的快速高效解决。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种CPLD的漏电检测方法及装置，有效解决由于工程师逐个将问题点的电路断开进行量测造成漏电检测风险大、效率低的问题，有效的提高了服务器漏电问题的效率。
本发明第一方面提供了一种CPLD的漏电检测方法，包括：
CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值；
将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片的第二输出电压数值；
比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果一致，则CPLD输出管脚均不漏电；如果不一致，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值，并将N个第三输出电压数值分别依次与第二输出电压数值进行比对是否一致，如果一致，则对应的CPLD的输出管脚无漏电，如果不一致，则对应的CPLD的输出管脚漏电，其中，N为正整数。
可选地，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值具体包括：
将CPLD的第一输出管脚由高阻抗状态恢复为预先工作状态，记录恢复后的电源芯片的对应的第一个第三输出电压数值，将CPLD的第一输出管脚重新设置为高阻抗状态；
将CPLD的第二输出管脚由高阻抗状态恢复为预先工作状态，记录恢复后的电源芯片的对应的第二个第三输出电压数值，将CPLD的第二输出管脚重新设置为高阻抗状态；
直到将CPLD的第N输出管脚由高阻抗状态恢复为预先工作状态，记录恢复后的电源芯片的对应的第N个第三输出电压数值，将CPLD的第N输出管脚重新设置为高阻抗状态。
可选地，第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC记录。
进一步地，还包括：CPLD将内部的ADC记录数据通过URAT接口发送到后台。
可选地，CPLD控制电源芯片停止输出电压具体是CPLD通过内部VR控制模块关闭电源芯片的使能信号。
可选地，将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗、将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态均通过CPLD内部的IO管理模块实现。
本发明第二方面提供了一种CPLD的漏电检测装置，包括：
第一记录单元，CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值；
第二记录单元，将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片的第二输出电压数值；
比对单元，比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果一致，则CPLD输出管脚均不漏电；如果不一致，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值，并将N个第三输出电压数值分别依次与第二输出电压数值进行比对是否一致，如果一致，则对应的CPLD的输出管脚无漏电，如果不一致，则对应的CPLD的输出管脚漏电，其中，N为正整数。
可选地，第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC记录。
可选地，还包括：数据发送单元，CPLD将内部的ADC记录数据通过URAT接口发送到后台。
本发明采用的技术方案包括以下技术效果：
1、本发明有效解决由于工程师逐个将问题点的电路断开进行量测造成漏电检测风险大、效率低的问题，有效的提高了服务器漏电问题的效率。
2、本发明技术方案区分了服务器漏电问题是否是有CPLD自身输出管脚导致，并进一步定位了具体是CPLD哪一个输出管脚导致，定位效果更好。
3、本发明技术方案中第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC统一记录，避免了因为单独记录造成检测效率低的问题，提高了检测效率。
4、本发明技术方案中CPLD将内部的ADC记录数据通过URAT接口发送到后台，便于后台对于CPLD各个输出管脚漏电情况的监控。
应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚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介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，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。
图1为现有技术中服务器电源分配板供电示意图；
图2为现有技术中服务器电源芯片漏电检测示意图；
图3为现有技术中服务器中CPLD芯片连接示意图；
图4为本发明方案中实施例一方法的流程示意图；
图5为本发明方案中实施例一CPLD自我检测硬件架构示意图；
图6为本发明方案中实施例一方法中步骤S5的流程示意图；
图7为本发明方案中实施例二方法的流程示意图；
图8为本发明方案中实施例二CPLD自我检测硬件架构示意图；
图9为本发明方案中实施例三装置的结构示意图；
图10为本发明方案中实施例四装置的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
实施例一
如图4所示，本发明提供了一种CPLD的漏电检测方法，包括：
S1，CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值；
S2，将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片的第二输出电压数值；
S3，比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果判断结果为是，则执行步骤S4；如果判断结果为否，则执行步骤S5；
S4，则CPLD输出管脚均不漏电；
S5，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值，其中，N为正整数；
S6，将N个第三输出电压数值分别依次与第二输出电压数值进行比对是否一致，如果判断结果为是，则执行步骤S7；如果判断结果为否，则执行步骤S8；
S7，则对应的CPLD的输出管脚无漏电；
S8，则对应的CPLD的输出管脚漏电。
如图5所示，为本发明中CPLD的基本硬件架构，CPLD内部包括VR控制模块(VRControl)、ADC(Analog-to-digitalconverter，模数转换器)、自我检测过程控制模块(Self-testflowControl)、IO管理模块(I/OManagement)，CPLD通过内部VR控制模块关闭电源芯片(PowerIC)的使能信号，实现电源芯片停止输出电压；CPLD内部的IO管理模块可以将CPLD的所有输出管脚设置为高阻抗以及将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态；第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC记录；自我检测过程控制模块实现CPLD整个漏电检测的测试过程的控制，包括但不限于命令的发送、接收等。
如图6所示，步骤S5具体包括：
S51，将CPLD的第n输出管脚由高阻抗状态恢复为预先工作状态，记录恢复后的电源芯片的对应的第n个第三输出电压数值，将CPLD的第n输出管脚重新设置为高阻抗状态，其中，n为小于或等于N的正整数，初始值为1；
S52，判断CPLD的第n输出管脚是否是CPLD的第N输出管脚，如果判断结果为是，则执行步骤S53，如果判断结果为否，则执行步骤S54；
S53，CPLD的所有输出管脚设置完成，执行步骤S6；
S54，将CPLD的第n+1输出管脚由高阻抗状态恢复为预先工作状态，记录恢复后的电源芯片的对应的第n+1个第三输出电压数值，将CPLD的第n+1输出管脚重新设置为高阻抗状态，并继续执行步骤S52。
在步骤S51-S54中，目的是为了将CPLD的所有N个输出管脚全部依次进行恢复，并记录对应的第三输出电压数值以便于进行步骤S6中的数据比对。
为了更清楚的说明本实施例技术方案，故进行举例说明，具体如下：
CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值，第一输出电压数值即为漏电时的电压数值，此時的CPLD的输出管脚均是在正常工作状态(正常输出)，例如电源芯片P1V8有1V漏电；
将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片P1V8的第二输出电压数值，此刻电源芯片P1V8停止输出电压，比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果一致，即第二输出电压数值仍是1V，则漏电是由其他器件造成，不是由CPLD本身的输出管脚导致；如果不一致，即第二输出电压数值变为是0.2V，表示漏电现象有所改善，則可判定漏电是由CPLD的输出管脚导致；
将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片P1V8的N个第三输出电压数值，将N个第三输出电压数值分别依次与第二输出电压数值进行比对是否一致，如果某个第三输出电压数值与第二输出电压数值一致，即仍未0.2V，则说明对应的输出管脚无漏电；如果某个第三输出电压数值与第二输出电压数值不一致，即0.1V或者0.3V等，则说明对应的输出管脚漏电。
本发明有效解决由于工程师逐个将问题点的电路断开进行量测造成漏电检测风险大、效率低的问题，有效的提高了服务器漏电问题的效率。
本发明技术方案区分了服务器漏电问题是否是有CPLD自身输出管脚导致，并进一步定位了具体是CPLD哪一个输出管脚导致，定位效果更好。
本发明技术方案中第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC统一记录，避免了因为单独记录造成检测效率低的问题，提高了检测效率。
实施例二
如图7所示，本发明提供了一种CPLD的漏电检测方法，包括：
S1，CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值；
S2，将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片的第二输出电压数值；
S3，比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果判断结果为是，则执行步骤S4；如果判断结果为否，则执行步骤S5；
S4，则CPLD输出管脚均不漏电；
S5，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值，其中，N为正整数；
S6，将N个第三输出电压数值分别依次与第二输出电压数值进行比对是否一致，如果判断结果为是，则执行步骤S7；如果判断结果为否，则执行步骤S8；
S7，则对应的CPLD的输出管脚无漏电；
S8，则对应的CPLD的输出管脚漏电；
S9，CPLD将内部的ADC记录数据通过URAT接口发送到后台。
如图8所示，为本发明中CPLD的基本硬件架构，CPLD内部包括VR控制模块(VRControl)、ADC(Analog-to-digitalconverter，模数转换器)、自我检测过程控制模块(Self-testflowControl)、IO管理模块(I/OManagement)、RAM、URAT接口(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发接口)控制模块(URATControl)，CPLD通过内部VR控制模块关闭电源芯片(PowerIC)的使能信号，实现电源芯片停止输出电压；CPLD内部的IO管理模块可以将CPLD的所有输出管脚设置为高阻抗以及将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态；第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC记录。自我检测过程控制模块实现CPLD整个漏电检测的测试过程的控制，包括但不限于命令的发送、接收等；RAM将ADC中记录的数据(第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值)进行存储并通过URAT接口控制模块发送到后台。
本发明技术方案中CPLD将内部的ADC记录数据通过URAT接口发送到后台，便于后台对于CPLD各个输出管脚漏电情况的监控。
实施例三
如图9所示，本发明技术方案还提供了一种CPLD的漏电检测装置，包括：
第一记录单元101，CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值；
第二记录单元102，将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片的第二输出电压数值；
比对单元103，比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果一致，则CPLD输出管脚均不漏电；如果不一致，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值，并将N个第三输出电压数值分别依次与第二输出电压数值进行比对是否一致，如果一致，则对应的CPLD的输出管脚无漏电，如果不一致，则对应的CPLD的输出管脚漏电，其中，N为正整数。
进一步地，第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC记录。
本发明有效解决由于工程师逐个将问题点的电路断开进行量测造成漏电检测风险大、效率低的问题，有效的提高了服务器漏电问题的效率。
本发明技术方案区分了服务器漏电问题是否是有CPLD自身输出管脚导致，并进一步定位了具体是CPLD哪一个输出管脚导致，定位效果更好。
本发明技术方案中第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC统一记录，避免了因为单独记录造成检测效率低的问题，提高了检测效率。
实施例四
如图10所示，本发明技术方案还提供了一种CPLD的漏电检测装置，包括：
第一记录单元101，CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值；
第二记录单元102，将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片的第二输出电压数值；
比对单元103，比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果一致，则CPLD输出管脚均不漏电；如果不一致，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值，并将N个第三输出电压数值分别依次与第二输出电压数值进行比对是否一致，如果一致，则对应的CPLD的输出管脚无漏电，如果不一致，则对应的CPLD的输出管脚漏电，其中，N为正整数。
数据发送单元104，CPLD将内部的ADC记录数据通过URAT接口发送到后台。
本发明技术方案中CPLD将内部的ADC记录数据通过URAT接口发送到后台，便于后台对于CPLD各个输出管脚漏电情况的监控。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种CPLD的漏电检测方法，其特征是，包括：
CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值；
将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片的第二输出电压数值；
比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果一致，则CPLD输出管脚均不漏电；如果不一致，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值，并将N个第三输出电压数值分别依次与第二输出电压数值进行比对是否一致，如果一致，则对应的CPLD的输出管脚无漏电，如果不一致，则对应的CPLD的输出管脚漏电，其中，N为正整数。
2.根据权利要求1所述的CPLD的漏电检测方法，其特征是，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值具体包括：
将CPLD的第一输出管脚由高阻抗状态恢复为预先工作状态，记录恢复后的电源芯片的对应的第一个第三输出电压数值，将CPLD的第一输出管脚重新设置为高阻抗状态；
将CPLD的第二输出管脚由高阻抗状态恢复为预先工作状态，记录恢复后的电源芯片的对应的第二个第三输出电压数值，将CPLD的第二输出管脚重新设置为高阻抗状态；
直到将CPLD的第N输出管脚由高阻抗状态恢复为预先工作状态，记录恢复后的电源芯片的对应的第N个第三输出电压数值，将CPLD的第N输出管脚重新设置为高阻抗状态。
3.根据权利要求1所述的CPLD的漏电检测方法，其特征是，第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC记录。
4.根据权利要求3所述的CPLD的漏电检测方法，其特征是，还包括：CPLD将内部的ADC记录数据通过URAT接口发送到后台。
5.根据权利要求1所述的CPLD的漏电检测方法，其特征是，CPLD控制电源芯片停止输出电压具体是CPLD通过内部VR控制模块关闭电源芯片的使能信号。
6.根据权利要求1所述的CPLD的漏电检测方法，其特征是，将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗、将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态均通过CPLD内部的IO管理模块实现。
7.一种CPLD的漏电检测装置，其特征是，包括：
第一记录单元，CPLD控制电源芯片停止输出电压，记录电源芯片的第一输出电压数值；
第二记录单元，将CPLD的所有输出管脚均设置为高阻抗，记录电源芯片的第二输出电压数值；
比对单元，比对第一输出电压数值与第二输出电压数值是否一致，如果一致，则则CPLD输出管脚均不漏电；如果不一致，将CPLD的N个输出管脚依次单独由高阻抗状态恢复为预先工作状态，分别依次记录恢复后的电源芯片的N个第三输出电压数值，并将N个第三输出电压数值分别依次与第二输出电压数值进行比对是否一致，如果一致，则对应的CPLD的输出管脚无漏电，如果不一致，则对应的CPLD的输出管脚漏电，其中，N为正整数。
8.根据权利要求7所述的CPLD的漏电检测装置，其特征是，第一输出电压数值、第二输出电压数值、N个第三输出电压数值均通过CPLD内部的ADC记录。
9.根据权利要求8所述的CPLD的漏电检测装置，其特征是，还包括：数据发送单元，CPLD将内部的ADC记录数据通过URAT接口发送到后台。
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