CN114443067A - 一种cpld文件烧录系统及cpld文件烧录方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种CPLD文件烧录系统及CPLD文件烧录方法，该系统包括：基板管理控制器、USB开关及USB外部接口，其中，基板管理控制器的第一输入端与USB开关的第一端连接，第二输入端外接文件烧录控制信号，输出端与CPLD的输入端连接；USB开关的第二端与USB外部接口连接，控制端与CPLD连接；USB外部接口与存储有待烧录文件的外部设备连接。从而利用基板管理控制器通过USB开关从外部外部设备中提取CPLD对应的待烧录文件，无需对售后人员开放操作，可以在不使用JTAG接口和不往机房终端上传文件的前提下完成CPLD离线烧录，可以有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
Description
技术领域
本发明涉及服务器技术领域，具体涉及一种CPLD文件烧录系统及CPLD文件烧录方法。
背景技术
伴随云计算和大数据技术的发展，服务器系统资源需求随之提升，处理器供应商通过处理器计算能力提升及升级多路处理器平台的手段实现系统资源整体升级，极大地提高整个系统的数据处理能力，服务器外接接口的数量越来越多，以满足服务器系统资源的更高要求。
在服务器主板设计中，复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，简称CPLD)常作为控制上电时序、收集各模块状态信息及控制媒介的重要载体。在产品开发阶段，常使用联合测试工作组(Joint Test Action Group，简称JTAG调试接口)对CPLD进行文件烧录及功能代码版本的更新。当产品进入设计界成熟期或量产阶段后，JTAG接口常被移除，此时运维过程中如果需要更新CPLD版本，常使用基板管理控制器(Baseboard Management Controller，简称BMC)的I2C对CPLD进行在线刷新，出于信息安全和抵御电脑病毒的考虑，机房运维终端无法随意对售后人员开放操作，给售后人员现场定位解决问题造成困扰。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种CPLD文件烧录系统及CPLD文件烧录方法，以克服现有技术中出于信息安全和抵御电脑病毒的考虑，机房运维终端无法对研发人员开放操作，难以对CPLD进行文件烧录，给运维人员现场定位解决问题困难的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种CPLD文件烧录系统，包括：基板管理控制器、USB开关及USB外部接口，其中，
所述基板管理控制器的第一输入端与所述USB开关的第一端连接，第二输入端外接文件烧录控制信号，输出端与CPLD的输入端连接；
所述USB开关的第二端与所述USB外部接口连接，控制端与所述CPLD连接；
所述USB外部接口与存储有待烧录文件的外部设备连接；
所述基板管理控制器将所述文件烧录控制信号发送至所述CPLD，以使所述CPLD生成第一开关选通信号控制所述USB开关的第一端与所述USB开关的第二端导通，所述基板管理控制器从所述外部设备中提取所述待烧录文件发送至所述CPLD以实现所述CPLD的文件烧录。
可选地，所述CPLD文件烧录系统，还包括：平台控制南桥，所述平台控制南桥的输入端与所述USB开关的第三端连接，输出端与所述CPLD连接。
可选地，所述外部设备中还存储有对所述CPLD所在服务器进行调控的调控数据，
在监测到所述CPLD所在服务器上电时，所述CPLD生成第二开关选通信号控制所述USB开关的第三端与所述USB开关的第二端导通，所述平台控制南桥从所述外部设备中提取所述调控数据对所述服务器进行调控。
可选地，在监测到所述CPLD所在服务器没有上电时，所述CPLD生成开关断开信号控制所述USB开关断开。
可选地，所述控制端包括：通道选通控制端和开关通断控制端，
所述第一开关选通信号为控制所述通道选通控制端为高电平，控制所述开关通断控制端为低电平，以使所述USB开关的第一端与所述USB开关的第二端导通；
所述第一开关选通信号为控制所述通道选通控制端为低电平，控制所述开关通断控制端为低电平，以使所述USB开关的第三端与所述USB开关的第二端导通；
所述开关断开信号为控制所述开关通断控制端为高电平，以使所述USB开关断开。
可选地，所述基板管理控制器与所述CPLD通过IC2总线连接。
可选地，所述外部设备为U盘或通过USB线缆与所述USB外部接口连接的存储设备。
可选地，所述USB开关的型号为NX3DV221。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种CPLD文件烧录方法，应用于第一方面及第一方面任意一种可选实施方式所述的CPLD文件烧录系统，所述方法包括：
将存储有待烧录文件的外部设备连接至USB外部接口，并向基板管理控制器发送文件烧录控制信号；
所述基板管理控制器将所述文件烧录控制信号发送至CPLD，以使所述CPLD基于所述文件烧录控制信号生成第一开关选通信号发送至USB开关；
所述USB开关基于所述第一开关选通信号控制所述USB开关的第一端与所述USB开关的第二端导通，以使所述基板管理控制器从所述外部设备中提取所述待烧录文件发送至所述CPLD以实现所述CPLD的文件烧录。
可选地，所述方法还包括：
所述CPLD在没有接收到所述文件烧录控制信号时，生成开关断开信号发送至所述USB开关，以控制所述USB开关断开。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明实施例提供了一种CPLD文件烧录系统，包括：基板管理控制器、USB开关及USB外部接口，其中，基板管理控制器的第一输入端与USB开关的第一端连接，第二输入端外接文件烧录控制信号，输出端与CPLD的输入端连接；USB开关的第二端与USB外部接口连接，控制端与CPLD连接；USB外部接口与存储有待烧录文件的外部设备连接；基板管理控制器将文件烧录控制信号发送至CPLD，以使CPLD生成第一开关选通信号控制USB开关的第一端与USB开关的第二端导通，基板管理控制器从外部设备中提取待烧录文件发送至CPLD以实现CPLD的文件烧录。从而利用基板管理控制器通过USB开关从外部外部设备中提取CPLD对应的待烧录文件，实现CPLD的离线烧录，并且无需对售后人员开放操作，可以在不使用JTAG接口和不往机房终端上传文件的前提下完成CPLD离线烧录，可以有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
2.本发明实施例提供了一种CPLD文件烧录系统的文件烧录方法，应用于本发明另一实施例提供的CPLD文件烧录系统，该方法通过将存储有待烧录文件的外部设备连接至USB外部接口，并向基板管理控制器发送文件烧录控制信号；基板管理控制器将文件烧录控制信号发送至CPLD，以使CPLD基于文件烧录控制信号生成第一开关选通信号发送至USB开关；USB开关基于第一开关选通信号控制USB开关的第一端与USB开关的第二端导通，以使基板管理控制器从外部设备中提取待烧录文件发送至CPLD以实现CPLD的文件烧录。从而利用基板管理控制器通过USB开关从外部外部设备中提取CPLD对应的待烧录文件，实现CPLD的离线烧录，并且无需对售后人员开放操作，可以在不使用JTAG接口和不往机房终端上传文件的前提下完成CPLD离线烧录，可以有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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。
图1为本发明实施例中的CPLD文件烧录系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中NX3DV221芯片的功能框图；
图3为本发明实施例中CPLD文件烧录系统的防漏电管理原理拓扑图；
图4为本发明实施例中CPLD文件烧录系统的外插U盘更新CPLD版本原理拓扑图；
图5为本发明实施例中的CPLD文件烧录方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有作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。
下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
伴随云计算和大数据技术的发展，服务器系统资源需求随之提升，处理器供应商通过处理器计算能力提升及升级多路处理器平台的手段实现系统资源整体升级，极大地提高整个系统的数据处理能力，服务器外接接口的数量越来越多，以满足服务器系统资源的更高要求。
在服务器主板设计中，复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，简称CPLD)常作为控制上电时序、收集各模块状态信息及控制媒介的重要载体。在产品开发阶段，常使用联合测试工作组(Joint Test Action Group，简称JTAG调试接口)对CPLD进行文件烧录及功能代码版本的更新。当产品进入设计界成熟期或量产阶段后，JTAG接口常被移除，此时运维过程中如果需要更新CPLD版本，常使用基板管理控制器(Baseboard Management Controller，简称BMC)的I2C对CPLD进行在线刷新，出于信息安全和抵御电脑病毒的考虑，机房运维终端无法随意对售后人员开放操作，给售后人员现场定位解决问题造成困扰。此外，服务器的JTAG接口不仅连接CPLD，还常作为BMC、中央处理器(central processing unit，简称CPU)以及平台控制南桥(Platform Controller Hub，简称PCH)和其他主要芯片模块的边界扫描接口，开放JTAG接口极容易造成产品信息和配置的信息泄露。
基于上述问题，本发明实施例提供了一种CPLD文件烧录系统，如图1所示，该CPLD文件烧录系统包括：基板管理控制器BMC、USB开关101及USB外部接口102，其中，基板管理控制器BMC的第一输入端与USB开关101的第一端2D连接，第二输入端外接文件烧录控制信号，输出端与CPLD的输入端连接；USB开关101的第二端D与USB外部接口102连接，控制端C与CPLD连接；USB外部接口102与存储有待烧录文件的外部设备103连接；基板管理控制器BMC将文件烧录控制信号发送至CPLD，以使CPLD生成第一开关选通信号控制USB开关101的第一端2D与USB开关101的第二端D导通，基板管理控制器BMC从外部设备103中提取待烧录文件发送至CPLD以实现CPLD的文件烧录。
具体地，如图1所示，上述的基板管理控制器BMC与CPLD通过IC2总线连接。上述外部设备103为U盘或通过USB线缆与USB外部接口102连接的存储设备。示例性地，上述USB开关101的型号为NX3DV221，其芯片功能框图如图2所示。在实际应用中，也可以采用其他型号的USB开关，本发明并不以此为限。
通过上述各个组成部分的协同合作，本发明实施例提供的CPLD文件烧录系统，通过利用基板管理控制器通过USB开关从外部外部设备中提取CPLD对应的待烧录文件，实现CPLD的离线烧录，并且无需对售后人员开放操作，可以在不使用JTAG接口和不往机房终端上传文件的前提下完成CPLD离线烧录，可以有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
具体地，在一实施例中，如图1所示，上述的CPLD文件烧录系统，还包括：平台控制南桥PCH，平台控制南桥PCH的输入端与USB开关101的第三端1D连接，输出端与CPLD连接。
其中，如图1所示，上述的BMC和PCH负责与系统管理总线通信地连接，用于提供独立的I2C通道连接CPLD，进而通过CPLD内的I2C模块控制服务器各模块的信息，以及更新CPLD版本文件。CPLD负责与BMC以及PCH的系统管理总线通信地连接，负责监控服务器的开机信息及片选USB开关101选通的功能。USB开关101，负责BMC，PCH两路USB管理总线切换工作。
进一步地，上述外部设备103中还存储有对CPLD所在服务器进行调控的调控数据，在监测到CPLD所在服务器上电时，CPLD生成第二开关选通信号控制USB开关101的第三端1D与USB开关101的第二端D导通，平台控制南桥PCH从外部设备103中提取调控数据对服务器进行调控。
从而当服务器开机，PCH上电工作，当启动完成后拉高睡眠S4状态指示信号为高，CPLD根据S4的高电平状态输出控制S为高，OE为低，此时USB开关101的D与2D连通，外部设备103可以连通PCH对服务器进行调控，从而避免了PCH开关机前后与外设USB存在漏电风险的问题，保障了PCH的安全性，进而保障了整个服务器的安全性。
具体地，在一实施例中，在监测到CPLD所在服务器没有上电时，CPLD生成开关断开信号控制USB开关101断开。
具体地，在一实施例中，上述的控制端C包括：通道选通控制端S和开关通断控制端OE，第一开关选通信号为控制通道选通控制端S为高电平，控制开关通断控制端OE为低电平，以使USB开关101的第一端2D与USB开关101的第二端D导通；第一开关选通信号为控制通道选通控制端S为低电平，控制开关通断控制端OE为低电平，以使USB开关101的第三端1D与USB开关101的第二端D导通；开关断开信号为控制开关通断控制端OE为高电平，以使USB开关101断开。
下面将结合具体应用示例，对本发明实施例提供的CPLD文件烧录系统的工作原理及工作过程进行详细的说明。
通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)是一种新兴的并逐渐取代其他接口标准的数据通信方式。USB具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等优点，可以连接键盘、鼠标、大容量存储设备等多种外设，该接口也被广泛用于智能手机中。计算机等智能设备与外界数据的交互主要以网络和USB接口为主。服务器中调试工作中常用USB接口对PCH进行管理，获取CPU的各项参数。当前PCH的方案不同平台各不相同，导致其USB的电平上电时序不一致，经常出现芯片USB模块开机后才供电的情况，而外部USB终端常为待机电，此时会出现未开机状态下外部终端设备通过USB总线向PCH芯片漏电的问题。
本发明应用于两种不同的使用场景，下面将分别从两个使用场景进行说明。
如图3所示：服务器工作中，外设通过USB线缆接入服务器USB连接器插口，常用设计是将USB信号直接接入PCH，这样存在因外设供电和PCH USB模块上电时序不同造成漏电的可能性，所以本发明实施例通过引入USB开关，具体型号为NX3DV221。具体工作过程为：USB HOST信号接入USB开关的D pin。服务器在关机状态下，PCH的睡眠S4状态指示信号为低电平，此时CPLD根据S4的低电平状态输出控制OE拉高，此时USB开关的D与2D不导通，PCH与外部设备103断开，避免漏电。当服务器开机后，PCH上电工作，当启动完成后拉高睡眠S4状态指示信号为高，CPLD根据S4的高电平状态输出控制S为高，OE为低，此时USB开关101的D与2D连通，外部设备103可以通过USB开关101连通PCH对服务器进行调控，以此解决了PCH开关机前后与外设USB存在漏电风险的问题。
如图4所示，当产品量产阶段需要刷新CPLD时，售后人员将文档拷进机房的加密安全U盘，将U盘插入服务器的USB接口，售后人员通过BMC控制CPLD输出S和OE的控制电平，即S为低，OE为低，此时USB开关的D与1D导通，BMC通过USB开关101连通U盘，此时可以直接通过BMC从U盘中获取CPLD版本通过BMC与CPLD之间的I2C更新线路完成CPLD的离线升级。通过这个方案，可以在不使用JTAG接口和不往机房终端上传文件的前提下完成离线烧录，可以有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
本发明所提供的技术方案可以解决不同平台PCH的供电方案不相同，导致其USB模块的电平不一致，经常出现芯片USB模块开机后才供电的情况，而外部USB终端常为待机电，解决了PCH开关机前后与外设USB漏电风险的问题。同时，本发明所提供的技术方案，还可以在不使用JTAG接口和不往机房终端上传文件的前提下完成CPLD离线烧录，可以有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
通过上述各个组成部分的协同合作，本发明实施例提供的CPLD文件烧录系统，通过利用基板管理控制器通过USB开关从外部外部设备中提取CPLD对应的待烧录文件，实现CPLD的离线烧录，并且无需对售后人员开放操作，可以在不使用JTAG接口和不往机房终端上传文件的前提下完成CPLD离线烧录，可以有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
本发明实施例还提供了一种CPLD文件烧录方法，应用于如图1所示的CPLD文件烧录系统，如图5所示，该CPLD文件烧录方法具体包括如下步骤：
步骤S101：将存储有待烧录文件的外部设备连接至USB外部接口，并向基板管理控制器发送文件烧录控制信号。
具体地，如图4所示，当产品量产阶段需要刷新CPLD时，售后人员将文档拷进机房的加密安全U盘，并将加密安全U盘插入USB外部接口，然后通过向基板管理控制器的通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称UART)发送文件烧录控制信号。
步骤S102：基板管理控制器将文件烧录控制信号发送至CPLD，以使CPLD基于文件烧录控制信号生成第一开关选通信号发送至USB开关。
步骤S103：USB开关基于第一开关选通信号控制USB开关的第一端与USB开关的第二端导通，以使基板管理控制器从外部设备中提取待烧录文件发送至CPLD以实现CPLD的文件烧录。
具体地，售后人员通过BMC控制CPLD输出SEL和OE的控制电平，以控制USB开关的D与1D导通，BMC通过USB开关连通U盘。此时可以直接通过BMC从U盘中获取CPLD版本通过BMC与CPLD之间的I2C更新线路完成CPLD的离线升级。
通过执行上述步骤，本发明实施例提供的文件烧录方法，通过利用基板管理控制器通过USB开关从外部外部设备中提取CPLD对应的待烧录文件，实现CPLD的离线烧录，并且无需对售后人员开放操作，可以在不使用JTAG接口和不往机房终端上传文件的前提下完成CPLD离线烧录，可以有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
具体地，在一实施例中，上述的CPLD文件烧录方法具体还包括如下步骤：
步骤S104：CPLD在没有接收到文件烧录控制信号时，生成开关断开信号发送至USB开关，以控制USB开关断开。
具体地，在不需要刷新CPLD时，CPLD通过设置USB开关的OE pin为高电平，以断开USB开关，从而进一步有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
上述各个步骤更进一步的描述参见上述CPLD文件烧录系统的相关描述，在此不再进行赘述。
通过执行上述步骤，本发明实施例提供的文件烧录方法，通过利用基板管理控制器通过USB开关从外部外部设备中提取CPLD对应的待烧录文件，实现CPLD的离线烧录，并且无需对售后人员开放操作，可以在不使用JTAG接口和不往机房终端上传文件的前提下完成CPLD离线烧录，可以有效确保产品机密、杜绝电脑病毒及保障信息安全。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种CPLD文件烧录系统，其特征在于，包括：基板管理控制器、USB开关及USB外部接口，其中，
所述基板管理控制器的第一输入端与所述USB开关的第一端连接，第二输入端外接文件烧录控制信号，输出端与CPLD的输入端连接；
所述USB开关的第二端与所述USB外部接口连接，控制端与所述CPLD连接；
所述USB外部接口与存储有待烧录文件的外部设备连接；
所述基板管理控制器将所述文件烧录控制信号发送至所述CPLD，以使所述CPLD生成第一开关选通信号控制所述USB开关的第一端与所述USB开关的第二端导通，所述基板管理控制器从所述外部设备中提取所述待烧录文件发送至所述CPLD以实现所述CPLD的文件烧录。
2.根据权利要求1所述的CPLD文件烧录系统，其特征在于，还包括：平台控制南桥，所述平台控制南桥的输入端与所述USB开关的第三端连接，输出端与所述CPLD连接。
3.根据权利要求2所述的CPLD文件烧录系统，其特征在于，所述外部设备中还存储有对所述CPLD所在服务器进行调控的调控数据，
在监测到所述CPLD所在服务器上电时，所述CPLD生成第二开关选通信号控制所述USB开关的第三端与所述USB开关的第二端导通，所述平台控制南桥从所述外部设备中提取所述调控数据对所述服务器进行调控。
4.根据权利要求3所述的CPLD文件烧录系统，其特征在于，在监测到所述CPLD所在服务器没有上电时，所述CPLD生成开关断开信号控制所述USB开关断开。
5.根据权利要求4所述的CPLD文件烧录系统，其特征在于，所述控制端包括：通道选通控制端和开关通断控制端，
所述第一开关选通信号为控制所述通道选通控制端为高电平，控制所述开关通断控制端为低电平，以使所述USB开关的第一端与所述USB开关的第二端导通；
所述第一开关选通信号为控制所述通道选通控制端为低电平，控制所述开关通断控制端为低电平，以使所述USB开关的第三端与所述USB开关的第二端导通；
所述开关断开信号为控制所述开关通断控制端为高电平，以使所述USB开关断开。
6.根据权利要求1所述的CPLD文件烧录系统，其特征在于，所述基板管理控制器与所述CPLD通过IC2总线连接。
7.根据权利要求1所述的CPLD文件烧录系统，其特征在于，所述外部设备为U盘或通过USB线缆与所述USB外部接口连接的存储设备。
8.根据权利要求1所述的CPLD文件烧录系统，其特征在于，所述USB开关的型号为NX3DV221。
9.一种CPLD文件烧录方法，应用于如权利要求1－8任一项所述的CPLD文件烧录系统，其特征在于，所述方法包括：
将存储有待烧录文件的外部设备连接至USB外部接口，并向基板管理控制器发送文件烧录控制信号；
所述基板管理控制器将所述文件烧录控制信号发送至CPLD，以使所述CPLD基于所述文件烧录控制信号生成第一开关选通信号发送至USB开关；
所述USB开关基于所述第一开关选通信号控制所述USB开关的第一端与所述USB开关的第二端导通，以使所述基板管理控制器从所述外部设备中提取所述待烧录文件发送至所述CPLD以实现所述CPLD的文件烧录。
10.根据权利要求9所述的文件烧录方法，其特征在于，还包括：
所述CPLD在没有接收到所述文件烧录控制信号时，生成开关断开信号发送至所述USB开关，以控制所述USB开关断开。
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2021
- 2021-12-29 CN CN202111638168.1A patent/CN114443067B/zh active Active
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