CN114567309A - 一种基于龙芯cpu的交换机设备快速开关机控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，包括：快速泄放模块、开机控制输出模块、压差模块及开机控制输入模块；所述快速泄放模块与所述压差模块电连接，所述压差模块与所述开机输出模块电连接，所述开机输出模块与所述开机输入模块电连接，开机信号端与所述快速泄放模块、所述压差模块及所述开机控制输入模块电连接，主控信号端与所述开关及控制输出模块电连接。本发明可根据设备关机之后，能将电容两端残留的电荷迅速泄放掉，保证下次设备开机之前电容上面的电荷已经完全泄放干净，使让CPU能保证正常的上电时序，CPU能正常开机,从而能在极短时间内能让交换机设备快速开关机。

Description

一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路及方法

技术领域

本发明涉及交换机控制领域，特别涉及一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路及方法。

背景技术

在国外芯片特别是处理器芯片，在价格及成本日益高涨的情况下，芯片的实际供货和采购也变得越加困难。在这种形势下，芯片的国产化替代变得越来越重要。具体对交换机而言，国内大部分厂商的交换机的处理器芯片选用的都是美国broadcom和marvell等头部厂商的处理器芯片，但是随着这些国外处理器芯片采购和交付变得更加困难，越来越多的厂商开始尝试使用国产CPU来替代原本的国外CPU处理器。

在此外部背景下，交换机设备选择采用了龙芯CPU，但龙芯CPU开发初衷是为电脑开发的，电脑在实际使用过程中不存在频繁开机的操作使用场景，需要5-10S之内的时间段内才能再次开机，若低于这个时间段，则有可能设备再次开机不成功。在这种内外部因素的影响下，因此我们提供了一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路。

发明内容

本发明正是基于以上一个或多个问题，提供一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，用于根据设备关机之后，能将电容两端残留的电荷迅速泄放掉，保证下次设备开机之前电容上面的电荷已经完全泄放干净，使CPU能保证正常的上电时序，CPU能正常开机，从而在极短时间内能让交换机设备快速开关机。

本发明公开了一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，包括：快速泄放模块、开机控制输出模块、压差模块及开机控制输入模块；所述快速泄放模块与所述压差模块电连接，所述压差模块与所述开机输出模块电连接，所述开机输出模块与所述开机输入模块电连接，开机信号端与所述快速泄放模块、所述压差模块及所述开机控制输入模块电连接，主控信号端与所述开关及控制输出模块电连接；所述快速泄放模块用于将电容电荷快速泄放掉，保证设备启动维持正常的上电时序；所述开机控制输入模块用于当开机信号端发出开机状态时，滤波导通后发送给所述开机输出模块；所述开机输出模块用于接收开机状态后，发出上电时序给主控电路；所述压差模块用于将所述压差模块与所述快速泄放模块之间形成电压差。

优选地，所述开机控制输入模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容及MOS管；所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端及所述开机信号端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端及所述MOS管的栅极电连接，所述第二电阻的第二端与所述MOS管的漏极电连接，所述MOS管的源极及所述第一电容的第二端接地，所述MOS管的衬底与所述开机输出模块电连接。

优选地，所述快速泄放模块包括导通单元及快速泄放单元；所述导通单元与所述快速泄放单元及所述开机信号端电连接，所述快速泄放单元与所述压差模块电连接。

优选地，所述导通单元包括第一二极管、第三电阻；所述第一二极管的阳极与所述开机信号端电连接，所述第一二极管的阴极与所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电阻的第二端与所述快速泄放单元电连接。

优选地，所述快速泄放单元包括第四电阻、第五电阻、第二电容及三极管；所述第四电阻的第一端与所述开机信号端及所述三极管的基极电连接，所述三极管的发射极与第二电容的第一端及所述导通单元电连接，所述三极管的集电极与所述第五电阻的第一端电连接，所述第五电阻的第二端、第二电容的第二端及第四电阻的第二端均接地。

优选地，所述压差模块包括第六电阻及第二二极管，所述第六电阻的第一端与所述开机信号端电连接，所述第六电阻的第二端与所述第二二极管的阳极及所述开机控制输出模块电连接，所述第二二极管的阴极与所述快速泄放模块电连接。

优选地，所述开机控制输出模块包括或门芯片及第三电容；所述或门芯片的A端与所述开机控制输入模块电连接，所述或门芯片的B端与所述压差模块电连接，所述或门芯片的E端与所述开机信号端电连接，所述或门芯片的P端与所述主控信号端及第三电容的第一端电连接，所述或门芯片的N端及所述第三电容的第二端接地。

另一方面，本发明还公开了一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制方法，包括第一方面所述的基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，所述控制方法包括：

开机:开机信号端输出开机状态，经过滤波处理后，控制MOS管导通，将开机状态输出到开机控制输出模块，或门芯片输出上电时序发送给主控系统，从而开启交换机；

当输出开机状态时，第一二极管导通，输出电压，使第二电容两端电荷为3V，由于第六电阻及第二二极管与第一二极管及第三电阻之间形成一定的电压差，但三极管的基极为3.3V,使得三极管截止；

关机：开机信号端断电，MOS管截止，从而或门芯片停止输出上电时序；

当开机信号端断电时，第一二极管截止，第二电容两端残留有电荷，三极管基极掉电，三极管饱和导通，残留的电荷通过三极管和第五电阻迅速泄放掉；

重启已准备就绪。

本发明的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路具有如下有益效果：根据设备关机之后，能将电容两端残留的电荷迅速泄放掉，保证下次设备开机之前电容上面的电荷已经完全泄放干净，从而让CPU能保证正常的上电时序，CPU能正常开机，从而在极短时间内能让交换机设备快速开关机。

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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明较佳实施例的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路的原理框架图；

图2是本发明较佳实施例的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路的电路图；

图3是本发明较佳实施例的一种自锁开关自释放控制方法的流程图。

具体实施方式

为了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技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

请参阅图1，一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路包括：快速泄放模块1、开机控制输出模块4、压差模块2及开机控制输入模块3；快速泄放模块1与压差模块2电连接，压差模块2与开机输出模块4电连接，开机输出模块4与开机输入模块3电连接，开机信号端与快速泄放模块1、压差模块2及开机控制输入模块3电连接，主控信号端与开关及控制输出模块4电连接；快速泄放模块1用于将电容电荷快速泄放掉，保证设备启动维持正常的上电时序；开机控制输入模块用于当开机信号端发出开机状态时，滤波导通后发送给开机输出模块；开机输出模块用于接收开机状态后，发出上电时序给主控电路；压差模块用于将压差模块与快速泄放模块之间形成电压差。

请参阅图2，开机控制输入模块3包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1及MOS管Q1；第一电阻R1的第一端与第二电阻R2的第一端及开机信号端电连接，第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端及MOS管Q1的栅极电连接，第二电阻R2的第二端与MOS管Q1的漏极电连接，MOS管Q1的源极及第一电容C1的第二端接地，MOS管Q1的衬底与开机输出模块4电连接；第一电阻R1及第一电容C1用于滤除杂波，MOS管Q1用于将开机信号输出到开机输出模块，第二电阻R2用于吸收电路尖峰，起缓冲作用。

优选地，快速泄放模块包括导通单元1.1及快速泄放单元1.2；导通单元1.1与快速泄放单元1.2及开机信号端电连接，快速泄放单元1.2与压差模块2电连接；导通单元1.1用于当开机信号端输出开机信号时，导通发送电压给快速泄放单元1.2；快速泄放单元1.2用于当交换机设备关机时，能迅速泄放掉残留的电荷。

优选地，导通单元1.1包括第一二极管D1、第三电阻R3；第一二极管D1的阳极与开机信号端电连接，第一二极管D1的阴极与第三电阻R3的第一端电连接，第三电阻R3的第二端与快速泄放单元1.1电连接；第一二极管D1及第三电阻R3用于将开机信号端的电压限流后传送到快速泄放单元1.2。

优选地，快速泄放单元1.2包括第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2及三极管Q2；第四电阻R4的第一端与开机信号端及三极管Q2的基极电连接，三极管Q2的发射极与第二电容C2的第一端及导通单元1.1电连接，三极管Q2的集电极与第五电阻R5的第一端电连接，第五电阻R5的第二端、第二电容C2的第二端及第四电阻R4的第二端均接地；第四电阻为上拉电阻；第二电容C2用于储存能量；三极管Q2及第五电阻R5用于当关机时，C2电容上面残留的电荷会通过Q2和R5迅速泄放掉。

优选地，压差模块2包括第六电阻R6及第二二极管D2，第六电阻R6的第一端与开机信号端电连接，第六电阻R6的第二端与第二二极管D2的阳极及开机控制输出模块4电连接，第二二极管D2的阴极与快速泄放模块1电连接；第六电阻R6用于限制电流，第二二极管D2用于将输出的开关信号端的电压与快速泄放模块1的电压形成一定的电压差。

优选地，开机控制输出模块4包括或门芯片U1及第三电容C3；或门芯片U1的A端与开机控制输入模块电连接，或门芯片U1的B端与压差模块2电连接，或门芯片U1的E端与开机信号端电连接，或门芯片U1的P端与主控信号端及第三电容C3的第一端电连接，或门芯片U1的N端及第三电容C3的第二端接地；或门芯片U1用于输出上电时序给主控信号端，使交换机主控电路控制交换机设备开机；第三电容C3用于滤除杂波。

实施例二

请参阅图3，本发明还公开了一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开机控制方法，包括实施例一的了一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，控制方法包括：

S1、开机:开机信号端输出开机状态，经过滤波处理后，控制MOS管导通，将开机状态输出到开机控制输出模块，或门芯片输出上电时序发送给主控系统，从而开启交换机；

S2、当输出开机状态时，第一二极管导通，输出电压，使第二电容两端电荷为3V，由于第六电阻及第二二极管与第一二极管及第三电阻之间形成一定的电压差，但三极管的基极为3.3V,使得三极管截止；

S3、关机：开机信号端断电，MOS管截止，从而或门芯片停止输出上电时序；

S4、当开机信号端断电时，第一二极管截止，第二电容两端残留有电荷，三极管基极掉电，三极管饱和导通，残留的电荷通过三极管和第五电阻迅速泄放掉；

S5、重启已准备就绪。

综上，本发明所提供的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路包括：快速泄放模块1、开机控制输出模块4、压差模块2及开机控制输入模块1；快速泄放模块1与压差模块2电连接，压差模块2与开机输出模块4电连接，开机输出模块4与开机输入模块3电连接，开机信号端与快速泄放模块1、压差模块2及开机控制输入模块3电连接，主控信号端与开关及控制输出模块4电连接；快速泄放模块用于将电容电荷快速泄放掉，保证设备启动维持正常的上电时序；开机控制输入模块用于当开机信号端发出开机状态时，滤波导通后发送给开机输出模块；开机输出模块用于接收开机状态后，发出上电时序给主控电路；压差模块用于将压差模块与快速泄放模块之间形成电压差。因此本发明具有根据设备关机之后，能将电容两端残留的电荷迅速泄放掉，保证下次设备开机之前电容上面的电荷已经完全泄放干净，从而让CPU能保证正常的上电时序，CPU能正常开机，从而在极短时间内能让交换机设备快速开机的效果。

以上对本发明所提供的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路进行了详细介绍，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，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，包括：快速泄放模块、开机控制输出模块、压差模块及开机控制输入模块；所述快速泄放模块与所述压差模块电连接，所述压差模块与所述开机输出模块电连接，所述开机输出模块与所述开机输入模块电连接，开机信号端与所述快速泄放模块、所述压差模块及所述开机控制输入模块电连接，主控信号端与所述开关及控制输出模块电连接；所述快速泄放模块用于将电容电荷快速泄放掉，保证设备启动维持正常的上电时序；所述开机控制输入模块用于当开机信号端发出开机状态时，滤波导通后发送给所述开机输出模块；所述开机输出模块用于接收开机状态后，发出上电时序给主控电路；所述压差模块用于将所述压差模块与所述快速泄放模块之间形成电压差。

2.根据权利要求1所述的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，其特征在于，所述开机控制输入模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容及MOS管；所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端及所述开机信号端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端及所述MOS管的栅极电连接，所述第二电阻的第二端与所述MOS管的漏极电连接，所述MOS管的源极及所述第一电容的第二端接地，所述MOS管的衬底与所述开机输出模块电连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，其特征在于，所述快速泄放模块包括导通单元及快速泄放单元；所述导通单元与所述快速泄放单元及所述开机信号端电连接，所述快速泄放单元与所述压差模块电连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，其特征在于，所述导通单元包括第一二极管、第三电阻；所述第一二极管的阳极与所述开机信号端电连接，所述第一二极管的阴极与所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电阻的第二端与所述快速泄放单元电连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，其特征在于，所述快速泄放单元包括第四电阻、第五电阻、第二电容及三极管；所述第四电阻的第一端与所述开机信号端及所述三极管的基极电连接，所述三极管的发射极与第二电容的第一端及所述导通单元电连接，所述三极管的集电极与所述第五电阻的第一端电连接，所述第五电阻的第二端、第二电容的第二端及第四电阻的第二端均接地。

6.根据权利要求1所述的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，其特征在于，所述压差模块包括第六电阻及第二二极管，所述第六电阻的第一端与所述开机信号端电连接，所述第六电阻的第二端与所述第二二极管的阳极及所述开机控制输出模块电连接，所述第二二极管的阴极与所述快速泄放模块电连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，其特征在于，所述开机控制输出模块包括或门芯片及第三电容；所述或门芯片的A端与所述开机控制输入模块电连接，所述或门芯片的B端与所述压差模块电连接，所述或门芯片的E端与所述开机信号端电连接，所述或门芯片的P端与所述主控信号端及第三电容的第一端电连接，所述或门芯片的N端及所述第三电容的第二端接地。

8.一种基于龙芯CPU的交换机设备快速开机控制方法，其特征在于，所述的基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制方法包括权利要求1-7任一项所述的基于龙芯CPU的交换机设备快速开关机控制电路，所述控制方法包括：

开机:开机信号端输出开机状态，经过滤波处理后，控制MOS管导通，将开机状态输出到开机控制输出模块，或门芯片输出上电时序发送给主控系统，从而开启交换机；

当输出开机状态时，第一二极管导通，输出电压，使第二电容两端电荷为3V，由于第六电阻及第二二极管与第一二极管及第三电阻之间形成一定的电压差，但三极管的基极为3.3V,使得三极管截止；

关机：开机信号端断电，MOS管截止，从而或门芯片停止输出上电时序；

当开机信号端断电时，第一二极管截止，第二电容两端残留有电荷，三极管基极掉电，三极管饱和导通，残留的电荷通过三极管和第五电阻迅速泄放掉；

重启已准备就绪。

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