CN202145308U

CN202145308U - 抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块

Info

Publication number: CN202145308U
Application number: CN201120265440U
Authority: CN
Inventors: 郑波祥; 张鹏; 王学宝; 苏培培; 张兴堂; 王羽; 徐国强; 张望远; 贾晓华
Original assignee: 716th Research Institute of CSIC
Current assignee: 716th Research Institute of CSIC
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2021-07-26

Abstract

本实用新型涉及一种抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，作为管理接口，配合抗恶劣环境计算机的管理部件对计算机中并存的多主模块等功能组件进行管理，管理接口模块采用模块化结构，占用抗恶劣环境计算机的一个槽位，提供高可维修性和高可靠性，管理接口模块提供丰富IIC总线接口给抗恶劣环境计算机的管理部件，通过该IIC接口，管理部件实施对身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块和人机接口管理控制模块进行控制，有效管理抗恶劣环境计算机资源。

Description

抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块

技术领域

本实用新型为一种抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，属于抗恶劣环境计算机技术领域。

背景技术

传统的抗恶劣环境计算机一般由一块抗恶劣环境计算机主模块、多块根据需要配置的功能接口模块和电源、无源底板构成，在对抗恶劣环境计算机开展上电检测、供电管理、人机接口管理等方面工作时，仅针对主模块进行工作，计算机检测和管理过程相对单一且简单。但随着计算机技术的发展，抗恶劣环境应用需求的发展需要抗恶劣环境计算机性能不断提升，需要抗恶劣环境计算机容纳越来越多的处理核心，也即需要抗恶劣环境计算机能够支持多主模块的并存和并行处理。

多主模块并存于抗恶劣环境计算机固然能大幅度的提升计算机性能，但随之带来了如何合理管理并存的多个主模块，如何能够有效检测多个主模块，如何能够根据应用需要即时开关主模块供电、如何进行人机接口的单一管理等一系列问题。如何解决这些问题是摆在传统的抗恶劣环境计算机领域中的迫切要求。

针对上述问题，尽管在商用计算机领域中已经形成了解决方案的框架性规范，但各厂家研制的基于该规范的产品层次高低不一，实现方法各有所长，特别是，各厂家往往基于计算机管理部件，管理部件提供IIC总线给各个计算机功能组件，并利用底板实现多主模块的管理接口模块，通过有源底板的管理接口作为主模块和管理部件的桥梁，完成对计算机中多主模块的管理。由于抗恶劣环境计算机应用领域的特殊性，需要保证应用时的可维修性和可靠性，必须采用模块化的无源底板方式构建抗恶劣环境计算机。基于此，针对抗恶劣环境计算机的多主模块并存检测和管理问题，需要实现一种合适的管理接口。但是现有技术中尚无相关的报道。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于抗恶劣环境计算机中多个主模块并存时，一种抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块解决了多主模块的上电身份识别控制、计算机电源开关控制、多主模块上电控制、多人机接口控制等问题。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，包括管理部件、IIC总线多路复用器、身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块和人机接口管理控制模块，所述管理部件与IIC总线多路复用器相连接，该IIC总线多路复用器分别通过IIC总线I/O控制器与身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块、人机接口管理控制模块相连接，管理部件通过IIC总线多路复用器分别对身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块和人机接口管理控制模块进行控制。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：1）本实用新型在传统抗恶劣环境计算机主模块技术和管理部件技术基础上，实现了多主模块的上电身份识别控制、电源开关控制、多主模块的供电控制、多主模块的人机接口控制等，提供一套较完善的抗恶劣环境计算机多主模块并存时的管理接口解决方案，有利的保障了具备管理的高性能多主并存抗恶劣环境计算机的应用；2）采用模块化方式形成管理接口，该模块利用抗恶劣环境计算机管理部件提供的通用标准IIC总线，实现了供管理部件管理抗恶劣环境计算机内部资源如主模块身份识别、电源、供电、人机接口等需要的管理接口，使抗恶劣环境计算机的管理系统层次更加细化和清晰，提高该类型抗恶劣环境计算机的可维修性，使该类型抗恶劣环境计算机的实现和使用更加方便可靠。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

附图说明

图1抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口组成示意图。

图2 抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块组成示意图。

图3 IIC总线多路复用器组成示意图。

图4 主模块身份识别管理模块组成示意图。

图5 电源开关控制模块和多主模块的供电控制模块组成示意图。

图6 多主模块的人机接口控制模块的键盘鼠标组成示意图。

图7 多主模块的人机接口控制模块的VGA组成示意图。

具体实施方式

下面结合图1说明本实用新型在多主模块并存的加固计算机中组成的特征。管理接口模块作为独立的模块，在抗恶劣环境计算机中占用一个槽位，通过IIC总线，和管理部件实现访问通道，并提供身份识别信号给主模块。

下面结合图2说明本实用新型的管理接口模块组成特征，本实用新型的抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，包括管理部件、IIC总线多路复用器、身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块和人机接口管理控制模块，所述管理部件与IIC总线多路复用器相连接，该IIC总线多路复用器分别通过IIC总线I/O控制器与身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块、人机接口管理控制模块相连接，管理部件通过IIC总线多路复用器分别对身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块和人机接口管理控制模块进行控制。所述IIC总线多路复用器为PCA9544芯片。所述身份识别控制模块采用PCA9555芯片。电源开关控制模块采用PCA9555芯片。主模块供电开关控制模块采用PCA9555芯片。人机接口管理控制模块包括多路I/O控制器PCA9555、信号开关SN74CBT3126、二通道复用器EL4340和四通道复用器EL4342。

管理接口模块利用管理部件提供的1路IIC总线接口，通过IIC总线多路复用器，对内分出4路IIC总线接口，分别对应身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块、人机接口管理模块的管理，管理部件通过该4路IIC总线接口，可以有效管理上述功能区。如管理接口模块提供主模块身份识别信号，主模块插入相对应的槽位后，管理部件通过IIC总线和I/O控制芯片，可以识别该主模块的槽位号即ID号。通过管理接口模块，抗恶劣环境计算机的管理部件可以有效管理计算机内的各种资源。

下面结合图3说明本实用新型的IIC总线多路复用器特征。管理接口模块利用IIC总线多路复用器PCA9544，输入1路IIC总线，输出4路IIC总线，使用时，只能1路IIC总线输出工作，抗恶劣环境计算机的管理部件根据使用需要，通过1路输入IIC总线通道，对多路复用器PCA9544内部的控制寄存器进行写值，指定哪路输出开始工作，可以有效管理管理接口模块的IIC总线资源。

下面结合图4说明本实用新型的主模块身份识别管理模块特征。管理接口利用上拉电阻和下拉电阻的方法，提供3位主模块识别信号（通过底板走线，和主模块信号相连），该识别码范围从0-7，作为8块主模块的身份识别，管理部件通过IIC总线和I/O控制芯片，可以识别该主模块的槽位号即ID号。

下面结合图5说明本实用新型的电源开关控制模块和多主模块的供电控制模块的特征。管理接口模块利用带IIC总线的多路I/O控制器PCA9555实现电源及主模块开关控制，PCA9555输入1路IIC总线，输出16路I/O信号，其中的12路I/O输出信号通过底板走线方式，分别和4个电源模块的PS_ON、8个主模块的POWEREN信号互连。使用时，抗恶劣环境计算机的管理部件根据使用需要，通过1路输入IIC总线通道，对多路I/O控制器PCA9555内部的控制寄存器进行写值，指定哪路输出开始工作，可以有效管理抗恶劣环境计算机中电源开关和主模块供电开关。

下面结合图6说明本实用新型的多主模块的人机接口控制模块的键盘/鼠标特征。管理接口模块利用带IIC总线的多路I/O控制器PCA9555和信号开关SN74CBT3126实现键盘/鼠标控制，SN74CBT3126是四信号通道且分别具有使能端的开关设备，而鼠标或键盘只有两个信号线，通过1个SN74CBT3126可以管理2套鼠标或键盘信号，使用时，利用8个SN74CBT3126进行8个主模块的鼠标/键盘信号管理，8个SN74CBT3126的使能信号和PCA9555的16路I/O输出相连，管理部件通过IIC总线控制PCA9555的16路I/O输出，从而有效管理了8套键盘/鼠标的信号。

下面结合图7说明本实用新型的多主模块的人机接口控制模块的VGA特征。管理接口模块利用2个RGB四通道复用器EL4342，接收来自8个主模块的RGB信号，通过控制RGB四通道复用器的有效通道，使每个RGB多路复用器只有一路RGB信号输出到RGB二通道复用器EL4340，通过控制RGB二通道复用器的有效通道，确保只有1路需要输出的RGB信号。其中，RGB多通道复用器的通道控制，仍采用带IIC总线的多路I/O输出控制方式，由管理部件根据需要，输出需要的控制信号。而显示信号的横竖场扫描信号的管理方式和键盘/鼠标控制技术特征一致。

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细的描述：

a) 采用模块化方法实现多主模块并存的管理接口模块。在抗恶劣环境计算机中，提供一个专用模块槽位作为管理接口槽位，由一块专用功能模块作为管理接口模块实现管理接口功能。

b) 管理接口模块采用IIC总线（包含时钟线SCL、数据线SD）的多路复用方式，利用抗恶劣环境计算机管理部件提供的1路IIC总线访问通道，通过IIC总线的多路复用器，对内提供多路IIC总线访问通道，保证抗恶劣环境计算机中的管理部件能够有效管理计算机内所有需要管理的功能组件。

c) 管理接口模块实现的管理接口功能主要包括计算机主模块身份识别接口、电源模块开关控制接口、主模块供电开关接口、人机接口如VGA、键盘、鼠标的单一管理接口等。

1) 主模块身份识别通过管理接口模块提供的上下拉电阻和有效位数实现，根据目前横式抗恶劣环境计算机的尺寸要求，抗恶劣环境计算机最多能够放置8块主模块，则只要3位具备0或1的逻辑值即可。抗恶劣环境计算机上电后，辅助电源供电，身份识别号分别被各槽位中的主模块管理单元读取，抗恶劣环境计算机中的管理部件通过IIC总线访问主模块管理单元，得到所有的有效槽位信息，并最终通过终端显示，供用户操作。

2) 主要利用电源模块提供的PS_ON信号（电源开启信号）实现电源模块开关控制接口。管理接口模块提供带IIC总线的多路I/O复用器，而多路复用器的输出I/O分别和电源模块的PS_ON信号互连，抗恶劣环境计算机内的管理部件通过该多路I/O复用器实施I/O逻辑控制，使抗恶劣环境计算机内的管理部件可以有效实时管理电源的开关。

3) 主要利用了主模块的供电使能信号实现主模块供电开关接口。管理接口模块提供带IIC总线的多路I/O复用器，而多路复用器的输出I/O分别和主模块的供电使能信号互连，抗恶劣环境计算机内的管理部件通过IIC总线控制多路I/O复用器，使抗恶劣环境计算机内的管理部件可以有效实时管理主模块的供电开关。

4) 主要利用显示、键盘、鼠标的带使能信号的多路复用器实现人机接口如VGA、键盘、鼠标的管理接口。管理接口模块提供IIC多路I/O控制器和带地址输入的显示、键盘、鼠标多路复用器，管理部件通过多路I/O控制器可以控制多路复用器是否使能，通过合理部署，可以实现对多主模块的人机接口管理，同时通过管理部件提供的单一人机接口，通过键盘鼠标功能，进行人机接口的管理。

本实用新型通过实现管理接口模块，实现了管理接口功能，该接口可被抗恶劣环境计算机内的管理部件利用，并实现主模块等计算机资源的有效管理，为多主模块并存的抗恶劣环境计算机的管理功能实现提供很好的管理接口功能。

Claims

1.一种抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，其特征在于，包括管理部件、IIC总线多路复用器、身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块和人机接口管理控制模块，所述管理部件与IIC总线多路复用器相连接，该IIC总线多路复用器分别通过IIC总线I/O控制器与身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块、人机接口管理控制模块相连接，管理部件通过IIC总线多路复用器分别对身份识别控制模块、电源开关控制模块、主模块供电开关控制模块和人机接口管理控制模块进行控制。

2.根据权利要求1所述的抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，其特征在于，所述IIC总线多路复用器为PCA9544芯片。

3.根据权利要求1或2所述的抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，其特征在于，所述身份识别控制模块采用PCA9555芯片。

4.根据权利要求1或2所述的抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，其特征在于，电源开关控制模块采用PCA9555芯片。

5.根据权利要求1或2所述的抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，其特征在于，主模块供电开关控制模块采用PCA9555芯片。

6.根据权利要求1或2所述的抗恶劣环境计算机的多主模块管理接口模块，其特征在于，人机接口管理控制模块包括多路I/O控制器PCA9555、信号开关SN74CBT3126、二通道复用器EL4340和四通道复用器EL4342。