TWI488045B - 內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置、系統及其方法 - Google Patents

內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置、系統及其方法 Download PDF

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Description

內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置、系統及其方法
一種偵測裝置、系統及其方法，特別有關於一種內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置、系統及其方法。
隨著積體電路微小化與網際網路的興起，使得傳輸數據的速度與儲存設備的容量也隨之成長。為能將大量的資料快速的在儲存設備間傳輸，因此提出了新型態的序列技術將取代傳統的小型電腦系統介面(Small Computer Small Interface，SCSI)或高技術配置(Advanced Technology Attachment，ATA)硬碟的平行互連技術，而串列式SCSI(Serial Attached SCSI，SAS)與串列式ATA(Serial ATA，SATA)正式將分別取代SCSI與ATA的新一代序列連結技術。為能顯示SAS與SATA的操作狀態，一般廠商多會採用通用串行輸入輸出(Serial General Purpose Input/Output，簡稱SGPIO)匯流排或內部整合電路(簡稱I2 C)在啟動設備110(Initiator)與目標設備120(Target)之間進行資料的傳輸控制。
I2 C是使用兩條雙向開放集極(Open Drain)串列資料(SDA)及串列時脈(SCL)作為傳送控制訊號，並利用電阻將電位上拉來達到訊號的觸發。I2 C允許相當大的工作電壓範圍，但典型的電壓準位為+3.3V或+5V。I2 C的參考設計使用一個7位元長度的位址空間但保留了16個位址，所以在一組匯流排最多可和112個節點通訊。常見的I2 C匯流排依傳輸速率的不同而有不同的模式：標準模式(100 Kbit/s)、低速模式(10 Kbit/s)。
請參考「第1圖」所示，其係為習知技術之SGPIO腳位示意圖。習知技術的SGPIO具有SClock、SLoad、SDataOut、SDataIn四個信號線。其中前三個是從啟動設備110發送到目標設備120的，而最後一個是從目標設備120發送到啟動設備110。SClock係用以定義SGIPO傳輸時脈。SLoad是同步到時鐘和使用表述欲傳輸數據為一個新的框架的開始。一個新的框架是SLoad在時脈波形的上升邊緣後觸發為至少5個時鐘週期。SDataOut是串行的數據輸出位流，而SDataIn是串行的數據輸入位流。一般而言，SDataIn不是所有的SGPIO設備都支持的，因此SDataIn的信號線是可選(optional)的。
如果獨立磁碟冗餘陣列(Redundant Array of Independent Disks，RAID)卡支持SGPIO的話，這種接口協議正好包含了除了傳輸資料之外的SGPIO信號接口，通過一個包含數據、SGPIO信號線就可以實現資料傳輸以及信號燈的控制。而SES Over I2 C是通過RAID卡上面的I2 C接口採用特殊排線來管理，所以可以稱作帶外管理(Out-of-band management)；而對於SGPIO來說，可以稱作帶內管理(in-band management)。除了RAID卡支持SGPIO外，磁盤背板(backplane)也需要支持SGPIO。
為能同時在同一硬體中偵測SGPIO與I2 C的傳輸方式，習知技術係提出以跳線(jumper)方式或以硬體偵測的方式來實現。習知的跳線方式，是讓使用者將目標設備120連接至啟動設備110前設定跳線，用以切換不同的傳輸方式。這樣的方式雖然成本低廉，但是每次更換硬體時均要進行一次切換。若使用者忘記切換，則啟動設備110與目標設備120將無法正常使用。
而硬體偵測的作法是透過啟動設備110所傳送的訊號進行判斷，並且在與目標設備120連接的接線需要分別拉出SGPIO與I2 C總和數量的信號線。請參考下表1所示，其係為習知技術之SGPIO與I2 C之接腳對應表。
因此需要六根信號線方可驅動SGPIO與I2 C。此一習知作法雖然可以達到快速的偵測並切換。但是對於硬體而言，除了需要設置額外的偵測晶片外，另外還需配合SGPIO與I2 C的信號線佈局(layout)。這樣的硬體成本將遠高於跳線的方式。
鑒於以上的問題，本發明在於提供一種內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置，應用在連接不同啟動設備時，可自動切換啟動設備對目標設備120的接口協議。
本發明所揭露之內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置包括：輸入接口與控制單元。輸入接口連接於啟動設備；輸入接口更包括載入引腳，載入引腳電性連接於啟動設備的載入接腳(SLoad)或重設接腳(Reset)；控制單元連接於輸入接口，控制單元根據載入引腳所接收到的觸發訊號(SLoad)，用以判斷啟動設備的接口協議，控制單元根據相應的接口協議用以收發啟動設備之資料訊號。
此外，輸入接口更包括時脈引腳(CLK)、資料輸出引腳(DataOutput)與資料輸入引腳(DataIn)、時脈引腳用以連接至啟動設備的時脈接腳；資料輸出引腳用以連接啟動設備的資料輸出接腳；資料輸入引腳用以連接啟動設備的資料輸入接腳。
本發明另提出一種自動偵測內部整合電路與通用串行輸入輸出的資料傳輸方法，其係包括：將自動偵測裝置電性連接至啟動設備與目標設備之間，且自動偵測裝置的載入引腳電性連接於啟動設備的載入接腳(SLoad)或重設接腳(Reset)；自動偵測裝置根據載入引腳所接收到的觸發訊號(SLoad)判斷啟動設備的接口協議；自動偵測裝置判斷結果用以收發啟動設備之資料訊號。
除了上述實施態樣外，本發明更提出一種應用於內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測系統，其係包括：啟動設備、目標設備與自動偵測裝置。啟動設備發送具有接口協議之資料訊號。目標設備存取資料訊號。自動偵測裝置電性連接於啟動設備與目標設備之間。啟動設備更包括輸入接口、載入引腳與控制單元。輸入接口電性連接於啟動設備。載入引腳電性連接於啟動設備的載入接腳或重設接腳。控制單元電性連接於輸入接口。控制單元根據載入引腳所接收到的觸發訊號(SLoad)用以判斷啟動設備的接口協議。控制單元根據相應的接口協議用以收發啟動設備之資料訊號。
本發明提出一種可偵測內部整合電路與通用串行輸入輸出的裝置，使得產線在測試不同的主機板時可以自動的切換為對應的傳輸協議，藉以加快目標設備傳輸資料的相關測試。
有關本發明的特徵與實作，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。
請參考「第2圖」所示，其係為本發明之架構示意圖。本發明的自動偵測裝置220電性連接於啟動設備210(Initiator)與目標設備230(Target)之間。啟動設備210係為計算機裝置之主機板或HBA(host bus adapter，主機匯流排配接器)，目標設備230可以為但不限定是背板(backplane)，也可以是其他有支援接口協議的周邊裝置，此外，自動偵測裝置220亦可整合於目標設備230中。其中，接口協議包括SGPIO與I2 C之傳輸協議。
自動偵測裝置220包括輸入接口221、輸出接口222、控制單元223與發光二極體224。輸入接口221連接於啟動設備210，輸入接口221另包括載入引腳、時脈引腳、資料輸出引腳與資料輸入引腳。時脈引腳用以連接至啟動設備210的時脈接腳(SCLK)、資料輸出引腳用以連接啟動設備210的資料輸出接腳(SDataOut)、資料輸入引腳用以連接啟動設備210的資料輸入接腳(SDataIn)且載入引腳電性連接於啟動設備210的載入接腳(SLoad)或重設接腳(Reset)。本發明係將輸入接口221對SGPIO之接腳與I2 C之配置做了上述的調整，使得啟動設備210的載入接腳(對應於SGPIO)或重設接腳(對應於I2 C)被連接於控制單元223的載入引腳。請參考表2所示，其係為本發明之SGPIO與I2 C之接腳對應表。
在本發明中係將載入引腳與資料輸出引腳之連接順序進行了變換，使得載入引腳會對應於載入接腳(或重設接腳)。所以本發明可以在不需要另外拉其他信號線的前提下，也可以進行不同接口協議的偵測。為清楚解說此一連接方式，還請參考「第3圖」所示，其係為本發明之輸入接口的信號線示意圖。在「第3圖」中，輸入接口221的載入引腳、時脈引腳、資料輸出引腳與資料輸入引腳分別連接於SGPIO的時脈接腳、資料輸出接腳、資料輸入接腳與載入接腳(均以黑色實線表示)。且為區別SGPIO與I2 C之區別，在載入接腳外另以黑色虛線表示所連接的重設接腳。但就實體而言，這兩支接腳係共用同一支信號線。
控制單元223分別電性連接於發光二極體224、輸入接口221與輸出接口222。控制單元223根據啟動設備210所發送的訊息，用以判斷啟動設備210所傳輸的接口協議。控制單元223根據所決定的接口協議並透過輸出接口222將啟動設備210所發出的資料傳送至目標設備230。控制單元223根據接口協議與資料訊號控制發光二極體224之發光頻率。
在此更進一步說明本發明之運作流程，並請參考「第4圖」所示，其係為本發明之運作流程示意圖，本發明之自動偵測方法包括以下步驟：步驟S410：將控制單元電性連接至啟動設備與目標設備之間，且控制單元的載入引腳電性連接於啟動設備的載入接腳或重設接腳；步驟S420：控制單元根據載入引腳所接收到的觸發訊號判斷啟動設備的接口協議；步驟S430：若接口協議係為SGPIO，則控制單元以SGPIO的接口協議接收來自於啟動設備的資料訊號；步驟S440：若接口協議係為I2 C，則控制單元以I2 C的接口協議接收來自於啟動設備的資料訊號；以及步驟S450：控制單元根據接口協議與資料訊號控制發光二極體之發光頻率。
首先，將控制單元223電性連接至啟動設備210與目標設備230之間。控制單元223根據載入引腳所接收到的觸發訊號判斷啟動設備210的接口協議。對於SGPIO而言，SGPIO的接口協議在傳送資料框架前會發出SLoad的訊號，用以通知目標設備230準備接收相關的資料訊號。而I2 C所連接的是重設接腳，且I2 C並無此一訊號，因此本發明係透過此一訊號的差異進行SGPIO與I2 C的差異判斷。
若接口協議係為SGPIO，則控制單元223以SGPIO的接口協議接收來自於啟動設備210的資料訊號。若接口協議係為I2 C，則控制單元223以I2 C的接口協議接收來自於啟動設備210的資料訊號。接下來，控制單元223會根據接口協議與資料訊號控制發光二極體224之發光頻率。一般而言，目標設備230連接於啟動設備210後，自動偵測裝置220的發光二極體224會先發出已連接的燈號。當自動偵測裝置220進行資料的傳輸時，控制單元223會控制發光二極體224進行相應的閃爍頻率。除了發光二極體224外，本發明亦可將發光二極體224以七段顯示器或其他顯示裝置取代。
最後，控制單元223在完成通用串行輸入輸出的接口協議的資料傳輸後，控制單元223維持該輸入接口221所設定的接口協議。
本發明提出一種可偵測內部整合電路與通用串行輸入輸出的裝置，使得產線在測試不同的主機板時可以自動的切換為對應的傳輸協議，藉以加快目標設備230傳輸資料的相關測試。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
110．．．啟動設備
120．．．目標設備
210．．．啟動設備
220．．．自動偵測裝置
221．．．輸入接口
222．．．輸出接口
223．．．控制單元
224．．．發光二極體
230．．．目標設備
第1圖係為習知技術之SGPIO腳位示意圖。
第2圖係為本發明之架構示意圖。
第3圖係為本發明之輸入接口的信號線示意圖。
第4圖係為本發明之運作流程示意圖。
210．．．啟動設備
220．．．自動偵測裝置
221．．．輸入接口
222．．．輸出接口
223．．．控制單元
224．．．發光二極體
230．．．目標設備

Claims (8)

  1. 一種內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置，該自動偵測裝置包括：一輸入接口，用以電性連接於一啟動設備，該輸入接口更包括一載入引腳，該載入引腳電性連接於該啟動設備的一載入接腳(SLoad)或一重設接腳(Reset)；以及一控制單元，其係電性連接於該輸入接口，該控制單元根據該載入引腳所接收到的一觸發訊號(SLoad)，用以判斷該啟動設備的一接口協議，該控制單元根據相應的該接口協議用以收發該啟動設備之一資料訊號；其中該控制單元在完成通用串行輸入輸出的該接口協議的資料傳輸後，該控制單元重新偵測該輸入接口所接收的該接口協議。
  2. 如請求項1所述之內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置，其中該輸入接口更包括一時脈引腳、一資料輸出引腳與一資料輸入引腳，該時脈引腳用以連接至該啟動設備的一時脈接腳(CLK)，該資料輸出引腳用以連接該啟動設備的一資料輸出接腳(SDataOu)，該資料輸入引腳用以連接該啟動設備的一資料輸入接腳(SDataIn)。
  3. 如請求項1所述之內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置，其中更包括一組發光二極體，該控制單元根據該接口協議與該資料訊號控制該發光二極體之發光頻率。
  4. 如請求項1所述之內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測裝置，其中更包括一輸出接口，該輸出接口電性連接於該控制單元與該目標設備。
  5. 一種自動偵測內部整合電路與通用串行輸入輸出的資料傳輸方法，其係包括以下步驟：將一自動偵測裝置電性連接至一啟動設備與一目標設備之間，且該自動偵測裝置的一載入引腳電性連接於該啟動設備的一載入接腳(SLoad)或一重設接腳(Reset)；該自動偵測裝置根據該載入引腳所接收到的一觸發訊號(SLoad)判斷該啟動設備的一接口協議；以及該自動偵測裝置根據該接口協議用以收發該啟動設備之一資料訊號；其中該自動偵測裝置在完成通用串行輸入輸出的該接口協議的資料傳輸後，重新偵測該啟動設備的該接口協議。
  6. 如請求項5所述之自動偵測內部整合電路與通用串行輸入輸出的資料傳輸方法，該自動偵測裝置根據該接口協議與該資料訊號控制一發光二極體之發光頻率。
  7. 一種應用於內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測系統，其係包括：一啟動設備，用以發送具有一接口協議之一資料訊號；一目標設備，用以存取該資料訊號；以及一自動偵測裝置，電性連接於該啟動設備與該目標設備之 間，該自動偵測裝置更包括一輸入接口、一載入引腳與一控制單元，該輸入接口電性連接於該啟動設備，該載入引腳電性連接於該啟動設備的一載入接腳(SLoad)或一重設接腳(Reset)，該控制單元電性連接於該輸入接口，該控制單元根據該載入引腳所接收到的一觸發訊號(SLoad)，用以判斷該啟動設備的該接口協議，該控制單元根據相應的該接口協議用以收發該啟動設備之該資料訊號；其中該控制單元在完成通用串行輸入輸出的該接口協議的資料傳輸後，該控制單元重新偵測該輸入接口所接收的該接口協議。
  8. 如請求項7所述之應用於內部整合電路與通用串行輸入輸出的自動偵測系統，其中該自動偵測裝置根據該接口協議與該資料訊號控制一發光二極體之發光。
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