本發(fā)明涉及計算機技術領域，尤具體地說是一種實用性強、實現(xiàn)主板管理控制的fpga及方法。

背景技術：

為了保障計算機或服務器的正常運行，通常需要一種方法能夠通過監(jiān)測主板上電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速等信息實現(xiàn)對主板狀態(tài)的監(jiān)測，并根據(jù)主板狀態(tài)進行電源的管理、風扇的控制等，以及在系統(tǒng)故障時進行日志的保存。

傳統(tǒng)上的方法中，較多采用bmc（基板控制器）實現(xiàn)主板信息的管理控制。但是采用bmc的主板管理和控制方法存在以下幾個缺點，一個是bmc自身初始化時間較長，無法在計算機或服務器啟動階段和運行的初始階段對系統(tǒng)進行管理和控制，另外bmc對上電和掉電時序、電源管理等硬件問題沒有有效的管理和控制方法，同時bmc軟件工作量較大，開發(fā)成本較高。

基于此，本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)主板管理控制的fpga及方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術任務是針對以上不足之處，提供一種實用性強、實現(xiàn)主板管理控制的fpga及方法。

一種實現(xiàn)主板管理控制的fpga，在fpga內(nèi)部配置以下模塊：

上電和掉電時序控制模塊，用于上電和掉電時序的控制；

post模塊，用于上電時自檢并將自檢信息輸出到信息管理控制模塊；

信息監(jiān)測模塊，監(jiān)測安裝主板的計算機或服務器的包括電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速的信息，并將該監(jiān)測信息發(fā)送到信息管理控制模塊；

電源管理模塊，接收信息管理控制模塊的管理信息來完成對電源管理；

風扇控制模塊，根據(jù)信息監(jiān)測模塊監(jiān)測到的風扇轉(zhuǎn)速，來完成對風扇轉(zhuǎn)速的控制；

日志存儲模塊，存儲信息監(jiān)測模塊的監(jiān)測信息及故障信息；

信息輸出模塊，輸出日志存儲模塊中存儲的信息；

信息管理控制模塊，根據(jù)信息監(jiān)測模塊收集的信息，通過電源管理模塊對電源電壓進行調(diào)節(jié)，通過風扇控制模塊對風扇轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，并將信息通過信息輸出模塊輸出，完成對主板的管理；

sleep模式控制模塊，控制整個fpga進入或跳出sleep模式。

所述的post模塊通過lpc總線讀取80h端口，從80h端口獲取計算機開機檢測時對包括cpu、內(nèi)存部件的檢測信息。

所述的信息監(jiān)測模塊配置有多路iic接口、多路ad接口，該多路ad接口為模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，多路iic接口對主板溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息進行采集，多路ad接口對主板上電壓進行監(jiān)測。

所述的電源管理模塊由多路電源管理總線pmbus組成，pmbus對主板上的電壓控制芯片進行監(jiān)測和電壓調(diào)節(jié)。

日志存儲模塊，將監(jiān)測的電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息，以及故障信息存儲在flash中，實現(xiàn)對日志的存儲和管理。

sleep模式控制模塊，通過控制fpga內(nèi)部時鐘和io緩沖器，使fpga在sleep模式時內(nèi)部非全速工作，以減少主板關機靜態(tài)功耗。

一種實現(xiàn)主板管理控制的方法，其實現(xiàn)過程為：

步驟a：主板接收到開機信號，上電和掉電時序控制模塊根據(jù)主板的上電時序要求完成上電時序控制，post模塊讀取主板自檢信息，將自檢信息通過日志存儲模塊進行存儲，并通過信息輸出模塊輸出；

步驟b：主板自檢通過正常開機后，信息監(jiān)測模塊對主板的電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息監(jiān)測，并將信息送到信息管理控制模塊進行處理；信息管理控制模塊根據(jù)收集的信息，通過電源管理模塊對電源電壓進行調(diào)節(jié)，通過風扇控制模塊對風扇轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，并將信息通過信息輸出模塊輸出；

步驟c：主板運行過程中，信息監(jiān)測模塊對主板的電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息監(jiān)測，并將信息送到信息管理控制模塊進行處理；信息管理控制模塊根據(jù)設定發(fā)現(xiàn)異常后，通過信息輸出模塊輸出故障預測；在故障發(fā)生后，將故障信息在日志存儲模塊中進行存儲，并通過信息輸出模塊輸出故障信息，用于故障的排查和維修；

步驟d：主板關機時，上電和掉電時序控制模塊根據(jù)主板的掉電時序要求完成關機掉電；關機完成后sleep模式控制模塊使fpga進入sleep模式，降低主板靜態(tài)功耗。

所述步驟a）的具體過程為：

計算機或服務器按下開機鍵后，sleep模式控制模塊使fpga跳出sleep模式，fpga進入全速工作；

上電和掉電時序控制模塊向橋片pch發(fā)出rsmreset信號，然后根據(jù)下述步驟以及powergood信號控制主板上電；

主板上電過程中，主板進行自檢，bios將檢測代碼輸出到80h端口，post模塊通過lpc總線讀取自檢信息；如果自檢通過則進入上述步驟b）；

如果自檢失敗，日志存儲模塊對自檢錯誤信息進行存儲，并通過信息輸出模塊的uart端口輸出給用戶查看，便于用戶排查自檢失敗原因。

在步驟b）計算機正常啟動后，信息監(jiān)測模塊不斷通過iic接口讀取主板上的溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息，通過ad接口讀取主板上電壓信息，監(jiān)測到的電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速送到信息管理控制模塊進行管理和對比；

信息管理控制模塊監(jiān)測到溫度在升高時，通過風扇控制模塊增加pwm的占空比提高風扇轉(zhuǎn)速，達到信息管理控制模塊設定的轉(zhuǎn)速。

在步驟c）計算機正常運行過程中，如果發(fā)生故障，信息管理控制模塊首先判斷故障類別，并在日志存儲模塊中存儲故障信息，使用信息輸出模塊輸出故障信息供用戶進行故障檢查；如未發(fā)生故障，計算機正常運行，直到接收到關機信號，接收到關機信號后，上電和掉電時序控制模塊按順序掉電，保證系統(tǒng)的正常關機。

本發(fā)明的一種實現(xiàn)主板管理控制的fpga及方法，具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的一種實現(xiàn)主板管理控制的fpga及方法，從計算機或服務器啟動階段便開始對主板對電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速等信息進行監(jiān)測，實現(xiàn)了上電和掉電時序的控制、自檢信息的輸出、電源的管理、風扇的控制、故障的監(jiān)測和預估、日志的存儲、sleep模式控制等功能，保障了計算機或服務器的高效穩(wěn)定的運行，降低了關機的靜態(tài)功耗，方便了用戶對主板的健康狀態(tài)的了解，便于用戶在主板故障發(fā)生后對故障進行定位，實現(xiàn)了對主板有效的管理和控制，實用性強，適用范圍廣泛，易于推廣。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的fpga結構示意圖。

附圖2為本發(fā)明方法的實現(xiàn)流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如附圖1所示，一種實現(xiàn)主板管理控制的fpga，對電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速等信息進行監(jiān)測，實現(xiàn)從計算機或服務器啟動階段開始對主板進行有效的管理和控制，如上電和掉電時序的控制、自檢信息的輸出、電源的管理、風扇的控制、故障的監(jiān)測和預估、日志的存儲、sleep模式控制等，各模塊相互協(xié)同工作實現(xiàn)主板的管理和控制。

在fpga內(nèi)部配置以下模塊：

上電和掉電時序控制模塊，用于上電和掉電時序的控制；

post模塊，用于上電時自檢并將自檢信息輸出到信息管理控制模塊；

信息監(jiān)測模塊，監(jiān)測安裝主板的計算機或服務器的包括電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速的信息，并將該監(jiān)測信息發(fā)送到信息管理控制模塊；

電源管理模塊，接收信息管理控制模塊的管理信息來完成對電源管理；

風扇控制模塊，根據(jù)信息監(jiān)測模塊監(jiān)測到的風扇轉(zhuǎn)速，來完成對風扇轉(zhuǎn)速的控制；

日志存儲模塊，存儲信息監(jiān)測模塊的監(jiān)測信息及故障信息；

信息輸出模塊，輸出日志存儲模塊中存儲的信息；

信息管理控制模塊，根據(jù)信息監(jiān)測模塊收集的信息，通過電源管理模塊對電源電壓進行調(diào)節(jié)，通過風扇控制模塊對風扇轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，并將信息通過信息輸出模塊輸出，完成對主板的管理；

sleep模式控制模塊，控制整個fpga進入或跳出sleep模式。

所述的post模塊通過lpc總線讀取80h端口，從80h端口獲取計算機開機檢測時對包括cpu、內(nèi)存部件的檢測信息。

所述的信息監(jiān)測模塊配置有多路iic接口、多路ad接口，該多路ad接口為模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，多路iic接口對主板溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息進行采集，多路ad接口對主板上電壓進行監(jiān)測。

所述的電源管理模塊由多路電源管理總線pmbus組成，pmbus對主板上的電壓控制芯片進行監(jiān)測和電壓調(diào)節(jié)。

日志存儲模塊，將監(jiān)測的電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息，以及故障信息存儲在flash中，實現(xiàn)對日志的存儲和管理。

sleep模式控制模塊，通過控制fpga內(nèi)部時鐘和io緩沖器，使fpga在sleep模式時內(nèi)部非全速工作，以減少主板關機靜態(tài)功耗。

如附圖2所示，一種實現(xiàn)主板管理控制的方法，其實現(xiàn)過程為：

步驟a：主板接收到開機信號，上電和掉電時序控制模塊根據(jù)主板的上電時序要求完成上電時序控制，post模塊讀取主板自檢信息，將自檢信息通過日志存儲模塊進行存儲，并通過信息輸出模塊輸出；

步驟b：主板自檢通過正常開機后，信息監(jiān)測模塊對主板的電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息監(jiān)測，并將信息送到信息管理控制模塊進行處理；信息管理控制模塊根據(jù)收集的信息，通過電源管理模塊對電源電壓進行調(diào)節(jié)，通過風扇控制模塊對風扇轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，并將信息通過信息輸出模塊輸出；

步驟c：主板運行過程中，信息監(jiān)測模塊對主板的電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息監(jiān)測，并將信息送到信息管理控制模塊進行處理；信息管理控制模塊根據(jù)設定發(fā)現(xiàn)異常后，通過信息輸出模塊輸出故障預測；在故障發(fā)生后，將故障信息在日志存儲模塊中進行存儲，并通過信息輸出模塊輸出故障信息，用于故障的排查和維修；

步驟d：主板關機時，上電和掉電時序控制模塊根據(jù)主板的掉電時序要求完成關機掉電；關機完成后sleep模式控制模塊使fpga進入sleep模式，降低主板靜態(tài)功耗。

所述步驟a）的具體過程為：

計算機或服務器按下開機鍵后，sleep模式控制模塊使fpga跳出sleep模式，fpga進入全速工作；

上電和掉電時序控制模塊向橋片pch發(fā)出rsmreset信號，然后根據(jù)下述步驟以及powergood信號控制主板上電；

主板上電過程中，主板進行自檢，bios將檢測代碼輸出到80h端口，post模塊通過lpc總線讀取自檢信息；如果自檢通過則進入上述步驟b）；

如果自檢失敗，日志存儲模塊對自檢錯誤信息進行存儲，并通過信息輸出模塊的uart端口輸出給用戶查看，便于用戶排查自檢失敗原因。

在步驟b）計算機正常啟動后，信息監(jiān)測模塊不斷通過iic接口讀取主板上的溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息，通過ad接口讀取主板上電壓信息，監(jiān)測到的電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速送到信息管理控制模塊進行管理和對比；

信息管理控制模塊監(jiān)測到溫度在升高時，通過風扇控制模塊增加pwm的占空比提高風扇轉(zhuǎn)速，達到信息管理控制模塊設定的轉(zhuǎn)速。

在步驟c）計算機正常運行過程中，如果發(fā)生故障，信息管理控制模塊首先判斷故障類別，并在日志存儲模塊中存儲故障信息，使用信息輸出模塊輸出故障信息供用戶進行故障檢查；如未發(fā)生故障，計算機正常運行，直到接收到關機信號，接收到關機信號后，上電和掉電時序控制模塊按順序掉電，保證系統(tǒng)的正常關機。

下面將結合附圖2的方法流程圖，以管理主板溫度信息、控制主板風扇以及進行故障管理為實施例對本發(fā)明進行解釋，但不僅限于此。

1）計算機按下開機鍵后，sleep模式控制模塊使fpga跳出sleep模式，fpga進入全速工作。

2）上電和掉電時序控制模塊，向pch（橋片）發(fā)出rsmreset信號，之后根據(jù)s3、s4以及powergood信號控制主板上電。

3）主板上電過程中，主板會進行自檢，bios會將檢測代碼輸出到80h端口，post模塊通過lpc總線讀取自檢信息；如果自檢通過轉(zhuǎn)到5）。

4）如果3）中自檢失敗，日志存儲模塊會對自檢錯誤信息進行存儲，并通過信息輸出模塊的uart端口輸出給用戶查看，便于用戶排查自檢失敗原因。

5）計算機正常啟動后，信息監(jiān)測模塊不斷通過iic接口讀取主板上的溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速信息，通過ad接口讀取主板上電壓信息，監(jiān)測到的電壓、溫度、濕度、風扇轉(zhuǎn)速送到信息管理控制模塊進行管理和對比。

6）信息管理控制模塊如果監(jiān)測到溫度在升高，但是風扇轉(zhuǎn)速較低時，轉(zhuǎn)到7）；如無該狀況轉(zhuǎn)到8）。

7）風扇控制模塊，通過增加pwm的占空比提高風扇轉(zhuǎn)速，達到信息管理控制模塊設定的轉(zhuǎn)速。

8）在計算機正常運行過程中，如果發(fā)生故障，信息管理控制模塊首先判斷故障類別，并在日志存儲模塊中存儲故障信息，使用信息輸出模塊輸出故障信息供用戶進行故障檢查；如未發(fā)生故障轉(zhuǎn)到9）。

9）計算機正常運行，直到接收到關機信號，接收到關機信號后，上電和掉電時序控制模塊按順序掉電，保證系統(tǒng)的正常關機。

10）正常關機后，sleep模式控制模塊讓fpga進入sleep模式，該模式下fpga的功耗降低，可以降低主板的關機靜態(tài)功耗。

上述具體實施方式僅是本發(fā)明的具體個案，本發(fā)明的專利保護范圍包括但不限于上述具體實施方式，任何符合本發(fā)明的一種實現(xiàn)主板管理控制的fpga及方法的權利要求書的且任何所述技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或替換，皆應落入本發(fā)明的專利保護范圍。