Vpx設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)，它闡述了在VPX設(shè)備中基于雙冗余IPMB管理總線構(gòu)建獨(dú)立于業(yè)務(wù)軟硬件資源的智能管理系統(tǒng)。描述了CHMC、IPMC、顯控模組、IPMB總線的實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)現(xiàn)了VPX設(shè)備的健康狀態(tài)實(shí)時(shí)診斷、智能管理，解決了以往VPX設(shè)備故障趨勢無法預(yù)知、故障診斷困難、定位困難、維修困難、設(shè)備功率無法按需調(diào)整的問題，使VPX設(shè)備從原來的粗放型管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化智能管理，從原來的故障后感知轉(zhuǎn)變?yōu)楣收馅厔莞兄徒】禒顟B(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【專利說明】
VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理領(lǐng)域，涉及VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，可以有效的對VPX設(shè)備的硬件平臺(tái)資源進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理，進(jìn)行智能管理。
【背景技術(shù)】
[0002]VPX和OPEN VPX是VITA組織提出的新一代的總線標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)級標(biāo)準(zhǔn)，其中VPX標(biāo)準(zhǔn)滿足串口高速數(shù)據(jù)率，具有最高1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，并能支持多處理器計(jì)算機(jī)架構(gòu)，OPEN VPX標(biāo)準(zhǔn)作為VPX后續(xù)的系統(tǒng)級標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了背板引腳的統(tǒng)一定義，兩者互為補(bǔ)充，可以解決數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸及接口標(biāo)準(zhǔn)化的問題。
[0003]VPX總線標(biāo)準(zhǔn)是一種高可靠性、高速串行交換總線，各插卡有單獨(dú)高速總線帶寬，單各產(chǎn)家產(chǎn)品一致性好，具有詳細(xì)的規(guī)范指導(dǎo)，互通性強(qiáng)?？梢詽M足對背板總線帶寬及可靠性要求高的工業(yè)及車載、機(jī)載、艦載等軍事設(shè)備應(yīng)用需求，具有良好的發(fā)展前景。
[0004]在VPX系統(tǒng)中的機(jī)箱管理，是基于IPMI(Intel I igent Platform ManagementInterface)規(guī)格兼容的管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 VPX設(shè)備的健康狀態(tài)實(shí)時(shí)診斷、智能管理，解決了以往VPX設(shè)備故障趨勢無法預(yù)知、故障診斷困難、定位困難、維修困難、設(shè)備功率無法按需調(diào)整的問題，使VPX設(shè)備從原來的粗放型管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化智能管理，從原來的故障后感知轉(zhuǎn)變?yōu)楣收馅厔莞兄徒】禒顟B(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種基于VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)背景中的VPX設(shè)備機(jī)箱管理功能。在VPX設(shè)備中基于雙冗余IPMB管理總線構(gòu)建獨(dú)立于業(yè)務(wù)軟硬件資源的智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了 VPX設(shè)備的健康狀態(tài)實(shí)時(shí)診斷、智能管理。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)，由CHMC、IPMC、IPMB總線、機(jī)箱狀態(tài)顯控模組和機(jī)箱維護(hù)管理終端組成；IPMC對VPX設(shè)備的業(yè)務(wù)板卡的工作狀態(tài)信息進(jìn)行采集，形成IPMI信息，通過IPMB總線上報(bào)給CHMC; CHMC完成IPMI信息的分析處理，分析處理后的信息傳送到機(jī)箱狀態(tài)顯控模組和機(jī)箱維護(hù)管理終端;機(jī)箱狀態(tài)顯控模組和機(jī)箱維護(hù)管理終端完成機(jī)箱狀態(tài)信息查詢并下發(fā)工作狀態(tài)控制信息給CHMC;CHMC完成信息處理并形成IPMI信息，通過IPMB總線傳送給IPMC; IPMC根據(jù)IPMI信息進(jìn)行VPX設(shè)備的業(yè)務(wù)板卡的工作狀態(tài)控制。
[0008]其中，IPMC的核心為ARM Cortex_M4的處理器，包括RS232接口、JTAG接口、I2C接口電路、SPI接口、I/O接口、P麗接口、AD接口； IPMC通過RS232接口進(jìn)行調(diào)試，并通過JTAG接口進(jìn)行程序下載/升級；IPMC通過I2C接口電路與IPMB總線相連；IPMC通過SPI接口與VPX設(shè)備業(yè)務(wù)板上的電壓監(jiān)控傳感器和電流監(jiān)控傳感器相連，進(jìn)行電壓電流的采集;IPMC通過PffM接口對VPX設(shè)備PWM信號識(shí)別及控制進(jìn)行VPX設(shè)備風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，利用處理器內(nèi)的AD通過AD接口對VPX設(shè)備業(yè)務(wù)板上的熱敏電阻進(jìn)行溫度采集;通過I/O接口控制VPX設(shè)備的電源管理芯片實(shí)現(xiàn)VPX設(shè)備業(yè)務(wù)板的上電控制及開關(guān)功能。
[0009]其中，CHMC的核心為ARM Cortex A8的處理器，包括RS232接口、JTAG接口、I2C接口、串口電路、以太網(wǎng)接口、AD接口、SPI接口、SRI接口和HRI接口 ；CHMC通過RS232接口進(jìn)行調(diào)試，并通過JTAG接口進(jìn)行程序下載/升級;CHMC通過I2C接口與IPMB總線相連，使用IPMI信息與IPMC進(jìn)行通信;CHMC通過串口電路與顯控模組相連，通過以太網(wǎng)接口與機(jī)箱維護(hù)管理終端相連，實(shí)現(xiàn)設(shè)備工作狀態(tài)信息的上傳及控制;CHMC通過SPI接口與電壓監(jiān)控傳感器和電流監(jiān)控傳感器相連，實(shí)現(xiàn)CHMC本身的電壓、電流的采集;利用處理器內(nèi)的AD通過AD接口對CHMC上的熱敏電阻進(jìn)行溫度采集;CHMC通過SRI接口和HRI接口用于實(shí)現(xiàn)CHMC的冗余備份。
[0010]其中，機(jī)箱狀態(tài)顯控模組的核心為MSP430系列的單片機(jī)，顯控模組由按鍵板和顯示屏組成;通過串口與顯示屏相連，進(jìn)行顯示屏的顯示控制；通過I/o引腳與按鍵和指示燈相連，采集按鍵動(dòng)作以及控制指示燈指示；操作按鍵可以通過顯示屏顯示界面查看設(shè)備的工作狀態(tài)，所需查看的信息通過顯控模組的串口從CHMC獲得，同時(shí)也可以通過按鍵操作下達(dá)工作狀態(tài)控制指令給CHMC。
[0011]其中，IPMB總線使用I2C接口，雙組星型總線，這兩組總線分別為:1?1?0_八和ΙΡΜΒ0_Β，在工作中，兩組總線互為備份工作，保證在一條IPMB總線失靈的情況下系統(tǒng)的正常工作。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為:
[0013]VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)，是在VPX設(shè)備中基于雙冗余IPMB管理總線構(gòu)建獨(dú)立于業(yè)務(wù)軟硬件資源的智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了VPX設(shè)備的健康狀態(tài)實(shí)時(shí)診斷、智能管理，解決了以往VPX設(shè)備故障趨勢無法預(yù)知、故障診斷困難、定位困難、維修困難、設(shè)備功率無法按需調(diào)整的問題，使VPX設(shè)備從原來的粗放型管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化智能管理，從原來的故障后感知轉(zhuǎn)變?yōu)楣收馅厔莞兄徒】禒顟B(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的機(jī)箱管理架構(gòu)圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的IPMC框圖。
[0016]圖3是本發(fā)明的CHMC框圖。
[0017]圖4是本發(fā)明的顯控模組框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]VPX的智能機(jī)箱管理基于IPMI規(guī)格設(shè)計(jì)，通過機(jī)箱管理控制器CHMC(ChassisManagement ControlIer)與位于設(shè)備內(nèi)各個(gè)功能板卡上的智能平臺(tái)管理控制器IPMC(Intelligent Platform Management Controller)進(jìn)行交流，傳輸IPMI信息，進(jìn)行協(xié)同工作，完成機(jī)箱內(nèi)的管理。機(jī)箱管理組成見框圖1.
[0019]VPX系統(tǒng)的各種插卡如計(jì)算機(jī)板卡、控制交換板卡、接口適配板卡等，通過位于其上的IPMC模塊，可以實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前板卡的工作電壓、電流、溫度等參數(shù)的采集，也可以根據(jù)需要的策略進(jìn)行上電控制、軟件復(fù)位等操作；電源板卡上的IPMC模塊完成各路供電的實(shí)時(shí)功率監(jiān)控，溫度監(jiān)控，供電管理等;風(fēng)扇盤上的IPMC模塊對溫度信息和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信息的進(jìn)行采集和上報(bào)，并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
[0020]IPMC對VPX設(shè)備的業(yè)務(wù)板卡的工作狀態(tài)信息進(jìn)行采集封裝成IPMI信息，通過基于I2C接口的IPMB(智能平臺(tái)管理總線)傳輸給CHMC進(jìn)行處理，CHMC完成IPMI信息的分析處理，分析處理后的信息傳送到機(jī)箱狀態(tài)顯控模組和機(jī)箱維護(hù)管理終端;機(jī)箱狀態(tài)顯控模組和機(jī)箱維護(hù)管理終端完成機(jī)箱狀態(tài)信息查詢并下發(fā)工作狀態(tài)控制信息給CHMC;CHMC完成信息處理并形成IPMI信息，通過IPMB總線傳送給IPMC; IPMC根據(jù)IPMI信息進(jìn)行VPX設(shè)備的業(yè)務(wù)板卡的工作狀態(tài)控制。IPMB總線為連接IPMC和CHMC的橋梁，采用雙組星型總線，這兩組總線分別為:1?冊0_六和1?1?0_8，在實(shí)際工作中，兩組總線互為備份工作，可以保證在一條IPMB總線失靈的情況下系統(tǒng)的正常工作，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0021]機(jī)箱管理是通過CHMC執(zhí)行的。機(jī)箱管理控制器CHMC對上提供了與智能平臺(tái)的管理終端相連的接口，可以實(shí)現(xiàn)管理終端的在線監(jiān)視、事件記錄、恢復(fù)控制等功能;例如CHMC將VPX設(shè)備的某單板的告警信息通過LAN接口通知了遠(yuǎn)程機(jī)箱維護(hù)管理終端，遠(yuǎn)程機(jī)箱維護(hù)管理終端可以根據(jù)告警信息，重啟、切換備份或關(guān)斷故障板卡，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的故障處理。對下通過IPMB總線與外部的IPMC進(jìn)行溝通和管理，CHMC通過IPMB總線獲得各個(gè)板卡采集到的IPMI信息，完成分析處理，控制各個(gè)IPMC模塊實(shí)現(xiàn)機(jī)箱管理功能。例如，CHMC觀測到機(jī)框內(nèi)溫度發(fā)生躍升，控制風(fēng)扇提高轉(zhuǎn)速;CHMC同樣負(fù)責(zé)對VPX機(jī)架內(nèi)電源的管理，一旦電源開始對VPX單板進(jìn)行供電，單板唯一可以運(yùn)行的部分是IPMC，CHMC通過控制IPMC電路決定單板那些可以全部啟動(dòng)以及何時(shí)啟動(dòng)。
[0022]機(jī)箱狀態(tài)顯控模組由按鍵、指示燈、顯示屏組成。用戶可以簡單直接的觀察指示燈確定設(shè)備的工作狀態(tài)，通過按鍵操作，顯示屏顯示可以查看任意插卡或者設(shè)備的功耗、溫度等情況，也可進(jìn)行重啟或者關(guān)閉單個(gè)板卡等操作，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的本地實(shí)時(shí)查詢和控制。
[0023](I)CHMC軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
[0024]CHMC的核心為ARM Cortex A8的處理器，包括RS232接口、JTAG接口、I2C接口、串口、以太網(wǎng)接口、AD接口、SPI接口、SRI接口和HRI接口 ；硬件組成框圖見圖2XHMC通過RS232接口進(jìn)行調(diào)試，并通過JTAG接口進(jìn)行程序下載/升級;CHMC通過I2C接口與IPMB總線相連，使用IPMI信息與IPMC進(jìn)行通信;CHMC通過串口與機(jī)箱狀態(tài)顯控模組相連，CHMC通過以太網(wǎng)接口與機(jī)箱維護(hù)管理終端相連，實(shí)現(xiàn)設(shè)備工作狀態(tài)信息的上傳及控制;CHMC通過SPI接口與電壓監(jiān)控傳感器和電流監(jiān)控傳感器相連，實(shí)現(xiàn)CHMC本身的電壓、電流的采集;CHMC利用處理器內(nèi)的AD通過AD接口對CHMC上的熱敏電阻進(jìn)行溫度采集;CHMC通過SRI接口和HRI接口用于實(shí)現(xiàn)CHMC的冗余備份。
[0025]CHMC的處理核心為一個(gè)ARM Cortex A8的處理器，提供了豐富的功能接口，最高處理速度可達(dá)到IGHz ο硬件組成框圖見圖2。
[0026]CHMC的軟件平臺(tái)采用Linux操作系統(tǒng)，使用C語言，根據(jù)規(guī)范IPMI2.0及VITA46.11中相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，制定了機(jī)箱管理相關(guān)數(shù)據(jù)及信令集，并可選的擴(kuò)充了部分自定義信息，實(shí)現(xiàn)了智能平臺(tái)機(jī)箱管理的軟件設(shè)計(jì)。
[0027](2) IPMC 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
[0028]IPMC的核心為ARM Cortex_M4的處理器，包括RS232接口、JTAG接口、I2C接口、SPI接口、I/o接口、PWM接口和AD接口 ；硬件組成框圖見圖3。IPMC通過RS232接口進(jìn)行調(diào)試，并通過JTAG接口進(jìn)行程序下載/升級；IPMC通過I2C接口與IPMB總線相連；IPMC通過SPI接口與VPX設(shè)備業(yè)務(wù)板上的電壓監(jiān)控傳感器和電流監(jiān)控傳感器相連，進(jìn)行電壓電流的采集；IPMC通過PffM接口對VPX設(shè)備的PffM信號進(jìn)行識(shí)別并控制VPX設(shè)備風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)；IPMC利用處理器內(nèi)的AD通過AD接口對VPX設(shè)備業(yè)務(wù)板上的熱敏電阻進(jìn)行溫度采集；IPMC通過I/O接口控制VPX設(shè)備的電源管理芯片實(shí)現(xiàn)VPX設(shè)備業(yè)務(wù)板的上電控制及開關(guān)功能。
[0029](3)機(jī)箱狀態(tài)顯控模組設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
[0030]機(jī)箱狀態(tài)顯控模組的核心為MSP430系列的單片機(jī)，顯控模組由按鍵板、顯示屏和指示燈組成;硬件組成框圖如圖4。顯控模組通過串口與顯示屏相連，進(jìn)行顯示屏的顯示控制；顯控模組通過I/O引腳與按鍵和指示燈相連，采集按鍵動(dòng)作以及控制指示燈指示;通過顯示屏顯示界面查看設(shè)備的工作狀態(tài)，所需查看的狀態(tài)信息通過顯控模組的串口從CHMC獲得，同時(shí)也可通過按鍵操作下達(dá)工作狀態(tài)控制指令給CHMC。
[0031]機(jī)箱狀態(tài)顯控模組軟件依據(jù)MSP430芯片采用16-BitRISC指令集要求，使用C語言編寫。主要完成的軟件功能為OLED顯示屏的界面顯示及維護(hù);按鍵動(dòng)作的采集及處理;指示燈的控制；通過串口向CHMC查詢設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提供界面所需顯示的信息，并下發(fā)控制命令，控制CHMC實(shí)現(xiàn)部分管理功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括CHMC、IPMC、IPMB總線和機(jī)箱狀態(tài)顯控模組；IPMC對VPX設(shè)備的業(yè)務(wù)板卡的工作狀態(tài)信息進(jìn)行采集，形成IPMI信息，IPMI信息通過IPMB總線上報(bào)給CHMC; CHMC完成IPMI信息的分析處理，分析處理后的信息傳送到機(jī)箱狀態(tài)顯控模組和機(jī)箱維護(hù)管理終端;機(jī)箱狀態(tài)顯控模組和機(jī)箱維護(hù)管理終端完成機(jī)箱狀態(tài)信息查詢并下發(fā)工作狀態(tài)控制信息給CHMC;CHMC完成信息處理并形成IPMI信息，通過IPMB總線傳送給IPMC; IPMC根據(jù)IPMI信息進(jìn)行VPX設(shè)備的業(yè)務(wù)板卡的工作狀態(tài)控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)，其特征在于，IPMC的核心為ARMCortex-M4的處理器，包括RS232接口、JTAG接口、I2C接口、SPI接口、I/O接口、PffM接口和AD接口 ； IPMC通過RS232接口進(jìn)行調(diào)試，并通過JTAG接口進(jìn)行程序下載/升級；IPMC通過I2C接口與IPMB總線相連；IPMC通過SPI接口與VPX設(shè)備業(yè)務(wù)板上的電壓監(jiān)控傳感器和電流監(jiān)控傳感器相連，進(jìn)行電壓電流的采集；IPMC通過P麗接口對VPX設(shè)備的P麗信號進(jìn)行識(shí)別并控制VPX設(shè)備風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)；IPMC利用處理器內(nèi)的AD通過AD接口對VPX設(shè)備業(yè)務(wù)板上的熱敏電阻進(jìn)行溫度采集；IPMC通過I/O接口控制VPX設(shè)備的電源管理芯片實(shí)現(xiàn)VPX設(shè)備業(yè)務(wù)板的上電控制及開關(guān)功能。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)，其特征在于，CHMC的核心為ARMCortex A8的處理器，包括RS232接口、JTAG接口、I2C接口、串口、以太網(wǎng)接口、AD接口、SPI接口、SRI接口和HRI接口 ； CHMC通過RS232接口進(jìn)行調(diào)試，并通過JTAG接口進(jìn)行程序下載/升級;CHMC通過12C接口與IPMB總線相連，使用IPMI信息與IPMC進(jìn)行通信;CHMC通過串口與機(jī)箱狀態(tài)顯控模組相連，CHMC通過以太網(wǎng)接口與機(jī)箱維護(hù)管理終端相連，實(shí)現(xiàn)設(shè)備工作狀態(tài)信息的上傳及控制;CHMC通過SPI接口與電壓監(jiān)控傳感器和電流監(jiān)控傳感器相連，實(shí)現(xiàn)CHMC本身的電壓、電流的采集;CHMC利用處理器內(nèi)的AD通過AD接口對CHMC上的熱敏電阻進(jìn)行溫度采集;CHMC通過SRI接口和HRI接口實(shí)現(xiàn)CHMC的冗余備份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)箱狀態(tài)顯控模組的核心為MSP430系列的單片機(jī)，顯控模組由按鍵板、顯示屏和指示燈組成;顯控模組通過串口與顯示屏相連，進(jìn)行顯示屏的顯示控制；顯控模組通過I/O引腳與按鍵和指示燈相連，采集按鍵動(dòng)作以及控制指示燈指示;通過顯示屏顯示界面查看設(shè)備的工作狀態(tài)，所需查看的狀態(tài)信息通過顯控模組的串口從CHMC獲得，同時(shí)也可通過按鍵操作下達(dá)工作狀態(tài)控制指令給CHMC。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VPX設(shè)備的智能機(jī)箱管理系統(tǒng)，其特征在于，IPMB總線使用I2C接口，為雙組星型總線，兩組總線分別為:1?180_々和1?1?0_8，在工作中，兩組總線互為備份工作。
【文檔編號】G06F11/22GK106066821SQ201610370004
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月30日 公開號201610370004.8, CN 106066821 A, CN 106066821A, CN 201610370004, CN-A-106066821, CN106066821 A, CN106066821A, CN201610370004, CN201610370004.8
【發(fā)明人】胡廣文, 孫兵, 常秀清, 薛海亮, 許元志, 張漢坤, 姚楠, 趙海舜
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所