一种时钟总线的驱动方法

文档序号:6614799阅读:260来源:国知局

专利名称::一种时钟总线的驱动方法
技术领域
:本发明涉及高级电信计算结构(ATCA),具体涉及到其中的一种机框内同步时钟总线的驱动方法。
背景技术
:PICMG(PCI工业计算机制造商协会)于2002年底发布了PICMG3.X--------AdvancedTelecomComputingArchitecture,即ATCA标准,该标准主要目标在于为电信级电信应用提供标准化的平台体系结构,并满足电信应用的许多重要特性,如高吞吐率、可靠性、可维护性等方面要求。为了保持ATCA平台内部接口和外部网络的同步,PICMG3.0规范在架构中定义了同步时钟接口,该接口包含3个同步时钟CLK1,CLK2,CLK3,接口定义见表格一。时钟源根据外部参考时钟产生ATCA平台所需的同步时钟,然后通过同步时钟接口把同步时钟分发到各个业务节点,从而实现与外部网络的同步。表格一时钟连接器信号定义<table>complextableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>这里CLK1是一个8K的同步时钟、CLK2是一个19.44M的同步时钟,CLK3的用法比较灵活,没有确定的频率要求,可以是时钟源送出的系统同步时钟,也可以是业务节点送给时钟源的外部参考时钟。CLK1,CLK2,CLK3在背板上以MLVDS(MultipointlowVoltageDifferentialSignaling:多点低电压差分信令)电平传输。MLVDS适合点到多点的信号传输,所谓点到多点应用指的是有多个驱动器或者接收器件共享单一的物理链路的互连应用,MLVDS可以实现一个时钟源通过一个时钟路径同步多个业务节点的目的。关于MLVDS的详细描述可参见国际标准TIA/EIA-899。按照ATCA规范,时钟源、驱动电路以及时钟总线都有2套,构成时钟系统的主备冗余备份,如图l所示。两个时钟源中哪个作为主用时钟源需要根据时钟源的状态动态确定,而主用时钟源则始终驱动时钟总线A,备用时钟源始终驱动时钟总线B。业务节点在接收时钟时,默认接收A组时钟总线,若A组时钟不存在则选用B组时钟总线。这里时钟源的主备用是通过竟争机制实现的,质量相对较好的时钟源才能够成为主用,备用时钟源可能存在着一些问题,如输出时钟丟失、基准不稳定、锁相环工作异常等。按照上面规范要求的做法,在正常情况下并不存在问题,但在实际工程应用中,时钟系统很容易遇到意外的情况,比如驱动器失效、总线短路,如果恰好A组时钟总线出现这样的问题,业务节点将只能接收到B组时钟总线,而B组时钟总线质量并不是最佳的,业务节点可能会出现同步问题,比如业务中断、滑码等。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种时钟总线的驱动方法,以解决现有技术中时钟源驱动时钟总线方式时,若主用时钟总线的驱动器出现故障或总线短路,业务节点不能收到质量最好的主用同步时钟的缺陷。为了解决上述问题,本发明提供了一种时钟总线的驱动方法,获得主用的时钟源同时驱动两组时钟总线,备用时钟源则不驱动所述两组时钟总线中的任何一组,且主用时钟源驱动所述两组时钟总线的过程中,若所述备用时钟源的状态好于所述主用时钟源的状态,完成主备时钟源的切换。进一步地,主用时钟源驱动所述两组时钟总线的过程中,若所述备用时钟源的状态好于所述主用时钟源的状态,完成主备时钟源的切换是指所述主用时钟源驱动所述两组时钟总线的同时,所述主用及备用时钟源进行状态自检,并将各自当前状态发送给对方,所述主用时钟源比较两时钟源的当前状态,若当前备用时钟源的状态好于当前主用时钟源的状态,则进行主备用时钟源的切换,否则保持当前主备用时钟源的状态不变。进一步地,所述进行主备用时钟源的切换的具体操作为当前主用时钟源放弃主用,停止驱动所述两组时钟总线,同时发送消息告知当前备用时钟源,所述备用时钟源收到所述消息后转为主用时钟源,同时驱动所述两组时钟总线。进一步地,两时钟源通过主备用竟争确定主用时钟源及备用时钟源,在所述主备用竟争完成之前,所述两时钟源都不驱动所述两组时钟总线中的任何一组。进一步地,所述两时钟源通过主备用竟争确定主用时钟源及备用时钟源是指两时钟源进入上电过程后开始进行状态自检,并将当前状态发送给另一时钟源,若所述两时钟源的状态相同则将先送出抢主用的时钟源作为主用时钟源,若所述两时钟源的状态不同则将状态较好的时钟源作为主用时钟源。进一步地,所述时钟源的状态分为正在上电状态、严重故障状态、一般故障状态及正常工作状态;严重故障状态包括控制单元故障,时钟总线短路、时钟驱动器失效;一般故障状态包括锁相环失锁、参考时钟丢失;正常工作状态为时钟源没有故障;所述状态较好及备用时钟源的状态好于主用时钟源的状态的情况包括严重故障状态好于正在上电状态;一類:故障状态好于正在上电及严重故障状态;正常工作状态好于正在上电、严重故障及一般故障状态。进一步地,所述时钟源的状态用两位二进制的编码表示,"00"表示正在上电状态;"01"表示严重故障状态;"10"表示一般故障状态;"11"表示正常工作状态。进一步地,若时钟源只有一个,则该时钟源始终作为主用时钟源同时驱动所述两组时钟总线。综上所述,本发明提供了一种时钟总线的驱动方法,在规范要求的基础上做了优化处理,可以实现故障环境下,业务节点也能接收到最好的同步时钟,有效提高了系统的稳健性。而且,本发明介绍的实现方法与规范要求的实现方法可以轻易实现兼容设计,仅需在控制逻辑上稍作修改,硬件电路可以不做改动。图1是现有技术ATCA时钟驱动结构图2是本发明ATCA时钟驱动结构图3是本发明具体实施方式操作流程图。具体实施例方式本发明提供了一种时钟总线的驱动方法,通过改变现有技术中主、备用时钟源对时钟总线的驱动方式,使得业务节点总是能够收到质量最好的同步时钟,从而提高了系统的稳健性。实现本发明的两时钟源必须具备同时驱动A、B两组时钟总线的能力;并且两个时钟源之间有一套完备的主备竟争机制,确保在工作过程中输出时钟质量最好的时钟源得到主用。本实施例提供了一种时钟总线的驱动方法,具体操作流程如图3所示步骤301:两时钟源上电,并各自完成时钟源状态自检,确定自身状态编码;当时钟源进入上电状态,就有可能开始进行状态自检,根据当前时刻时钟源出现的故障对时钟源的影响程度来确定状态编码。状态编码可以分为4个级别,即时钟源处于上电状态,可以但不限于用二进制编码"00"表示;时钟源处于严重故障状态,如控制单元故障,时钟总线短路、时钟驱动器失效等,可以但不限于用二进制编码"01"表示;时钟源处于一般故障状态,如锁相环失锁、参考时钟丟失等,可以但不限于用二进制编码"10"表示;时钟源正常工作状态,即没有故障,可以但不限于用二进制编码"11"表示;步骤302:两时钟源开始主备用竟争,确定主用时钟源及备用时钟源;主备用竟争的方式为两时钟源通过他们之间的信息通道将本时钟源的状态编码发送给另一个时钟源,并根据时间优先和状态优先的原则确定哪一个时钟源获得主用资格。时间优先指在同一状态下,先进入该状态的时钟源获得主用;状态优先指在同一时刻,状态较好的时钟源获得主用。具体操作可以但不限于是两时钟源收到对方发来的状态编码后与自身的状态编码进行比较,状态较好的一方送出抢主用信号,并获得主用,若两时钟源的状态相同则立即开始抢主用,先送出抢主用信号的时钟源获得主用。状态较好及备用时钟源的状态好于主用时钟源的状态的情况包括严重故障状态好于正在上电状态;一般故障状态好于正在上电及严重故障状态;正常工作状态好于正在上电、严重故障及一般故障状态。当采用上述二进制编码表示状态时,编码大的状态较好。在主备用竟争之前,时钟源的主/备用状态未确定,两个时钟源都不驱动时钟总线;在主备用竟争后,ATCA时钟驱动结构示意图如图2所示,获得主用的时钟源须立即驱动同步时钟到A/B两组时钟总线,备用时钟源不驱动同步时钟到任何一组时钟总线,保持待用状态。步骤303:主备用时钟源继续自检,并确定各自的状态编码,当状态发生改变时修改状态编码,并读取各自当前的状态编码,然后将读取的当前状态编码通过两者之间的信息通道发送给对方;主用时钟源收到备用时钟源发来的状态编码后,判断当前备时钟源的状态是否好于主用时钟源的状态,是则执行步骤304,否则执行步骤305;该步中启动自检的方法可以同现有技术,即可以但不限于是根据参考时钟来启动自检的过程,而时钟源读取状态编码的时刻不一定是每个检测过程完成后,读取状态编码可以但不限于是持续地读取,并持续地将状态编码发送给对方,确定状态编码的方法同步骤301。步骤304:完成主备用时钟源的切换,即原主用时钟源放弃主用,停止驱动时钟总线A与B,同时发送消息告知当前备用时钟源,发送的消息可以但不限于是"主备用时钟源切换",原备用时钟源收到该消息后转为主用时钟源,并同时驱动A、B两时钟总线。步骤305:保持当前时钟源的主备用状态不变。如果系统中只有一个时钟源,则该时钟源应始终是主用状态,并同时驱动A、B两组时钟总线。业务节点在接收时钟时,先判断A/B时钟总线上是否存在既定频率的时钟。CLK1的频率是8KHz,CLK2的频率是19.44MHz,CLK3的频率由用户自定义,若该组时钟里CLK1/CLK2/CLK3的频率都与设定的频率相等,则认为该组时钟可用。如果A组时钟可用(不论B组时钟是否可用),则通过选if各器选用A组时钟;如果A组时钟不可用,而B组时钟可用,则通过选路器选用B组时钟;如果A/B两组时钟都不可用,则上报错误信息,通知系统维护人员处理。权利要求1、一种时钟总线的驱动方法,获得主用的时钟源同时驱动两组时钟总线,备用时钟源则不驱动所述两组时钟总线中的任何一组,且主用时钟源驱动所述两组时钟总线的过程中,若所述备用时钟源的状态好于所述主用时钟源的状态,完成主备时钟源的切换。2、如权利要求l所述的方法,其特征在于主用时钟源驱动所述两组时钟总线的过程中,若所述备用时钟源的状态好于所述主用时钟源的状态,完成主备时钟源的切换是指所述主用时钟源驱动所述两组时钟总线的同时,所述主用及备用时钟源进行状态自检,并将各自当前状态发送给对方,所述主用时钟源比较两时钟源的当前状态,若当前备用时钟源的状态好于当前主用时钟源的状态,则进行主备用时钟源的切换,否则保持当前主备用时钟源的状态不变。3、如权利要求2所述的方法,其特征在于所述进行主备用时钟源的切换的具体操作为当前主用时钟源放弃主用,停止驱动所述两组时钟总线,同时发送消息告知当前备用时钟源,所述备用时钟源收到所述消息后转为主用时钟源,同时驱动所述两组时钟总线。4、如权利要求1所述的方法,其特征在于两时钟源通过主备用竟争确定主用时钟源及备用时钟源,在所述主备用竟争完成之前,所述两时钟源都不驱动所述两组时钟总线中的任何一组。5、如权利要求4所述的方法,其特征在于所述两时钟源通过主备用竟争确定主用时钟源及备用时钟源是指两时钟源进入上电过程后开始进行状态自检,并将当前状态发送给另一时钟源,若所述两时钟源的状态相同则将先送出抢主用的时钟源作为主用时钟源,若所述两时钟源的状态不同则将状态较好的时钟源作为主用时钟源。6、如权利要求l、2或5所述的方法,其特征在于所述时钟源的状态分为正在上电状态、严重故障状态、一般故障状态及正常工作状态;严重故障状态包括控制单元故障,时钟总线短路、时钟驱动器失效;一般故障状态包括锁相环失锁、参考时钟丢失;正常工作状态为时钟源没有故障;所述状态较好及备用时钟源的状态好于主用时钟源的状态的情况包括严重故障状态好于正在上电状态;一般故障状态好于正在上电及严重故障状态;正常工作状态好于正在上电、严重故障及一般故障状态。7、如权利要求6所述的方法,其特征在于所述时钟源的状态用两位二进制的编码表示,"00,,表示正在上电状态;"01"表示严重故障状态;"10"表示一般故障状态;"11"表示正常工作状态。8、如权利要求l所述的方法,其特征在于若时钟源只有一个,则该时钟源始终作为主用时钟源同时驱动所述两组时钟总线。全文摘要本发明提供了一种时钟总线的驱动方法,获得主用的时钟源同时驱动两组时钟总线,备用时钟源则不驱动所述两组时钟总线中的任何一组,且主用时钟源驱动所述两组时钟总线的过程中,若所述备用时钟源的状态好于所述主用时钟源的状态,完成主备时钟源的切换。采用本发明的技术方案,可以实现故障环境下,业务节点也能接收到最好的同步时钟,有效提高了系统的稳健性。而且,本发明介绍的实现方法与规范要求的实现方法可以轻易实现兼容设计,仅需在控制逻辑上稍作修改,硬件电路可以不做改动。文档编号G06F11/07GK101196838SQ20071019650公开日2008年6月11日申请日期2007年11月28日优先权日2007年11月28日发明者冉廷华,伟刘,彭宝华,查卫民申请人:中兴通讯股份有限公司
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