一种基于CPLD的系统电源状态监控方法及装置与流程

本发明涉及电源监控技术领域，尤其涉及一种基于CPLD的系统电源状态监控方法及装置。

背景技术：

云服务、大数据的使用越来越广泛，并且得到高速的发展，需要存储的数据规模越来越大、越来越重要。相应地，存储设备的稳定性、数据量的规模也越来越大。电源是整个系统动力的源泉，电源的稳定性决定了整个系统的稳定性，要想系统稳定必须确保电源的稳定性。因此，亟需一种能够实时有效反馈出系统中多个电源模块运行状态的技术。

技术实现要素：

针对以上技术问题，本发明的目的是提供一种基于CPLD的系统电源状态监控方法及装置，加强了电源状态的监管，有效保证了系统运行的稳定性。

下面对本发明中出现的名词进行解释说明：

复杂可编程逻辑器件：英文全称Complex Programmable Logic Device，简称CPLD，是从一次编程器件（PAL）和可重复编程器件（GAL）发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围，是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。

集成电路总线：英文全称Inter-Integrated Circuit，简称IIC总线，是一种多向控制总线，也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下，同时每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源，简化了信号传输总线接口。

寄存器：用于存放二进代码的电路，主要分并行寄存器和移位寄存器两种。

全局时钟：英文全称Global Clock，在一个同步时序电路中，所有的触发器都由一个共同的外部时钟线控制，这条时钟线通常称为全局时钟。每个全局时钟都有一个时钟控制模块（Clock Control Block）。

Power Good信号：简称P.G.或P.OK信号，该信号是直流输出电压检测信号和交流输入电压检测信号的逻辑，与TTL信号兼容。当电源接通之后，如果交流输入电压在额定工作范围之内，且各路直流输出电压也已达到它们的最低检测电平（+5V输出为4.75V以上），那么经过100ms～500ms的延时，P.G.电路发出“电源正常”的信号（P.OK为高电平）。当电源输入交流电压降至安全工作范围以下或+5电压低于4.75V时，电源送出“电源故障信号”（Power Fall，低电平）。

上位机：是指可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC/host computer/master computer/upper computer，屏幕上显示各种信号变化。

比特位：即Bit位，是计算机最小的存储单位，以0或1来表示比特位的值，愈多的比特位数可以表现愈复杂的图像信息。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供一种基于CPLD的系统电源状态监控方法，包括：

将多个电源状态信号写入到相应CPLD的寄存器中；

上位机读取CPLD的寄存器的值；

根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态；

定位出故障电源。

优选地，在将多个电源状态信号写入到相应CPLD的寄存器中之前，还包括：对多个电源状态信号进行同步、消抖处理，并用于系统的上电、下电全局时钟控制。

优选地，在定位出故障电源之前，还包括：关闭外围部件的电路。

优选地，所述将多个电源状态信号写入到相应CPLD的寄存器中，包括：

在CPLD相应的寄存器中编写IIC Slave程序；

将多个电源状态信号的Bit位和CPLD的全局时钟控制一起写入到IIC的寄存器中。

优选地，上述根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态，包括：CPLD的寄存器的值若为低电平，则判定对应电源为故障电源；若为高电平，则电源为正常电源。

优选地，上述电源状态信号为电源的Power Good信号。

本发明还提供了一种基于CPLD的系统电源状态监控装置，包括：

监控模块，用于将多个电源状态信号写入到CPLD相应的寄存器中；

数据读取模块，用于上位机读取CPLD的寄存器的值；

判断模块，用于根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态，CPLD的寄存器的值若为低电平，则判定对应电源为故障电源；若为高电平，则电源为正常电源；

故障处理模块，用于关闭外围部件的电路，定位出故障电源。

优选地，还包括：滤波模块，用于对多个电源状态信号进行同步、消抖处理，并用于系统的上电、下电全局时钟控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明是基于CPLD的系统电源状态监控方法，因为整个系统中CPLD的电源是一直存在的，保证了CPLD的寄存器的值是不会丢失的；

2.本发明通过对多个电源的Power Good信号进行同步、消抖处理，防止产生异步信号和杂质的抖动信号，防止出现亚稳态造成CPLD状态的不稳定，并将Power Good信号用于系统的上电、下电全局时钟控制，保证了整个系统的正常上电；又在CPLD相应的寄存器中编写IIC Slave程序，将多个电源状态信号的Bit位和CPLD的全局时钟控制一起写入到IIC的寄存器中，方便了上位机读取CPLD的寄存器的值；

3.本发明通过多个电源状态信号与CPLD的寄存器的对应存储关系，在判断出故障电源之后，方便定位出故障电源，以便相关人员及时进行维护；

4.本发明通过CPLD对系统中多个电源状态的监控，可及时发现对应电源的故障问题，能够及时做出数据备份处理，防止数据的丢失，加强了系统多个电源状态的监管，有效保证系统运行的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种基于CPLD的系统电源状态监控方法的流程示意图之一。

图2为本发明一种基于CPLD的系统电源状态监控方法的流程示意图之二。

图3为本发明一种基于CPLD的系统电源状态监控装置的结构示意图之一。

图4为本发明一种基于CPLD的系统电源状态监控装置的结构示意图之二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图和具体实施方式对本发明一种基于CPLD的系统电源状态监控方法及装置作进一步地说明：

实施例1

如图1所示，一种基于CPLD的系统电源状态监控方法，包括以下步骤：

步骤S101，将多个电源的Power Good信号写入到CPLD相应的寄存器中；

步骤S102，上位机通过IIC总线，读取CPLD的寄存器的值；

步骤S103，根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态，CPLD的寄存器的值若为低电平，则判定对应电源为故障电源，进行步骤S104；若为高电平，则电源为正常电源，返回步骤S101继续监控；

步骤S104，根据显示低电平的CPLD的寄存器，找到对应电源的Power Good信号，即可定位出故障电源，发出维修通知；

步骤S105，工作人员对故障电源进行维修。

上述步骤S101中将多个电源的Power Good信号写入到CPLD相应的寄存器中，包括：在CPLD相应的寄存器中编写IIC Slave程序；将多个电源状态信号的Bit位和CPLD的全局时钟控制一起写入到IIC的寄存器中。

作为一种可实施方式，将系统中的多个电源模块，如3.3V，5V，12V的电源芯片的Power Good信号写入到CPLD中，在CPLD相应的寄存器中根据IIC协议编写IIC Slave程序，方便上位机读取该寄存器的值，将多个电源状态信号的Bit位和CPLD的全局时钟控制一起写入到IIC的寄存器中；上位机通过IIC总线，读取CPLD的寄存器的值；根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态，CPLD的寄存器的值若为低电平，则判定对应电源为故障电源，根据显示低电平的CPLD的寄存器，找到对应电源的Power Good信号，即可定位出故障电源，发出维修通知，工作人员对故障电源进行维修；若为高电平，则电源为正常电源。

实施例2

如图2所示，一种基于CPLD的系统电源状态监控方法，包括以下步骤：

步骤S201，利用CPLD的Global Clock命令对多个电源状态信号进行同步、消抖处理，并用于系统的上电、下电全局时钟控制；

步骤S202，将多个电源的Power Good信号写入到CPLD相应的寄存器中；

步骤S203，上位机通过IIC总线，读取CPLD的寄存器的值；

步骤S204，根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态，CPLD的寄存器的值若为低电平，则判定对应电源为故障电源，进行步骤S205；若为高电平，则电源为正常电源，返回步骤S201继续监控；

步骤S205，关闭外围部件的电路；

步骤S206，根据显示低电平的CPLD的寄存器，找到对应电源的Power Good信号，即可定位出故障电源，发出维修通知；

步骤S207，工作人员对故障电源进行维修。

上述步骤S202中将多个电源的Power Good信号写入到CPLD相应的寄存器中，包括：在CPLD相应的寄存器中编写IIC Slave程序；将多个电源状态信号的Bit位和CPLD的全局时钟控制一起写入到IIC的寄存器中。

作为一种可实施方式，将系统中的多个电源模块，如3.3V，5V，12V的电源芯片的Power Good信号经过连接到CPLD中，利用CPLD的Global Clock命令对多个电源的Power Good信号进行同步、消抖处理，并用于系统的上电、下电全局时钟控制，既防止产生异步信号和杂质的抖动信号，防止出现亚稳态造成CPLD状态的不稳定，又保证了整个系统的正常上电；在CPLD相应的寄存器中根据IIC协议编写IIC Slave程序，方便上位机读取该寄存器的值，将多个电源状态信号的Bit位和CPLD的全局时钟控制一起写入到IIC的寄存器中；上位机通过IIC总线，读取CPLD的寄存器的值；根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态，CPLD的寄存器的值若为低电平，则判定对应电源为故障电源，关闭外围部件的电路，根据显示低电平的CPLD的寄存器，找到对应电源的Power Good信号，即可定位出故障电源，发出维修通知，工作人员对故障电源进行维修；若为高电平，则电源为正常电源。

实施例3

如图3所示，一种基于CPLD的系统电源状态监控装置，包括：

监控模块301，用于将多个电源状态信号写入到CPLD相应的寄存器中；

数据读取模块302，用于上位机读取CPLD的寄存器的值；

判断模块303，用于根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态，CPLD的寄存器的值若为低电平，则判定对应电源为故障电源；若为高电平，则电源为正常电源；

故障处理模块304，用于关闭外围部件的电路，定位出故障电源。

其中监控模块301依次顺序与数据读取模块302、判断模块303和故障处理模块304相连。

实施例4

如图4所示，一种基于CPLD的系统电源状态监控装置，包括：

滤波模块305，用于对多个电源状态信号进行同步、消抖处理，并用于系统的上电、下电全局时钟控制；

监控模块301，用于将多个电源状态信号写入到CPLD相应的寄存器中；

数据读取模块302，用于上位机读取CPLD的寄存器的值；

判断模块303，用于根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态，CPLD的寄存器的值若为低电平，则判定对应电源为故障电源；若为高电平，则电源为正常电源；

故障处理模块304，用于关闭外围部件的电路，定位出故障电源。

其中监控模块301依次顺序与滤波模块305、数据读取模块302、判断模块303和故障处理模块304相连。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。