一种外部板卡管理方法与流程

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种外部板卡管理方法。

背景技术：

在现有的测控系统中，已大量使用了at96总线来进行通信，其可靠性和稳定性已经得到了验证。由于at96总线不具有热插拔识别外部板卡的功能，在工程实践中需要该功能时，只能将测控系统中旧有的板卡和硬件进行重新设计，换用其它的总线通信方式来解决测控系统不具有热插拔识别外部板卡的功能。但是换用其它的总线通信方式会导致测控系统的软、硬件重新设计等大量工作，同时还需要投入大量的资源来验证新通信方式的可靠性和稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种外部板卡管理方法，通过软件的方式对外部板卡进行上电识别，在不更换at96总线通信方式的情况下，就能实现外部板卡的在线插拔功能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种外部板卡管理方法，应用于cpu，cpu通过at96总线与外部板卡电连接，外部板卡包括双口存储器，方法包括：获取外部板卡的状态信息；若状态信息为第一状态信息，读取双口存储器中记录的标志信息；若读取成功且标志信息为第一标志信息，则将外部板卡对应的配置参数通过at96总线写入到双口存储器，并控制外部板卡将第一标志信息变更为参数发送信息，以便外部板卡依据配置参数进行工作；其中，参数发送信息用于表征配置参数发送完成。

第二方面，本发明实施例提供了一种外部板卡管理方法，应用于外部板卡，外部板卡通过at96总线与cpu电连接，外部板卡包括双口存储器，方法包括：对外部板卡的硬件进行自检；若外部板卡的硬件自检通过，在双口存储器中写入第一标志信息；在第一标志信息变更为参数发送信息时，从双口存储器中读取配置参数，并依据配置参数进行工作；其中，配置参数为cpu在外部板卡的状态信息为第一状态信息时写入双口存储器，参数发送信息用于表征配置参数发送完成。

本发明实施例提供的外部板卡管理方法的有益效果是：cpu通过获取外部板卡的状态信息，若状态信息为第一状态信息，读取双口存储器中记录的标志信息；若读取成功且标志信息为第一标志信息，则将外部板卡对应的配置参数通过at96总线写入到双口存储器，并控制外部板卡将标志信息变更为参数发送信息，以便外部板卡依据配置参数进行工作。通过软件的方式对外部板卡进行管理，在不更换旧有的at96总线通信方式的情况下，就能满足外部板卡的在线插拔的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的外部板卡管理方法的应用环境示意图；

图2为本发明实施例提供的第一种外部板卡管理方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的第二种外部板卡管理方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的第三种外部板卡管理方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的第四种外部板卡管理方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的第五种外部板卡管理方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的第六种外部板卡管理方法的流程示意图。

图标：1-cpu；2-外部板卡；3-at96总线。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，为本发明实施例提供的外部板卡管理方法的应用环境示意图，该外部板卡管理方法应用在基于at96总线3通信的测控系统中，测控系统包括cpu1、外部板卡2和at96总线3，cpu1通过at96总线3与外部板卡2电连接。其中，该外部板卡管理方法应用在cpu1和外部板卡2上。

在本实施例中，cpu1可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。cpu1通过运行其上的应用软件，从而执行各种功能应用以及数据处理，如本发明实施例所提供的外部板卡管理方法。

外部板卡2包括双口存储器(图未示)、硬件(图未示)和固件软件(图未示)，固件软件在外部板卡2得电后开始启动运行，并实现本发明实施例所提供的外部板卡管理方法。双口存储器从逻辑功用上，可以划分为多个子区域。

其中，外部板卡2可以设置多个不同类型的板卡或相同类型的板卡。cpu1通过at96总线3与多个外部板卡2进行上电识别，并在上电识别后实现数据的交换。具体地，外部板卡2可以为485通信板卡及模拟量采集卡等。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，测控系统可以包括比图1中所示更多或更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

具体地，请参阅图2，图2示出了本发明实施例所提供的一种外部板卡管理方法的一种示意性流程图，该外部板卡管理方法应用于cpu1，该方法包括以下步骤；

步骤s101，获取外部板卡的状态信息。

可以理解，cpu1中的应用软件读取标志外部板卡2的“可用状态”的状态信息。该状态信息可以存储在cpu1自带的存储器中，或与cpu1连接的外部存储器中。且该状态信息可以以整数的形式存在。

步骤s102，若状态信息为第一状态信息，读取双口存储器中记录的标志信息。

在本实施例中，第一状态信息表示外部板卡2的“可用状态”为“不可用”，可以用整数0的形式存储在cpu1自带的存储器中或与cpu1连接的外部存储器中。

在本实施例中，当cpu1的应用软件获取的状态信息为第一状态信息，即外部板卡2的“可用状态”为“不可用”时，cpu1的应用软件则会通过at96总线3读取双口存储器中记录的标志信息。

步骤s103，若读取成功且标志信息为第一标志信息，则将外部板卡对应的配置参数写入双口存储器，并控制外部板卡将第一标志信息变更为参数发送信息，以便外部板卡依据配置参数进行工作；其中，参数发送信息用于表征配置参数发送完成。

在本实施例中，当cpu1的应用软件能够成功读取到双口存储器中记录的标志信息，且该标志信息标志为第一标志信息时，cpu1的应用软件则会将外部板卡2对应的配置参数通过at96总线3写入到外部板卡2的双口存储器中，同时还控制外部板卡2将第一标志信息变更为参数发送信息。其中，第一标志信息可以标志为“等待配置数据”，外部板卡2可以在其硬件自检通过后，在双口存储器中写入第一标志信息，也可以在外部板卡2得电启动后，直接在双口存储器中写入第一标志信息；当外部板卡2为485通信板卡时，配置参数可以为传输速度；当外部板卡2为模拟量采集卡，配置参数可以为采集方式。

可以理解，cpu1的应用软件能够成功读取到双口存储器中记录的标志信息，说明cpu1与外部板卡2之间已经成功建立了通信。若标志信息为第一标志信息，则说明外部板卡2处于正常的工作状态。cpu1的应用软件将外部板卡2对应的配置参数通过at96总线3写入到外部板卡2的双口存储器中，则说明cpu1与外部板卡2已经上电识别成功。

在本实施例中，cpu1与外部板卡2进行识别的具体原理为：cpu1预存有身份信息，身份信息与配置参数对应；从外部板卡2获取目标身份信息；其中，目标身份信息为外部板卡2在双口存储器自检通过时写入双口存储器；将身份信息与目标身份信息进行匹配；若匹配成功，向双口存储器发送与身份信息对应的参数信息。

可以理解，cpu1的应用软件通过at96总线3从外部板卡2的双口存储器中获取到第一标志信息后，还会从双口存储器中获取外部板卡2的目标身份信息，并将目标身份信息与预先存储有的多个身份信息进行匹配，若多个身份信息中有一个与目标身份信息相同的身份信息，则表明匹配成功，cpu1的应用软件会将身份信息对应的参数信息发送至双口存储器。即cpu1中预先存储的每个身份信息都一一对应有配置参数。

进一步地，如图3所示，在本实施例中，该方法还包括以下步骤：

步骤s104，将外部板卡的状态信息由第一状态信息更改为第二状态信息。

可以理解，当cpu1的应用软件能够成功读取到双口存储器中记录的标志信息，且该标志信息为第一标志信息时，cpu1的应用软件还会将外部板卡2的状态信息由第一状态信息更改为第二状态信息。即表征状态信息的整数会由0更改为1。其中，第二状态信息表示外部板卡2的“可用状态”为“可用”。

步骤s105，若读取成功且标志信息为第二标志信息，则从双口存储器中读取故障原因并保存；其中，故障原因为外部板卡在硬件自检未通过时写入双口存储器。

可以理解，当cpu1的应用软件能够成功读取到双口存储器中记录的标志信息，且该标志信息为第二标志信息时，cpu1的应用软件则会通过at96总线3从外部板卡2的双口存储器中读取故障原因并保存。即在cpu1与外部板卡2之间已经成功建立了通信后，但外部板卡2因故障无法正常工作，cpu1的应用软件并不会将外部板卡2对应的配置参数写入到双口存储器。但cpu1会从双口存储器中读取故障原因并保存，以方便用户查看外部板卡2故障原因，对故障原因进行分析与处理。其中，第二标志信息可以标志为“板卡故障”，外部板卡2可以在其硬件自检未通过后，在双口存储器中写入第二标志信息，也可以在外部板卡2得电启动后，发生其它故障时，在双口存储器中写入第二标志信息。

步骤s106，将外部板卡的状态信息由第一状态信息更改为第三状态信息。

可以理解，当cpu1的应用软件能够成功读取到双口存储器中记录的标志信息，且该标志信息为第二标志信息时，cpu1的应用软件会将外部板卡2的状态信息由第一状态信息更改为第三状态信息。即表征状态信息的整数会由0更改为2。其中，第三状态信息表示外部板卡2的“可用状态”为“故障”。

步骤s107，若读取标志信息失败,则将状态信息继续标志为第一状态信息。

可以理解，若cpu1的应用软件未能成功读取到双口存储器中记录的标志信息，外部板卡2的状态信息继续保持为第一状态信息，即外部板卡2的“可用状态”为“不可用”。而cpu1的应用软件未能成功读取到双口存储器中记录的标志信息的原因为多种。例如，cpu1自身的读取功能出现故障，或者是at96总线3的通信故障等，又或者为外部板卡2被拔出。

请参照图4，为外部板卡2的状态信息为第二状态信息时的工作步骤：

步骤s108，若状态信息为第二状态信息，读取双口存储器中记录的标志信息。

步骤s109，若读取成功且标志信息为第一标志信息，则将外部板卡的状态信息由第二状态信息更改为第一状态信息。

步骤s110，若读取成功且标志信息为第二标志信息，则将外部板卡的状态信息由第二状态信息更改为第三状态信息，并从双口存储器中读取故障原因并保存。

步骤s111，若读取标志信息失败，则将外部板卡的状态信息由第二状态信息更改为第一状态信息。

可以理解，当cpu1的应用软件获取的状态信息为第二状态信息，即外部板卡2的“可用状态”为“可用”时，cpu1的应用软件则会通过at96总线3读取双口存储器中记录的标志信息。若cpu1的应用软件能够成功读取，且标志信息为第一标志信息，cpu1的应用软件则将外部板卡2的“可用状态”由“可用”更改为“不可用”。若cpu1的应用软件能够成功读取，且标志信息为第二标志信息，cpu1的应用软件则将外部板卡2的“可用状态”由“可用”更改为“故障”，同时从外部板卡2的双口存储器中读取故障原因并保存。若cpu1的应用软件未能够成功读取双口存储器中记录的标志信息，cpu1的应用软件会将外部板卡2的“可用状态”由“可用”更改为“不可用”。

请参照图5，为当外部板卡2的状态信息为第三状态信息的工作步骤：

步骤s112，若状态信息为第三状态信息，读取双口存储器中记录的标志信息。

步骤s113，若读取成功且标志信息不是第二标志信息，则将外部板卡的状态信息由第三状态信息更改为第一状态信息。

步骤s114，若读取标志信息失败，则将外部板卡的状态信息由第三状态信息更改为第一状态信息。

可以理解，当cpu1的应用软件获取的状态信息为第三状态信息，即外部板卡2的“可用状态”为“故障”时，cpu1的应用软件则会通过at96总线3读取双口存储器中记录的标志信息。若cpu1的应用软件能够成功读取，且标志信息不是第二标志信息，则表明外部板卡2不再是故障状态，cpu1的应用软件则将外部板卡2的“可用状态”由“故障”更改为“不可用”。即外部板卡2的故障已经消除，外部板卡2可以和cpu1进行正常的通信。若cpu1的应用软件未能成功读取双口存储器中记录的标志信息，cpu1的应用软件则将外部板卡2的“可用状态”由“故障”更改为“不可用”。

在本实施例中，cpu1的一个完整的工作过程为：cpu1的工作分为几个非连续的过程，并辅以外部板卡2的状态信息来帮助管理。cpu1先进行初始化的工作，即cpu1在上电时，先进行初始化，cpu1的应用软件将外部板卡2的状态信息标志为第一状态信息。然后cpu1再进行运行的工作，即cpu1运行时，cpu1的应用软件在第一个周期根据初始化标志的第一状态信息进行工作，此时cpu1的应用软件执行外部板卡2的状态信息为第一状态信息时的步骤。

可以理解，cpu1的应用软件在第一个周期先读取双口存储器中记录的标志信息，若读取失败，外部板卡2的状态信息继续标志为第一状态信息，那么cpu1在下一个周期继续执行外部板卡2的状态信息为第一状态信息时的步骤；cpu1的应用软件在第一个周期先读取双口存储器中记录的标志信息，若读取成功且标志信息为第一标志信息，则将外部板卡2对应的配置参数通过at96总线3写入到双口存储器中，并控制外部板卡2将第一标志信息变更为参数发送信息，同时还将外部板卡2的状态信息由第一状态信息变更为第二状态信息，cpu1在下一个周期执行外部板卡2的状态信息为第二状态信息的步骤；cpu1的应用软件在第一个周期先读取双口存储器中记录的标志信息，若读取成功且标志信息为第二标志信息，则从双口存储器中读取故障原因并保存，同时还将外部板卡2的状态信息由第一状态信息更改为第三状态信息，cpu1在下一个周期执行外部板卡2的状态信息为第三状态信息的步骤。

可见，cpu1在运行时是处于周期性的工作，除第一个周期是根据初始化设置的外部板卡2的状态信息进行工作外，其他周期均是根据上一周期设置的外部板卡2的状态信息进行工作。该方法通过周期性的工作，可以根据实时的工作情况进行工作，更具有灵活性，且更能保障测控系统的寿命。

请参阅图6，图6示出了本发明实施例所提供的另一种外部板卡管理方法的一种示意性流程图，该外部板卡管理方法应用于外部板卡2，该方法包括以下步骤：

步骤s201，对外部板卡的硬件进行自检。

可以理解，当外部板卡2插入到at96总线3后，外部板卡2得电并启动，外部板卡2的固件软件在外部板卡2得电后开始启动运行，对外部板卡2的硬件进行自检，以便检测外部板卡2内的各个组成部分可否正常工作。

步骤s202，若外部板卡的硬件自检通过，在双口存储器中写入第一标志信息。

在本实施例中，双口存储器被划分为多个子区域，双口存储器包括标志区，标志区占用小量的存储空间，用于保存标志信息和参数发送信息。当外部板卡2的硬件自检通过后，双口存储器的标志区写入第一标志信息。

步骤s203，在第一标志信息变更为参数发送信息时，从双口存储器中读取配置参数，并依据配置参数进行工作；其中，配置参数为cpu1在外部板卡的状态信息为第一状态信息时写入双口存储器，参数发送信息用于表征配置参数发送完成。

在本实施例中，双口存储器还包括配置参数区，配置参数区用于保存配置参数。当外部板卡2的状态信息为第一状态信息时，若cpu1的应用软件能成功读取到双口存储器中标志的第一标志信息，cpu1的应用软件会将外部板卡2对应的配置参数通过at96总线3写入到双口存储器中的配置参数区。

在本实施例中，在双口存储器的标志区内保存第一标志信息之后，外部板卡2的固件软件持续检测第一标志信息是否变为了参数发送信息。当外部板卡2的固件软件确认第一标志信息变为了参数发送信息，表明cpu1的应用软件已经将该外部板卡2的配置参数已成功写入到双口存储器中的配置参数区，外部板卡2的固件软件将从双口存储器的配置参数区读取配置参数，并依据该配置参数进行工作。

进一步地，如图7所示，该方法还包括以下步骤：

步骤s204，若外部板卡的硬件自检未通过，在双口存储器中写入第二标志信息，并将故障原因写入至双口存储器。

可以理解，双口存储器还包括核心故障标志区，核心故障标志区也占用小量的存储空间，用于保存故障原因。当外部板卡2的硬件自检未通过时，双口存储器的标志区内保存第二标志信息，同时将故障原因写入到双口存储器的核心故障标志区中，外部板卡2还会停止启动。

步骤s205，对双口存储器进行自检。

可以理解，在外部板卡2的固件软件在外部板卡2得电后开始启动运行后，外部板卡2的固件软件还会对双口存储器进行自检，检测双口存储器的读写功能是否正常，以保证外部板卡2与cpu1能够正常通信工作。

步骤s206，若自检成功，则向双口存储器写入目标身份信息，以便cpu1获取目标身份信息，并将目标身份信息与身份信息进行匹配，若匹配成功，向双口存储器发送与身份信息对应的参数信息。

在本实施例中，双口存储器还包括板卡id区，板卡id区只占用小量的存储空间，用于保存外部板卡2的目标身份信息。

当外部板卡2的固件软件对双口存储器进行自检成功后，外部板卡2的固件软件将双口存储器初始化为初始状态，并在板卡id区写入标识外部板卡2身份的目标身份信息。以便cpu1的应用软件获取该目标身份信息，并根据该目标身份信息确定该外部板卡2的配置参数，将与外部板卡2对应的配置参数发送至双口存储器的配置参数区。

在本实施例中，若外部板卡2的固件软件对双口存储器进行自检失败，外部板卡2则会停止启动。

综上所述，通过cpu与外部板卡两端执行的外部板卡管理方法，使得cpu和外部板卡通过软件的方式就能进行识别，在不更换旧有的at96总线通信方式的情况下，就能满足外部板卡的在线插拔的功能。且该方法原理简单、清晰易懂、易于维护使用，适合于具有超长使用寿命的测控系统，避免其寿命中后期找不到原来的技术人员而缺少技术支持，有利于新技术人员迅速介入进行技术支持，从而对测控系统提供寿命保障。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。