专利名称：总线信号控制方法、系统、接口单板及网络设备内部单板的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信电子技术领域，具体的特别涉及一种总线信号控制方法、系统、接口单板及网络设备内单板。
背景技术：
现有网络设备主要指IP网络上的路由器、以太网交换机、网关等进行数据通信的设备。网络设备上包括可以插拔和更换的网络设备内部单板，简称内部单板。这些内部单板一般作为网络设备对外提供的业务接口，或者用于实现交换网或主控板的功能等，网络设备通过更换不同的内部单板，以实现提供不同的业务接口或者升级为更高性能的主控板的目的。网络设备一般都希望能够长期不间断地带电工作，并且对于断电恢复时间也有严格要求，因此要求网络设备的内部单板在自身故障的情况下可以实现带电插拔，通常也称作热插拔，这样就能保证在更换这些内部单板的时候网络设备本身可以不断电工作。
与网络设备的内部单板通过接插件实现物理相连的是外部的接口单板，它们能够根据网络设备的控制实现相应的具体功能。这些接口单板与内部单板之间在工作时传输电气信号，电气信号包括电源信号、对应的地信号、控制信号以及总线信号。当根据业务变化更换与内部单板相连的接口单板时，也需要在整个网络设备不断电的情况下实现该接口单板的插拔操作，以保证网络设备的正常工作。
由于网络设备以及接口单板均为电子设备，因此要实现各种单板的带电插拔功能就必须进行针对性设计，即要考虑在带电插拔时保证网络设备运行中的信号的完整性，并且在插拔过程中避免单板上器件的损坏，使器件上不会产生浪涌电流和信号冲突，以保证网络设备和接口单板不会受到损坏。
现有技术中的接口单板热插拔实现框图如图1所示，这种接口单板热插拔方法是通过在接口单板上增加上、下电的控制电路来实现热插拔的。从图1可以看出，接口单板上包括接插件、开关、控制开关的控制电路、以及与总线信号(输入信号、输出信号、双向信号)相连的高速并行总线接口IC。接口单板需要的不同种类电源，如电源1、电源2、......、以及电源n，需要的各种总线信号，如输入信号、输出信号和双向信号，以及需要的地信号等，都有各自对应的开关；相应的，网络设备内部单板上也包括接插件，接口单板上的接插件通过与网络设备内部单板上的接插件对接，实现两个单板的电源、地线以及各种总线信号线的连接，接口单板上的各种电源和总线信号线通过对应的开关与接口单板内部的电路相连，这些开关的接通和断开由单板上的控制电路进行控制，该控制电路根据与该接口单板相连的内部单板提供的接口板上、下电控制信号进行工作。
为了支持接口单板的带电插拔，接口单板和相应的网络设备内部单板中的任意一侧单板的接插件部分设置长度不同的插针，而剩余一侧的单板上选用支持插针长度不同的接插件以保证接口单板能够安全的插入和拔出。以接口单板插入内部单板，且接口单板的接插件部分设置有插针为例进行描述，接口单板上连接地信号的插针最长，这样接口单板插入内部单板的过程中地信号能够最先接通，并且拔出过程中地信号能够最后断开，保证了接口单板的安全插入或拔出；接口单板上的控制电路在地信号接通后随即与内部单板接通，为内部单板提供接口板插拔状态指示信号，内部单板收到该指示信号后，检测到该接口单板已经插入在位，并为该控制电路返回接口板上、下电控制信号，控制电路控制各个开关闭合接通，完成接口单板的上电插入。
由以上对现有技术的描述可知，在现有支持热插拔的单板上，总线信号由于与高速并行总线接口IC相连，因此在该总线信号的回路中增加了进行总线隔离的电子开关，以通过开关的接通和断开控制高速并行总线接口IC实现不同功能，这种电子开关通常为集成IC器件，均支持带电插拔，该IC器件的开关功能一般通过处于受控导通或者截至状态的场效应管来实现。但是随着网络设备复杂度的增加，单板上的总线速率也越来越高，许多高速并行总线的一个有效工作时钟周期已经达到了几个纳秒至十几个纳秒之内，由于高速并行总线一般是多路数据总线的同步时序，因此现有能够用于高速并行总线接口IC的插拔控制的电子开关采用多片/多路电子，而多片电子开关或同一片电子开关内部不同通道之间的总线信号输入输出时延存在较大差别，一般信号的延时至少需要几个纳秒左右。因此这种电子开关在接通或断开时，总线信号在通过这些开关之后，原来严格同步的并行总线时序之间会出现不同的延迟，导致了高速并行总线接口IC虽然能够实现带电插拔，但是却无法正常工作的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种总线信号控制方法，以克服现有技术中的接口单板在热插拔时由于高速并行的总线信号之间传输出现延迟差，从而导致高速并行总线无法正常工作的问题。
本发明的另一目的在于提供一种总线信号控制系统，以解决现有技术中的系统在接口单板热插拔时由于高速并行的总线信号之间传输出现延迟差，从而导致系统无法正常工作的问题。
本发明的又一目的在于提供接口单板和网络设备内部单板，以克服现有接口单板在热插拔时由于高速并行的总线信号之间传输出现延迟差导致接口单板无法正常工作的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案一种总线信号控制方法，包括A、接口单板转换工作状态时，使高速总线接口器件进入高阻态，经过所述高速总线接口器件的总线信号在所述高阻态下同步中断；B、接口单板转换工作状态完成时，高速总线接口器件从所述高阻态进入正常工作态，所述总线信号在所述正常工作态下同步恢复传输。
所述接口单板转换工作状态包括所述接口单板从网络设备内部单板上拔出，或所述接口单板插入到网络设备内部单板上。
所述高速总线接口器件进入高阻态或从高阻态进入正常工作态通过以下方式实现设置JTAG接口模拟控制电路并通过该控制电路向所述高速总线接口器件发送命令字。
所述步骤A中将高速总线接口器件设置为高阻态通过以下步骤实现所述JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入高阻态的命令字；所述高速总线接口器件接收所述命令字后进入高阻态。
所述步骤B中高速总线接口器件进入正常工作态通过以下步骤实现所述JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入正常工作态的命令字；所述高速总线接口器件接收所述命令字后进入正常工作态。
所述高速总线接口器件位于所述接口单板上，或所述高速总线接口器件位于所述网络设备内部单板上。
高速总线接口器件位于所述接口单板上且接口单板插入到网络设备内部单板时，所述JTAG接口模拟控制电路向所述高速总线接口器件发送命令字前进一步包括所述接口单板上的电源为所述高速总线接口器件和所述JTAG接口模拟控制电路供电。
所述步骤A和步骤B之间进一步包括所述接口单板发送状态指示信号到网络设备内部单板；网络设备内部单板根据所述状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板上的电源接通或断开。
一种总线信号控制系统，包括接口单板和网络设备内部单板，所述接口单板和网络设备内部单板中的任意一种单板进一步用于在所述接口单板转换工作状态时，使该任意一种单板上的高速总线接口器件进入高阻态，并且所述接口单板转换工作状态完成时，使所述高速总线接口器件进入正常工作态。
所述任意一种单板进一步包括JTAG接口模拟控制电路，用于向所述高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件进入正常工作态的命令字；命令执行单元，用于接收所述JTAG接口模拟控制电路发送的命令字后，使所述高速总线接口器件进入高阻态或正常工作态。
所述高速总线接口器件位于所述接口单板上，所述接口单板进一步包括供电单元，用于接口单板插入网络设备内部单板时，所述JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序前为该高速总线接口器件和所述JTAG接口模拟控制电路供电。
所述系统进一步包括发送信号单元，位于所述接口单板上，用于发送状态指示信号到网络设备内部单板；返回信号单元，位于所述网络设备内部单板上，用于根据所述状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板上的电源接通或断开。
一种接口单板，包括高速总线接口器件、电源和内部电路，所述高速总线接口器件进一步用于所述接口单板转换工作状态时，使该接口单板上的高速总线接口器件进入高阻态，并且所述接口单板转换工作状态完成时，使所述高速总线接口器件进入正常工作态。
所述接口单板进一步包括JTAG接口模拟控制电路，用于向所述高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件进入正常工作态的命令字；命令执行单元，用于接收所述JTAG接口模拟控制电路发送的命令字后，使所述高速总线接口器件进入高阻态或正常工作态。
所述接口单板进一步包括供电单元，用于接口单板插入网络设备内部单板时，所述JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序前，为该高速总线接口器件和所述JTAG接口模拟控制电路供电。
所述接口单板进一步包括发送信号单元，用于发送状态指示信号到网络设备内部单板。
一种网络设备内部单板，包括高速并行总线接口器件、电源和内部电路，所述高速并行总线接口器件进一步用于与所述内部单板对应的接口单板转换工作状态时，使该高速总线接口器件进入高阻态，并且所述接口单板转换工作状态完成时，使所述高速总线接口器件进入正常工作态。
所述网络设备内部单板进一步包括JTAG接口模拟控制电路，用于向所述高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件进入正常工作态的命令字；命令执行单元，用于接收所述JTAG接口模拟控制电路发送的命令字后，使所述高速总线接口器件进入高阻态或正常工作态。
所述内部单板进一步包括返回信号单元，用于接收接口单板发送的状态指示信号后，根据所述状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板上的电源接通或断开。
由以上对本发明技术方案的描述可知，本发明在接口单板转换工作状态时，使高速总线接口器件进入高阻态，从而使经过该高速总线接口器件的总线信号同步中断，并且该接口单板转换工作状态完成时，高速总线接口器件进入正常工作态，总线信号同步恢复传输。该高速总线接口器件的工作状态转换通过在相应单板上设置JTAG接口模拟控制电路，并向高速总线接口器件发送命令字的方式实现。由于总线信号输入高速并行总线接口器件，或输出高速并行总线接口器件时均不会出现信号延时差，这是高速并行总线接口器件本身具有的性质，因此接口单板无需为总线信号设置IC开关，只要通过控制高速并行总线接口IC在高阻态和正常工作态之间转换，就可实现总线信号的接通和断开，完成整个接口单板的热插拔。并且由于该高速并行总线接口器件为单板本身就具有的器件，所以本发明可以在不增加额外器件的情况下，当接口单板热插拔时能够克服总线信号的延时差，使接口单板和网络设备内部单板均能正常工作。
图1为现有技术中的单板热插拔的实现框图；图2为本发明高速并行总线接口器件示意图；图3为本发明方法第一实施例流程图；图4为本发明方法第二实施例流程图；图5为本发明方法第二实施例的实现框图；图6为本发明方法第二实施例的点对多点传输的分层结构示意图；图7为本发明方法第三实施例流程图；图8为本发明方法第三实施例的实现框图；图9为本发明方法第四实施例的实现框图；图10为本发明系统第一实施例框图；图11为本发明系统第二实施例框图；图12为本发明接口单板的实施例框图；图13为本发明网络设备内部单板的实施例框图。
具体实施例方式
本发明的核心是提供一种总线信号控制方法，该方法在接口单板转换工作状态时，使高速总线接口器件进入高阻态，从而使经过该高速总线接口器件的总线信号同步中断，并且该接口单板转换工作状态完成时，高速总线接口器件进入正常工作态，总线信号同步恢复传输。其中高速并行总线接口器件与总线信号的传输通道中不增加额外器件，通过在单板内部设置的JTAG接口模拟控制电路发送命令字的方式实现该接口器件工作状态的转变，进而使接口单板与网络设备内部单板配合实现接口单板的带电插拔，同时不影响接口单板的正常工作，并保证带电插拔过程中接口单板及其上的器件没有损坏。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。
本发明利用了IC(集成电路)器件内部的专用BST(边界扫描测试)接口来实现接口单板的热插拔，BST是通过在IC内核和管脚间增加一个逻辑单元，并将这些逻辑单元连接起来，用一个专门的控制器来实现对这些逻辑单元的控制，由于这些逻辑单元位于器件的最“边缘”，因此叫做边界扫描。图2所示为本发明所应用的一个具有边界扫描功能的高速并行总线接口器件示意图，图中与各个管脚相连的逻辑单元由TAP(测试端口)控制器控制，在正常工作状态下相当于一个透明的单元，不影响该器件内部与外部通过管脚连通，而在测试状态下，各个逻辑单元可以控制与其相连的管脚的输入和输出，并能够实现数据的串行移动；TAP控制器用于从测试端口输入控制指令，通过指令寄存器控制逻辑单元的输入、输出、控制数据在逻辑单元中的移动、以及控制数据从TDO(串行边界扫描输出数据信号)口输出。
如图2所示的支持边界扫描的高速总线接口器件包括本发明后续实施例中将要使用的高速并行总线接口IC，该高速并行总线接口IC通过JTAG(联合测试行动组)控制接口来控制TAP控制器的状态机。TAP控制器的状态机可以使该高速并行总线接口IC在不同的状态之间转换，这些状态包括IC的高阻态和IC的工作态。只要根据TAP控制器的状态机转换，就可以利用JTAG接口使该IC处于某种特定的功能工作模式。为了实现本发明中总线信号控制方法，可以通过JTAG控制接口使高速并行总线接口IC进入一种高阻态，即HIGHZ模式，这种模式也是IEEE1149.1推荐的工作模式。在HIGHZ模式下，高速并行总线接口IC的所有输出管脚和I/O(输入/输出)引脚都处于无效状态，这种无效状态就是高阻态。根据IEEE1149.1的标准，在这种高阻态时，系统输入和时钟信号输入有效的情况下，高速并行总线接口IC不能出现损坏。
本发明方法第一实施例流程图如图3所示步骤301接口单板转换工作状态时使高速总线接口器件进入高阻态，总线信号同步中断。
接口单板转换工作状态包括该接口单板从网络设备内部单板上拔出，或该接口单板插入到网络设备内部单板上。高速总线接口器件可以位于接口单板上，也可以位于网络设备内部单板上。
具体的，单板上设置的JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序，该接口时序为触发高速总线接口器件进入高阻态的命令字，高速总线接口器件接收该命令字后进入高阻态。
当高速总线接口器件位于接口单板上时，在JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件发送命令字前接口单板上的电源首先为该高速总线接口器件和该JTAG接口模拟控制电路供电。
步骤302接口单板转换工作状态完成，高速总线接口器件进入正常工作态，总线信号同步恢复传输。
具体的，高速总线接口器件通过设置的JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序，该接口时序为触发高速总线接口器件进入正常工作态的命令字，高速总线接口器件接收该命令字后进入正常工作态。
进一步的，在步骤301和步骤302之间，接口单板发送状态指示信号到网络设备内部单板，网络设备内部单板根据状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板上的电源接通或断开。
本发明方法的第二实施例本发明方法第二实施例流程图如图4所示，该图示出了将用于工作状态转换的高速并行总线接口器件及控制该接口器件的JTAG接口模拟控制电路设置在待插拔的接口单板上的流程。
步骤401接口单板转换工作状态时为其上的高速总线接口器件和JTAG接口模拟控制电路供电。
步骤402JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出进入高阻态的命令字。
步骤403高速总线接口器件进入高阻态，总线信号同步中断。
步骤404接口单板发送接口板插拔状态指示信号到网络设备内部单板。
步骤405网络设备内部单板返回接口板上电或下电控制信号。
步骤406接口单板上的电源接通或断开。
步骤407JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出进入正常工作态的命令字。
步骤408高速总线接口器件进入正常工作态，总线信号同步恢复传输。
应用本发明方法第二实施例流程进行总线信号控制，实现接口单板热插拔的实现框图如图5所示。在该图中高速并行总线接口IC和JTAG接口模拟控制电路通过对应接口相连，直观表示出了该JTAG接口模拟控制电路对高速并行总线接口IC进行不同状态工作模式的控制。
为了支持接口单板的带电插拔，接口单板的接插件部分设置了长度不同的插针，相应的网络设备内部单板上选用支持插针长度不同的插件以保证接口单板安全的插入和拔出。以接口单板插入网络设备内部单板为例进行描述，接口单板上连接地信号的插针最长，使得接口单板插入内部单板的过程中地信号能够最先接通，并且拔出过程中地信号能够最后断开，这样可以保证接口单板的安全插入或拔出；与电源1、电源2、......、电源n相连的插针，在地信号接通后，这些电源首先接收到网络设备提供的电信号，并且通过图中的椭圆框连接为高速并行接口IC和JTAG接口模拟控制电路供电。JTAG接口模拟控制电路支持带电插拔，一般为可编程逻辑器件，在接口单板插入的过程中，该JTAG接口模拟控制电路和高速并行总线接口IC首先通过椭圆框获取电源，实现正常上电工作。JTAG接口模拟电路在上电后，该电路上的TRST接口、TCK接口、TMS接口以及TDO接口同时向高速并行总线接口IC发出接口时序，这个时序提供了一个模拟的JTAG边界扫描测试命令，该边界扫描测试命令在该电路中固化为一个使高速并行总线接口IC进入高阻态的命令字，高速并行总线接口IC接到该命令字后便进入了高阻态。
对于支持JTAG接口的IC器件，如本实施例中的高速并行总线接口IC，要使该IC进入高阻态就需要将控制命令的位码“00101”写入该IC内部边界扫描功能模块的指令寄存器。具体的，该高速并行总线接口IC要进入高阻态需要经过以下步骤(1)设置TRST＝1。
(2)进入SHIFT-IR(指令寄存器移位)状态在连续5个TCK上升沿，控制TMS＝01100，即进入了SHIFT-IR状态。
(3)将指令码写入指令寄存器在SHIFT-IR状态，通过IC器件的TDI接口，即本实施例JTAG接口模拟控制电路的输出TDO信号，将“00101”写入指令寄存器，该写入需要5个时钟周期。
(4)进入EXIT1-IR(出指令寄存器)状态在SHIFT-IR状态的第5个上升沿，即最后一个指令码时，使TMS＝1，则进入了EXIT1-IR状态。
(5)进入UPDATE-IR(更新指令寄存器)状态进入EXIT1-IR状态后，再使TMS＝1，则进入UPDATE-IR状态。
(6)进入RUN-TEST/IDLE(运行测试)状态进入UPDATE-IR状态后，再使TMS＝0，则进入RUN-TEST/IDLE状态，此时高速并行总线接口IC进入高阻态。
上述的控制过程，一般可以利用可编程逻辑器件通过VHDL或者Verilog硬件描述语言通过编程来实现，也可以通过数字电路的逻辑组合来实现。
在接口单板插入内部单板后，内部单板与接口单板接插件上的插针接触，接口单板内部电路为网络设备内部单板提供接口板插拔状态指示信号，内部单板收到该指示信号后，检测到该接口单板已经完全插入，并向该内部电路返回接口单板上、下电控制信号，控制电路控制接口单板上的各路电源，电源1、电源2、......、电源n的开关接通，这些电源为接口单板内部电路供电。同时JTAG接口模拟控制电路可以通过一定的延时或者通过内部单板提供的另外的上、下电控制信号，向高速并行总线接口IC输出另外的模拟JTAG接口时序，该时序使高速并行总线接口IC退出高阻态，进入正常工作状态，此时与该高速并行总线接口IC相连的总线信号(输入信号、输出信号、双向信号)传输通路导通，整个接口单板完成上电工作。
由于总线信号输入高速并行总线接口IC，或输出高速并行总线接口IC时均不会出现信号延时差，这是高速并行总线接口IC本身具有的性质，因此接口单板无需为总线信号设置IC开关，只要通过控制高速并行总线接口IC在高阻态和正常工作态之间转换，即可实现总线信号的接通和断开，完成整个接口单板的热插拔，因此在该实施例中高速并行总线接口IC相当于额外附加了开关功能，由于该高速并行总线接口IC为接口单板本身就具有的器件，所以本发明实施例在不增加额外器件的情况下，使接口单板在热插拔时能够克服延时正常工作。
这种设置方式适用于网络设备内部单板和接口单板之间高速并行总线为点对多点传输的情况，该点对多点传输的分层结构示意图如图6所示。从图中可以看出，每个网络设备内部单板对应多个接口单板，单板0、......、单板n，网络设备内部单板的高速并行总线接口IC、电源、控制信号接口通过高速并行总线分别与对应的n个接口单板的高速并行总线接口IC、电源、控制信号接口相连，内部单板的高速并行总线接口IC通过高速并行总线与接口单板的高速并行接口总线IC之间进行总线信号传输。每个与网络设备内部单板通过高速并行总线传输总线信号的接口单板的热插拔都是通过将自身的高速并行总线接口IC设置为高阻态来实现的，因此当网络设备内部单板连接有多个外部的接口单板时，任何一个外部接口单板的带电插拔都不会影响网络设备内部单板和其它正常工作的接口单板之间的数据传输，因为这些接口单板都是单独进行带电热插拔的。
本发明方法的第三实施例本发明方法第三实施例流程图如图7所示，该图示出了将用于工作状态转换的高速并行总线接口器件及控制该接口器件的JTAG接口模拟控制电路设置在网络设备内部单板上的流程。
步骤701接口单板转换工作状态时，网络设备内部单板上的JTAG接口模拟控制电路向该内部单板上的高速总线接口器件输出进入高阻态的命令字。
步骤702高速总线接口器件进入高阻态，总线信号同步中断。
步骤703接口单板发送接口板插拔状态指示信号到网络设备内部单板。
步骤704网络设备内部单板返回接口板上电或下电控制信号。
步骤705带电插拔的接口单板上的电源接通或断开。
步骤706JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出进入正常工作态的命令字。
步骤707高速总线接口器件进入正常工作态，总线信号同步恢复传输。
应用本发明方法第三实施例流程进行总线信号控制，实现接口单板热插拔的实现框图如图8所示。在该图中高速并行总线接口IC和JTAG接口模拟控制电路通过对应接口相连，直观表示出了该JTAG接口模拟控制电路对高速并行总线接口IC进行不同状态工作模式的控制。
仍然以接口单板插入网络设备内部单板为例进行描述，接口单板上连接地信号的插针最长，当接口单板通过接插件插入网络设备内部单板时地信号最先接通，并且拔出过程中地信号最后断开，以此保证接口单板的安全插入和拔出；内部单板上的JTAG接口模拟控制电路一般为可编程逻辑器件，在接口单板的地信号接通后，该JTAG接口模拟控制电路控制高速并行总线接口IC进入高阻态，即该JTAG模拟控制电路上的TRST接口、TCK接口、TMS接口以及TDO接口同时向高速并行总线接口IC发出接口时序，这个时序提供一个模拟的JTAG边界扫描测试命令，该边界扫描测试命令在该电路中固化为一个使高速并行总线接口IC进入高阻态的命令字，高速并行总线接口IC接到该命令字后便进入了高阻态，此时内部单板上通过该高速并行总线接口IC的总线信号(输入信号、输出信号、双向信号)均中断了传输。在接口单板完全插入到内部单板后，该接口单板将标识在位状态的接口板插拔状态指示信号发送到内部单板的电源控制电路上，电源控制电路收到该指示信号后，触发内部单板上的各路电源，电源1、电源2、......、电源n的开关接通，这些开关接通后可以为接口单板内部的电路供电。同时JTAG接口模拟控制电路可以经过一定的延时向内部单板上的高速并行总线接口IC输出另外的模拟JTAG接口时序，该时序使高速并行总线接口IC退出高阻态，进入正常工作状态，此时内部单板上经过该高速并行总线接口IC的总线信号恢复传输，由于总线信号输入高速并行总线接口IC、或输出高速并行总线接口IC时均不会出现信号的延时差，这是高速并行总线接口IC本身具有的性质，因此无论是内部单板还是需要进行热插拔的接口单板都无需为总线信号的传输设置IC开关，通过控制内部单板的高速并行总线接口IC在高阻态和正常工作态之间转换，就实现了总线信号的接通和断开，当内部单板的高速并行总线接口IC进入正常工作态后，接通的总线信号同步传输到接口单板，并在该接口单板的高速并行总线接口IC上并行同步传输。
因此该实施例中网络设备内部单板上的高速并行总线接口IC在接口单板热插拔的过程中，额外附加了开关的作用，该高速并行总线接口IC是内部单板本身就具有的器件，因此本实施例在不增加额外器件的情况下，也可以实现接口单板热插拔的过程中，各个设备及设备上的器件能够同步正常工作。
本实施例示出的这种设置方式仅适用于网络设备内部单板和接口单板之间高速并行总线为点对点传输的情况，这是因为接口单板的热插拔是通过将内部单板的高速总线接口IC设置为高阻态来实现的，也就是说是通过中断内部单板高速并行总线的数据传输来实现的，如果外部有多个接口单板并行连接到这条内部单板的公共高速并行总线接口IC上的话，任何一个外部接口单板的热插拔都会将内部单板的接口IC设置为高阻态，因此会影响该接口IC对其它正常工作的接口单板进行数据传输的过程，所以这种方式只适用于内部单板对应一个外部接口单板的情况。
本发明方法第四实施例本发明方法第四实施例的实现框图如图9所示。该图示出了接口单板中同时存在高速并行总线接口IC和低速总线接口IC的情况，在该图中高速并行总线接口IC由于需要输入或输出高速总线信号(高速输入信号、高速输出信号、高速双向信号)，因此在接口单板热插拔的过程中需要通过JTAG接口模拟及控制电路控制该接口IC工作在高阻态和正常工作态，以完成热插拔过程中对高速总线信号接通和断开的功能，保证高速总线信号输入输出过程中不会产生延时差，接口单板能够正常工作。该接口单板上电插入时高速并行总线接口IC的工作过程与实施例二中一致，在此不再赘述。
而接口单板热插拔过程中，该接口单板上的低速总线接口IC与低速总线信号(低速输入信号、低速输出信号、低速双向信号)相连，控制该低速总线信号接通和断开仍然可以使用电子开关，因为与低速总线信号的传输速度相比，电子开关的延时及延时差可以忽略不计，当接口单板上的电源控制电路接收到内部单板发出的接口板上、下电控制信号时，该电源控制电路控制接口单板上的电源开关和低速信号开关同时闭合接通，完成接口单板的上电插入。
本发明总线信号控制系统第一实施例框图如图10所示，该实施例中实现状态转换功能的高速总线接口器件位于接口单板上。
该系统包括接口单板S1和网络设备内部单板S2。接口单板S1包括高速总线接口器件S11，在接口单板S1转换工作状态时，使高速总线接口器件S11进入高阻态，并且接口单板S1转换工作状态完成时，使高速总线接口器件S11进入正常工作态。
接口单板S1还包括JTAG接口模拟控制电路S12，用于向高速总线接口器件输出接口时序，该接口时序为触发高速总线接口器件S11进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件S11进入正常工作态的命令字；命令执行单元S13，用于接收JTAG接口模拟控制电路S12发送的命令字后，使高速总线接口器件S11进入高阻态或正常工作态。供电单元S14，用于接口单板S1插入网络设备内部单板S2时，JTAG接口模拟控制电路S12向高速总线接口器件S11输出接口时序前为该高速总线接口器件S11以及JTAG接口模拟控制电路S12供电；发送信号单元S15，用于发送状态指示信号到网络设备内部单板S2。
网络设备内部单板S2包括返回信号单元S21，用于根据状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板S1上的电源接通或断开。
本发明总线信号控制系统第二实施例框图如图11所示，该实施例中实现状态转换功能的高速总线接口器件位于网络设备内部单板上。
该系统包括网络设备内部单板S3和接口单板S4。网络设备内部单板S3包括高速总线接口器件S31，在接口单板S4转换工作状态时，使高速总线接口器件S31进入高阻态，并且接口单板S4转换工作状态完成时，使高速总线接口器件S31进入正常工作态。
网络设备内部单板S3还包括JTAG接口模拟控制电路S32，用于向高速总线接口器件S31输出接口时序，该接口时序为触发高速总线接口器件S31进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件S31进入正常工作态的命令字；命令执行单元S33，用于接收JTAG接口模拟控制电路S32发送的命令字后，使高速总线接口器件S31进入高阻态或正常工作态。
网络设备内部单板S3上还包括返回信号单元S34，用于根据状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板S4上的电源接通或断开。
接口单板S4包括发送信号单元S41，用于发送状态指示信号到网络设备内部单板S3。
本发明接口单板的实施例框图如图12所示，该接口单板包括高速总线接口器件、电源以及完成各种功能的内部电路，为了便于说明，图12的框图中未画出电源和各种内部电路该接口单板包括高速总线接口器件S51，进一步用于接口单板转换工作状态时，使该接口单板上的高速总线接口器件S51进入高阻态，并且接口单板转换工作状态完成时，使高速总线接口器件S51进入正常工作态。该接口单板还包括JTAG接口模拟控制电路S52，用于向高速总线接口器件S51输出接口时序，该接口时序为触发高速总线接口器件S51进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件S51进入正常工作态的命令字；命令执行单元S53，用于接收JTAG接口模拟控制电路S52发送的命令字后，使高速总线接口器件S5进入高阻态或正常工作态。
该接口单板还包括供电单元S54，用于接口单板插入网络设备内部单板时，JTAG接口模拟控制电路S52向高速总线接口器件S51输出接口时序前，为该高速总线接口器件S51以及该JTAG接口模拟控制电路S52供电；发送信号单元S55，用于发送状态指示信号到网络设备内部单板。
本发明网络设备内部单板的实施例框图如图13所示，该内部单板包括高速总线接口器件、电源以及完成各种功能的内部电路，为了便于说明，图13的框图中未画出电源和各种内部电路该网络设备内部单板包括高速总线接口器件S61，进一步用于与该内部单板对应的接口单板转换工作状态时，使该高速总线接口器件S61进入高阻态，并且接口单板转换工作状态完成时，使高速总线接口器件S61进入正常工作态。该网络设备内部单板还包括JTAG接口模拟控制电路S62，用于向高速总线接口器件S61输出接口时序，该接口时序为触发高速总线接口器件S61进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件S61进入正常工作态的命令字；命令执行单元S63，用于接收JTAG接口模拟控制电路S62发送的命令字后，使高速总线接口器件S61进入高阻态或正常工作态。
该网络设备内部单板还包括返回信号单元S64，用于接收接口单板发送的状态指示信号后，根据状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板上的电源接通或断开。
由以上本发明实施例的描述可知，本发明应用了高速并行总线接口器件在总线信号输入或输出时均不会出现信号延时差的特性，通过控制高速并行总线接口器件在高阻态和正常工作态之间转换，就可实现总线信号的接通和断开，并且由于该高速并行总线接口器件为单板本身就具有的器件，所以本发明可以在不增加额外器件的情况下，当接口单板热插拔时能够克服总线信号的延时差，使接口单板和网络设备内部单板均能正常工作。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
权利要求
1.一种总线信号控制方法，其特征在于，包括A、接口单板转换工作状态时，使高速总线接口器件进入高阻态，经过所述高速总线接口器件的总线信号在所述高阻态下同步中断；B、接口单板转换工作状态完成时，高速总线接口器件从所述高阻态进入正常工作态，所述总线信号在所述正常工作态下同步恢复传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接口单板转换工作状态包括所述接口单板从网络设备内部单板上拔出，或所述接口单板插入到网络设备内部单板上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高速总线接口器件进入高阻态或从高阻态进入正常工作态通过以下方式实现设置JTAG接口模拟控制电路并通过该控制电路向所述高速总线接口器件发送命令字。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A中将高速总线接口器件设置为高阻态通过以下步骤实现所述JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入高阻态的命令字；所述高速总线接口器件接收所述命令字后进入高阻态。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B中高速总线接口器件进入正常工作态通过以下步骤实现所述JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入正常工作态的命令字；所述高速总线接口器件接收所述命令字后进入正常工作态。
6.根据权利要求3至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述高速总线接口器件位于所述接口单板上，或所述高速总线接口器件位于所述网络设备内部单板上。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，高速总线接口器件位于所述接口单板上且接口单板插入到网络设备内部单板时，所述JTAG接口模拟控制电路向所述高速总线接口器件发送命令字前进一步包括所述接口单板上的电源为所述高速总线接口器件和所述JTAG接口模拟控制电路供电。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A和步骤B之间进一步包括所述接口单板发送状态指示信号到网络设备内部单板；网络设备内部单板根据所述状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板上的电源接通或断开。
9.一种总线信号控制系统，包括接口单板和网络设备内部单板，其特征在于，所述接口单板和网络设备内部单板中的任意一种单板进一步用于在所述接口单板转换工作状态时，使该任意一种单板上的高速总线接口器件进入高阻态，并且所述接口单板转换工作状态完成时，使所述高速总线接口器件进入正常工作态。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述任意一种单板进一步包括JTAG接口模拟控制电路，用于向所述高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件进入正常工作态的命令字；命令执行单元，用于接收所述JTAG接口模拟控制电路发送的命令字后，使所述高速总线接口器件进入高阻态或正常工作态。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述高速总线接口器件位于所述接口单板上，所述接口单板进一步包括供电单元，用于接口单板插入网络设备内部单板时，所述JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序前为该高速总线接口器件和所述JTAG接口模拟控制电路供电。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括发送信号单元，位于所述接口单板上，用于发送状态指示信号到网络设备内部单板；返回信号单元，位于所述网络设备内部单板上，用于根据所述状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板上的电源接通或断开。
13.一种接口单板，包括高速总线接口器件、电源和内部电路，其特征在于，所述高速总线接口器件进一步用于所述接口单板转换工作状态时，使该接口单板上的高速总线接口器件进入高阻态，并且所述接口单板转换工作状态完成时，使所述高速总线接口器件进入正常工作态。
14.根据权利要求13所述的接口单板，其特征在于，所述接口单板进一步包括JTAG接口模拟控制电路，用于向所述高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件进入正常工作态的命令字；命令执行单元，用于接收所述JTAG接口模拟控制电路发送的命令字后，使所述高速总线接口器件进入高阻态或正常工作态。
15.根据权利要求14所述的接口单板，其特征在于，所述接口单板进一步包括供电单元，用于接口单板插入网络设备内部单板时，所述JTAG接口模拟控制电路向高速总线接口器件输出接口时序前，为该高速总线接口器件和所述JTAG接口模拟控制电路供电。
16.根据权利要求13所述的接口单板，其特征在于，所述接口单板进一步包括发送信号单元，用于发送状态指示信号到网络设备内部单板。
17.一种网络设备内部单板，包括高速并行总线接口器件、电源和内部电路，其特征在于，所述高速并行总线接口器件进一步用于与所述内部单板对应的接口单板转换工作状态时，使该高速总线接口器件进入高阻态，并且所述接口单板转换工作状态完成时，使所述高速总线接口器件进入正常工作态。
18.根据权利要求17所述的内部单板，其特征在于，所述网络设备内部单板进一步包括JTAG接口模拟控制电路，用于向所述高速总线接口器件输出接口时序，所述接口时序为触发高速总线接口器件进入高阻态的命令字，或为触发高速总线接口器件进入正常工作态的命令字；命令执行单元，用于接收所述JTAG接口模拟控制电路发送的命令字后，使所述高速总线接口器件进入高阻态或正常工作态。
19.根据权利要求17所述的内部单板，其特征在于，所述内部单板进一步包括返回信号单元，用于接收接口单板发送的状态指示信号后，根据所述状态指示信号返回上电或下电控制信号控制接口单板上的电源接通或断开。
全文摘要
本发明公开了一种总线信号控制方法，包括A.接口单板转换工作状态时，使高速总线接口器件进入高阻态，经过所述高速总线接口器件的总线信号在所述高阻态下同步中断；B.接口单板转换工作状态完成时，高速总线接口器件从所述高阻态进入正常工作态，所述总线信号在所述正常工作态下同步恢复传输。本发明还公开了一种总线信号控制系统，接口单板和网络设备内部单板。本发明应用了高速并行总线接口器件在总线信号输入或输出时均不会出现信号延时差的特性，通过控制高速并行总线接口器件在高阻态和正常工作态之间转换，实现了总线信号的接通和断开，本发明可以克服常规热插拔时接口单板高速并行总线的延时差问题，使单板均能正常工作。
文档编号H04L12/02GK101046793SQ200710087498
公开日2007年10月3日 申请日期2007年3月19日 优先权日2007年3月19日
发明者王心远 申请人:杭州华为三康技术有限公司