专利名称：微型电信计算架构系统、载板集线器模块及pci-e交换器的端口配置方法
技术领域：
本发明涉及端口配置方法，更具体地说，涉及一种微型电信计算架构系统、载板集线器模块及PCI-E交换器的端口配置方法。
背景技术：
微型电信计算架构(MicroTCA,Micro TelecommunicationsComputingArchitecture)系统是周边兀件扩展接口(PCI, PeripheralComponentInterconnect)工业计算机厂商协会(PICMG, PCI IndustrialComputerManufacturers Group)制定的平台规范,微型电信计算架构系统采用先进夹层卡(AMC, Advanced Mezzanine Card)模块来构建小容量低成本的规模化通信平台，主要应用于例如中央机房的小型电信设备或企业级通信设备。 微型电信计算架构系统通常包括机框、背板、电源模块、载板集线器模块(MCH，MicroTCA Carrier Hub)、先进夹层卡模块等等。其中,载板集线器模块是微型电信计算架构系统中的交换控制模块，其主要功能包括系统平台的控制、管理以及数据交换。微型电信计算架构系统中可包括多个先进夹层卡模块。每个先进夹层卡模块可以是主控卡，也可以是业务卡。多个先进夹层卡模块之间的数据交换是通过载板集线器模块实现的。一个先进夹层卡对应与载板集线器模块的一个端口相连，从而由载板集线器模块实现多个先进夹层卡之间的桥接。载板集线器模块可包括一个PCI-E交换器或由多个PCI-E交换器串联而成，先进夹层卡与载板集线器模块的端口连接，实际上就是与PCI-E交换器的端口连接。每个PCI-E交换器可包括多个端口。由于主控卡用于进行上行数据通信，业务卡用于进行下行数据通信，因此，在系统工作时，需要对PCI-E交换器的端口进行配置，使得其成为上行端口或下行端口。目前，对PCI-E交换器的端口进行配置，一般有如下三种方式第一种，在载板集线器模块内设置专用的配置电路，从而在载板集线器模块初次上电时，就对PCI-E交换器的端口进行属性配置，即将PCI-E交换器的其中一个端口固定配置为上行端口，其余端口固定配置为下行端口，并且后续无法对这些端口的属性进行更改；第二种，对载板集线器模块采用预留不上料件的方式，后续可通过取下或增加PCI-E配置电路的器件或者料件来更改配置；第三种，采用拨码开关对PCI-E交换器的端口属性进行配置，即根据需要拨动开关状态来更改PCI-E交换器的端口配置。对于以上三种方法，都存在各自不足。其中，如果使用第一种方式，则无法更改配置，即无法再更改端口的属性，无法适应新需要；如果使用第二种方式，虽然可以根据需要来实现不同配置，但需专业人员才能实现，一般的使用者不懂如何操作，不便于进行大范围推广。如果使用第三种方式，一方面对于多端口的载板集线器模块，需要大量拨动开关，操作起来麻烦；另一方面，开关物料占用PCB板空间，小板卡实现起来困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PCI-E交换器的端口配置方法，旨在解决现有技术中对PCI-E交换器的端口配置的方式中，无法更改配置，即无法再更改端口的属性，无法适应新需要；需专业人员才能实现，一般的使用者不懂如何操作，不便于进行大范围推广；对于多端口的载板集线器模块，需要大量拨动开关，操作起来麻烦；开关物料占用PCB板空间，小板卡实现起来困难等方面的问题。本发明的目的还在于提供一种载板集线器模块，以更好地解决现有技术中存在的上述问题。本发明的目的进一步在于提供一种微型电信计算架构系统，以更好地解决现有技术中存在的上述问题。为了实现发明目的，PCI-E交换器的端口配置方法包括以下步骤 将所述PCI-E交换器的配置管脚耦合到载板管理器的输入输出管脚；所述载板管理器向所述PCI-E交换器发送控制信号，以动态地将所述PCI-E交换器的各个端口配置为上行端口或下行端口。优选的，所述PCI-E交换器的配置管脚通过可编程逻辑器件，耦合到所述载板管理器；所述可编程逻辑器件的输入输出管脚通过自定义总线，与所述载板管理器的输入输出管脚相连。优选的，所述载板管理器通过动态地配置所述可编程逻辑器件的寄存器状态，向所述PCI-E交换器发送所述控制信号。优选的，所述PCI-E交换器的配置管脚和所述载板管理器的输入输出管脚直接相连。为了更好地实现发明目的，还提供了一种载板集线器模块，其包括载板管理器和至少一个PCI-E交换器，所述PCI-E交换器的配置管脚耦合到载板管理器的输入输出管脚，从而所述载板管理器用于向所述PCI-E交换器发送控制信号，以动态地将所述PCI-E交换器的各个端口配置为上行端口或下行端口。优选的，所述载板集线器模块包括顺次串联的多个PCI-E交换器。优选的，所述载板集线器模块还包括可编程逻辑器件；所述PCI-E交换器的配置管脚通过可编程逻辑器件，耦合到所述载板管理器；所述可编程逻辑器件的输入输出管脚通过自定义总线，与所述载板管理器的输入输出管脚相连。为了更好地实现发明目的，进一步提供了一种微型电信计算架构系统，其包括背板，在所述背板上插接有载板集线器模块，所述载板集线器模块包括载板管理器和至少一个PCI-E交换器，所述PCI-E交换器的配置管脚耦合到载板管理器的输入输出管脚，从而所述载板管理器用于向所述PCI-E交换器发送控制信号，以动态地将所述PCI-E交换器的各个端口配置为上行端口或下行端口。优选的，在所述背板上还插接有多个先进夹层卡模块；一个先进夹层卡模块与所述PCI-E交换器的一个所述端口进行通信连接，从而使得所述多个先进夹层卡模块之间进行数据交换。优选的，所述载板集线器模块还包括可编程逻辑器件；所述PCI-E交换器的配置管脚通过可编程逻辑器件，耦合到所述载板管理器；所述可编程逻辑器件的输入输出管脚通过自定义总线，与所述载板管理器的输入输出管脚相连。实施本发明的微型电信计算架构系统、载板集线器模块及PCI-E交换器的端口配置方法，具有以下有益效果通过将PCI-E交换器的配置管脚耦合到载板管理器的输入输出管脚，由此在对硬件电路进行较小变更的情况下，充分利用载板管理器的控制功能，对PCI-E交换器的端口进行配置，从而无需增加专用配置电路，降低了系统的硬件开销，并且可以实时控制PCI-E交换器的端口电平状态，实现了对PCI-E交换器的端口进行动态配置，满足不同情况的需要，从而无需采用预留不上料件及无需采用拨码开关。有效地节省了为了实现对PCI-E交换器的端口配置选择增加的插针、跳帽、拨动开关等器件，同时也节省了PCB板卡空间。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图I是本发明微型电信计算架构系统的第一实施例的结构框图； 图2是本发明微型电信计算架构系统的第二实施例的结构框图；图3是本发明PCI-E交换器的端口配置方法的第一实施例的流程图；图4是本发明PCI-E交换器的端口配置方法的第二实施例的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图I和2示出了本发明微型电信计算架构系统的两个实施例，该微型电信计算架构系统I的主要承载部件为背板2，。应该注意的是，为了清楚起见，该微型电信计算架构系统I的机框及电源模块等相关部件，在此并未作出改进，因此在图I和图2中并未示出。在图I所示的第一实施例中，背板2上插接了载板集线器模块3和多个先进夹层卡模块7。可以理解的，该先进夹层卡模块7的数量可根据实际需要进行灵活设计，只要在该背板2上插接有不多于12个先进夹层卡模块7即可。在具体工作中，这些先进夹层卡模块7中至少一个先进夹层卡模块7作为主控卡，即负责上行数据通信，同时至少一个先进夹层卡模块7作为业务卡，及负责下行数据通信。一个载板集线器模块3可具有多个端口，每个端口均可与一个先进夹层卡模块7进行通信连接。由此，连接到同一个载板集线器模块3的多个先进夹层卡模块7就可通过该载板集线器模块3作为桥接，进行上下行数据交换。如图I所示，载板集线器模块3包括载板管理器4和至少一个PCI-E交换器5 ;其中，载板管理器4是作为该载板集线器模块3的计算处理的核心部件，而PCI-E交换器5是实际的数据交换设备，即先进夹层卡模块7与载板集线器模块3的端口的连接，其实是与PCI-E交换器5的端口 6连接。对于使用者来说，载板管理器4和PCI-E交换器5是不可见的，也就是说，载板集线器模块3对使用者来说是一黑盒子。每个PCI-E交换器5可包括多个端口 6，如图I所示的实施例中，每个PCI-E交换器5包括3个端口 6，可以理解的，根据实际需要可以使用例如包括6个端口 6的PCI-E交换器5，或者别的具有合适端口数量的PCI-E交换器5。在对PCI-E交换器5的端口属性进行配置时，每个PCI-E交换器5中仅有一个端口可以配置为上行端口，而其余端口将配置为下行端口。由此可见，对于整个载板集线器模块3来说，其中，可配置为上行端口的数量是与该载板集线器模块3中的PCI-E交换器5数量相对应的。当该载板集线器模块3包括多个PCI-E交换器5时，这些PCI-E交换器5将以顺次串联的方式，构成级联的PCI-E交换器5组。为了降低系统的硬件开销并且可动态的配置载板集线器模块3的端口属性，可将载板集线器模块3中的PCI-E交换器5的所有配置管脚，均直接连接到载板管理器4的输入输出管脚，由此当需要对载板集线器模块3的端口进行配置时，使用者可通过输入相关的指令到载板管理器4，再由载板管理器4向PCI-E交换器5发送控制信号，以动态地配置PCI-E交换器5的配置管脚的电平状态，从而相应地将PCI-E交换器5的各个端口 6配置为上行端口或下行端口。通过充分利用载板管理器4的控制管理功能，使得整个系统在操作上变得统一，应用起来更为方便。在微型电信计算架构系统I的多系统环境中，载板集线器模块3会涉及到多个上 行端口和多个下行端口，这就需要多个PCI-E交换器5进行级联，相应地，也需要更加灵活的端口配置方法。然而，载板管理器4作为核心处理器件，其资源有限，对多个PCI-E交换器5级联的情况，将存在载板管理器4的输入输出管脚不够的情况。为进一步优化，该PCI-E交换器5的端口配置方法，如图2所示的第二实施例中，在PCI-E交换器5和载板管理器4之间增加可编程逻辑器件8，即PCI-E交换器5不直接连接到载板管理器4，而是先将各个PCI-E交换器5的配置管脚连接到可编程逻辑器件8 (例如现场可编程门阵列FPGA和复杂可编程逻辑器件CPLD)的输入输出管脚，在将可编程逻辑器件8的输入输出管脚与载板管理器4的输入输出管脚连接，从而实现了 PCI-E交换器5和载板管理器4的间接相连，由此，在对PCI-E交换器5进行动态配置的过程中，载板管理器4将运行配置程序，可编程逻辑器件8作为载板管理器4的可扩展器件。为了增强系统的操作统一性，将可编程逻辑器件8的输入输出管脚与载板管理器4的输入输出管脚之间的连接构造为自定义总线，该自定义总线包括地址数据信号AD [7:0]、读信号RE、写信号WE、锁存信号ALE和片选信号CS。该自定义总线可以连接多个可编程逻辑器件8，每个可编程逻辑器件8又可连接多个PCI-E交换器5。载板管理器4通过自定义总线的这些信号可灵活配置任一PCI-E交换器5。例如，只需改变自定义总线的片选信号CS，就可确定是对某一个可编程逻辑器件8进行控制，确定控制的可编程逻辑器件8后，就可通过进一步改变自定义总线的数据线AD [7:0]的值，从而相应地配置可编程逻辑器件8的寄存器值，从而即可对与该可编程逻辑器件8相连的任一 PCI-E交换器5的端口 6进行配置。具体地，可以是，可编程逻辑器件8根据其寄存器的状态标志，向PCI-E交换器5发送控制信号，以相应地调整相关配置管脚的电平信号，从而实现了将PCI-E交换器5的端口配置为上行端口或下行端口，并且调整相关端口的非透明NT属性和通道数量等。因此，在具体的操作过程中，使用者可通过输入命令到载板管理器4，启动载板管理器4中的配置程序，即可对载板集线器模块3的端口进行属性配置。图3示出了本发明第一实施例的PCI-E交换器的端口配置方法的流程，该方法流程基于图I所示的系统结构，具体过程如下S31 :将PCI-E交换器6的配置管脚耦合到载板管理器4的输入输出管脚；S32 向载板管理器4输入控制命令，载板管理器4根据接收到的控制命令，启动配置程序，以向PCI-E交换器5发送控制信号，从而相应地调整PCI-E交换器5的配置管脚的电平状态，实现动态地将PCI-E交换器的各个端口配置为上行端口或下行端口。图4示出了本发明第二实施例的PCI-E交换器的端口配置方法的流程，该方法流程基于图2所示的系统结构，具体过程如下S41 :将PCI-E交换器5的配置管脚连接到可编程逻辑器件8的输入输出管脚；S42 :通过自定义总线，将可编程逻辑器件8的输入输出管脚与载板管理器4的输入输出管脚相连； S43 向载板管理器4输入控制命令，载板管理器4根据接收到的控制命令，启动配置程序，以控制自定义总线中数据信号AD [7:0]，对可编程逻辑器件8的寄存器状态进行配置； S44 :可编程逻辑器件8根据其寄存器状态标志，调整PCI-E交换器5的配置管脚的电平状态，从而将其端口 6配置为上行端口或下行端口。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.ー种PCI-E交換器的端ロ配置方法，其特征在于，包括以下步骤 将所述PCI-E交換器的配置管脚耦合到载板管理器的输入输出管脚； 所述载板管理器向所述PCI-E交換器发送控制信号，以动态地将所述PCI-E交換器的各个端ロ配置为上行端ロ或下行端ロ。
2.根据权利要求I所述的PCI-E交換器的端ロ配置方法，其特征在于，所述PCI-E交換器的配置管脚通过可编程逻辑器件，耦合到所述载板管理器；所述可编程逻辑器件的输入输出管脚通过自定义总线，与所述载板管理器的输入输出管脚相连。
3.根据权利要求2所述的PCI-E交換器的端ロ配置方法，其特征在干，所述载板管理器通过动态地配置所述可编程逻辑器件的寄存器状态，向所述PCI-E交換器发送所述控制信号。
4.根据权利要求I所述的PCI-E交換器的端ロ配置方法，其特征在于，所述PCI-E交換器的配置管脚和所述载板管理器的输入输出管脚直接相连。
5.一种载板集线器模块，包括载板管理器和至少ー个PCI-E交換器，其特征在于，所述PCI-E交換器的配置管脚耦合到载板管理器的输入输出管脚，从而所述载板管理器用于向所述PCI-E交換器发送控制信号，以动态地将所述PCI-E交換器的各个端ロ配置为上行端ロ或下行端ロ。
6.根据权利要求5所述的载板集线器模块，其特征在于，包括顺次串联的多个PCI-E交换器。
7.根据权利要求5或6所述的载板集线器模块，其特征在于，还包括可编程逻辑器件；所述PCI-E交換器的配置管脚通过可编程逻辑器件，耦合到所述载板管理器；所述可编程逻辑器件的输入输出管脚通过自定义总线，与所述载板管理器的输入输出管脚相连。
8.—种微型电信计算架构系统，包括背板，在所述背板上插接有载板集线器模块，所述载板集线器模块包括载板管理器和至少ー个PCI-E交換器，其特征在干，所述PCI-E交換器的配置管脚耦合到载板管理器的输入输出管脚，从而所述载板管理器用于向所述PCI-E交換器发送控制信号，以动态地将所述PCI-E交換器的各个端ロ配置为上行端ロ或下行端□。
9.根据权利要求8所述的微型电信计算架构系统，其特征在于，在所述背板上还插接有多个先进夹层卡模块；ー个先进夹层卡模块与所述PCI-E交換器的一个所述端ロ进行通信连接，从而使得所述多个先进夹层卡模块之间进行数据交換。
10.根据权利要求8或9所述的微型电信计算架构系统，其特征在于，所述载板集线器模块还包括可编程逻辑器件；所述PCI-E交換器的配置管脚通过可编程逻辑器件，耦合到所述载板管理器；所述可编程逻辑器件的输入输出管脚通过自定义总线，与所述载板管理器的输入输出管脚相连。
全文摘要
本发明涉及一种微型电信计算架构系统、载板集线器模块及PCI-E交换器的端口配置方法，该方法包括以下步骤将PCI-E交换器的配置管脚耦合到载板管理器的输入输出管脚；载板管理器向所述PCI-E交换器发送控制信号，以动态地将PCI-E交换器的各个端口配置为上行端口或下行端口。在对硬件电路进行较小变更的情况下，充分利用载板管理器的控制功能，对PCI-E交换器的端口进行配置，从而无需增加专用配置电路，降低了系统的硬件开销，并且可以实时控制PCI-E交换器的端口电平状态，实现了对PCI-E交换器的端口进行动态配置，满足不同情况的需要，从而无需采用预留不上料件或采用拨码开关来更改配置。有效地节省了为了实现对PCI-E交换器的端口配置选择增加的插针、跳帽、拨动开关等器件，节省了PCB板卡空间。
文档编号H04L12/24GK102694719SQ201110074039
公开日2012年9月26日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者张声坤, 陈志列 申请人:研祥智能科技股份有限公司