专利名称：串口信息获取方法和串口通信系统的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种串口信息获取方法和串口通信系 统。
背景技术：
单板可以根据软件工程师的选择将代码执行的情况通过中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)的串口字符输出，串口输出的启动信息是对单板上的故障、问 题进行定位的重要依据。单板CPU的串口输出的启动信息，可以表明CPU的运行状态及单 板各部分的工作状态。分布式系统中包括多块单板，包括一至两块主控板和若干块目标板，其中目标板 也叫做从板。主控板CPU的串口与串口信息采集设备一直连通，用于串口调试、命令行输入 和命令显示；目标板CPU的串口仅做串口调试使用，一般不与串口信息采集设备相连。因 此，在分布式系统的CPU启动过程中，通常仅可以查看主控板的启动信息；其它目标板的 启动信息一般无法查看。而一旦其它出现目标板启动失败或工作异常，且遇到的问题对目 标板启动过程中的初始化信息依赖性强的场合，则需要采用特殊手段查看目标板的启动信 肩、O一种方法是，将目标板通过串口线连接到串口信息采集设备，并且重启目标板进 行复现，分析重新启动过程中的启动信息，才能定位和解决目标板的故障问题。这种获取目 标板启动信息的方法，需要专门的串口线和串口信息采集设备，操作复杂、实时性差、成本
尚ο另一种方法是，目标板将发送到调试串口上的启动信息以ASCII码的格式保存到 目标板的内存中，当目标板运行到可以进行板间通信时，将之前保存的启动信息发送给主 控板。这种获取目标板启动信息的方法实时性差、对板间通信建立的依赖性强，如果故障发 生在板间通信建立前，目标板内存中的启动信息无法发送到主控板。
发明内容
本发明提供一种串口信息获取方法和串口通信系统，用以解决现有技术中获取目 标板启动信息的操作复杂、实时性差、成本高和对板间通信依赖性强的缺陷。实现本发明实施例提供一种串口信息获取方法，包括主控板通过联合测试工作组总线，向目标板发送串口信号获取指令，以使所述目 标板捕获所述目标板的中央处理器的串口输出信号、并将所述串口输出信号转化为联合测 试工作组总线信号发送到联合测试工作组总线上；所述主控板通过所述联合测试工作组总线，接收所述目标板返回的所述联合测试 工作组总线信号；所述主控板将所述联合测试工作组总线信号，按照异步收发协议转换成所述目标 板的中央处理器的串口输出信息，并发送至维护终端。
本发明实施例又提供一种串口信息获取方法，包括目标板通过联合测试工作组总线接收主控板的串口信号获取指令；所述目标板根据所述串口信号获取指令，获取所述目标板的中央处理器的串口输 出信号；所述目标板将所述目标板的中央处理器的串口输出信号转化为联合测试工作组 总线信号，并发送到联合测试工作组总线上，以通过所述联合测试工作组总线将所述联合 测试工作组总线信号发送至所述主控板。本发明实施例提供一种串口通信系统，包括主控板和目标板；所述主控板，用于通过联合测试工作组总线，向所述目标板发送串口信号获取指 令，以使所述目标板捕获所述目标板的中央处理器的串口输出信号、并将所述串口输出信 号转化为联合测试工作组总线信号发送到联合测试工作组总线上；过所述联合测试工作组 总线，接收所述目标板返回的联合测试工作组总线信号；主控板将所述联合测试工作组总 线信号，按照异步收发协议转换成所述目标板的中央处理器的串口输出信息，并发送至维 护终端；所述目标板，用于通过联合测试工作组总线接收主控板的串口信号获取指令；根 据所述串口信号获取指令，获取所述目标板的中央处理器的串口输出信号；将所述目标板 的中央处理器的串口输出信号，转化为联合测试工作组总线信号，并发送到联合测试工作 组总线上，以通过所述联合测试工作组总线将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主 控板。本发明提供的串口信息获取方法和串口通信系统，主控板通过联合测试工作组总 线向目标板发送串口信号获取指令，可以随时获取采集目标板的中央处理器的串口输出信 号，并可以将串口输出信号转换成串口输出信息，不需要增加串口线和串口信息采集设备， 操作简单、实时性强且成本低；并且通过联合测试工作组总线对串口输出信号的获取过程， 不依赖于板间通信的建立。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，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的附图。图Ia为本发明实施例一提供的串口信息获取方法的流程图；图Ib为本发明实施例一提供的串口信息获取方法所应用的分布式系统的示意 图；图Ic为本发明实施例一提供的串口信息获取方法中BS器件的JTAG电路的示意 图；图Id为本发明实施例一提供的串口信息获取方法中利用JTAG数据捕获功能采集 到的串口输出波形图；图Ie为本发明实施例一提供的串口信息获取方法中标准UART协议波形图；图2为本发明实施例二提供的串口信息获取方法的流程图3为本发明实施例三提供的串口通信系统的结构；图4为本发明实施例四提供的串口通信系统的结构。
具体实施例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。图Ia为本发明实施例一提供的串口信息获取方法的流程图，如图Ia所示该串口 信息获取方法包括步骤101、主控板通过联合测试工作组(Joint Test Action Group，简称JTAG)总 线，向目标板发送串口信号获取指令，以使所述目标板捕获所述目标板的中央处理器的串 口输出信号、并将所述串口输出信号转化为联合测试工作组总线信号发送到联合测试工作 组总线上；其中，步骤101具体可以包括主控板的测试总线控制器(Test Bus Controller，简称TBC)通过联合测试工作组 总线，向目标板的可寻址扫描端口(Addressable Scan Port，简称ASP)发送串口信号获取 指令。步骤102、主控板通过所述联合测试工作组总线，接收所述目标板返回的联合测试 工作组总线信号；其中，步骤102具体可以包括所述主控板的测试总线控制器通过联合测试工作组总线，接收所述目标板的可寻 址扫描端口返回的所述联合测试工作组总线信号；所述主控板的测试总线控制器将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控 板的中央处理器。步骤103、主控板将所述目标板的中央处理器的串口输出信号，转换成所述目标板 的中央处理器的串口输出信息，并发送至维护终端。其中，步骤103具体可以包括所述主控板的中央处理器根据通用异步收发协议，将所述目标板的中央处理器的 联合测试工作组总线信号，转换成所述目标板的中央处理器的串口输出信息；所述主控板的中央处理器将所述目标板的中央处理器的串口输出信息发送至维 护终端。具体地，JTAG是一种可测性技术，利用边界扫描(Boundary Scan,简称BS)可以对 电路板上的BS器件进行测试、加载、故障定位或芯片故障插入等，例如通过BS进行非易 失性存储器(FLASH)加载，进行可编程逻辑器件(programmable logic device，简称PLD) 编程等，本实施例中利用芯片工作于JTAG捕获模式下，JTAG能捕获数据的能力，捕获目 标板CPU的串口输出信号，然后根据通用异步收发(Universal Asynchronous Receiver/ Transmitter，简称UART)协议恢复成字符，实现软件串口功能。如果单板(主控板、目标 板)正常工作时，其CPU内部的JTAG电路工作在正常工作模式，CPU引脚上的输出信号由CPU独立控制，输入信号由外部电路控制。图Ib为本发明实施例一提供的串口信息获取方 法所应用的分布式系统的示意图，如图Ib所示，主控板1与目标板2通过JTAG总线例如 IEEEl 149. 1测试总线进行连接，主控板1可以通过JTAG总线3可以加载目标板的FLASH和 PLD，具体地，TBC (测试总线控制器)为主控板的JTAG主桥片控制器，可寻址扫描端口 ASP 为JTAG从桥片端口，主控板和目标板上的BS器件通过各板上的ASP(可寻址扫描端口)与 主控板的TBC连接，ASP与TBC之间为JTAG总线。当主控板需要通过JTAG总线3采集目 标板2的CPU的串口输出信息时，主控板通过JTAG主桥片控制器(TBC)使目标板的CPU内 部的JTAG电路工作在捕获数据模式，这种模式不影响CPU正常工作。图Ic为本发明实施 例一提供的串口信息获取方法中BS器件的JTAG电路的示意图，如图Ic所示，单板上的BS 器件通过JTAG电路的TDI、TMS、TCK、TD0引脚连接该单板的可寻址扫描端口(ASP)或连接 该单板的其他JTAG电路的BS器件。主控板的CPU内部的JTAG电路按照CPU串口输出信 息的特定频率捕获到目标板的BS器件的串口 TXD弓丨脚上的串口输出信号后，JTAG电路通 过ASP可以将该BS器件的串口 TXD引脚上的串口输出信号转换成JTAG信号并输出到JTAG 总线上，当主控板从JTAG总线获取到该JTAG信号后，可以根据串口输出的波特率参数以及 硬件定时器产生的时钟，按照UART协议将TAG信号恢复出字符，这些字符为目标板输出的 打印信息，即目标板的CPU的串口输出信息。图Id为本发明实施例一提供的串口信息获取 方法中利用JTAG数据捕获功能采集到的串口输出波形图，图Ie为本发明实施例一提供的 串口信息获取方法中标准UART协议波形图，如图Id和图Ie所示，操作人员通过维护终端 向主控板发起串口信号获取指令后，主控板通过JTAG总线捕获的目标板的CPU上串口 TXD 引脚上的串口输出信号转化而成的JTAG信号，并可以根据UART协议将该JTAG信号恢复成 串口输出信号，然后发送到维护终端，以供开发或维护人员使用。本实施例主控板通过JTAG总线向目标板发送串口信号获取指令，可以随时获取 采集目标板CPU的串口输出信号，目标板可以将串口输出信号转换成JTAG信号通过JTAG 总线发送至主控板，从而使主控板通过通用异步收发协议将JTAG信号转化为串口输出信 息，不需要增加串口线和串口信息采集设备，操作简单、实时性强且成本低；并且通过JTAG 总线对串口输出信号的获取过程，不依赖于板间通信的建立。图2为本发明实施例二提供的串口信息获取方法的流程图，如图2所示该串口信 息获取方法包括步骤201、目标板通过联合测试工作组总线接收主控板的串口信号获取指令；其中，步骤201具体可以包括目标板的可寻址扫描端口通过联合测试工作组总线，接收主控板的测试总线控制 器发送的串口信号获取指令。步骤202、目标板根据所述串口信号获取指令，获取所述目标板的中央处理器的串 口输出信号；其中，步骤202具体可以包括目标板的可寻址扫描端口根据所述串口信号获取指令，将中央处理器的边界扫描 电路设置为捕捉数据工作模式；所述边界扫描电路按照所述目标板的中央处理器的串口输出信息频率，捕获所述 边界扫描电路的串口输出引脚信号，所述边界扫描电路的串口输出引脚信号为所述目标板
8的中央处理器的串口输出信号。步骤203、目标板将所述目标板的中央处理器的串口输出信号，转化为联合测试工 作组总线信号后发送到联合测试工作组总线上，以通过所述联合测试工作组总线将所述联 合测试工作组总线信号发送至所述主控板。其中，步骤203具体可以包括所述目标板的可寻址扫描端口接收所述目标板的中央处理器的边界扫描电路返 回的所述目标板的中央处理器的串口输出信号；所述目标板的可寻址扫描端口将所述串口输出信号转化成联合测试工作组总线 信号，并通过所述联合测试工作组总线，将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控 板的测试总线控制器。如果单板(主控板、目标板)正常工作时，其CPU内部的JTAG电路工作在正常工 作模式，CPU引脚上的输出信号由CPU独立控制，输入信号由外部电路控制。主控板与目标 板通过JTAG总线连接的方式参见实施例一中的相关描述以及图lb。目标板中的JTAG电 路，可以参见实施例一中的相关描述以及图lc。主控板通过JTAG总线接收到目标板的CPU 的串口输出信号转换而成的JTAG信号后，根据UART协议可以将该JTAG信号恢复成串口输 出信号，然后发送到维护终端，以供开发或维护人员使用。本实施例目标板收到主控板通过JTAG总线发送的串口信号获取指令后，可以将 目标板CPU的串口输出信号转换而成的JTAG信号通过JTAG总线发送给主控板，从而使主 控板可以将该JTAG信号转换成串口输出信息发送给维护终端，不需要增加串口线和串口 信息采集设备，操作简单、实时性强且成本低；并且通过JTAG总线对串口输出信号的获取 过程，不依赖于板间通信的建立。图3为本发明实施例三提供的串口通信系统的结构，如图3所示，该串口通信系统 包括主控板31和目标板33 ；其中，主控板31，用于通过联合测试工作组总线JTAG，向所述目标板发送串口信 号获取指令，以使所述目标板捕获所述目标板的中央处理器的串口输出信号、并将所述串 口输出信号转化为联合测试工作组总线信号发送到联合测试工作组总线上；通过所述联合 测试工作组总线，接收所述目标板返回的联合测试工作组总线信号；主控板将所述联合测 试工作组总线信号，按照异步收发协议转换成所述目标板的中央处理器的串口输出信息， 并发送至维护终端；目标板33，用于通过联合测试工作组总线接收主控板的串口信号获取指令；根据 所述串口信号获取指令，获取所述目标板的中央处理器的串口输出信号；将所述目标板的 中央处理器的串口输出信号，转化为联合测试工作组总线信号后发送到联合测试工作组 总线上，以通过所述联合测试工作组总线将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控 板。本实施例主控板通过JTAG总线向目标板发送串口信号获取指令，可以随时获取 采集目标板CPU的串口输出信号转换而成的JTAG信号，并可以将该JTAG信号转换成串口 输出信息，不需要增加串口线和串口信息采集设备，操作简单、实时性强且成本低；并且通 过JTAG总线对串口输出信号的获取过程，不依赖于板间通信的建立。图4为本发明实施例四提供的串口通信系统的结构，如图4所示，在实施例三的基础上，该串口通信系统的主控板31可以包括测试总线控制器41，用于通过联合测试工作组总线，向所述目标板的可寻址扫描 端口发送串口信号获取指令；通过联合测试工作组总线，接收所述目标板的可寻址扫描端 口返回所述联合测试工作组总线信号，将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控板 的中央处理器；中央处理器43，用于根据通用异步收发协议，将所述联合测试工作组总线信号，转 换成所述目标板的中央处理器的串口输出信息；将所述目标板的中央处理器的串口输出信 息发送至维护终端。进一步地，目标板33可以包括可寻址扫描端口 51，用于通过联合测试工作组总线，接收主控板的测试总线控制 器发送的串口信号获取指令；根据所述串口信号获取指令，将中央处理器的边界扫描电路 设置为捕捉数据工作模式；接收所述目标板的中央处理器的边界扫描电路返回的所述目标 板的中央处理器的串口输出信号；将所述串口输出信号转化成联合测试工作组总线信号 后，通过所述联合测试工作组总线，将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控板的 测试总线控制器；中央处理器53，用于通过边界扫描电路按照所述目标板的中央处理器的串口输出 信息频率，捕获所述边界扫描电路的串口输出引脚信号，所述边界扫描电路的串口输出引 脚信号为所述目标板的中央处理器的串口输出信号。本实施例主控板的测试总线控制器通过JTAG总线向目标板的可寻址扫描端口发 送的串口信号获取指令后，可以通过JTAG总线获取目标板的CPU的串口输出信号转换而成 的JTAG信号，主控板的中央处理器将JTAG信号转换成串口输出信息后发送给维护终端，不 需要增加串口线和串口信息采集设备，操作简单、实时性强且成本低；并且通过JTAG总线 对串口输出信号的获取过程，不依赖于板间通信的建立。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或光 盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
1.一种串口信息获取方法，其特征在于，包括主控板通过联合测试工作组总线，向目标板发送串口信号获取指令，以使所述目标板 捕获所述目标板的中央处理器的串口输出信号、并将所述串口输出信号转化为联合测试工 作组总线信号发送到联合测试工作组总线上；所述主控板通过所述联合测试工作组总线，接收所述目标板返回的联合测试工作组总 线信号；所述主控板将所述联合测试工作组总线信号，按照异步收发协议转换成所述目标板的 中央处理器的串口输出信息，并发送至维护终端。
2.根据权利要求1所述的串口信息获取方法，其特征在于，所述主控板通过联合测试 工作组总线，向目标板发送串口信号获取指令，包括主控板的测试总线控制器通过联合测试工作组总线，向目标板的可寻址扫描端口发送 串口信号获取指令。
3.根据权利要求2所述的串口信息获取方法，其特征在于，所述主控板通过所述联合 测试工作组总线，接收所述目标板返回的联合测试工作组总线信号，包括所述主控板的测试总线控制器通过联合测试工作组总线，接收所述目标板的可寻址扫 描端口返回的所述联合测试工作组总线信号；所述主控板的测试总线控制器将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控板的 中央处理器。
4.根据权利要求2所述的串口信息获取方法，其特征在于，所述主控板将所述联合测 试工作组总线信号，按照异步收发协议转换成所述目标板的中央处理器的串口输出信息， 并发送至维护终端，包括所述主控板的中央处理器根据通用异步收发协议，将所述目标板的中央处理器的联合 测试工作组总线信号，转换成所述目标板的中央处理器的串口输出信息；所述主控板的中央处理器将所述目标板的中央处理器的串口输出信息发送至维护终端。
5.一种串口信息获取方法，其特征在于，包括目标板通过联合测试工作组总线接收主控板的串口信号获取指令； 所述目标板根据所述串口信号获取指令，获取所述目标板的中央处理器的串口输出信号；所述目标板将所述目标板的中央处理器的串口输出信号转化为联合测试工作组总线 信号，并发送到联合测试工作组总线上，以通过所述联合测试工作组总线将所述联合测试 工作组总线信号发送至所述主控板。
6.根据权利要求5所述的串口信息获取方法，其特征在于，所述目标板通过联合测试 工作组总线接收主控板的串口信号获取指令，包括目标板的可寻址扫描端口通过联合测试工作组总线，接收主控板的测试总线控制器发 送的串口信号获取指令。
7.根据权利要求5所述的串口信息获取方法，其特征在于，所述目标板根据所述串口 信号获取指令，获取所述目标板的中央处理器的串口输出信号，包括目标板的可寻址扫描端口根据所述串口信号获取指令，将中央处理器的边界扫描电路设置为捕捉数据工作模式；所述边界扫描电路按照所述目标板的中央处理器的串口输出信息频率，捕获所述边界 扫描电路的串口输出引脚信号，所述边界扫描电路的串口输出引脚信号为所述目标板的中 央处理器的串口输出信号。
8.根据权利要求5所述的串口信息获取方法，其特征在于，所述目标板将所述目标板 的中央处理器的串口输出信号转化为联合测试工作组总线信号，并发送到联合测试工作组 总线上，以通过所述联合测试工作组总线将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控 板，包括所述目标板的可寻址扫描端口接收所述目标板的中央处理器的边界扫描电路返回的 所述目标板的中央处理器的串口输出信号；所述目标板的可寻址扫描端口将所述串口输出信号转化成联合测试工作组总线信号， 并通过所述联合测试工作组总线，将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控板的测 试总线控制器。
9.一种串口通信系统，其特征在于，包括主控板和目标板；所述主控板，用于通过联合测试工作组总线，向所述目标板发送串口信号获取指令，以 使所述目标板捕获所述目标板的中央处理器的串口输出信号、并将所述串口输出信号转化 为联合测试工作组总线信号发送到联合测试工作组总线上；通过所述联合测试工作组总 线，接收所述目标板返回的联合测试工作组总线信号；主控板将所述联合测试工作组总线 信号，按照异步收发协议转换成所述目标板的中央处理器的串口输出信息，并发送至维护 终端；所述目标板，用于通过联合测试工作组总线接收主控板的串口信号获取指令；根据所 述串口信号获取指令，获取所述目标板的中央处理器的串口输出信号；将所述目标板的中 央处理器的串口输出信号转化为联合测试工作组总线信号，并发送到联合测试工作组总线 上，以通过所述联合测试工作组总线将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控板。
10.根据权利要求9所述的串口通信系统，其特征在于，所述主控板包括测试总线控制器，用于通过联合测试工作组总线，向所述目标板的可寻址扫描端口发 送串口信号获取指令；通过联合测试工作组总线，接收所述目标板的可寻址扫描端口返回 所述联合测试工作组总线信号，将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控板的中央 处理器；中央处理器，用于根据通用异步收发协议，将所述联合测试工作组总线信号，转换成所 述目标板的中央处理器的串口输出信息；将所述目标板的中央处理器的串口输出信息发送 至维护终端。
11.根据权利要求9所述的串口通信系统，其特征在于，所述目标板包括可寻址扫描端口，用于通过联合测试工作组总线，接收主控板的测试总线控制器发送 的串口信号获取指令；根据所述串口信号获取指令，将中央处理器的边界扫描电路设置为 捕捉数据工作模式；接收所述目标板的中央处理器的边界扫描电路返回的所述目标板的中 央处理器的串口输出信号；将所述串口输出信号转化成联合测试工作组总线信号，并通过 所述联合测试工作组总线，将所述联合测试工作组总线信号发送至所述主控板的测试总线 控制器；中央处理器，用于通过边界扫描电路按照所述目标板的中央处理器的串口输出信息频 率，捕获所述边界扫描电路的串口输出引脚信号，所述边界扫描电路的串口输出引脚信号 为所述目标板的中央处理器的串口输出信号。
全文摘要
本发明公开了一种串口信息获取方法和串口通信系统。其中，该方法包括主控板通过联合测试工作组总线，向目标板发送串口信号获取指令，以使目标板捕获目标板的中央处理器的串口输出信号、并将串口输出信号转化为联合测试工作组总线信号发送到联合测试工作组总线上；主控板通过联合测试工作组总线，接收目标板返回的联合测试工作组总线信号；主控板将所述联合测试工作组总线信号，按照异步收发协议转换成目标板的中央处理器的串口输出信息，并发送至维护终端。本发明实施例主控板通过JTAG总线向目标板发送串口信号获取指令，获取目标板CPU的串口输出信号转换的JTAG信号并转换成串口输出信息，实时性强，不依赖于板间通信的建立。
文档编号G06F13/38GK102073610SQ20101062467
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者杨俊杰, 赵有金, 陈建 申请人:成都市华为赛门铁克科技有限公司