一种通信设备背板控制总线的方法与流程

本发明涉及电路设计技术领域，具体涉及一种通信设备背板控制总线的方法。

背景技术：

在分布式的通信系统上通常存在多个槽位，槽位分为主控槽位和接口卡槽位等，不同额槽位通过背板相互通信，整个系统通过主控的控制总线来管理各个接口卡。典型的系统架构如图1所示，系统主要由于主控板，接口板，背板组成。接口板通常有多块，简化起见，图1中只画了一块主控板、一块通信接口板。

主控板通过控制总线经过背板的连接器连接到接口卡，通过该控制总线管理接口卡。一种常用的控制总线是采用以太网作为控制总线，支持以太网控制总线的接口卡需要具备处理器和操作系统。这种情况对于接口卡的成本和设计的复杂程度比较高。另外一种是接口卡不具备处理器的情况下，通常直接使用主控板的处理器的localbus总线作为控制总线。但是这种情况会带来占用太多的背板信号管脚的资源，特别是在系统越来越复杂，接口卡槽位越来越多的情况下，背板的信号资源紧张问题会越来越突出。

技术实现要素：

本发明提出的一种通信设备背板控制总线的方法，可解决背板信号资源占用过多的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种通信设备背板控制总线的方法，基于主控板、背板和接口板；所述主控板内部包括主控板处理器和主控板逻辑器件epld，所述接口板内部包括接口板逻辑器件epld和接口板其他器件；本发明主要涉及两个部分，第一部分为master控制器，位于主控板逻辑器件epld，第二部分为slave控制器，位于接口板逻辑器件epld；master控制器将数据转换成由两个信号组成的串行的数据，slave控制器再把串行的数据解析成原来cpu的访问格式。

具体本发明所述的一种通信设备的背板控制总线的方法包括以下的步骤：

s100、master控制器发送默认的串行同步时钟和默认的串行数据0xffffffffch；slave控制器接收到串行数据总线的值都是0xffffffff,则认为当前的串行数据处于空闲的状态；

s200、master控制器根据cpu当前地址访问的类型，在串行数据总线上发送不同的串行命令；如果是读操作，则发送0x0110，如果是写操作，则发送0x0101；slave控制器接收到串行数据发送的命令，slave控制器退出串行数据总线是空闲的判断，接收当前的操作命令；

s300、master控制器根据当前的cpu访问的地址空间，把地址总线转换成串行信号发送到串行数据总线上。slave控制器继续接收串行的地址信息。

s400、master控制器根据cpu的访问的操作类型，转换串行数据总线的形式，如果是读操作，则释放数据总线的控制权，接收串行数据总线上的数据，如果是写操作，则继续准备发送写的数据。slave控制器根据步骤s200接收到的命令进行相应的操作；如果是读操作，则读取步骤s300的地址空间对应的数据，然后转换成串行的数据发回给master控制器；如果是写操作，则继续接收串行的数据，然后转换成并行的信号，写到步骤s300对应的地址空间中,从而实现接口卡内部器件的管理。

本发明总线采用类似以太网管理总线smi协议的方式实现主控板和接口板的控制管理通信。主控处理器localbus经过逻辑器件epld转换成类似smi的总线，把localbus并行的数据/地址/读写等信号转换成2根串行信号的方式输出。接口板接收到这个类似smi的控制总线后，通过逻辑器件epld把串行的信号重新恢复回并行的localbus总线，实现对接口卡内部器件的管理控制。

由上述技术方案可知，本发明定义了一个新的控制通信总线，该总线采用类似网路管理总线smi的方式，将主控板的处理器的localbus总线经过并串转换的方式输出，让原来大量的并行接口变成只占用两根背板信号的控制接口，有效解决背板信号资源占用过多的问题，节省了背板连接器的成本和背板的设计成本，从而节约了系统的设计成本。

附图说明

图1是插槽式接入通信设备的系统框图；

图2是本发明提供的背板控制总线的流程图。

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。

本实施例涉及的系统框图如图1所示，系统主要由主控板和接口板，以及背板组成。一个系统通常由1到2块主控板，一块背板，以及多块接口板组成。为了简化起见，这里只画了一块主控板，一块背板，一块接口板。主控板的内部包括处理器和逻辑器件epld。接口板内部包括逻辑器件epld和其他器件。

主控板处理器100发出localbus总线105给主控板的逻辑器件epld101。主控板的逻辑器件epld101通过并-串转换把主控板处理器100发出来的localbus总线105的多根并行信号转换成只有两根信号组成的串行信号。该串行信号就是本文所提提出的串行背板控制总线。

串行控制总线经过背板102发送给接口板的逻辑器件epld103。接口板的逻辑器件epld103把串行的背板控制总线106通过串-并转换解析出来，重新转换成并行的localbus总线107，并通过localbus总线107去控制接口卡的其他器件104。从而实现了主控卡对接口卡的控制管理。

本实施例提出的串行的控制管理总线的协议流程如图2所示。管理总线的主要由两根信号组成，一根定义为时钟信号，另外一根定位数据信号。时钟信号主要作为是作为数据信号的同步时钟源，从而实现数据同步传输。协议控制管理总线定义了主设备方和从设备方。所有通信的发起都是由主设备发起。主设备首先发生32bit的引导码，引导码定位为联系的32bit的1(即0xffffffff)。接下来主设备发送一个2bit的开始字符码，开始字符定义为0x01。从设备只有连续接收到32bit的0xffffffff引导码又接收到一个开始码0x01后，才会认为主设备再向从设备发送通信请求，从而继续接收后续的其他控制字符。

主设备发送引导码和开始码后会发送2bit的控制码，当控制码为0x01的时候，表示当前的通信操作是写数据，当控制码为0x02的时候，表示当前的操作位读取数据。主设备发送完读写控制符后会连续发送24bit的地址信号。

当发送地址信号后，如果前面发送的读写控制符是读取操作，主设备发送等待码ta，等待2个时钟周期，释放掉数据线的控制权。而从设备根据前面接收到读取控制码判断当前的操作位读取操作，接管了数据线的控制权，并根据前面接收到地址信息，把相应的地址信息所对应的数据发送给主设备，主设备从而完成了这一次数据读操作的通信。

当发送地址信号后，如果前面发送的读写控制符是写操作，主设备会继续发送等待码，等待2个时钟周。然后继续把数据信号发送给从设备。从设备根据前面接收到控制符判断当前的操作位写操作，接收了当前主设备发送过来的数据信息，并把该数据信息存储在前面接收到的地址所对应的位置，从而完成一次数据写操作的通信。

采用本实施例把并行的信号转换成串行的控制总线，可以有效的解决背板信号资源紧张的问题，节约背板的连接器成本和背板的设计成本，从而节约系统的设计成本。

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。