一种IIC拓扑结构及其设计方法技术

本发明专利技术提供一种IIC拓扑结构及其设计方法，拓扑结构包括位于基板上的BMC芯片、FPGA芯片、第一板卡、第二板卡以及IIC器件；所述BMC芯片通过IIC总线分别连接第一板卡和第二板卡，并通过SGMII总线连接所述FPGA芯片，所述FPGA芯片通过IIC总线分别连接位于基板上的IIC器件。本发明专利技术通过外接电路解决BMC芯片上IIC总线数量偏少和BMC处理能力不足的问题，利用FPGA芯片强大的数据处理能力，先期搜集处理IIC数据，承担BMC芯片一部分工作，增强了BMC芯片处理能力。通过基板设置不同IIC地址的方式，可以让基板在同一条IIC总线上插入更多的相同板卡。第一板卡和第二板卡上IIC器件的最低几位IIC地址管脚依靠基板的上下拉电路进行设置以区分不同的IIC地址。

【技术实现步骤摘要】
一种I IC拓扑结构及其设计方法
本专利技术属于计算机
，具体涉及一种Iic拓扑结构及其设计方法。
技术介绍
在服务器标准的IPMI管理系统中，最常用的管理芯片是Aspeed公司的AST2400，这几乎成为服务器的标准配置。但此芯片只有9个IIC总线，而且有些IIC总线管脚是功能复用的，如果用作其他功能，可用的IIC总线就更少了。对于一些复杂的系统，例如拥有多达十几片的刀片服务器来说，这些IIC总线数量是不够的。为了解决这个问题，目前常用的方法是在IIC总线上加一个IIC多路转换器，即由一条IIC总线转换成多条IIC总线从而连接更多的Iic器件，但这样的缺点是并没有增加IIC总线的带宽能力，IIC总线通讯速度仍旧是瓶颈。另一个缺点就是BMC芯片在处理多个IIC总线的数据时，速度比较慢，这受限于BMC芯片自身的处理能力。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种IIC拓扑结构及其设计方法，通过外接电路解决BMC芯片上IIC总线数量偏少和BMC处理能力不足的问题，利用FPGA芯片强大的数据处理能力，先期搜集处理IIC数据，承担BMC芯片一部分工作，增强了 BMC芯片处理能力。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案: 本专利技术提供一种IIC拓扑结构，所述拓扑结构包括位于基板上的BMC芯片、FPGA芯片、第一板卡、第二板卡以及IIC器件；所述BMC芯片通过IIC总线分别连接第一板卡和第二板卡，并通过SGMII总线连接所述FPGA芯片，所述FPGA芯片通过IIC总线分别连接位于基板上的IIC器件。 所述第一板卡和第二板卡包括IIC器件；所述BMC芯片通过IIC总线与第一板卡和第二板卡上设置的IIC器件分别连接。 所述第一板卡的IIC器件对应的IIC地址管脚AO和Al分别通过在基板上的上拉电阻连接辅助电源；其对应的IIC地址管脚A2在第一板卡上连接上拉电路，即通过上拉电阻连接3.3V辅助电源。 所述辅助电源为3.3V辅助电源。 所述第二板卡的IIC器件对应的IIC地址管脚AO和Al在基板上同时接地，其对应的IIC地址管脚A2在第二板卡上连接上拉电路，即通过上拉电阻连接3.3V辅助电源。还提供一种IIC拓扑结构的设计方法，所述方法包括以下步骤: 步骤1:将第一板卡和第二板卡分别插入基板； 步骤2:给BMC芯片上电，使其正常工作； 步骤3 =BMC芯片通过IIC总线发出IIC读写命令给第一板卡和第二板卡，第一板卡和第二板卡分别解析IIC读写命令中的IIC地址，若与自身IIC地址相同就执行相应的IIC读写命令，若与自身IIC地址不同则不应答；之后第一板卡和第二板卡的IIC器件把执行命令的结果通过IIC总线反馈给BMC芯片； 步骤4:BMC芯片通过SGMII总线向FPGA芯片发出读写基板上IIC器件的命令，该命令格式是TCP/IP命令包； 步骤5:FPGA芯片解析从BMC芯片接收的TCP/IP命令包格式的读写命令，确定BMC芯片需要读写基板上的IIC器件和需要执行的命令，然后转换为IIC命令格式，通过相应的Iic总线对确定的IIC器件发送相应的命令； 步骤6:基板上的IIC器件接收命令后进行相应的动作，把执行命令的结果通过IIC总线反馈给FPGA芯片，FPGA芯片将反馈的结果翻译成TCP/IP命令包格式的信息包通过SGMII总线反馈给BMC芯片。 所述步骤6中，若FPGA芯片发现从BMC芯片接收的TCP/IP命令包格式的读写命令中解析出的IIC地址不属于FPGA芯片所连的IIC器件，则通过SGMII总线反馈给BMC芯片不存在如此IIC器件。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于: I)在同一条IIC总线上挂接相同的第一板卡和第二板卡解决IIC地址的区分问题，会有效地减少IIC总线的需求量； 2)把FPGA芯片设计成IIC总线交换器，一端设计成多条IIC总线连接相应的IIC设备，解决了 IIC总线数量不足的问题，另一端设计成千兆网络接口与BMC实现高速互联，把IIC数据通过千兆网络传输给BMC芯片，解决了 IIC总线传输数据慢的瓶颈； 3)利用FPGA芯片强大的数据处理能力，先期搜集处理IIC数据，承担BMC芯片一部分工作，增强了 BMC芯片的处理能力； 4)第一板卡和第二板卡IIC地址的最低两位通过基板上的电路来区分不同的IIC地址，这样可以使相同的板卡可以连接在同一条IIC总线上。 【附图说明】 图1是本专利技术实施例中IIC拓扑结构示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。 对于IIC器件较多的系统，BMC芯片自带的IIC总线数量不足以满足实际需求，并且要求BMC芯片处理IIC总线需要较高速率的情况下，本专利技术采用FPGA芯片来拓展IIC总线数量、处理IIC总线数据的方法来解决这个问题。 图1为本专利技术提供的IIC拓扑结构示意图，第一板卡和第二板卡是完全相同的板卡，在上面设有相同的IIC器件，3个IIC地址管脚(A2，Al，A0)在板卡上的设置是完全相同的。IIC总线规范规定在一个IIC总线上所挂接的IIC设备地址不能相同，常规的方法是把IIC地址相同的设备挂接在不同的IIC总线上，但由此带来的后果是多占用了一条IIC总线。为了增强IIC总线的利用率，本专利技术是把在相同板卡上IIC器件的几位低位IIC地址管脚引入到基板上，在基板上对IIC地址管脚进行相应的高电平或者低电平设置，以区分成不同的Iic器件。引入到基板的IIC地址位数取决于同一个IIC总线所挂接板卡的数量。如果只引出Iic地址的最低一位，那么同一个IIC总线只能最大挂接2个相同的板卡，如果引出Iic地址的最低二位那么同一个IIC总线只能最大挂接4个相同的板卡，依次类推。图1中示意地把板卡上IIC器件的最低二位A0、Al引入到基板上，第一个板卡的IIC地址管脚A0、Al通过一个阻值为4.7K欧姆的上拉电阻连接到3.3V辅助电源，第二个板卡的IIC地址管脚A0、A1下拉到地，即下拉到零电平，由此两个板卡的IIC地址不同。于是两个板卡的IIC总线接口都可以连接到BMC同一条IIC总线上。 所述拓扑结构包括位于基板上的BMC芯片、FPGA芯片、第一板卡、第二板卡以及IIC器件；所述BMC芯片通过IIC总线分别连接第一板卡和第二板卡，并通过SGMII总线连接所述FPGA芯片，所述FPGA芯片通过IIC总线分别连接位于基板上的IIC器件。 BMC芯片采用ASPEED公司的AST2400，FPGA芯片采用XILINX公司的XC3S50AN-4TQG144C，第一板卡和第二板卡均采用 On Semiconductor 公司的 LM75D。 所述第一板卡和第二板卡包括IIC器件；所述BMC芯片通过IIC总线与第一板卡和第二板卡上设置的IIC器件分别连接。 所述第一板卡的IIC器件对应的IIC地址管脚AO和Al分别通过在基板上的上拉电阻连接辅助电源；其对应的Iic地址管脚A2在第一板卡上连接上拉电路，即通过上拉电阻连接3.3V辅助电源。 所述辅助电源为3.3V辅助电源。 所述第二板卡的IIC器件对应的IIC地址管脚AO和Al在基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IIC拓扑结构，其特征在于：所述拓扑结构包括位于基板上的BMC芯片、FPGA芯片、第一板卡、第二板卡以及IIC器件；所述BMC芯片通过IIC总线分别连接第一板卡和第二板卡，并通过SGMII总线连接所述FPGA芯片，所述FPGA芯片通过IIC总线分别连接位于基板上的IIC器件。

【技术特征摘要】
1.一种IIC拓扑结构，其特征在于:所述拓扑结构包括位于基板上的BMC芯片、FPGA芯片、第一板卡、第二板卡以及IIC器件；所述BMC芯片通过IIC总线分别连接第一板卡和第二板卡，并通过SGMII总线连接所述FPGA芯片，所述FPGA芯片通过IIC总线分别连接位于基板上的IIC器件。2.根据权利要求1所述的IIC拓扑结构，其特征在于:所述第一板卡和第二板卡包括IIC器件；所述BMC芯片通过IIC总线与第一板卡和第二板卡上设置的IIC器件分别连接。3.根据权利要求2所述的IIC拓扑结构，其特征在于:所述第一板卡的IIC器件对应的IIC地址管脚AO和Al分别通过在基板上的上拉电阻连接辅助电源；其对应的IIC地址管脚A2在第一板卡上连接上拉电路，即通过上拉电阻连接3.3V辅助电源。4.根据权利要求3所述的IIC拓扑结构，其特征在于:所述辅助电源为3.3V辅助电源。5.根据权利要求2所述的IIC拓扑结构，其特征在于:所述第二板卡的IIC器件对应的IIC地址管脚AO和Al在基板上同时接地，其对应的IIC地址管脚A2在第二板卡上连接上拉电路，即通过上拉电阻连接3.3V辅助电源。6.一种IIC拓扑结构的设计方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤1:将第一板卡和第二板卡分别插入基板； 步骤2:给BMC芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑臣明，刘文君，王晖，
申请(专利权)人：曙光信息产业北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11