一种基于FPGA的KVM系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于FPGA的KVM系统，属于计算机技术领域；本发明专利技术为一组键盘鼠标和多台主机之间提供便利通信，可应用于机房，用一套键盘鼠标显示器来对多台服务器进行操作，兼容PS2/USB接口，可有效利用现有PS2硬件设备，消耗较少的资源来支持OSD菜单显示和USB键盘/PS2键盘的有效通信，避免造成设备浪费，兼容性强、系统集成度高、消耗资源少、使用方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开一种基于FPGA的KVM系统，属于计算机

技术介绍
KVM是键盘(Keyboard)、视频显示器(Video)、鼠标(Mouse)的英文缩写,即用一套或数套键盘、显示器和鼠标在多个不同操作系统的多台主机之间切换,实现一个用户使用一套键盘、鼠标、显示器去访问和操作一台以上主机的功能。KVM技术已经从最初的基础SOHO办公型，发展成为企业IT基础机房设施管理系统。可以从KVM客户端管理软件轻松的直接访问位于多个远程位置的服务器和设备。KVMoverIP解决方案具备完善的多地点故障转移功能、符合新服务器管理标准(IPMI)的直接界面，以及将本地存储媒体映射至远程位置的功能。但是发展迅速的KVM系统因涉及操控多台主机之间切换，需要消耗相当的资源，而且在多台主机间切换的同时，会出现兼容不好的情况。本专利技术针对现有KVM系统普遍的资源消耗和兼容性问题，提供一种基于FPGA的KVM系统，为一组键盘鼠标和多台主机之间提供便利通信，可应用于机房，用一套键盘鼠标显示器来对多台服务器进行操作，兼容PS2/USB接口，可有效利用现有PS2硬件设备，消耗较少的资源来支持OSD菜单显示和USB键盘/PS2键盘的有效通信，避免造成设备浪费，兼容性强、系统集成度高、消耗资源少、使用方便。
技术实现思路
本专利技术针对现有KVM系统普遍的资源消耗和兼容性的问题，提供一种基于FPGA的KVM系统，该设计具有兼容性强、系统集成度高、消耗资源少、实施简便等特点，具有广阔的应用前景。本专利技术提出的具体方案是：一种基于FPGA的KVM系统，包括FPGA模块，视频叠加模块，USB多路选择模块，双向多路选择模块，USBKBHostPHY，USBKBSlavePHY；其中FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。所述FPGA模块包括8051控制模块和控制寄存器模块，USB键盘信号通过USBKBHostPHY进入FPGA模块，在8051控制模块得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，由控制寄存器模块控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；PS2键盘信号同样在8051控制模块得到键值再与主机通信，并由控制寄存器模块控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信。FPGA模块还设置USBKBHostMAC模块、USBKBSlaveMAC模块，其中USB键盘信号进入FPGA模块的USBKBHostMAC模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到USBKBSlaveMAC模块，经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信。所述FPGA模块还设置PS2KBHost模块、PS2KBSlave模块，其中PS2键盘信号进入FPGA模块的PS2KBHost模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到PS2KBSlave模块完成与主机通信。所述FPGA模块还设置OSD显示模块，8051控制模块通过总线将键值写入控制寄存器模块寄存，控制OSD显示模块的选取操作将内容通过视频叠加模块输出显示。一种基于FPGA的KVM系统的应用方法，利用所述的系统，FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。本专利技术的有益之处是：本专利技术系统FPGA模块，视频叠加模块，USB多路选择模块，双向多路选择模块，USBKBHostPHY，USBKBSlavePHY；其中FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示；通过本专利技术系统为一组键盘鼠标和多台主机之间提供便利通信，可应用于机房，用一套键盘鼠标显示器来对多台服务器进行操作，兼容PS2/USB接口，可有效利用现有PS2硬件设备，消耗较少的资源来支持USB键盘/PS2键盘的有效通信，避免造成设备浪费，兼容性强、系统集成度高、消耗资源少、使用方便。附图说明图1本专利技术系统的架构示意图。具体实施方式结合附图对本专利技术做进一步说明。一种基于FPGA的KVM系统，包括FPGA模块，视频叠加模块，USB多路选择模块，双向多路选择模块，USBKBHostPHY，USBKBSlavePHY；其中FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。其中FPGA模块包括8051控制模块和控制寄存器模块，USB键盘信号通过USBKBHostPHY进入FPGA模块，在8051控制模块得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，由控制寄存器模块控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；又如在FPGA模块中还设置USBKBHostMAC模块、USBKBSlaveMAC模块，则其中USB键盘信号进入FPGA模块的USBKBHostMAC模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到USBKBSlaveMAC模块，经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信。PS2键盘信号同样在8051控制模块得到键值再与主机通信，并由控制寄存器模块控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；又如在FPGA模块还设置PS2KBHost模块、PS2KBSlave模块，则PS2键盘信号进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的KVM系统，其特征是包括FPGA模块，视频叠加模块，USB多路选择模块，双向多路选择模块，USB KB Host PHY，USB KB Slave PHY；其中FPGA模块利用通过USB KB Host PHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USB KB Slave PHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的KVM系统，其特征是包括FPGA模块，视频叠加模块，USB多路选择模块，双向多路选择模块，USBKBHostPHY，USBKBSlavePHY；
其中FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；
同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述FPGA模块包括8051控制模块和控制寄存器模块，
USB键盘信号通过USBKBHostPHY进入FPGA模块，在8051控制模块得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，
由控制寄存器模块控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
PS2键盘信号同样在8051控制模块得到键值再与主机通信，
并由控制寄存器模块控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征是FPGA模块还设置USBKBHostMAC模块、USBKBSlaveMAC模块，
其中USB键盘信号进入FPGA模块的USBKBHostMAC模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到USBKBSlaveMAC模块，经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征是所述F...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朋，赵鑫鑫，尹超，
申请(专利权)人：浪潮集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37