一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法及装置，包括，在FPGA内部利用可编程和可重构性搭建MCU模块、USB Host模块、USB Device模块、HV切换模块、VGA通道选择模块和OSD模块；在FPGA外部利用MAX4382芯片和MAX4312芯片实现VGA信号的通路。本发明专利技术的一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法及装置和现有技术相比，提供一种通过键盘、鼠标、显示器的配置实现系统和网络的集中管理；提高系统的可管理性，提高系统管理员的工作效率。利用KVM的多主机和多显示的切换系统，多个管理员可以在多个显示终端前独立通过键盘对多主机系统进行管理，各个管理是相互独立；可以应用在计算机领域、云终端、物联网终端、多媒体终端、汽车电子终端等需要矩阵式KVM管理的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法及装置
本专利技术涉及多单元服务器
，具体地说是一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法及装置。
技术介绍
在先前的多单元服务器中，管理板的KVM功能实现是通过CPLD+单片机实现的多个主机一个显示设备。KVM的功能是通过CPLD和单片机外加CH375芯片和USBHub来实现的多主机一显示的KVM功能。在先前的实现多主机一显示项目中，要实现KVM功能，需要的芯片数量多，在电路布局时占用的面积过大；而要实现多主机多显示功能的话，需要的芯片数量将会更大，考虑到布局布线和节省面积的要求，需要一种合适的方案为后续电路板调试和维护提供方便。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是提供一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法及装置。本专利技术的技术任务是按以下方式实现的：一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法，包括，1）将基于FPGA实现矩阵式KVM的管理板卡主机接口端和三个主机连接，显示端和显示器及USB键鼠连接；2）将基于FPGA实现矩阵式KVM的管理板卡先上电后，三个主机依次上电；3）1号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择1号显示器显示主机2的内容；2号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择2号显示器显示主机3的内容；3号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择3号显示器显示主机1的内容；4）选择完后，对应的1号显示器显示主机2的内容，并且键盘和鼠标可以使用；2号显示器显示主机3的内容，并且键盘和鼠标可以使用；3号显示器显示主机1的内容，并且键盘和鼠标可以使用。所述的FPGA外部实现VGA信号的通路.所述的FPGA外部利用MAX4382芯片和MAX4312芯片实现VGA信号的通路。所述的FPGA内部利用可编程和可重构性搭建MCU模块、USBHost模块、USBDevice模块、HV切换模块、VGA通道选择模块和OSD模块。所述的MCU模块负责USBHost模块和USBDevice模块驱动开发以及键盘数据解析。所述的MCU模块为嵌入的mc8051模块，所述的mc8051模块，通过对USBHost模块的键盘数据解析，判断是否是需要的控制信息，如果是控制信息缓存后控制其它模块工作；如果不是控制信息将解析的数据送到USBDevice模块后传送给真正的主机。一种基于FPGA实现矩阵式KVM的装置，包括，在FPGA内部利用可编程和可重构性搭建MCU模块、USBHost模块、USBDevice模块、HV切换模块、VGA通道选择模块和OSD模块；在FPGA外部利用MAX4382芯片和MAX4312芯片实现VGA信号的通路。所述的MCU模块为嵌入的mc8051模块，所述的mc8051模块，通过对USBHost模块的键盘数据解析，判断是否是需要的控制信息，如果是控制信息缓存后控制其它模块工作；如果不是控制信息将解析的数据送到USBDevice模块后传送给真正的主机。所述的USBHost模块和USBDevice模块是用verilog语言编写的满足USB协议的硬件通路，作为所述的mc8051模块的一个外设模块嵌入到FPGA内部。所述的HV切换模块是控制外部主机VGA信号的HV送到FPGA后，根据mc8051模块解析的控制命令将HV送到后端各个显示设备上；所述的VGA通道选择模块是根据mc8051模块解析的命令将控制信号送到MAX4382芯片和MAX4312芯片的通道选择端；所述的OSD模块是利用verilog搭建的具有直观意义的通道选择界面，通过mc8051模块解析的命令调用OSD，在显示界面上做通道选择与分配。本专利技术的一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法及装置和现有技术相比，提供一种通过键盘、鼠标、显示器的配置实现系统和网络的集中管理；提高系统的可管理性，提高系统管理员的工作效率。利用KVM的多主机和多显示的切换系统，多个管理员可以在多个显示终端前独立通过键盘对多主机系统进行管理，各个管理是相互独立；可以应用在计算机领域、云终端、物联网终端、多媒体终端、汽车电子终端等需要矩阵式KVM管理的应用场景。附图说明附图1为一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法的架构框图。具体实施方式实施例1：配置装置：一种基于FPGA实现矩阵式KVM的装置，包括，在FPGA内部利用可编程和可重构性搭建MCU模块、USBHost模块、USBDevice模块、HV切换模块、VGA通道选择模块和OSD模块；在FPGA外部利用MAX4382芯片和MAX4312芯片实现VGA信号的通路。所述的MCU模块为嵌入的mc8051模块，所述的mc8051模块，通过对USBHost模块的键盘数据解析，判断是否是需要的控制信息，如果是控制信息缓存后控制其它模块工作；如果不是控制信息将解析的数据送到USBDevice模块后传送给真正的主机。所述的USBHost模块和USBDevice模块是用verilog语言编写的满足USB协议的硬件通路，作为所述的mc8051模块的一个外设模块嵌入到FPGA内部。所述的HV切换模块是控制外部主机VGA信号的HV送到FPGA后，根据mc8051模块解析的控制命令将HV送到后端各个显示设备上；所述的VGA通道选择模块是根据mc8051模块解析的命令将控制信号送到MAX4382芯片和MAX4312芯片的通道选择端；所述的OSD模块是利用verilog搭建的具有直观意义的通道选择界面，通过mc8051模块解析的命令调用OSD，在显示界面上做通道选择与分配。操作方法：1）将基于FPGA实现矩阵式KVM的管理板卡主机接口端和三个主机连接，显示端和显示器及USB键鼠连接；2）将基于FPGA实现矩阵式KVM的管理板卡先上电后，三个主机依次上电；3）1号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择1号显示器显示主机2的内容；2号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择2号显示器显示主机3的内容；3号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择3号显示器显示主机1的内容；4）选择完后，对应的1号显示器显示主机2的内容，并且键盘和鼠标可以使用；2号显示器显示主机3的内容，并且键盘和鼠标可以使用；3号显示器显示主机1的内容，并且键盘和鼠标可以使用。通过上面具体实施方式，所述
的技术人员可容易的实现本专利技术。但是应当理解，本专利技术并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述
的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法，其特征在于，包括，1）将基于FPGA实现矩阵式KVM的管理板卡主机接口端和三个主机连接，显示端和显示器及USB键鼠连接；2）将基于FPGA实现矩阵式KVM的管理板卡先上电后，三个主机依次上电；3）1号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择1号显示器显示主机2的内容；2号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择2号显示器显示主机3的内容；3号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择3号显示器显示主机1的内容；4）选择完后，对应的1号显示器显示主机2的内容，并且键盘和鼠标可以使用；2号显示器显示主机3的内容，并且键盘和鼠标可以使用；3号显示器显示主机1的内容，并且键盘和鼠标可以使用。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA实现矩阵式KVM的方法，其特征在于，包括，1）将基于FPGA实现矩阵式KVM的管理板卡主机接口端和三个主机连接，显示端和显示器及USB键鼠连接；2）将基于FPGA实现矩阵式KVM的管理板卡先上电后，三个主机依次上电；3）1号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择1号显示器显示主机2的内容；2号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择2号显示器显示主机3的内容；3号显示器前键盘通过双击键盘ESC调出OSD界面，选择3号显示器显示主机1的内容；4）选择完后，对应的1号显示器显示主机2的内容，并且键盘和鼠标可以使用；2号显示器显示主机3的内容，并且键盘和鼠标可以使用；3号显示器显示主机1的内容，并且键盘和鼠标可以使用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的FPGA外部实现VGA信号的通路.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的FPGA外部利用MAX4382芯片和MAX4312芯片实现VGA信号的通路。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的FPGA内部利用可编程和可重构性搭建MCU模块、USBHost模块、USBDevice模块、HV切换模块、VGA通道选择模块和OSD模块。4.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的MCU模块负责USBHost模块和USBDevice模块驱动开发以及键盘数据解析。5.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的MCU模块为嵌入的mc8051模块，所述的mc8051模块，通过对USBHost模块的键盘数据解析，判断是...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝飞，赵素梅，金长新，刘强，
申请(专利权)人：济南浪潮高新科技投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37