一种服务器主板I2C通道扩展芯片、电路及控制方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种服务器主板I2C通道扩展芯片、电路及控制方法，涉及服务器主板电路设计领域。芯片内部设有从总线控制模块、设备解析模块、选路控制模块；所述总线控制模块通过I2C总线与芯片外部主设备端通信；总线控制模块通过I2C总线与芯片内部从设备解析模块、选路控制模块通信；选路控制模块通过I2C总线与芯片外部多个从设备通信；从设备解析模块与总线控制模块、选路控制模块的控制端分别连接；所述从设备解析模块，用于解析主设备端I2C总线的数据，获取当前总线的通信方向，并根据获取的通信方向控制选路控制端选择与外部从设备通信。本发明专利技术实施例利用闲置芯片资源取代I2C switch芯片，有效地节省了主板的设计成本以及板卡设计空间。

A Server Main Board I2C Channel Extension Chip, Circuit and Control Method

The embodiment of the invention discloses a server motherboard I2C channel expansion chip, circuit and control method, which relates to the field of server motherboard circuit design. There are slave bus control module, device analysis module and routing control module in the chip; the bus control module communicates with the main device outside the chip through I2C bus; the bus control module communicates with the slave device analysis module and routing control module inside the chip through I2C bus; the routing control module communicates with several slave devices outside the chip through I2C bus; and the slave device analysis module communicates with the slave device outside the chip. The slave device parsing module is used to parse the data of I2C bus on the main device side, obtain the communication direction of the current bus, and control the selection control terminal to communicate with the external slave device according to the acquired communication direction. The embodiment of the invention utilizes idle chip resources to replace I2C switch chips, thereby effectively saving the design cost of the motherboard and the design space of the board.

【技术实现步骤摘要】
一种服务器主板I2C通道扩展芯片、电路及控制方法
本专利技术涉及服务器主板电路设计领域。
技术介绍
I2C总线(Inter－IntegratedCircuit，两线式串行总线)是服务器主板设计中一种常用的通信总线，绝大多数的器件会选择I2C总线作为资产信息的数据传输通道，但随着I2C总线上挂接的设备越来越多，不可避免会出现I2C设备地址冲突的问题。为了避免I2C设备的地址冲突，常用的方法是增加I2Cswitch选路芯片进行I2C总线通道的扩展，将设备挂接在不同通道上，从而避免了I2C地址的冲突问题。但是，因需引入额外的I2Cswitch芯片，特别是当引入的I2Cswitch数量较多时，该方案会导致主板设计成本增加，从而影响整个产品的竞争力。同时，额外的器件也会占用主板的设计空间。主板上其他芯片存在空余GPIO(GeneralPurposeInputOutput，通用输入/输出)接口，但这些芯片也不能直接用于I2C总线通道的扩展，也造成了资源浪费。
技术实现思路
本专利技术为解决利用闲置芯片资源取代I2Cswitch芯片、降低主板设计成本的技术问题。为此，本专利技术提供一种服务器主板I2C通道扩展芯片、电路及控制方法，它具有能通过主板协处理器芯片实现I2Cswitch的功能的优点。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。本专利技术实施例一方面提供一种服务器主板I2C通道扩展芯片，其内部设有从总线控制模块、设备解析模块、选路控制模块。所述总线控制模块通过I2C总线与芯片外部主设备端通信；总线控制模块通过I2C总线与芯片内部从设备解析模块、选路控制模块通信；选路控制模块通过I2C总线与芯片外部多个从设备通信。从设备解析模块与总线控制模块、选路控制模块的控制端分别连接。所述从设备解析模块，用于解析主设备端I2C总线的数据，获取当前总线的通信方向，并根据获取的通信方向控制选路控制端选择与外部从设备通信。优选的，所述总线控制模块被配置为通过解析主设备端的通信数据，确定当前的数据类型；如果当前的数据用于写入/读取控制寄存器的数据，则选择与从设备解析模块实现数据的通信；如果当前的数据用于选路控制模块后端从设备的通信，则选择与选路控制模块实现数据的通信。优选的，所述从设备解析模块被配置为，获取I2C总线控制模块中的地址信息，当从设备解析模块与I2C总线的地址匹配时，从设备解析模块根据获取的数据，进行通道选路。当主设备端进行数据写操作时，通知选路控制模块释放总线的控制；当主端进行数据读操作时，选路控制模块获取总线的控制。优选的，所述服务器主板I2C通道扩展芯片为CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice,复杂可编程逻辑器件)芯片。本专利技术实施例的另一方面提供一种服务器主板I2C通道扩展电路，包括主设备端、服务器主板I2C通道扩展芯片、至少一从设备，主设备端通过I2C总线与服务器主板I2C通道扩展芯片的总线控制模块通信，服务器主板I2C通道扩展芯片通过内部选路控制模块接口与从设备通信。本专利技术实施例的另一方面提供一种服务器主板I2C通道扩展方法，包括步骤：通过解析主设备端的通信数据类型，如果当前的数据用于写入/读取控制寄存器的数据，则选择与从设备解析模块实现数据的通信，所述从设备解析模块根据通信数据控制选路控制模块选择与从设备通信的I2C通路；如果当前的数据用于选路控制模块后端从设备的通信，则选择与选路控制模块实现数据的通信。本专利技术实施例的有益效果：利用闲置芯片资源取代I2Cswitch芯片，有效地节省了主板的设计成本以及板卡设计空间。通过主板CPLD实现I2Cswitch的功能，合理地利用了CPLD的逻辑资源和IO资源，避免了限制资源浪费，提高产品的竞争力。附图说明图1是现有技术中I2C选路方案示意图。图2是实施例I2C通道扩展电路示意图。图3是实施例I2C通道扩展电路芯片内部逻辑设计拓扑图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，现有技术中的主板设计，通常使用PCA9546芯片实现I2Cswitch的功能，进行I2C通道的扩展。在基板管理控制器(BaseboardManagementController，BMC)的同一个I2C总线通道(I2Cbus)上，当需要与多个相同从设备地址(I2Cslave1～2(0x80))的设备进行通信时，使用I2C选路芯片(I2Cswitch)进行通道扩展，从而避免地址冲突。图1中CPLD芯片与BMC连接。如图2、3所示，一种服务器主板I2C通道扩展芯片，其内部设有从总线控制模块(BusControl)、设备解析模块(I2Cslave)、选路控制模块(SwitchControl)。本实施例中，总线控制模块(D端口)通过I2C总线与芯片外部主设备端BMS通信；总线控制模块通过I2C总线(S1、S2端口)与芯片内部从设备解析模块I2Cslave、选路控制模块通信SwitchControl；选路控制模块(S1、S2、S3端口)通过I2C总线(I2C_0、I2C_1、I2C_2、)与芯片外部三个从设备(I2C_slave0、I2C_slave1、I2C_slave2)通信。从设备解析模块与总线控制模块、选路控制模块的控制端(C端口)分别连接。从设备解析模块，用于解析主设备端I2C总线的数据，获取当前总线的通信方向，并根据获取的通信方向控制选路控制端选择与外部从设备通信。述总线控制模块被配置为通过解析主设备端的通信数据，确定当前的数据类型；如果当前的数据用于写入/读取控制寄存器的数据，则选择与从设备解析模块实现数据的通信；如果当前的数据用于选路控制模块后端从设备的通信，则选择与选路控制模块实现数据的通信。从设备解析模块被配置为，获取I2C总线控制模块中的地址信息，当从设备解析模块与I2C总线的地址匹配时，从设备解析模块根据获取的数据，进行通道选路。当主设备端进行数据写操作时，通知选路控制模块释放总线的控制；当主端进行数据读操作时，选路控制模块获取总线的控制；本实施例根据总线控制模块的通知信息，实时切换总线的控制权。服务器主板I2C通道扩展芯片为CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice,复杂可编程逻辑器件)芯片。本专利技术实施例的另一方面提供一种服务器主板I2C通道扩展电路，包括主设备端、服务器主板I2C通道扩展芯片、至少一从设备，主设备端通过I2C总线与服务器主板I2C通道扩展芯片的总线控制模块通信，服务器主板I2C通道扩展芯片通过内部选路控制模块接口与从设备通信。本专利技术实施例的另一方面提供一种服务器主板I2C通道扩展方法，包括步骤：通过解析主设备端的通信数据类型，如果当前的数据用于写入/读取控制寄存器的数据，则选择与从设备解析模块实现数据的通信，所述从设备解析模块根据通信数据控制选路控制模块选择与从设备通信的I2C通路；如果当前的数据用于选路控制模块后端从设备的通信，则选择与选路控制模块实现数据的通信。上述虽然结合附图对本专利技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本专利技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本专利技术的保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种服务器主板I2C通道扩展芯片，其特征在于，其内部设有从总线控制模块、设备解析模块、选路控制模块；所述总线控制模块通过I2C总线与芯片外部主设备端通信；总线控制模块通过I2C总线与芯片内部从设备解析模块、选路控制模块通信；选路控制模块通过I2C总线与芯片外部多个从设备通信；从设备解析模块与总线控制模块、选路控制模块的控制端分别连接；所述从设备解析模块，用于解析主设备端I2C总线的数据，获取当前总线的通信方向，并根据获取的通信方向控制选路控制端选择与外部从设备通信。

【技术特征摘要】
1.一种服务器主板I2C通道扩展芯片，其特征在于，其内部设有从总线控制模块、设备解析模块、选路控制模块；所述总线控制模块通过I2C总线与芯片外部主设备端通信；总线控制模块通过I2C总线与芯片内部从设备解析模块、选路控制模块通信；选路控制模块通过I2C总线与芯片外部多个从设备通信；从设备解析模块与总线控制模块、选路控制模块的控制端分别连接；所述从设备解析模块，用于解析主设备端I2C总线的数据，获取当前总线的通信方向，并根据获取的通信方向控制选路控制端选择与外部从设备通信。2.如权利要求1所述的服务器主板I2C通道扩展芯片，其特征在于，所述总线控制模块被配置为通过解析主设备端的通信数据确定当前的数据类型；如果当前的数据用于写入/读取控制寄存器的数据，则选择与从设备解析模块实现数据的通信；如果当前的数据用于选路控制模块后端从设备的通信，则选择与选路控制模块实现数据的通信。3.如权利要求1所述的服务器主板I2C通道扩展芯片，其特征在于，所述从设备解析模块被配置为，获取I2C总线控制模块中的地址...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈占良，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41