一种基于CPLD的网卡固件升级装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于CPLD的网卡固件升级装置及方法，包括网卡和操作界面，所述网卡还包括CPLD、存储单元和NIC网络控制芯片；操作界面连接以太网接口，用于向网卡发送固件升级信号，经PHY芯片发送给CPLD，CPLD分析所述固件升级信号，在固件升级信号为命令帧时，状态跳转到debug，并复位NIC网络控制芯片，CPLD继续接收并解析操作界面发送的数据帧，将所述数据帧写入存储单元，所述NIC网络控制芯片在服务器上电后，从存储Flash加载固件。本发明专利技术通过CPLD实现以太网方式的固件升级，为开发、维护阶段的固件升级提供了很大便利，且无需开箱操作，也无需提供搭载OS(操作系统)和驱动的服务器环境。

A device and method for upgrading network card firmware based on CPLD

【技术实现步骤摘要】
一种基于CPLD的网卡固件升级装置及方法
本专利技术涉及固件升级
,具体地说是一种基于CPLD的网卡固件升级装置及方法。
技术介绍
近年来，伴随着互联网技术的快速发展，云服务和云计算蓬勃兴起。网卡是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。PCIe网卡是工作在数据链路层的网路组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。服务器网卡，一般是用于服务器与交换机等网络设备之间的连接。PCIe网卡作为PCIe外插卡的一种，主要处理器单元为NIC(NetworkInterfaceController，网络控制芯片)。NIC的固件存储在Flash中。受限于PCIe网卡的工作环境，在开发和维护两个环节存在固件升级不方便的问题，目前的几种方法主要有以下几种：(1)临时烧录座方法。即在开发阶段将PCIe网卡事先预留一个烧录座，Flash通过烧录座固定在PCIe网卡上。如果需要固件升级，则只需将Flash取下来通过烧录器升级完后再放回去。这种方法有两个缺点，一是烧录座有一定的结构高度，容易造成结构干涉和散热问题；二是如果只在开发阶段保留烧录座，批量生产后去掉一样会造成维护阶段的不方便。(2)工厂离线烧录方法。即将网卡固件通过烧录器事先烧录在Flash中，然后上线生产贴装在PCIe网卡PCB上。这种方式下，固件如果需要升级除非通过(3)来实现，否则只能重工取下来，只能应对少量升级的情况。(3)PCIe带内(In-Band)升级方法。即通过PCIe带内(In-Band)的方式，在OS系统下升级固件。这种方法首先需要开发和维护人员提供可靠的服务器外设并搭载OS和驱动的系统，环境要求苛刻，升级效率也较低，不利于批量维护。以上(1)(2)方案实际需要服务器开箱操作，不便于维护、也引入了不必要的操作风险；(3)方案需提供搭载OS和驱动的服务器环境。现有网卡固件升级操作复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种基于CPLD的网卡固件升级装置及方法，以解决现有技术中进行固件升级操作复杂的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种基于CPLD的网卡固件升级装置，包括网卡，所述网卡包括若干以太网接口和PHY芯片，所述装置还包括操作界面，所述网卡还包括CPLD、存储单元和NIC网络控制芯片；所述操作界面连接以太网接口，用于向网卡发送固件升级信号，经PHY芯片发送给CPLD，CPLD分析所述固件升级信号，在固件升级信号为命令帧时，状态跳转到debug，并复位NIC网络控制芯片，CPLD继续接收并解析操作界面发送的数据帧，将所述数据帧写入存储单元，所述NIC网络控制芯片在服务器上电后，从存储Flash加载固件。进一步地，所述网卡还包括与服务器主板连接的PCIE金手指，BMC通过SMBUS获取网卡的状态和网卡固件信息。进一步地，所述CPLD包括以太网接口控制单元，用于获取所述固件升级信号，还原时钟信息，将以太网包提取出来；组帧解帧单元，用于分离所述以太网包中的数据帧和命令帧，识别固件升级操作的命令帧和数据帧；在识别到命令帧时，应答操作界面完成交互；在识别到数据帧时，传送至数据缓存单元；数据缓存单元，用于数据缓存，并将数据处理成固件所需格式，通过SPI接口写入存储单元；复位控制单元，在接收到命令帧时，控制NIC网络控制芯片在复位状态，并在接收数据帧的过程中，控制NIC网络控制芯片保持在复位状态；状态机，用于控制操作界面与CPLD的整个交互流程。进一步地，所述CPLD还包括状态寄存器和版本寄存器；所述状态寄存器用于记录CPLD当前的运行状态，所述版本寄存器用于记录网卡当前的固件版本信息。进一步地，所述CPLD还包括LED控制单元，通过以太网的LinkLED持续闪烁来指示当前处在debug模式。本专利技术第二方面提供了一种基于CPLD的网卡固件升级方法，基于所述的装置，所述方法包括以下步骤：通过操作界面发送以太网命令帧，建立与网卡的连接；网卡识别到所述以太网命令帧后，CPLD跳转到debug模式，复位NIC网络控制芯片，并向操作界面反馈当前的模式状态；操作界面接收到反馈信号后，将固件通过以太网数据帧的形式发送给网卡，CPLD解析数据帧，缓存并写入存储单元；服务器重启后，NIC网络控制芯片从存储Flash加载固件，运行处理器进程，完成网卡固件的升级。进一步地，所述方法还包括：所述数据帧保存成所需格式，写入存储单元后，进行版本校验，反馈响应帧告知操作界面写入完成，并将固件版本信息进行保存。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：1、通过CPLD实现以太网方式的固件升级，为开发、维护阶段的固件升级提供了很大便利，且无需开箱操作，也无需提供搭载OS(操作系统)和驱动的服务器环境。2、CPLD对web操作界面发送的固件升级信号进行分析，识别出命令帧和数据帧，并再识别到命令帧时，将网卡处于debug模式，同时接收web操作界面发送的固件数据帧，将固件写入flash，待重启后完成网卡的固件升级。整个操作自动完成，无需拆卸机箱及复杂的环境搭建操作，提高工作效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所述装置的结构示意图；图2是CPLD功能实现框图；图3是本专利技术所述方法的流程示意图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。如图1所示，本专利技术基于CPLD的网卡固件升级装置，包括网卡和web操作界面。网卡包括若干以太网接口(以太网A、以太网B等)、PHY芯片、CPLD、存储单元flash、NIC网络控制芯片和PCIE金手指。web操作界面连接以太网接口，用于向网卡发送固件升级信号，经PHY芯片发送给CPLD，CPLD分析固件升级信号，在固件升级信号为命令帧时，状态跳转到debug，并复位NIC网络控制芯片，CPLD继本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CPLD的网卡固件升级装置，包括网卡，所述网卡包括若干以太网接口和PHY芯片，其特征是，所述装置还包括操作界面，所述网卡还包括CPLD、存储单元和NIC网络控制芯片；所述操作界面连接以太网接口，用于向网卡发送固件升级信号，经PHY芯片发送给CPLD，CPLD分析所述固件升级信号，在固件升级信号为命令帧时，状态跳转到debug，并复位NIC网络控制芯片，CPLD继续接收并解析操作界面发送的数据帧，将所述数据帧写入存储单元，所述NIC网络控制芯片在服务器上电后，从存储Flash加载固件。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于CPLD的网卡固件升级装置，包括网卡，所述网卡包括若干以太网接口和PHY芯片，其特征是，所述装置还包括操作界面，所述网卡还包括CPLD、存储单元和NIC网络控制芯片；所述操作界面连接以太网接口，用于向网卡发送固件升级信号，经PHY芯片发送给CPLD，CPLD分析所述固件升级信号，在固件升级信号为命令帧时，状态跳转到debug，并复位NIC网络控制芯片，CPLD继续接收并解析操作界面发送的数据帧，将所述数据帧写入存储单元，所述NIC网络控制芯片在服务器上电后，从存储Flash加载固件。


2.根据权利要求1所述的基于CPLD的网卡固件升级装置，其特征是，所述网卡还包括与服务器主板连接的PCIE金手指，BMC通过SMBUS获取网卡的状态和网卡固件信息。


3.根据权利要求1所述的基于CPLD的网卡固件升级装置，其特征是，所述CPLD包括
以太网接口控制单元，用于获取所述固件升级信号，还原时钟信息，将以太网包提取出来；
组帧解帧单元，用于分离所述以太网包中的数据帧和命令帧，识别固件升级操作的命令帧和数据帧；在识别到命令帧时，应答操作界面完成交互；在识别到数据帧时，传送至数据缓存单元；
数据缓存单元，用于数据缓存，并将数据处理成固件所需格式，通过SPI接口写入存储单元；
复位控制单元，在接收到命令帧时，控制NIC网络控制芯片在复位状态，并在接收数据帧的过程中，控制NI...

【专利技术属性】
技术研发人员：于泉泉，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32