一种智能网关扩展板热插拔检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能网关扩展板热插拔检测系统及检测方法，该系统包括扩展板连接器、功能扩展板以及主控芯片；扩展板连接器一端的检测引脚PRSNT1#分别与主控芯片的GPIO2管脚和ADC管脚电连接，主控芯片的GPIO2管脚和ADC管脚还通过电阻R

【技术实现步骤摘要】
一种智能网关扩展板热插拔检测系统及检测方法
本专利技术涉及插拔卡检测与识别
，更具体的说是涉及一种智能网关扩展板热插拔检测系统及检测方法。
技术介绍
目前，智能网关在需要资源升级和功能扩展时，需要插入扩展板，扩展板通常需要借助标准的PCIEX1插槽与网关本体连接，除了GND、PRSNT1#、PRSNT2#三个引脚，其余引脚的接口信号一般自定义。标准PCIE(PeripheralComponentInterconnectExpress)卡热插拔检测电路如图1所示，主板上PRSNT1#引脚接地，PRSNT2#引脚通过电阻接至接口电源，使用时将PCIExpress卡上的金手指与主板上对应的引脚接触，通过热插拔控制逻辑判断PCIExpress卡插入状态及是否有效。现有的智能网关扩展板热插拔方案基于上述标准PCIE热插拔检测电路，基于的热插拔检测原理是：在无卡插入时，热插拔检测信号为高电平；功能扩展卡插入后，热插拔检测信号为低电平。主控芯片通过检测热插拔检测信号的电平变化来判断功能扩展卡的插入拔出状态，进而进行后续控制。现有的智能网关扩展板热插拔检测检测电路具体如图2所示，智能网关扩展板连接器上的PRSNT2#管脚与主控芯片的GPIO引脚连接，用于传输热插拔检测信号，主控芯片的GPIO引脚还连接一上拉电阻。同时，主板侧PRSNT1#管脚悬空，卡侧对应PRSNT2#的金手指直接接地。这样做的优点在于，可以保证标准PCIE卡误插入智能网关扩展插槽时，不被网关扩展板连接器识别(网关扩展板连接器识别不到有卡插入)。但该方案也有如下不足之处：1、因为只使用了PCIEX1插槽一侧的PRSNT2#管脚来进行插拔检测，无法确保PRSNT1#侧是否已完全插入。这样必然会影响插拔检测的效果(这也是PCIE标准内在插槽两侧设置检测脚的原因)。2、智能网关扩展板对应的功能扩展卡根据通信接口类型分为不同的类型。目前的热插拔设计只能保证功能扩展卡插拔的检测，功能扩展卡类型只能通过上电后软件来识别，实现较复杂。因此，如何提供一种检测可靠性更高、功能更加完善的智能网关扩展板热插拔检测方案是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种智能网关扩展板热插拔检测系统及检测方法，该系统使用扩展板连接器两端的两个检测管脚PRSNT1#、PRSNT2#，来增强热插拔检测的可靠性，并通过系统内部的设置，在实现热插拔功能之外，还可以在功能扩展板未上电的情况下就实现功能扩展卡的类型识别，解决了现有的热插拔检测方案可靠性低、类型识别过程繁琐的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种智能网关扩展板热插拔检测系统，该系统包括：扩展板连接器、功能扩展板以及主控芯片；所述扩展板连接器一端的检测引脚PRSNT1#分别与所述主控芯片的GPIO2管脚和ADC管脚电连接，所述主控芯片的GPIO2管脚和ADC管脚还通过电阻R1接地，所述扩展板连接器另一端的检测引脚PRSNT2#与所述主控芯片的GPIO1管脚电连接，所述主控芯片的GPIO1管脚还通过上拉电阻R3与接口电源电连接；所述功能扩展板上对应所述检测引脚PRSNT1#和检测引脚PRSNT2#的两个金手指通过电阻R2电连接，不同类型的所述功能扩展板内电阻R2的阻值不同。本专利技术的有益效果是：该系统使用扩展板连接器两端的两个检测管脚PRSNT1#、PRSNT2#来增强热插拔检测的可靠性，两个检测管脚PRSNT1#、PRSNT2#分别连接至主控芯片的GPIO2管脚和GPIO1管脚，通过两个GPIO管脚之间的交互，实现功能扩展板热插拔检测以及防止标准PCIE卡误插入检测功能，同时，扩展板连接器上的检测管脚PRSNT1#还与主控芯片的ADC管脚连接，功能扩展卡内，两端的金手指之间串联电阻R2，在功能扩展卡插入并被检测到以后，由于不同类型功能扩展板上串联电阻R2的阻值不同，ADC管脚检测到电压值也不同，通过这个电压值，主控芯片可以在未给功能扩展板上电的情况下，判断出功能扩展板的类型，直接进行对应的配置，该系统检测过程更加简单便捷、准确可靠，且功能更加完善。进一步地，所述电阻R3的阻值大于或等于所述电阻R2的阻值的10倍。为了保证GPIO1管脚可以根据上拉电阻R3和功能扩展卡内串联的电阻R2的接入状态，明显的区分GPIO1管脚的输入电压高低，进而准确的判断输入电平的高低状态，需要上拉电阻R3的阻值远大于电阻R2的阻值。进一步地，所述主控芯片的GPIO2管脚还与下拉电阻R4电连接。下拉电阻R4并非必需设置的一个器件。只是有了电阻R4，能够在R1阻值固定的情况下，给R4更大的阻值选择范围，便于适应、区分更多类型的功能扩展卡。进一步地，所述电阻R1、R2和R4之间存在如下关系：式中，Vilmax表示主控芯片对应管脚的输入低电平最大电压值，Vio表示管脚的IO电源电压值。限定上式中电阻的关系，主要是为了保证在功能扩展板插入时，GPIO2管脚输入为低电平。进而可以更加准确的实现对当前插入的卡是否为功能扩展卡的判断，防止标准PCIE卡误插入。另一方面，本专利技术还提供了一种智能网关扩展板热插拔检测方法，该方法使用上述的一种智能网关扩展板热插拔检测系统，包括：插卡检测：预先设置所述主控芯片的GPIO1管脚为输入低电平中断，配置GPIO2管脚为输出低电平，并设置ADC管脚不使能，根据GPIO1管脚的输入电平状态判定所述扩展板连接器上是否有卡插入；误插检测：当判定有卡插入所述扩展板连接器时，设置GPIO2管脚为输入，并将GPIO1管脚配置为输出高电平，根据GPIO2管脚输入的电平状态判断插入所述扩展板连接器的卡是否是功能扩展板；类型检测：当判定插入所述扩展板连接器的卡是功能扩展板时，使能所述ADC管脚，并测量所述检测引脚PRSNT1#的电压，根据所述检测引脚PRSNT1#的电压，从预设的电压值与板卡型号的对应表中查询相应的功能扩展板的型号，在查询到相应功能扩展板的型号后，为所述扩展板连接器供电，并对所述功能扩展板进行配置；拔卡检测：配置所述GPIO1管脚为输入高电平中断，配置GPIO2管脚为输出低电平，并关闭ADC管脚，根据所述GPIO1管脚的电平状态判断所述功能扩展板是否拔出；状态恢复：在所述功能扩展板拔出后，将所述扩展板连接器断电，并恢复至所述插卡检测步骤中管脚的配置状态。进一步地，当所述主控芯片的GPIO2管脚与下拉电阻R4电连接时，所述误插检测步骤中，设置GPIO2管脚为输入后，还设置下拉电阻R4使能。进一步地，所述插卡检测步骤中，根据GPIO1管脚的输入电平状态判定所述扩展板连接器上是否有卡插入，具体包括：GPIO1管脚的输入为高电平时，判定为无卡插入；GPIO1管脚的输入为低电平时，产生中断，判定有卡插入。进一步地，所述误插检测步骤中，根据GPIO2管脚输入的电平状态判断插入所述扩展板连接器的卡是否是功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能网关扩展板热插拔检测系统，其特征在于，包括：扩展板连接器、功能扩展板以及主控芯片；/n所述扩展板连接器一端的检测引脚PRSNT1#分别与所述主控芯片的GPIO2管脚和ADC管脚电连接，所述主控芯片的GPIO2管脚和ADC管脚还通过电阻R

【技术特征摘要】
1.一种智能网关扩展板热插拔检测系统，其特征在于，包括：扩展板连接器、功能扩展板以及主控芯片；
所述扩展板连接器一端的检测引脚PRSNT1#分别与所述主控芯片的GPIO2管脚和ADC管脚电连接，所述主控芯片的GPIO2管脚和ADC管脚还通过电阻R1接地，所述扩展板连接器另一端的检测引脚PRSNT2#与所述主控芯片的GPIO1管脚电连接，所述主控芯片的GPIO1管脚还通过上拉电阻R3与接口电源电连接；
所述功能扩展板上对应所述检测引脚PRSNT1#和检测引脚PRSNT2#的两个金手指通过电阻R2电连接。


2.根据权利要求1所述的一种智能网关扩展板热插拔检测系统，其特征在于，所述电阻R3的阻值大于或等于所述电阻R2的阻值的10倍。


3.根据权利要求1所述的一种智能网关扩展板热插拔检测系统，其特征在于，所述主控芯片的GPIO2管脚还与下拉电阻R4电连接。


4.根据权利要求3所述的一种智能网关扩展板热插拔检测系统，其特征在于，所述电阻R1、R2和R4之间存在如下关系：



式中，Vilmax表示主控芯片对应管脚的输入低电平最大电压值，Vio表示管脚的IO电源电压值。


5.一种智能网关扩展板热插拔检测方法，其特征在于，该方法使用如权利要求1-4任一项所述的一种智能网关扩展板热插拔检测系统，包括：
插卡检测：预先设置所述主控芯片的GPIO1管脚为输入低电平中断，配置GPIO2管脚为输出低电平，并设置ADC管脚不使能，根据GPIO1管脚的输入电平状态判定所述扩展板连接器上是否有卡插入；
误插检测：当判定有卡插入所述扩展板连接器时，设置GPIO2管脚为输入，并将GPIO1管脚配置为输出高电平，根据GPIO2管脚输入的电平状态判断插入所述扩展板连接器的卡是否是功能扩展板；
类型检测：当判定插入所述扩展板连接器的卡是功能扩展板时，使能所述ADC管脚，并测量所述检测引脚PR...

【专利技术属性】
技术研发人员：董永，张超，刘济瑀，
申请(专利权)人：大唐半导体科技有限公司，北京市建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11