一种LPC总线协议转换及设备并行控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及LPC总线协议转换领域，具体公开一种LPC总线协议转换及设备并行控制装置及方法，PCI/PCIE协议IP核将物理PCI/PCIE信号转换为本地端信号，将本地端的M比特位数据信号存入数据缓存区；主控状态机将数据缓存区内的本地端数据信号分为N组，每组4比特位，向每个选通的LPC控制逻辑发送相应分组数据；接收各个选通LPC控制逻辑从LPC设备读取的数据，并组合为M比特位的数据后通过PCI/PCIE总线发送至上位机；数据缓存区对数据进行缓存；LPC控制逻辑实现LPC总线协议，把所接收的分组数据和控制信号转换为LPC总线信号，驱动外部LPC设备工作；时钟控制模块进行时钟频率转换。本发明专利技术克服现有技术的局限性，实现服务器主板对LPC设备的兼容，可以满足对具备LPC接口的LPC设备的使用，从而提升系统的安全性和效率。从而提升系统的安全性和效率。从而提升系统的安全性和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种LPC总线协议转换及设备并行控制装置及方法


[0001]本专利技术涉及LPC总线协议转换领域，具体涉及一种LPC总线协议转换及设备并行控制装置及方法。

技术介绍

[0002]LPC是由Intel公司推出的一种总线协议，用于在计算机系统中替代传统的ISA总线。LPC是33MHz时钟频率、数据宽度4bit的并行总线，由13根信号线组成，其中7个必选信号和6个可选信号，只需要7个必选信号就能够实现LPC通信，因此实现方式比较灵活。但是，随着服务器主板技术的发展，当今主流的主板一般只具备1个LPC物理插槽，甚至有的主板不提供LPC插槽，从而导致TCM、TPM等具备LPC接口的IO设备不能在服务器上兼容使用，所以不能满足服务器对具备LPC总线接口的密码模块的使用需求。而且，由于现有主板只有1个LPC物理插槽，不能实现多个LPC设备并行运行的功能。图1和图2是现有的两种LPC接口方案，图1中LPC总线位于南桥PCH下面，不能实现对多个LPC设备的并行控制，此外，如果主板不具备LPC物理插槽，LPC设备就不能使用；图2是BMC(基板管理控制器)作为LPC设备与PCH进行通信，虽然BMC也支持LPC总线协议，但只是作为从模式(Slave)接受PCH的信息，不能作为主模式(Master)实现对TCM等LPC设备的控制。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供一种LPC总线协议转换及设备并行控制装置及方法，利用PCI/PCIe物理插槽，将PCI/PCIe总线信号转换为多路LPC总线信号，能够控制多个LPC设备并行工作，实现服务器主板对LPC设备的兼容，满足对具备LPC接口的LPC设备的使用，提升系统的安全性和效率。
[0004]第一方面，本专利技术的技术方案提供一种LPC总线协议转换及设备并行控制装置，包括板卡，板卡上设置有可编程逻辑器件，可编程逻辑器件设置有主控状态机、数据缓存区、PCI/PCIE协议IP核、时钟控制模块和N个LPC控制逻辑；
[0005]PCI/PCIE协议IP核：与PCI/PCIE总线连接，将物理PCI/PCIE信号转换为本地端信号，将本地端的M比特数据信号存入数据缓存区；其中M＝N*4；
[0006]主控状态机：将数据缓存区内的本地端数据信号分为N组，每组4比特位，选通LPC控制逻辑，向每个选通的LPC控制逻辑发送相应分组数据；接收各个选通LPC控制逻辑从LPC设备读取的数据，并组合为M比特位的数据后通过PCI/PCIE总线发送至上位机；
[0007]数据缓存区：对数据进行缓存；
[0008]LPC控制逻辑：实现LPC总线协议，把所接收的分组数据和控制信号转换为LPC总线信号，驱动外部LPC设备工作；
[0009]时钟控制模块：进行时钟频率转换，作为可编程逻辑器件上各模块的工作时钟。
[0010]进一步地，板卡上还设置有对外接口，包括PCI/PCIe物理总线接口、LPC设备接口和JATG/AS接口；
[0011]PCI/PCIe物理总线接口供PCI/PCIE协议IP核连接至PCI/PCIE总线；LPC设备接口供LPC控制逻辑连接至外部LPC设备，JATG/AS接口供可编程逻辑器件程序的调试和下载。
[0012]进一步地，板卡上还设置电源模块，为板卡上各模块提供工作电压。
[0013]进一步地，可编程逻辑器件为FPGA。
[0014]进一步地，数据缓存区为随机存储器或先进先出堆栈。
[0015]第二方面，本专利技术的技术方案提供一种LPC总线协议转换及设备并行控制装置，包括BMC，BMC上设置LPC控制逻辑，BMC通过LPC控制逻辑连接外部LPC设备；
[0016]BMC将数据和控制信号发送至LPC控制逻辑，LPC控制逻辑实现LPC总线协议，把所接收的数据和控制信号转换为LPC总线信号，驱动外部LPC设备工作，实现BMC对外部LPC设备的主动控制。
[0017]第三方面，本专利技术的技术方案提供一种上述任一项所述装置的LPC总线协议转换及设备并行控制方法，包括以下步骤：
[0018]上位机通过PCI/PCIE总线向板卡发送本次需处理的数据；
[0019]板卡上PCI/PCIE协议IP核接收M比特位的PCI/PCIE总线数据，并处理为本地端数据信号存入数据缓存区；
[0020]主控状态机将数据缓存区内的本地端数据信号分为N组，每组4比特位；其中N*4＝M；
[0021]主控状态机选通至少一个LPC控制逻辑，向各个选通的LPC控制逻辑发送相应的分组数据；
[0022]各个选通的LPC控制逻辑将接收的分组数据和控制信号转换为LPC总线信号，驱动LPC设备工作；
[0023]当选通的LPC控制逻辑完成对LPC设备数据的读取操作后，通知主控状态机读取数据，主控状态机将读取的数据存入数据缓存区；
[0024]主控状态机从所有选通的LPC控制逻辑读取完数据后，将全部LPC控制逻辑的4比特位数据组合成M比特位数据通过PCI/PCIE总线发送至上位机。
[0025]进一步地，将全部LPC控制逻辑的4比特位数据组合成M比特位数据时，未选通的LPC控制逻辑的4比特位数据在组合后的M比特位数据中的对应位置设置为“0000”。
[0026]进一步地，LPC控制逻辑对LPC设备的驱动通过LPC控制逻辑的写操作状态机实现；
[0027]写操作状态机包括以下状态：空闲、开始、传输类型、写地址、写数据、控制权转换、写等待、结束；
[0028]各状态间转换流程包括以下步骤，实现LPC控制逻辑对LPC设备的驱动：
[0029]1)系统复位后进入空闲状态，当复位结束并且总线传输信号有效时，进入开始状态；
[0030]2)在开始状态，经过1个时钟周期，写操作状态机将数据“0000”传入LPC设备的LAD总线，表示传输的开始，之后进入传输类型状态；
[0031]3)在传输类型状态，经过1个时钟周期，将高电平的读写控制信号传输至LPC设备的LAD总线，代表IO写操作类型，之后进入写地址状态；
[0032]4)在写地址状态，经过4个时钟周期，写操作状态机向LPC设备的LAD总线传输4个4bit地址，即LPC设备接收了16bit的地址，之后进入写数据状态；
[0033]5)在写数据状态，经过2个时钟周期，写操作状态机向LPC设备的LAD总线传输2个4bit的数据，即LPC设备接收了8bit的数据，之后进入控制权转换状态；
[0034]6)在控制权转换状态，经过2个时钟周期，写操作状态机向LPC设备的LAD总线传输“1111”，代表将总线的控制权交给LPC设备，之后进入写等待状态；
[0035]7)在写等待状态，写操作状态机等待LPC设备运算完成，监测其LAD总线，当LAD＝0000时代表LPC设备完成运算，之后进入结束状态；
[0036]8)在结束状态，经过2个时钟周期，LPC设备将控制权交回给写操作状态机，之后返回空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LPC总线协议转换及设备并行控制装置，其特征在于，包括板卡，板卡上设置有可编程逻辑器件，可编程逻辑器件设置有主控状态机、数据缓存区、PCI/PCIE协议IP核、时钟控制模块和N个LPC控制逻辑；PCI/PCIE协议IP核：与PCI/PCIE总线连接，将物理PCI/PCIE信号转换为本地端信号，将本地端的M比特位数据信号存入数据缓存区；其中M＝N*4；主控状态机：将数据缓存区内的本地端数据信号分为N组，每组4比特位，选通LPC控制逻辑，向每个选通的LPC控制逻辑发送相应分组数据；接收各个选通LPC控制逻辑从LPC设备读取的数据，并组合为M比特位的数据后通过PCI/PCIE总线发送至上位机；数据缓存区：对数据进行缓存；LPC控制逻辑：实现LPC总线协议，把所接收的分组数据和控制信号转换为LPC总线信号，驱动外部LPC设备工作；时钟控制模块：进行时钟频率转换，作为可编程逻辑器件上各模块的工作时钟。2.根据权利要求1所述的LPC总线协议转换及设备并行控制装置，其特征在于，板卡上还设置有对外接口，包括PCI/PCIe物理总线接口、LPC设备接口和JATG/AS接口；PCI/PCIe物理总线接口供PCI/PCIE协议IP核连接至PCI/PCIE总线；LPC设备接口供LPC控制逻辑连接至外部LPC设备，JATG/AS接口供可编程逻辑器件程序的调试和下载。3.根据权利要求2所述的LPC总线协议转换及设备并行控制装置，其特征在于，板卡上还设置电源模块，为板卡上各模块提供工作电压。4.根据权利要求1、2或3所述的LPC总线协议转换及设备并行控制装置，其特征在于，可编程逻辑器件为FPGA。5.根据权利要求1、2或3所述的LPC总线协议转换及设备并行控制装置，其特征在于，数据缓存区为随机存储器或先进先出堆栈。6.一种LPC总线协议转换及设备并行控制装置，其特征在于，包括BMC，BMC上设置LPC控制逻辑，BMC通过LPC控制逻辑连接外部LPC设备；BMC将数据和控制信号发送至LPC控制逻辑，LPC控制逻辑实现LPC总线协议，把所接收的数据和控制信号转换为LPC总线信号，驱动外部LPC设备工作，实现BMC对外部LPC设备的主动控制。7.一种基于权利要求1
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5任一项所述装置的LPC总线协议转换及设备并行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：上位机通过PCI/PCIE总线向板卡发送本次需处理的数据；板卡上PCI/PCIE协议IP核接收M比特位的PCI/PCIE总线数据，并处理为本地端数据信号存入数据缓存区；主控状态机将数据缓存区内的本地端数据信号分为N组，每组4比特位；其中N*4＝M；主控状态机选通至少一个LPC控制逻辑，向各个选通的LPC控制逻辑发送相应的分组数据；各个选通的LPC控制逻辑将接收的分组数据和控制信号转换为LPC总线信号，驱动LPC设备工作；当选通的LPC控制逻辑完成对LPC设备数据的读取操作后，通知主控状态机读取数据，主控状态机将读取的数据存入数据缓存区；
主控状态机从所有选通的LPC控制逻辑读取完数据后，将全部LPC控制逻辑的4比特位数据组合成M比特位数据通过PCI/PCIE总线发送至上位机。8.根据权利要求7所述的LPC总线协议转换及设备并行控制方法，其特征在于，将全部LPC控制逻辑的4比特位数据组合成M比特位数据时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏振宇，
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：