[发明专利]一种单板集中管理与控制的实现系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子通讯及自动化控制领域，具体的说，是一种分布式控制系统中对各功能单板进行集中管理与控制的系统与方法。

背景技术

在电子系统设计中，分布式控制与管理系统是非常常见的。例如在大型通讯设备中，处于同一个机框内的功能单板通常就采用分布式控制方式实现对系统中各功能单板的集中管理和控制。

在该系统中，主控单板采用什么方式实现对所有功能单板的识别和管理功能，是在整个系统设计中需要重点考虑的问题。而且即使设计中对于所有功能单板的电源管脚都进行了兼容设计，在单板插错的情况下不会出现电源或者地信号接错的问题，但是此时功能单板还是有可能因为其他信号冲突导致硬件损坏或者导致系统无法正常工作。例如插错槽位导致两块功能单板的输出信号接在了一起，这样也会出现单板损坏或者整个系统工作不正常的情况。对于设计成熟的系统而言，即使在功能单板插错槽位的情况下，也要确保硬件不发生损坏，并且不会影响到正在运行的整个系统的正常工作。

在华为技术有限公司提出的专利号为CN1484159的中国专利“利用系统板上的CPU进行集中控制处理的方法”中，公开了一种利用系统板上的CPU进行集中控制处理的方法，至少包括下列操作步骤：(1)该系统控制板上的CPU向该系统中的所有各个单板提供CPU总线，系统控制板还为每一个单板分别设置单板在位线和片选信号线；(2)在该系统中对每一个槽位的单板分配一个地址；(3)藉助所述的CPU总线、单板在位线和片选信号线的各种组合，该系统控制板上的CPU对该系统中的所有单板进行集中控制处理；各个单板则通过向系统控制板上的CPU发出中断或告警信号，请求控制处理。

在TOSHIBA CORP提出的专利号为JP04232556A的国际专利“MOUNTED BOARDMANAGEMENT SYSTEM”中，公开了一种单板管理系统，可以避免错误的地址设置并且不需要进行复杂地址总线设计。实现方法为：在母板1一侧的地址设置单元161-16N给出的地址数据首先临时存储到地址存储单元A1，然后通过连接器D发送给地址有效性检测单元A2。地址有效性检测单元A2将地址存储单元A1中的地址数据和母板地址总线11给出的地址数据进行比较，只有在地址一致的时候才会产生片选信号CE，然后发送CE信号到数据输入输出控制单元A3。A3单元接收到CE信号之后，通过控制总线13收发控制数据，就可以通过数据总线12进行状态的访问以及数据的输入输出操作。

在中国专利CN1484159中，主要是采用硬件设计方法实现单板的检测和控制管理功能，使用CPU总线、片选和中断实现主控单板对于功能单板的控制和访问，这占用了大量系统硬件资源，并不适合大型系统应用。一旦系统中的单板数量很多的时候，CPU资源就可能不足，无法实现大量功能单板的控制和管理。在国际专利JP04232556A中，主要通过硬件设计实现单板的管理和控制，同时需要设计存储单元、地址有效性检测单元、地址总线和控制总线，这增大了系统的复杂性，同时也导致设计和生产成本增加。

综上所述，上述的2个专利都是只是在系统可以正常运行的情况下对系统中功能单板进行集中控制和管理，而没有考虑如何检测并且避免单板插错状态，也无法确保单板插错时不会出现硬件损坏甚至整个系统无法工作的问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提出了一种通过通讯总线实现主控板对所有功能单板的集中管理和控制的系统和方法。

一种单板集中管理和控制的实现系统，包括：主控单元、与多个功能单板对应的管理单元和输出控制单元，其特征在于：

所述主控单元通过通讯总线连接到各个功能单板对应的管理单元，所述功能单板对应的管理单元通过输出控制信号连接到各自对应的输出控制单元。

根据系统需求选取合适的通讯总线，采用合理的通讯协议，在通讯数据帧中包含有用于区分不同功能单板的板类型号字节。

对功能单板的电源和通讯接口进行兼容处理；

对功能单板上存储的单板类型、槽位、版本等信息进行统一的规划和分配。

所述主控单元，在功能单板插入插槽上电后，将功能单板通过通讯电路上报的单板类型、槽位、版本信息与主控单元的存储设备中事先设定的单板类型、槽位、版本的对应关系进行比较，若单板插入的槽位不正确，给出告警信息；若正确，通过通讯电路下发命令，使功能单板的业务信号输出。

所述管理单元，通过通讯电路和主控单元进行通讯；

所述管理单元，通过输出控制信号设置输出控制单元的状态，控制业务信号输出通路打开或关闭。