[发明专利]总线工作节点隔离装置及其故障恢复系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及总线箝位故障解决方案，尤其涉及一种总线箝位故障恢复系统和方法。

背景技术

通信总线上连接有多个工作节点，因此在实际应用中，一个节点出现异常就会导致整条总线箝位(无法进行正常的数据收发)，进而引起机框管理系统的崩溃，严重影响到系统的可靠性和稳定性。节点的异常有时候是物理连线故障(与地短接)，有的是总线上器件的操作异常造成

例如，在高级电信计算体系结构(ATCA，Advanced TelecommunicationsComputing Architecture)规范的使用中，智能平台管理总线(IPMB，Intelligent Platform Management Bus)通信总线采用的是集成电路间互连总线(I2C-bus，Inter-Integrated Circuit bus)。该总线由飞利浦公司于上世纪80年代早期开发的，是一个简单的两线总线，包括一条数据线(SDA)和一条时钟线(SCL)。其中各个槽位的单板作为I2C-bus的一个工作节点，在实际应用中，一个节点出现异常(SCL常低，或者SDA常低)，就会导致整条总线箝位(无法进行正常的数据收发)，进而引起机框管理系统的崩溃，严重影响到系统的可靠性和稳定性。节点的异常有时候是物理连线故障(与地短接)，有的是总线上器件的操作异常造成，经过分析认为，所有的I2C硬件架构均为漏极开路或集电极开路设计，具有上拉电阻，由于这种“线与”特性，当总线上任意通信节点出现异常导致箝位的时候，整条总线均无法再进行正常的通信，故障节点也无法进行有效的位置识别。

就总线本身而言不会箝位，箝位通常是由于外部器件的失效和故障造成，此时总线上所有设备会连续收到总线忙碌的信号，若是总线器件故障造成的，那么就必须移除或者通过总线开关器件隔离故障器件才可以恢复总线的正常通信。

针对总线箝位，目前存在三种解决方法：1。复位出现问题的器件(如果这个器件具有复位，即reset管脚)，实际上由于无法找出故障节点，一般只有复位所有相关的器件；2.启动恢复序列，强行释放总线，成功后重新初始化总线；3.采用总线隔离器件把故障节点隔离起来。这个方法一般应用在对可靠性要求很高的场合，通过持续地检测总线信号，在满足设定的总线箝位条件后，把故障节点从总线上隔离出来，来实现总线箝位异常的自恢复，在实际应用中，由于没有办法识别故障节点，所以实际的效果为隔离所有的节点，然后再利用内外总线状态均为空闲的情况下把节点和总线连接起来，无法再接入总线的节点即为故障节点。

针对总线出现的箝位异常，目前给出的解决方法中的前两种只能解决软故障，如果发生节点器件物理故障的情况，无法隔离故障节点，无法恢复阻塞的总线；第三种方法可以实现故障通信节点的隔离，但是需要隔离所有的节点，并且无法给出故障节点的位置。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决现有技术中的上述问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种总线箝位故障恢复系统和方法，以有效地识别并隔离引起箝位故障的工作节点。

根据本发明的一个方面，本发明实施例提供了一种总线工作节点的隔离装置，所述隔离装置设置在总线的工作节点中，并包括：隔离单元，所述隔离单元连接在所述总线与所述工作节点之间，用于将所述总线与所述工作节点进行连通或隔离；以及控制单元，所述控制单元检测经过所述隔离单元输出到所述工作节点的总线信号的工作状态，并根据所述检测工作状态控制所述隔离单元连接或隔离所述工作节点与所述总线。

根据本发明进一步的实施例，所述控制单元在检测所述总线信号在预定时间内保持为第一状态时，控制所述隔离单元隔离所述工作节点与所述总线。

根据本发明再一步的实施例，所述控制单元在隔离状态下检测所述总线信号转变为第二状态时，控制所述隔离单元连接所述工作节点与所述总线。所述控制单元在隔离状态下检测所述总线信号在预定时间内保持为第一状态时，控制所述隔离单元保持隔离所述工作节点与所述总线。所述第一状态为低电平或低阻，所述第二状态为高电平或高阻。

根据本发明进一步的实施例，所述隔离单元为复杂可编程逻辑器件。所述隔离单元为隔离器或缓冲器。所述控制单元为复杂可编程逻辑器件。

根据本发明进一步的实施例，所述总线为集成电路间互连总线I²C，所述总线信号包括数据线信号和/或时钟线信号。或者，所述总线为一线总线。