[发明专利]一种基于FPGA的多路KVM管理板

说明书

技术领域

本发明涉及服务器及KVM技术领域，具体涉及一种基于FPGA的多路KVM管理板。

背景技术

KVM是键盘(Keyboard)、显示器(Video)、鼠标(Mouse)的缩写。KVM技术的核心思想是：通过适当的键盘、鼠标、显示器的配置，实现系统和网络的集中管理；提高系统的可管理性，提高系统管理员的工作效率；节约机房的面积，降低网络工程和服务器系统的总体拥有成本；避免使用多显示器产生的辐射，营建健康环保的机房。利用KVM多主机切换系统，系统管理员可以通过一套键盘、鼠标、显示器在多个不同操作系统的主机或服务器之间进行切换并实施管理。

FPGA（Field－ProgrammableGateArray），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

KVM（KeyboardVideoMouse）管理系统在服务器中有着广泛的应用，传统的KVM管理板主要由单片机、键盘鼠标模块、视频模块等组成，为了实现KVM功能，整板需要的芯片数量较多，级联复杂，并且功耗较高，由于级联复杂造成延迟大，系统稳定性较差等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明针对现有KVM管理板芯片数量多、功耗高、稳定性较差等问题，提供一种基于FPGA的多路KVM管理板，具有功耗低，性能稳定，管理方便和维护简单等优点，可广泛应用于各种服务器的KVM管理系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于FPGA的多路KVM管理板，所述管理板结构包括FPGA、MAX4312、MAX4310、MAX4023，其中：

KVM管理板中视频的行场信号和I2C信号都由FPGA来控制，通过FPGA选择视频通道，最大可以支持八路选择；

由于VGA信号为模拟信号，而FPGA只能处理数字信号，所以FPGA外接MAX4312用于RGB选通，最大可以支持八路选择；

选通的信号输入到MAX4310进行RGB级联；

级联后的RGB信号输入到MAX4023进行OSD视频叠加；

叠加后的信号输出到显示器进行显示。

所述FPGA内部集成实现PS2键盘和鼠标的选择器功能、解析与封装功能，并外接MAX4999用于USB键盘和鼠标信号选择，最大可以支持八路选择。

所述FPGA内部集成USB部分的USBMAC功能，并外接USB1T11A作为USBPHY、USBMAC功能在FPGA内部实现。

本发明的有益效果为：

本发明针对现有KVM管理板芯片数量多、功耗高、稳定性较差等问题提出了一种基于FPGA的多路KVM管理板，该KVM管理板中视频的行场信号和I2C信号都由FPGA来控制，选用MAX4312、MAX4310、MAX4023分别用于RGB选通、级联和叠加，最大可以支持八路选择，键盘和鼠标可以支持USB和PS2两种方式，由于减少了芯片的使用和级联，所以大幅度降低了管理板功耗，提高了系统稳定性，该管理板具有功耗低，性能稳定，管理方便和维护简单等优点，可广泛应用于各种服务器的KVM管理系统。

附图说明

图1为本发明KVM管理板系统图。

具体实施方式

下面通过说明书附图，结合具体实施方式对本发明进一步说明：

实施例1：

如图1所示，一种基于FPGA的多路KVM管理板，所述管理板结构包括FPGA、MAX4312、MAX4310、MAX4023，其中：

KVM管理板中视频的行场信号和I2C信号都由FPGA来控制，通过FPGA选择视频通道，最大可以支持八路选择，

由于VGA信号为模拟信号，而FPGA只能处理数字信号，所以FPGA外接MAX4312用于RGB选通，最大可以支持八路选择；

选通的信号输入到MAX4310进行RGB级联；

级联后的RGB信号输入到MAX4023进行OSD视频叠加；

叠加后的信号输出到显示器进行显示。

其中：行场信号为：HsyncXn_in和VsyncXn_in；

I2C信号为：SCLXn_in和SDAXn_in，I2C总线由数据线SDA和时钟信号线SCL构成串行总线。

实施例2：