[发明专利]一种基于PCA9511芯片的IIC挂死的链路恢复电路及方法

说明书

本发明提供一种基于PCA9511芯片的IIC挂死的链路恢复电路及方法，包括：PCA9511芯片、取反电路和外部MOS管Q1，所述PCA9511芯片内部的IIC总线包括：时钟线；所述PCA9511芯片一端连接IIC总线的主机，且所述PCA9511芯片的另一端连接IIC总线的从机；所述PCA9511芯片设置有时钟线的输入、输出接口和就绪信号接口，所述取反电路一端连接就绪信号接口，所述取反电路的另一端连接外部MOS管Q1的G极；所述外部MOS管Q1的S极和D极分别与PCA9511芯片的时钟线的输入、输出接口连接。本发明，在发生IIC挂死后，在PCA9511芯片外部设置时钟线的通道，恢复连通主机和从机，方便主机在时钟线上发送9个CLOCK的方法进行故障修复。

技术领域

本发明属于IIC总线技术领域，具体涉及一种基于PCA9511芯片的IIC挂死的链路恢复电路及方法。

背景技术

PCA9511（全称为Hot swappable I2C-bus and SMBus bus buffer,一款芯片,热插拔型I2C与SMBus总线缓存器）只应用于热插拔IIC SLAVE 的场景，比如热插入某PCIE卡到正在正常运行的服务器上。因为热插拔将在PCIE卡与服务器之间的信号上造成可预见的短时间高脉冲，如果所插入的总线中 IIC主机与某IIC从机（IIC总线可以挂在多个从机）正在通信，此插入造成的高脉冲将扰乱正常通信的数据，导致数据错误。

当PCA9511 上电过程中，其“低压与初始化”电路（下文简称“UIC”）将数据线输入接口、数据线输出接口、时钟线输入接口、时钟线输出接口置为高阻态；则时钟线和数据线的上的开关均为开路；此时数据线输入接口与数据线输出接口内部开关为开路，时钟线输入接口 与时钟线输出接口内部开关为开路。随着供电电压爬升到满足芯片电压电平要求，即UIC的低压检测，并且芯片的使能接口变高,使用中，使能pin一般是直接上拉到供电电压的，然后UIC进入初始化阶段。此阶段内部的参考电压和预充电电路已经工作，阶段的最后步骤，总线“STOP BIT ANND BUS IDLE”检测开始，如果检测到STOP BIT或者BUS IDLE后，总线将数据线输入接口与数据线输出接口内部开关设为闭合，时钟线输入接口与时钟线输出接口内部开关设为闭合。除非发生芯片断电，否则此内部开发将一直处于闭合状态。在图2中：箭头处发生热拔事件，从机的时钟线突然消失，从机内部逻辑需要在每个时钟线的跳变沿上推新数据，时钟线消失导致从机没内逻辑没有跳变沿触发，从而从机维持一拍的数据不变。如果前一拍数据为低电平，则从机将一直将数据线拉低，造成总线挂死。

此种现象尤其在存储控制器中是很常见的，例如：

场景1：热拔插控制器，BBU在全程一直带电，则BBU将拉死其与MCU互联的IIC总线；

场景2：热插拔控制器，另一端控制器一直带电，则双控间交互的BMC IIC总线将挂死（存储控整机有2个控制器，双控制器之间互为镜像）；

遇到IIC总线发生挂死后，一般采用主机在SCL上发送9个CLOCK的方法修复。

但是当拔出IIC总线主机的过程中PCA9511也会一起拔出并掉电，并随IIC总线主机插入而一起再次上电，检测到总线从机一侧的数据线电平为低电平，PCA9511将一直不会打开其内部的开关。在这样的条件下，因主机与从机之间的链路是断开的，则9个CLOCK的修复方法将不能奏效，故障修复遇到困难。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种基于PCA9511芯片的IIC挂死的链路恢复电路及方法，以解决上述技术问题。