主板与背板的通信系统及其适用的服务器

技术领域

本发明涉及硬件设计技术领域，特别是涉及主板与背板的通信系统及其适用的服务器。

背景技术

I2C接口通信由于其占用pin脚少、简单实用等特点，为很多半导体厂商所采用，用作集成电路的管理、通信或编程接口。目前，很多公司的服务器系统几乎80％以上的管理接口都是采用的I2C通信。

在很多不同种类的计算机中，多块硬盘背板地址相同会占用较多的I2C接口。因主控制器的I2C接口有限，所以会不可避免地使用I2C_Switch选路芯片，如PCA9548(一路分八路的I2C_Switch选路芯片)、PCA9546(一路分四路的I2C_Switch选路芯片和I2C中继器)。然而，I2C_Switch选路芯片的使用无疑会占用PCB板的一部分面积，走线也会变多，电路成本也会相应变高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供主板与背板的通信系统及其适用的服务器，用于解决现有技术中的以上不足。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种主板与背板的通信系统，包括：所述主板与各所述背板之间通过总线连接；各所述背板分别设有自己的预设地址信息；所述主板每次在访问一目标背板时，根据所述目标背板的预设地址信息，通过所述总线对所述目标背板进行访问。

于本发明一实施例中，所述主板存储有各所述背板的身份标识信息与各所述背板的预设地址信息的一一对应关系；所述主板在访问一目标背板时，根据所述目标背板的身份标识信息查找对应的预设地址信息，以根据所述预设地址信息进行访问。

于本发明一实施例中，各所述背板的身份标识信息由各所述背板所连接的电缆的短接和悬空的组合状态而确定。

于本发明一实施例中，所述主板每次仅访问一块所述目标背板，在访问结束后再访问下一块所述目标背板。

于本发明一实施例中，所述主板与各所述背板之间通过总线连接的实现方式包括：所述主板的信号连接器通过总线分别与各所述背板的信号连接器连接。

于本发明一实施例中，各所述背板分别包括：输入输出扩展器，用于存储所述背板的预设地址信息。

于本发明一实施例中，各所述背板还分别包括：隔离开关，分别连接所述背板的信号连接器、所述背板的输入输出扩展器，以及各从设备；其中，所述主板在访问一所述目标背板时，将所述目标背板的预设地址信息发送至所述目标背板；所述目标背板的隔离开关将来自所述主板的预设地址信息与所述目标背板的输入输出扩展器存储的预设地址信息进行比对，并在比对结果为一致时打开开关，从而让所述主板能成功访问所述目标背板。

于本发明一实施例中，若所述隔离开关的比对结果为不一致，则保持开关的关闭状态，从而禁止所述主板访问所述目标背板。

于本发明一实施例中，所述主板在成功接收各所述从设备的数据后，令所述目标背板的输入输出扩展器关闭所述隔离开关。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种服务器，包括所述的主板与背板之间的通信系统。

如上所述，本发明的主板与背板的通信系统及其适用的服务器，具有以下有益效果：

1)让连接数量的选择变得更加灵活：

通用的I2C_Swich选路芯片一般是一路分四路或一路分八路，其它规格比如一路分二路、五路、七路等就没有，若实际连接的背板数量与四、八不相等时，会出现I2C_Swich选路芯片没有被充分利用，或需要多个I2C_Swich选路芯片的情况，从而造成资源浪费。如果采用本发明的技术方案，则可以根据实际连接背板的数量需求，实现一路I2C连接八个及以下任意个数的硬盘背板，从而让连接数量的选择灵活性更高。

2)让硬件设计变得更加通用：

传统的服务器上硬盘背板多，往往会采用PCA9548等I2C_Swich选路芯片，若硬件背板的数量不多，则会直接占用几个主板的I2C接口，如此造成很多项目在硬件设计上不统一，软件访问模式也不统一，主板通用性受影响。如果采用本发明的技术方案，主板就占用一路I2C接口，背板端的设计也是一致的，如此主板与背板的硬件设计就可以通用，在此基础上BMC(Baseboard Manager Controller，基板管理控制器)访问模式也可以统一起来。

3)让操作变得更加安全：

本发明通过增加enable使能位，只有地址选择正确且使能有效才可以访问对应的I2C设备，从而比传统的I2C_Swich选路芯片操作更安全。

4)节约板材，方便布局：

以Pokemon为例，主板上如果少用2个PCA9548的I2C_Swich选路芯片，加上周边的阻容器件，大概可以少用20个器件。如此，在节省硬件成本的同时，还可以节约很大一部分的PCB面积，不仅需要摆位的器件少了，而且多出了很多走线的空间，使其它走线更加方便，走线质量更高。

附图说明

图1显示为现有技术中主板与各背板之间的连接结构图。

图2显示为本发明的一实施例中主板与各背板之间的连接结构图。

图3显示为本发明的另一实施例中主板与各背板之间的连接结构图。

元件标号说明

10 主板

11 信号连接器

210～2n0 背板

211 信号连接器

212 隔离开关

213 输入输出扩展器

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，图1显示为现有技术中主板与各背板之间的连接结构图。

在图1所示的结构中，一主板通过一I2C_Switch选路芯片与八块背板相连接，具体的，主板的主I2C与位于主板的一I2C Switch选路芯片相连，该I2C Switch选路芯片在每条链路上连接有一信号连接器，每条链路上的信号连接器分别与一块背板的信号连接器通过Cable线相连，各背板的信号连接器分别通过I2C与背板的各从设备相连。

然而，由于该连接结构中，主板采用了一分八路的I2C_Switch选路芯片，且主板上用于连接每块背板的信号连接器多达八个，在加上周边的阻容器件，导致这种实现主板与背板连接的方式会占用PCB板的一部分摆放空间，且走线也会变多，电路成本也会相应变高。

鉴于现有技术中的诸多不足，本申请提出新型的主板与背板之间的通信连接方案。

如图2所示，本实施例提供一种主板与背板的通信系统。在本通信系统中，主板与各背板之间通过总线连接，其中，各所述背板分别设有自己的预设地址信息，所述主板每次在访问其中一块目标背板时，根据所述目标背板的预设地址信息，通过所述总线对所述目标背板进行访问。

详细而言，所述主板存储有各所述背板的身份标识信息与各所述背板的预设地址信息的一一对应关系，如以列表的形式存储每个背板的ID号及每个ID号对应的预设地址信息，每个背板的预设地址信息均不相同。所述主板在访问一目标背板时，根据所述目标背板的身份标识信息查找对应的预设地址信息，如根据目标背板的ID号查找对应的预设地址信息，以根据所述预设地址信息访问所述目标背板。

在一实施例中，各所述背板的身份标识信息由各所述背板所连接的电缆的短接和悬空的组合状态而确定。

详细而言，Cable线的短接状态被认为是低电平，用“0”表示，而悬空状态被认为是高电平，用“1”表示。比如，假设一主板需要与四块背板相连，则第一块背板的ID可设为“01”，第二块背板的ID可设为“10”，第三块背板的ID可设为“11”，第四块背板的ID可设为“00”。

在一实施例中，如图3所示，主板10与各背板210～2n0之间通过总线连接的实现方式具体为：主板10的信号连接器11通过一路总线分别与各背板210～2n0的信号连接器相连接。

较佳的，每块背板除了包括信号连接器之外，还包括：输入输出扩展器(General-purpose input/output expander)、隔离开关。输入输出扩展器用于存储背板的预设地址信息。对于每块背板，其隔离开关分别连接背板的信号连接器、背板的输入输出扩展器，以及各从设备。

所述主板每次仅访问一块所述目标背板，在访问结束后再访问下一块所述目标背板，而不是同时访问每块背板。所述主板在访问一所述目标背板时，将所述目标背板的预设地址信息发送至所述目标背板；所述目标背板的隔离开关将来自所述主板的预设地址信息与所述目标背板的输入输出扩展器存储的预设地址信息进行比对，并在比对结果为一致时打开开关，从而让所述主板能成功访问所述目标背板，以获取所述目标背板的从设备的相关数据，此时，其它背板由于未打开其隔离开关，这样就没有链路上的stub树桩产生。当然，若所述隔离开关的比对结果为不一致，则保持开关的关闭状态，从而禁止所述主板访问所述目标背板。

在一实施例中，所述主板在成功接收各所述从设备的数据后，所述目标背板的输入输出扩展器的enable脚失效，从而令所述目标背板的输入输出扩展器关闭所述隔离开关，进而结束此次访问。

本发明通过硬件设计实现了单路I2C连接多块背板的技术，具有较为可观的经济价值。以Pokemon服务器为例，在Pokemon服务器上，七块硬件背板和其它小板卡使用PCA9548的I2C_Switch选路芯片的用量为两个，加上周边的阻容配置，用于实现主板与背板连接的硬件成本价格大概在10元左右。如果采用本发明的通过硬件设计实现单路I2C挂多个背板的实现方案来取代I2C_Switch选路芯片，则大概可以节省的成本为产量×10元。

除此之外，本申请还提供一种服务器，包括如上任一实施例介绍的主板与背板之间的通信系统，于此不再重复赘述。

综上，本发明的主板与背板的通信系统及其适用的服务器，通过硬件设计实现了单路I2C连接多块背板的技术，仅占用主板的一个I2C接口就能通过总线访问连接的背板。每块背板具有与其它背板不相同的地址，主板根据地址一次打开一块背板的隔离开关，从而每次只访问一块背板，访问结束后该背板的隔离开关会关闭，具有操作安全、硬件成本低等诸多优点，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。