專(zhuān)利名稱(chēng)：一種設(shè)備管理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域，尤其是在計(jì)算機(jī)通信設(shè)備中管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備中，具有I2C總線(xiàn)接口的設(shè)備應(yīng)用越來(lái)越多。所述I2C總線(xiàn)由兩根線(xiàn)組成，一根串行時(shí)鐘線(xiàn)(SCL)和一根串行數(shù)據(jù)線(xiàn)(SDA)，I2C總線(xiàn)系統(tǒng)由主控CPU控制，所有的受控設(shè)備都掛接在這條線(xiàn)上，因此I2C總線(xiàn)接口具有信號(hào)線(xiàn)少，操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
I2C總線(xiàn)方式依靠不同的設(shè)備地址來(lái)區(qū)分設(shè)備，I2C總線(xiàn)上掛接的每個(gè)設(shè)備都有唯一的地址；并且CPU通過(guò)I2C總線(xiàn)發(fā)送的串行數(shù)據(jù)中，第一部分為傳送起始信號(hào)；第二部分為受控電路的地址；第三部分是讀/寫(xiě)位，用于指示被控IC的工作方式是接收還是發(fā)送；第四部分為傳送的數(shù)據(jù)。進(jìn)而，I2C總線(xiàn)上的所有被控設(shè)備都會(huì)將CPU發(fā)出的位于起始信號(hào)后面的地址與自己的地址相比較，如果兩者相同，則該被控設(shè)備認(rèn)為自己被CPU選中，進(jìn)而接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。I2C總線(xiàn)連接的主控CPU與各被控設(shè)備間實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，即主控CPU可以向被控設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，被控設(shè)備也可向主控CPU回傳數(shù)據(jù)，但被控設(shè)備是接收還是發(fā)送數(shù)據(jù)，則由主控CPU控制。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常用的管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)，由圖可知，通常為每個(gè)被控設(shè)備提供一個(gè)I2C接口，并以串行的辦法將主設(shè)備與各個(gè)從設(shè)備連接，系統(tǒng)控制或CPU對(duì)每個(gè)接口分別進(jìn)行操作，即根據(jù)不同I2C地址訪(fǎng)問(wèn)各被控設(shè)備。該系統(tǒng)的缺陷在于I2C接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)和時(shí)鐘線(xiàn)均以串聯(lián)方式連接，若被控設(shè)備超過(guò)主控CPU允許的負(fù)載能力，則電路的可靠性將會(huì)下降；同時(shí)，總線(xiàn)上各個(gè)I2C設(shè)備的地址必須不同，否則會(huì)產(chǎn)生地址沖突。
實(shí)際中，有些設(shè)備的地址固化在芯片內(nèi)部，使用時(shí)無(wú)法重新進(jìn)行地址的配置。例如小封裝可插拔光模塊(SFP，Small Form-Factor Pluggable)的I2C設(shè)備地址已由制造商固定為“000”，無(wú)法由外部設(shè)定。這種情況下，使用可編程邏輯設(shè)計(jì)多路選擇器(DEMUX)，對(duì)I2C主控CPU時(shí)鐘進(jìn)行分配，分配到制定訪(fǎng)問(wèn)的受控設(shè)備，以避免訪(fǎng)問(wèn)沖突，具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。該系統(tǒng)的缺陷在于該系統(tǒng)雖然可以分別尋址I2C地址相同的設(shè)備，并且對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行了分別的驅(qū)動(dòng)，但因?yàn)閿?shù)據(jù)線(xiàn)仍采取了串聯(lián)的形式，主控CPU負(fù)載能力同樣受到很大限制；因此，一種既能同時(shí)管理多個(gè)I2C地址相同的設(shè)備，同時(shí)具有相當(dāng)驅(qū)動(dòng)能力的設(shè)計(jì)方案亟待提出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能同時(shí)管理多個(gè)I2C地址相同的設(shè)備，同時(shí)又具有較好的驅(qū)動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)多I2C設(shè)備的操控；相應(yīng)的本發(fā)明還提供了一種設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)，包括I2C主設(shè)備、CPU、I2C從設(shè)備、多路選擇器、單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)以及譯碼器，其中所述多路選擇器接收I2C主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)CPU的控制信號(hào)選擇輸出接口進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)輸出；所述譯碼器的每個(gè)輸出接口與一單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制端連接，譯碼器獲取CPU的控制信號(hào)，控制雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/閉合；所述單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的第一輸入/輸出端與所述I2C主設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；I2C從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)連接到多路選擇器的輸出接口，I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的第二輸入/輸出端，并且，連接到多路選擇器同一輸出接口的I2C從設(shè)備連接到不同的單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)。
上述系統(tǒng)基礎(chǔ)上，所述多路選擇器可選用8路輸出選擇器；所述譯碼器可選用3-8線(xiàn)譯碼器。
一種管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)，包括I2C主設(shè)備、CPU、I2C從設(shè)備、多路選擇器、多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)，其中所述多路選擇器接收I2C主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)CPU的控制信號(hào)選擇輸出接口進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)輸出；I2C從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)連接到多路選擇器確定的輸出接口，I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)確定的輸出接口，并且，連接到多路選擇器同一輸出接口的I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)的不同輸出接口；多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)的輸入接口與所述I2C主設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；并且，多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)獲取CPU的控制信號(hào)，選擇多個(gè)輸出接口中的一個(gè)與輸入接口實(shí)現(xiàn)傳輸通路。
上述系統(tǒng)基礎(chǔ)上，所述多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)可選用8選1雙向模擬開(kāi)關(guān)。
本發(fā)明還提供了一種設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)方法，用于實(shí)現(xiàn)主設(shè)備對(duì)多個(gè)從設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)。將從設(shè)備邏輯劃分為M行N列，預(yù)置從設(shè)備地址以標(biāo)識(shí)該從設(shè)備所在行/列節(jié)點(diǎn)位置；第一選通單元將主設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)發(fā)送至確定的從設(shè)備行，第二選通單元將主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送到確定的從設(shè)備列，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備對(duì)所述確定行與確定列節(jié)點(diǎn)上從設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)。
所述第一選通單元發(fā)送主設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)的方法可以為第一選通單元中的譯碼器獲取控制信號(hào)后控制與譯碼器輸出通道連接的單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/閉合，若所述單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，則主設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)通過(guò)該雙向模擬開(kāi)關(guān)發(fā)送到確定行的從設(shè)備。
所述第一選通單元發(fā)送主設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)的方法還可以為第一選通單元中的多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)獲取主設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)，并根據(jù)CPU(中央處理器)提供的控制信號(hào)選擇確定的輸出通道將所述訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)發(fā)送到確定行的從設(shè)備。
所述第二選通單元發(fā)送主設(shè)備時(shí)鐘信號(hào)的方法具體為第二選通單元中的多路選擇器獲取主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)選擇確定的輸出通道將所述主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送到確定列的從設(shè)備。
以上技術(shù)方案可以看出，在本發(fā)明中，對(duì)于從設(shè)備的管理引入了行/列地址和矩陣式管理的思想。一方面，即使在從設(shè)備芯片內(nèi)部已經(jīng)固化了地址使得從設(shè)備之間存在相同地情況下，本發(fā)明中可以根據(jù)唯一的行/列地址訪(fǎng)問(wèn)到各從設(shè)備。另一方面，由于本發(fā)明中，提供了多路選擇器對(duì)時(shí)鐘分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)采用雙向模擬開(kāi)關(guān)與譯碼器的組合(或多選一雙向模擬開(kāi)關(guān))對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分別驅(qū)動(dòng)，使得在主設(shè)備接口滿(mǎn)足一定通信速率的前提下，本發(fā)明提供的系統(tǒng)可將更多的從設(shè)備連接到主設(shè)備，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備對(duì)該些從設(shè)備的操控；因此，本發(fā)明對(duì)主設(shè)備驅(qū)動(dòng)能力實(shí)現(xiàn)了較大的擴(kuò)展，主設(shè)備可驅(qū)動(dòng)的從設(shè)備數(shù)躍升為雙向模擬開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)能力以及多路輸出選擇器每一路驅(qū)動(dòng)能力的乘積(至少64以上)。本發(fā)明應(yīng)用與I2C設(shè)備的管理時(shí)，上述有益效果更加明顯。
綜上所述，本發(fā)明的設(shè)備管理系統(tǒng)和方法是一種既能管理多個(gè)I2C地址相同的設(shè)備，同時(shí)掛負(fù)載能夠超過(guò)50個(gè)設(shè)備的技術(shù)方案，能夠應(yīng)用于高密度全SFP光口以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)計(jì)等需要同時(shí)管理多個(gè)I2C設(shè)備的場(chǎng)合；并且電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本較低。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常用的管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明原理圖；圖4所示為多路輸出選擇器的邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖5為單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的思想是提供一種實(shí)現(xiàn)I2C主設(shè)備接口連接I2C從設(shè)備的系統(tǒng)，即在I2C主設(shè)備接口與從設(shè)備(如SFP)之間插入一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使一個(gè)I2C主設(shè)備接口可訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)I2C從設(shè)備，然而本發(fā)明并不具體限定主設(shè)備接口的實(shí)現(xiàn)方式，即主設(shè)備如何實(shí)現(xiàn)對(duì)從設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00410009102.6，發(fā)明名稱(chēng)為“在通信設(shè)備中操作多個(gè)I2C從設(shè)備的裝置及其方法”的申請(qǐng)文件中公開(kāi)了一種主設(shè)備接口的實(shí)現(xiàn)方式，以及通過(guò)該主設(shè)備接口實(shí)現(xiàn)對(duì)從設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可將該技術(shù)方案與本發(fā)明結(jié)合使用，將該技術(shù)方案中的裝置放在本發(fā)明所述系統(tǒng)的前端，進(jìn)行I2C設(shè)備驅(qū)動(dòng)數(shù)量的擴(kuò)充；或者本領(lǐng)域技術(shù)人員將本發(fā)明單獨(dú)使用，既能同時(shí)管理多個(gè)I2C地址相同的設(shè)備，同時(shí)又具有較好的驅(qū)動(dòng)能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多I2C設(shè)備的操控。
基于上述思想，本發(fā)明的核心在于，所述管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)包括I2C主設(shè)備，CPU，I2C從設(shè)備，多路選擇器、雙向模擬開(kāi)關(guān)以及譯碼器。其中多路選擇器接收I2C主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)CPU的控制信號(hào)選擇輸出接口進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)輸出；所述譯碼器的每個(gè)輸出接口與一雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制端連接，譯碼器獲取CPU的控制信號(hào)，控制雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/閉合；所述雙向模擬開(kāi)關(guān)的第一輸入/輸出端與所述I2C主設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；I2C從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)連接到多路選擇器的輸出接口，I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到雙向模擬開(kāi)關(guān)的第二輸入/輸出端，并且，連接到多路選擇器同一輸出接口的I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)與不同的雙向模擬開(kāi)關(guān)連接。
結(jié)合上述發(fā)明思想，具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式。
圖3為本發(fā)明原理圖。參照該圖，無(wú)論I2C從設(shè)備地址是否相同，都可以將其矩陣化。由于I2C設(shè)備僅有數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)，因而，本實(shí)施例中將矩陣橫向定義為數(shù)據(jù)信號(hào)列，縱向定義為時(shí)鐘信號(hào)列(矩陣橫向與縱向人為定義，因此本發(fā)明中同樣可將矩陣橫向定義為時(shí)鐘信號(hào)列，矩陣縱向定義為數(shù)據(jù)信號(hào)列)；需要注意的是，矩陣中的設(shè)備都是從設(shè)備，而主設(shè)備是主動(dòng)提供時(shí)鐘并讀寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)從設(shè)備的，因此不在矩陣中。
參照?qǐng)D3，該圖所示為8×8矩陣，圖中，斜線(xiàn)表示矩陣上各個(gè)節(jié)點(diǎn)，所有從設(shè)備分別對(duì)應(yīng)于矩陣中確定的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而該設(shè)備擁有對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)處的地址；只有同時(shí)選中對(duì)應(yīng)確定節(jié)點(diǎn)上從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)/數(shù)據(jù)線(xiàn)時(shí)，主設(shè)備才能訪(fǎng)問(wèn)到該從設(shè)備。例如位于第3行第4列的從設(shè)備，需要提供I2C_DATA2和I2C_CLK3，主設(shè)備就可以訪(fǎng)問(wèn)并唯一的訪(fǎng)問(wèn)到該設(shè)備。
以下說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)對(duì)I2C主設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的分配。
時(shí)鐘信號(hào)的分配由于I2C總線(xiàn)中時(shí)鐘信號(hào)是單向的，因此，可以選用現(xiàn)有的多路輸出選擇器(DEMUX)，或者為了更加方便靈活，也可利用可編程邏輯設(shè)計(jì)多路輸出選擇模塊。
圖4所示為多路輸出選擇器的邏輯結(jié)構(gòu)圖。如圖，多路輸出選擇器的通道數(shù)即為上述矩陣中的列數(shù)(以上文定義列代表時(shí)鐘信號(hào)為例)，即多路輸出選擇器的輸出通道對(duì)應(yīng)矩陣的列。例如對(duì)應(yīng)于8個(gè)時(shí)鐘列的矩陣，選用8路的多路輸出選擇器，如圖4所示的8路選擇器，共有1個(gè)輸入端，8個(gè)輸出端提供8路輸出，以及3位控制信號(hào)；將該選擇器的輸入端與主設(shè)備I2C接口的時(shí)鐘線(xiàn)連接，以獲取I2C主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，選擇器的8個(gè)輸出端分別作為各列I2C時(shí)鐘的輸出；并且，該選擇器獲取來(lái)自CPU的3位控制信號(hào)，當(dāng)3位控制信號(hào)在二進(jìn)制000-111變化時(shí)，輸入時(shí)鐘信號(hào)對(duì)應(yīng)通過(guò)1-8輸出通道輸出，提供作為矩陣1-8時(shí)鐘列(000-1、001-2、010-3、011-4、100-5、101-6、110-7、111-8)。
數(shù)據(jù)信號(hào)的分配由于I2C總線(xiàn)中數(shù)據(jù)信號(hào)是雙向的，而在可編程邏輯芯片中，對(duì)雙向信號(hào)做選擇切換非常困難，因此需要應(yīng)用現(xiàn)有的雙向模擬開(kāi)關(guān)器件。例如仙童公司的NC7SZ66M5，就是一種單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)器件。如圖5可知，當(dāng)SE為低電平時(shí)，該雙向模擬開(kāi)關(guān)器件關(guān)閉，輸入/輸出A和B之間阻斷，SE為高電平時(shí)，雙向模擬開(kāi)關(guān)器件開(kāi)啟，輸入/輸出A和B之間形成通路，數(shù)據(jù)信號(hào)可由A到B，也可由B到A。
將所有單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的一輸入/輸出端(A或B中任一端)串聯(lián)，并與主設(shè)備I2C接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；將模擬開(kāi)關(guān)的另一端與矩陣上確定行中的從設(shè)備I2C接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，即每個(gè)單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)矩陣的行(上文定義行代表數(shù)據(jù)信號(hào)，即為數(shù)據(jù)行)。并且，連接到多路選擇器同一輸出端的I2C從設(shè)備與不同的單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)連接。參照?qǐng)D6，該圖為本發(fā)明實(shí)施例的邏輯結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，從設(shè)備2、10、18連接到多路選擇器的同一個(gè)時(shí)鐘輸出端SCL1，并且，所述從設(shè)備分別連接到不同的雙向模擬開(kāi)關(guān)上；如圖，從設(shè)備2、10、18均在矩陣中相同的列(均與時(shí)鐘輸出SCL1連接)，但分別在矩陣中的不同行，即從設(shè)備2連接到數(shù)據(jù)行SDA1的雙向模擬開(kāi)關(guān)上，從設(shè)備10連接到數(shù)據(jù)行SDA3的雙向模擬開(kāi)關(guān)上，從設(shè)備18連接到數(shù)據(jù)行SDA5的雙向模擬開(kāi)關(guān)上。同理，連接到所述多路選擇器同意時(shí)鐘輸出端SCL3的從設(shè)備4、12、20分別連接到數(shù)據(jù)行SDA1、SDA3、SDA5的雙向模擬開(kāi)關(guān)上。相應(yīng)的，該連接方式同樣可表述為連接到同一數(shù)據(jù)行雙向模擬開(kāi)關(guān)的從設(shè)備與多路選擇器不同的時(shí)鐘輸出端連接。如圖，從設(shè)備2、4、6、8均連接到同一數(shù)據(jù)行SDA1的雙向模擬開(kāi)關(guān)上，且從設(shè)備2、4、6、8分別連接到多路選擇器時(shí)鐘輸出端SCL1、SCL3、SCL5、SCL7。
在所述雙向模擬開(kāi)關(guān)與從設(shè)備與主設(shè)備連接結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，使用現(xiàn)有的譯碼器或可變成邏輯芯片設(shè)計(jì)的譯碼器，控制各雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/關(guān)閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)I2C主設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)的分配。其具體方式為譯碼器接收CPU的控制信號(hào)，并且，譯碼器的各輸出通道分別連接各雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制接口(SE)，即譯碼器輸出通道數(shù)與所述雙向模擬開(kāi)關(guān)數(shù)對(duì)應(yīng)，進(jìn)而，譯碼器輸出通道的數(shù)量決定了矩陣行數(shù)。例如3-8線(xiàn)譯碼器可通過(guò)8各輸出通道控制8個(gè)雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/關(guān)閉，進(jìn)而控制8行數(shù)據(jù)信號(hào)的分配。
由上述本發(fā)明的邏輯結(jié)構(gòu)可知，所述多路選擇器的通道數(shù)和所述譯碼器的通道數(shù)是決定I2C主設(shè)備所能操控的從設(shè)備數(shù)的主要決定因素。若某系統(tǒng)中使用了8路輸出選擇器和3-8線(xiàn)譯碼器，則該管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)理論上可實(shí)現(xiàn)I2C主設(shè)備對(duì)64個(gè)從設(shè)備的操控。
圖7為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。參照該圖可知本發(fā)明應(yīng)用于I2C設(shè)備管理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖示中包括主設(shè)備、CPU、3-8譯碼器、8路選擇器、雙向模擬開(kāi)關(guān)，以及從設(shè)備(圖中以71所標(biāo)識(shí)虛線(xiàn)范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)代表從設(shè)備)。其中，8路選擇器獲取主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)I2C_CLK，8路選擇器的A0、A1、A2獲取CPU的控制信號(hào)，控制各輸出通道(I2C_CLK0至I2C_CLK7)時(shí)鐘信號(hào)的輸出，每路輸出通道與矩陣確定列中所有從設(shè)備I2C接口的時(shí)鐘線(xiàn)連接，亦即將確定列中所有從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)串連，并連接到選擇器的某一時(shí)鐘輸出通道；3-8譯碼器的B0、B1、B2獲取CPU的控制信號(hào)，控制譯碼器8路輸出通道(OUT_0至OUT_7)控制信號(hào)的輸出；如圖，3-8譯碼器的每個(gè)輸出通道與一個(gè)雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制接口SE連接，使得譯碼器在獲取CPU的控制信號(hào)后可通過(guò)8個(gè)輸出通道分別控制8個(gè)雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/閉合；所述雙向模擬開(kāi)關(guān)的一輸入/輸出端(圖中標(biāo)識(shí)為A)與主設(shè)備I2C接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，即各雙向模擬開(kāi)關(guān)的一端串連，并連接到主設(shè)備I2C接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)；雙向模擬開(kāi)關(guān)的另一輸入/輸出端(圖中標(biāo)識(shí)為B)與矩陣中確定行中所有從設(shè)備I2C接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，亦即將確定行中所有從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)串連，并連接到某一雙向模擬開(kāi)關(guān)輸入輸出端。通過(guò)如圖所示的系統(tǒng)，主設(shè)備可實(shí)現(xiàn)對(duì)71所標(biāo)識(shí)的虛線(xiàn)范圍內(nèi)矩陣化從設(shè)備的管理(圖中以圓圈標(biāo)識(shí)矩陣各節(jié)點(diǎn)上的從設(shè)備)，當(dāng)主設(shè)備同時(shí)選中對(duì)應(yīng)確定節(jié)點(diǎn)上從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)/數(shù)據(jù)線(xiàn)時(shí)，主設(shè)備即可訪(fǎng)問(wèn)到該從設(shè)備。
本發(fā)明還提供了一種管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的核心在于，所述管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)包括I2C主設(shè)備，CPU，I2C從設(shè)備，還包括多路選擇器、多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)。其中所述多路選擇器接收I2C主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)CPU的控制信號(hào)選擇輸出接口進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)輸出；I2C從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)連接到多路選擇器確定的輸出接口，I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)確定的輸出接口，并且，連接到多路選擇器同一輸出接口的I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)的不同輸出接口；多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)的輸入接口與所述I2C主設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；并且，多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)獲取CPU的控制信號(hào)，選擇多個(gè)輸出接口中的一個(gè)與輸入接口實(shí)現(xiàn)傳輸通路。
該系統(tǒng)與第一系統(tǒng)的區(qū)別在于用現(xiàn)有技術(shù)中的多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)替代了第一系統(tǒng)中譯碼器與單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的組合。
在上述兩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在實(shí)現(xiàn)主設(shè)備對(duì)各從設(shè)備的操控之前，需要對(duì)每個(gè)從設(shè)備進(jìn)行編址。仍以上述8×8矩陣為例，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行編址時(shí)，將行地址在前，列地址在后。例如在該8×8的矩陣中，位于第3行第4列的設(shè)備，它的地址為(3，4)，轉(zhuǎn)換為4位二進(jìn)制為(0011，0100)，將該節(jié)點(diǎn)設(shè)備地址整合為一個(gè)字節(jié)表示8’b00110100。然而，由于所述多路輸出選擇器與譯碼器等邏輯器件的控制信號(hào)地址信息從000開(kāi)始，因而所述第3行第4列的設(shè)備實(shí)際對(duì)應(yīng)的地址信息為00100011。同理，對(duì)所有從設(shè)備進(jìn)行編址，建立各從設(shè)備與該設(shè)備所在節(jié)點(diǎn)地址信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，該些地址信息由主設(shè)備的地址信號(hào)線(xiàn)來(lái)控制實(shí)現(xiàn)。
舉例若某以太網(wǎng)交換機(jī)需要對(duì)24個(gè)百兆SFP模塊和兩個(gè)千兆SFP模塊進(jìn)行管理，分別讀取這些模塊的信息，其邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖6所示，將時(shí)鐘信號(hào)分為8列，數(shù)據(jù)信號(hào)分為7行，則各個(gè)模塊對(duì)應(yīng)的矩陣行/列地址參照下表(序號(hào)1對(duì)應(yīng)圖6中的1設(shè)備，依此類(lèi)推。前三位為行地址，后三位為列地址)。


由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明以矩陣式方案實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)相同或不同類(lèi)型的I2C設(shè)備進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)控制，同時(shí)解決了因主設(shè)備芯片固有驅(qū)動(dòng)能力導(dǎo)致管理從設(shè)備數(shù)量受限的問(wèn)題。
本發(fā)明還提供了一種設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)方法，用于實(shí)現(xiàn)主設(shè)備對(duì)多個(gè)從設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)。
該方法具體為將從設(shè)備邏輯劃分為M行N列，即構(gòu)成了M*N的從設(shè)備矩陣；預(yù)置從設(shè)備地址以標(biāo)識(shí)該從設(shè)備所在行/列節(jié)點(diǎn)位置，如通過(guò)二進(jìn)制編碼標(biāo)識(shí)確定從設(shè)備所在的第H行第L列；第一選通單元將主設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)發(fā)送至確定的從設(shè)備行，即選通第H行從設(shè)備；第二選通單元將主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送到確定的從設(shè)備列，即選通第L列從設(shè)備，進(jìn)而，位于第L行第H列的從設(shè)備被選通，從而實(shí)現(xiàn)了主設(shè)備對(duì)所述確定行與確定列節(jié)點(diǎn)(H，L)上從設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)。(其中M、N為大于1的正整數(shù)；L為小于等于M的正整數(shù)；H為小于等于N的正整數(shù))。
下面具體說(shuō)明所述第一選通單元與第二選通單元實(shí)現(xiàn)信號(hào)分配的方法。所述第一選通單元可采用譯碼器，該譯碼器在控制信號(hào)的控制下，選擇將主設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)發(fā)送到矩陣中確定的從設(shè)備行；所述第二選通單元可采用多路選擇器，在控制信號(hào)的控制下，將主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送到矩陣確定的從設(shè)備列。
進(jìn)而，當(dāng)上述方法應(yīng)用于I2C從設(shè)備的管理時(shí)，由于所述I2C主設(shè)備與從設(shè)備之間數(shù)據(jù)是雙向的，因而所述第一選通單元可采用譯碼器與單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)組合的方式，具體方法為譯碼器的每個(gè)輸出通道與一個(gè)雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制接口SE連接，使得譯碼器在獲取CPU的控制信號(hào)后可控制各雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/閉合；所述雙向模擬開(kāi)關(guān)的一輸入/輸出端與主設(shè)備I2C接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，即各雙向模擬開(kāi)關(guān)的一端串連，并連接到主設(shè)備I2C接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)；雙向模擬開(kāi)關(guān)的另一輸入輸出端與矩陣中確定行中所有從設(shè)備I2C接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，亦即將確定行中所有從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)串連，并連接到某一雙向模擬開(kāi)關(guān)輸入輸出端。
或者，除上述方法之外，所述第一選通單元發(fā)送主設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)的方法還可以為第一選通單元中采用多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)獲取主設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)，并根據(jù)CPU(中央處理器)提供的控制信號(hào)選擇確定的輸出通道將所述訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)發(fā)送到確定行的從設(shè)備。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)及一種設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備管理系統(tǒng)，包括主設(shè)備、CPU、從設(shè)備，其特征在于還包括多路選擇器、單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)以及譯碼器，所述多路選擇器接收主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)CPU的控制信號(hào)選擇輸出接口進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)輸出；所述譯碼器的每個(gè)輸出接口與一單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制端連接，譯碼器獲取CPU的控制信號(hào)，控制雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/閉合；所述單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的第一輸入/輸出端與所述主設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)連接到多路選擇器的輸出接口，從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的第二輸入/輸出端，并且，連接到多路選擇器同一輸出接口的從設(shè)備連接到不同的單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備管理系統(tǒng)，其特征在于所述主設(shè)備為I2C設(shè)備，所述從設(shè)備為I2C設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備管理系統(tǒng)，其特征在于所述多路選擇器為8路輸出選擇器。
4.如權(quán)利要求1至3其中之一所述的設(shè)備管理系統(tǒng)，其特征在于所述譯碼器為3-8線(xiàn)譯碼器。
5.一種管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)，包括I2C主設(shè)備、CPU、I2C從設(shè)備，其特征在于還包括多路選擇器、多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)；所述多路選擇器接收I2C主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)CPU的控制信號(hào)選擇輸出接口進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)輸出；I2C從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)連接到多路選擇器確定的輸出接口，I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)確定的輸出接口，并且，連接到多路選擇器同一輸出接口的I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)的不同輸出接口；多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)的輸入接口與所述I2C主設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；并且，多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)獲取CPU的控制信號(hào)，選擇多個(gè)輸出接口中的一個(gè)與輸入接口實(shí)現(xiàn)傳輸通路。
6.如權(quán)利要求4所述的管理I2C設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于所述多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)為8選1雙向模擬開(kāi)關(guān)。
7.一種設(shè)備的管理方法，用于實(shí)現(xiàn)主設(shè)備對(duì)多個(gè)從設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)，其特征在于將從設(shè)備邏輯劃分為M行N列，預(yù)置從設(shè)備地址以標(biāo)識(shí)該從設(shè)備所在行/列節(jié)點(diǎn)位置；第一選通單元將主設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)發(fā)送至確定行的從設(shè)備，第二選通單元將主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送到確定的從設(shè)備列，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備對(duì)所述確定行與確定列節(jié)點(diǎn)上從設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備的管理方法，其特征在于，所述第一選通單元發(fā)送主設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)的方法具體為第一選通單元中的譯碼器獲取控制信號(hào)后控制與譯碼器輸出通道連接的單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/閉合，若所述單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，則主設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)通過(guò)該雙向模擬開(kāi)關(guān)發(fā)送到確定行的從設(shè)備。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備的管理方法，其特征在于，所述第一選通單元發(fā)送主設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)的方法具體為第一選通單元中的多選一雙向模擬開(kāi)關(guān)獲取主設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)，并根據(jù)CPU(中央處理器)提供的控制信號(hào)選擇確定的輸出通道將所述訪(fǎng)問(wèn)控制信號(hào)發(fā)送到確定行的從設(shè)備。
10.如權(quán)利要求7或8或9所述的設(shè)備的管理方法，其特征在于所述第二選通單元發(fā)送主設(shè)備時(shí)鐘信號(hào)的方法具體為第二選通單元中的多路選擇器獲取主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)選擇確定的輸出通道將所述主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送到確定列的從設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及設(shè)備管理系統(tǒng)及方法。包括I2C主設(shè)備、CPU、I2C從設(shè)備、多路選擇器、單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)以及譯碼器；多路選擇器接收I2C主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)CPU的控制信號(hào)選擇輸出接口進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)輸出；所述譯碼器的每個(gè)輸出接口與一單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制端連接，譯碼器獲取CPU的控制信號(hào)，控制雙向模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/閉合；所述單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的第一輸入/輸出端與所述I2C主設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接；I2C從設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)連接到多路選擇器的輸出接口，I2C從設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)的第二輸入/輸出端，并且，連接到多路選擇器同一輸出接口的I2C從設(shè)備連接到不同的單通道雙向模擬開(kāi)關(guān)。本發(fā)明可管理多個(gè)地址相同的設(shè)備，且提高了主設(shè)備驅(qū)動(dòng)能力。
文檔編號(hào)G06F13/42GK1731383SQ200510093450
公開(kāi)日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2005年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月29日
發(fā)明者沈明, 戴科, 洪建明 申請(qǐng)人:杭州華為三康技術(shù)有限公司