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《基于CPCI平台的热插拔技术及实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、《工业控制计算机》2007年20卷第8期21基于CPCI平台的热插拔技术及实现HotSwapTechnologyandImplementationBasedonCPCIPlatform何礼金雷(西南电子电信技术研究所上海分所,上海200434)摘要介绍了基于CPCI平台的热插拔技术及其实现,包括热插拔系统架构、系统模型、热插拔过程的控制,并且给出了实际的硬件接口和软件接口的设计。关键词:CPCI总线,热插拔,接口设计AbstractThispaperintroducesthehotswaptechnologyandimplementationbas
2、edonCPCIplatform,includinghotswapsystemarchitecture,systemmodel,andthecontrolofhotswapprocedure,alsopresentanactualdesignofhardwareandsoftwarein-terface.Keywords:CPCIbus,hotswap,interfacedesign具有模块化、易使用以及易维护等优点的CompactPCI产种不同的热插拔系统模型:品已经广泛应用于军事武器系统、航天工业、电信网络、CTI等基本热插拔模型(BasicH
3、otSwap):包含了最基本的热插多个领域,而在CompactPCI的各种技术中,尤以热插拔(Hot拔需求。该模型允许在系统运行过程中拔出或插入Compact-Swap)技术最为突出。热插拔最主要的目的在于:提供一种平PCI板卡,但必须由操作人员通过人机接口向操作系统发出控台,使得系统在不断电的前提下,周边卡甚至于系统卡可拔出或制命令才能实现,软件连接不能自动进行。插入,而不影响或破坏整个系统的正常工作。完全热插拔模型(FullHotSwap):在完全热插拔模式下的1热插拔系统软件连接是自动完成的,不需要人为的干预。1.1热插拔系统架构高可用性热插
4、拔模型(HighAvailability):高可用性热插拔热插拔系统的系统架构如图1所示:是以完全热插拔模型为基础建立的。它要求在系统卡和每个周边卡槽之间实现点对点RST#和隔离信号,这使系统可以自动隔离一个坏的板卡,始终处于运行状态,几乎没有故障。2热插拔过程完整的热插拔包括三个过程:1)物理连接过程:这是一个机械过程,分插入和拔出两种情况。物理连接过程从板卡插入开始,到短针BD_SEL#插入为止,物理断开过程反之。2)硬件连接过程:主要指的是与系统相连的硬件层的电气连接。该过程包括两个基本组成部分:电源总线部分(为系统电源总线提供保护,允许对板
5、卡进行初始化)和CPCI总线部分(允许按顺序地连接至CPCI总线或从其上断开)。图1热插拔系统架构3)软件连接过程:主要指的是与系统相连的软件层的连接。最底层的部分是可热插拔板卡所应支持的硬件设计,它必这些过程可以用一组状态来描述,如图2所示:须有一个可以控制板卡插拔状态及控制HotSwapLED的芯片,在板卡热插拔时能够发出ENUM#信号通知系统CPU卡。中间部分为CompactPCI的背板设计。CompactPCI总线的独特硬件接触界面有长短针的分别,在热插拔板卡时可以避免因为电源的不当输入而造成板卡损坏。此外,CompactPCI背板还提供了
6、ENUM#信号的传递接口,以便可使热插拔板卡和图2热插拔连接状态系统CPU卡进行通信。2.1硬件连接控制最上层为系统CPU卡所必须支持的部分,它必须具有一个通过对部分总线信号的控制实现对硬件连接过程的控制,可以知道板卡热插拔的接口(ENUM#),并且还必须有热插拔服这些信号在所有的热插拔板卡上的实现都是一致的,但是对于务程序负责板卡热插拔时的资源分配及卸载,否则即使CPU卡不同的热插拔系统模型,它们的实现在平台背板上是不同的。从可以确定任何的板卡插拔,操作者也无法正常使用该平台。三种热拔插模型的比较中可以看出,仅在高可用性热插拔系统1.2热插拔系统
7、模型中才有硬件连接控制,即在高可用性热插拔系统中如下信号可热插拔系统架构中包括了PICMG2.1R2.0标准定义的三以通过软件进行控制,但在另外两种热插拔系统中是非可控的。22基于CPCI平台的热插拔技术及实现2.1.1BD_SEL#信号3CPCI板卡的热插拔实现BD_SEL#是连接器上的一个短针,在板卡插入和拔出的过在基于CPCI平台的微波总线接收机中,我们已经实现了程中这个信号最后连接最先断开,这样保证了系统在所有信号CPCI板卡的热插拔。该系统中采用研华的MIC-3038A工控机都可靠连接后,板卡上的BD_SEL#才与背板相连。机箱和MIC-
8、3377/MCPU卡,系统支持完全热插拔,所以只有在没有硬件连接控制的系统中(如基本热插拔系统和完全热板卡的插拔需要人工手
