嵌入式计算模块转接电路、载板系统和服务器转让专利

申请号 : CN202311093173.8

文献号 : CN116841373B

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相似专利:

发明人 : 张晶威陈三霞刘铁军韩大峰

申请人 : 苏州浪潮智能科技有限公司

摘要 :

本发明提供一种嵌入式计算模块转接电路、载板系统和服务器,属于计算机技术领域,所述嵌入式计算模块转接电路包括:第一供电转换模块和触发控制模块;第一供电转换模块的输入端与供电电源线电连接,第一供电转换模块的电源输出端与嵌入式计算模块的电源端电连接;触发控制模块的电源端与待机电源线电连接,触发控制模块的第一输出端与电源控制线电连接,触发控制模块的第二输出端与嵌入式计算模块的启动控制端口电连接。通过触发控制模块监测电源按钮触发信号以及第一供电转换模块的供电状态,可以输出电源控制信号以及启动控制信号,驱动嵌入式计算模块启动,实现X86计算机的上电控制方式能够兼容异构计算模块。

权利要求 :

1.一种嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,包括:第一供电转换模块和触发控制模块;

所述第一供电转换模块的输入端与供电电源线电连接,所述第一供电转换模块的电源输出端与嵌入式计算模块的电源端电连接;

所述触发控制模块的电源端与待机电源线电连接,所述触发控制模块的第一输出端与电源控制线电连接,所述触发控制模块的第二输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接;

所述触发控制模块用于:

通过监测电源按钮触发信号以及监测所述第一供电转换模块的供电状态,向第一输出端输出电源控制信号以及向第二输出端输出启动控制信号,所述电源控制信号用于指示电源启动或停止向供电电源线供电,所述启动控制信号用于指示所述嵌入式计算模块启动;

所述触发控制模块包括:触发信号监测子模块和启动控制子模块;

所述触发信号监测子模块的输入端与电源按钮的第一端电连接,电源按钮的第二端接地,所述触发信号监测子模块的输出端与所述启动控制子模块的输入端电连接,所述启动控制子模块的输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接;

所述触发信号监测子模块用于:

监测所述电源按钮触发信号;

在确定所述电源按钮触发信号指示上电的情况下,输出电源启动控制信号,所述电源启动控制信号用于指示电源启动向供电电源线供电;

所述启动控制子模块用于:

监测所述第一供电转换模块的供电状态;

在确定接收到电源启动控制信号且确定所述第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,输出启动控制信号,所述启动控制信号用于指示所述嵌入式计算模块启动。

2.根据权利要求1所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述触发信号监测子模块包括:反相器和目标触发器;

所述反相器的输入端与所述电源按钮的第一端电连接,所述反相器的输出端与所述目标触发器的第一输入端电连接,所述目标触发器的第二输入端与所述目标触发器的电源端电连接,所述目标触发器的输出端与所述启动控制子模块的输入端电连接;

所述目标触发器用于通过第一输入端监测上升沿信号,在确定接收到上升沿信号的情况下,输出所述电源启动控制信号,所述电源启动控制信号的电平与所述目标触发器的第二输入端的电平相同。

3.根据权利要求2所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述触发信号监测子模块还包括:关机触发信号监测单元,所述关机触发信号监测单元的输入端与所述电源按钮的第一端电连接,所述关机触发信号监测单元的输出端与所述目标触发器的清零端电连接;

所述关机触发信号监测单元用于:

监测所述电源按钮触发信号;

在确定所述电源按钮触发信号指示关机的情况下,输出清零控制信号,所述清零控制信号用于指示对所述目标触发器的输出端进行清零;

所述目标触发器还用于:

在确定接收到所述清零控制信号的情况下,输出电源停止控制信号,所述电源停止控制信号的电平为接地电平。

4.根据权利要求3所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述关机触发信号监测单元包括:低通滤波器和施密特缓冲器;

所述低通滤波器的输入端与所述电源按钮的第一端电连接,所述低通滤波器的输出端与所述施密特缓冲器的输入端电连接,所述施密特缓冲器的输出端与所述目标触发器的清零端电连接。

5.根据权利要求4所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述低通滤波器包括第一电阻和第一电容;

所述第一电阻的第一端与所述电源按钮的第一端电连接,所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端以及所述施密特缓冲器的输入端电连接,所述第一电容的第二端接地。

6.根据权利要求3所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述目标触发器的清零端与断电控制线电连接,所述断电控制线用于传输所述清零控制信号。

7.根据权利要求2所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述目标触发器为D触发器,所述D触发器处于正沿触发模式。

8.根据权利要求1所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述启动控制子模块包括:第一与门单元和第二与门单元;

所述第一供电转换模块的各个供电状态指示端口分别与所述第一与门单元的对应输入端电连接,一个供电状态指示端口用于指示一种供电电压的供电状态;

所述第一与门单元的输出端与所述第二与门单元的第一输入端电连接,所述第二与门单元的第二输入端与所述触发信号监测子模块的输出端电连接,所述第二与门单元的输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接,所述电源启动控制信号的电平用于表征逻辑1;

所述第一供电转换模块用于在目标供电电压的供电正常的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑高电平,或在目标供电电压的供电故障的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑低电平;

所述目标供电电压为所述第一供电转换模块所支持的任意一种供电电压,所述逻辑高电平用于表征逻辑1,所述逻辑低电平用于表征逻辑0。

9.根据权利要求8所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述第一与门单元的输出端与所述嵌入式计算模块的供电状态监测端口电连接。

10.根据权利要求1所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述触发控制模块包括:目标微控制器MCU;

所述目标微控制器的第一输出端与电源控制线电连接,所述目标微控制器的第二输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接;

所述微控制器用于:

监测所述电源按钮触发信号以及监测所述第一供电转换模块的供电状态;

在确定所述电源按钮触发信号指示上电的情况下,输出电源启动控制信号至所述电源控制线,所述电源启动控制信号用于指示电源启动向供电电源线供电;

在确定接收到电源启动控制信号且确定所述第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,输出启动控制信号至所述嵌入式计算模块,所述启动控制信号用于指示所述嵌入式计算模块启动。

11.根据权利要求10所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述目标微控制器的第一输入端与电源按钮的第一端电连接,所述电源按钮的第二端接地,所述目标微控制器用于:基于所述电源按钮的第一端的电平,监测所述电源按钮触发信号。

12.根据权利要求10所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述第一供电转换模块的各个供电状态指示端口分别与所述目标微控制器上的对应输入端电连接,一个供电状态指示端口用于指示一种供电电压的供电状态;

所述第一供电转换模块用于在目标供电电压的供电正常的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑高电平,或在目标供电电压的供电故障的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑低电平;

所述目标微控制器用于:

基于各个供电状态指示端口的电平,监测所述第一供电转换模块的供电状态;

其中,所述目标供电电压为所述第一供电转换模块所支持的任意一种供电电压,所述逻辑高电平用于表征逻辑1,所述逻辑低电平用于表征逻辑0。

13.根据权利要求12所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述目标微控制器的第三输出端与所述嵌入式计算模块的供电状态监测端口电连接,所述目标微控制器还用于:通过监测所述第一供电转换模块的供电状态,输出供电状态指示信号至所述嵌入式计算模块。

14.根据权利要求10所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述目标微控制器还用于:在确定所述电源按钮触发信号指示关机的情况下,通过第一输出端输出电源停止控制信号,所述电源停止控制信号用于指示电源停止向供电电源线供电。

15.根据权利要求10所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述目标微控制器的第二输入端与断电控制线电连接,所述目标微控制器还用于:在确定接收到断电控制信号的情况下,通过第一输出端输出电源停止控制信号,所述电源停止控制信号用于指示电源停止向供电电源线供电。

16.根据权利要求1‑15任一项所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述触发控制模块还包括:线性稳压器件,所述线性稳压器件用于对待机电源线上的供电电压进行降压,以及向所述触发控制模块中的目标负载提供降压后的供电电压。

17.根据权利要求1‑15任一项所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述触发控制模块还包括:触发信号生成子模块,所述触发信号生成子模块包括电源按钮、第二电阻和第二电容;

所述第二电阻的第一端与所述待机电源线电连接,所述第二电阻的第二端与所述电源按钮的第一端以及所述第二电容的第一端电连接,所述电源按钮的第二端以及所述第二电容的第二端接地。

18.根据权利要求1‑15任一项所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述第一供电转换模块包括多个直流电源转换单元,所述直流电源转换单元用于对所述供电电源线上的供电电压进行转换,以及向所述嵌入式计算模块提供转换后的供电电压,不同直流电源转换单元所提供的转换后供电电压不相同。

19.根据权利要求1‑15任一项所述嵌入式计算模块转接电路,其特征在于,所述嵌入式计算模块转接电路还包括:第二供电转换模块、输入输出接口电平转换模块和接口类型转换模块;

所述第二供电转换模块的输入端与供电电源线电连接,所述第二供电转换模块的电源输出端与所述输入输出接口电平转换模块的电源端以及所述接口类型转换模块的电源端电连接;

所述第二供电转换模块的控制端口与所述嵌入式计算模块的输出端电连接;

所述第二供电转换模块用于通过控制端口接收所述嵌入式计算模块发送的启动指示信号,以及在接收到所述启动指示信号的情况下,启动向所述输入输出接口电平转换模块和所述接口类型转换模块供电。

20.一种嵌入式计算模块载板系统,其特征在于,包括:计算模块载板和如权利要求1‑

19任一项所述嵌入式计算模块转接电路。

21.一种服务器,其特征在于,包括:电源、嵌入式计算模块和如权利要求20所述嵌入式计算模块载板系统。

说明书 :

嵌入式计算模块转接电路、载板系统和服务器

技术领域

[0001] 本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种嵌入式计算模块转接电路、载板系统和服务器。

背景技术

[0002] 嵌入式计算机模块标准(Computer‑on‑Module Express,COMe)广泛应用于嵌入式系统设计中,COMe计算机模块一般采用标准化尺寸和连接器,以方便与不同的COMe底(载)板配合使用。COMe计算机模块是一种典型的基于X86 中央处理器(Central Processing Unit,CPU)及其计算机体系结构的标准,其控制信号和输入输出(Input‑Output,IO)配置多与X86计算机的控制方式所绑定。
[0003] 随着计算机技术的不断发展,特别是人工智能(Artificial Intelligence,AI)计算的不断深入,新型的嵌入式计算机模块不断涌现,而新型的嵌入式计算机模块(简称异构计算模块)是兼具通用处理器(一般为ARM架构)与异构计算的片上系统(System on a Chip,SoC)。原有的采用COMe标准的X86计算机及其应用存在算力升级的需求,而这些异构计算模块与传统的X86计算机在上电控制方式上存在区别,导致将异构计算模块应用于X86计算机存在兼容性问题。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的问题,本发明实施例提供一种嵌入式计算模块转接电路、载板系统和服务器。
[0005] 第一方面,本发明提供一种嵌入式计算模块转接电路,包括:第一供电转换模块和触发控制模块;
[0006] 所述第一供电转换模块的输入端与供电电源线电连接,所述第一供电转换模块的电源输出端与嵌入式计算模块的电源端电连接;
[0007] 所述触发控制模块的电源端与待机电源线电连接,所述触发控制模块的第一输出端与电源控制线电连接,所述触发控制模块的第二输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接;
[0008] 所述触发控制模块用于:
[0009] 通过监测电源按钮触发信号以及监测所述第一供电转换模块的供电状态,向第一输出端输出电源控制信号以及向第二输出端输出启动控制信号,所述电源控制信号用于指示电源启动或停止向供电电源线供电,所述启动控制信号用于指示所述嵌入式计算模块启动。
[0010] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发控制模块包括:触发信号监测子模块和启动控制子模块;
[0011] 所述触发信号监测子模块的输入端与电源按钮的第一端电连接,电源按钮的第二端接地,所述触发信号监测子模块的输出端与所述启动控制子模块的输入端电连接,所述启动控制子模块的输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接;
[0012] 所述触发信号监测子模块用于:
[0013] 监测所述电源按钮触发信号;
[0014] 在确定所述电源按钮触发信号指示上电的情况下,输出电源启动控制信号,所述电源启动控制信号用于指示电源启动向供电电源线供电;
[0015] 所述启动控制子模块用于:
[0016] 监测所述第一供电转换模块的供电状态;
[0017] 在确定接收到电源启动控制信号且确定所述第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,输出启动控制信号,所述启动控制信号用于指示所述嵌入式计算模块启动。
[0018] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发信号监测子模块包括:反相器和目标触发器;
[0019] 所述反相器的输入端与所述电源按钮的第一端电连接,所述反相器的输出端与所述目标触发器的第一输入端电连接,所述目标触发器的第二输入端与所述目标触发器的电源端电连接,所述目标触发器的输出端与所述启动控制子模块的输入端电连接;
[0020] 所述目标触发器用于通过第一输入端监测上升沿信号,在确定接收到上升沿信号的情况下,输出所述电源启动控制信号,所述电源启动控制信号的电平与所述目标触发器的第二输入端的电平相同。
[0021] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发信号监测子模块还包括:关机触发信号监测单元,所述关机触发信号监测单元的输入端与所述电源按钮的第一端电连接,所述关机触发信号监测单元的输出端与所述目标触发器的清零端电连接;
[0022] 所述关机触发信号监测单元用于:
[0023] 监测所述电源按钮触发信号;
[0024] 在确定所述电源按钮触发信号指示关机的情况下,输出清零控制信号,所述清零控制信号用于指示对所述目标触发器的输出端进行清零;
[0025] 所述目标触发器还用于:
[0026] 在确定接收到所述清零控制信号的情况下,输出电源停止控制信号,所述电源停止控制信号的电平为接地电平。
[0027] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述关机触发信号监测单元包括:低通滤波器和施密特缓冲器;
[0028] 所述低通滤波器的输入端与所述电源按钮的第一端电连接,所述低通滤波器的输出端与所述施密特缓冲器的输入端电连接,所述施密特缓冲器的输出端与所述目标触发器的清零端电连接。
[0029] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述低通滤波器包括第一电阻和第一电容;
[0030] 所述第一电阻的第一端与所述电源按钮的第一端电连接,所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端以及所述施密特缓冲器的输入端电连接,所述第一电容的第二端接地。
[0031] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标触发器的清零端与断电控制线电连接,所述断电控制线用于传输所述清零控制信号。
[0032] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标触发器为D触发器,所述D触发器处于正沿触发模式。
[0033] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述启动控制子模块包括:第一与门单元和第二与门单元;
[0034] 所述第一供电转换模块的各个供电状态指示端口分别与所述第一与门单元的对应输入端电连接,一个供电状态指示端口用于指示一种供电电压的供电状态;
[0035] 所述第一与门单元的输出端与所述第二与门单元的第一输入端电连接,所述第二与门单元的第二输入端与所述触发信号监测子模块的输出端电连接,所述第二与门单元的输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接,所述电源启动控制信号的电平用于表征逻辑1;
[0036] 所述第一供电转换模块用于在目标供电电压的供电正常的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑高电平,或在目标供电电压的供电故障的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑低电平;
[0037] 所述目标供电电压为所述第一供电转换模块所支持的任意一种供电电压,所述逻辑高电平用于表征逻辑1,所述逻辑低电平用于表征逻辑0。
[0038] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述第一与门单元的输出端与所述嵌入式计算模块的供电状态监测端口电连接。
[0039] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发控制模块包括:目标微控制器MCU;
[0040] 所述目标微控制器的第一输出端与电源控制线电连接,所述目标微控制器的第二输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接;
[0041] 所述微控制器用于:
[0042] 监测所述电源按钮触发信号以及监测所述第一供电转换模块的供电状态;
[0043] 在确定所述电源按钮触发信号指示上电的情况下,输出电源启动控制信号至所述电源控制线,所述电源启动控制信号用于指示电源启动向供电电源线供电;
[0044] 在确定接收到电源启动控制信号且确定所述第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,输出启动控制信号至所述嵌入式计算模块,所述启动控制信号用于指示所述嵌入式计算模块启动。
[0045] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标微控制器的第一输入端与电源按钮的第一端电连接,所述电源按钮的第二端接地,所述目标微控制器用于:
[0046] 基于所述电源按钮的第一端的电平,监测所述电源按钮触发信号。
[0047] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述第一供电转换模块的各个供电状态指示端口分别与所述目标微控制器上的对应输入端电连接,一个供电状态指示端口用于指示一种供电电压的供电状态;
[0048] 所述第一供电转换模块用于在目标供电电压的供电正常的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑高电平,或在目标供电电压的供电故障的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑低电平;
[0049] 所述目标微控制器用于:
[0050] 基于各个供电状态指示端口的电平,监测所述第一供电转换模块的供电状态;
[0051] 其中,所述目标供电电压为所述第一供电转换模块所支持的任意一种供电电压,所述逻辑高电平用于表征逻辑1,所述逻辑低电平用于表征逻辑0。
[0052] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标微控制器的第三输出端与所述嵌入式计算模块的供电状态监测端口电连接,所述目标微控制器还用于:
[0053] 通过监测所述第一供电转换模块的供电状态,输出供电状态指示信号至所述嵌入式计算模块。
[0054] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标微控制器还用于:
[0055] 在确定所述电源按钮触发信号指示关机的情况下,通过第一输出端输出电源停止控制信号,所述电源停止控制信号用于指示电源停止向供电电源线供电。
[0056] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标微控制器的第二输入端与断电控制线电连接,所述目标微控制器还用于:
[0057] 在确定接收到断电控制信号的情况下,通过第一输出端输出电源停止控制信号,所述电源停止控制信号用于指示电源停止向供电电源线供电。
[0058] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发控制模块还包括:线性稳压器件,所述线性稳压器件用于对待机电源线上的供电电压进行降压,以及向所述触发控制模块中的目标负载提供降压后的供电电压。
[0059] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发控制模块还包括:触发信号生成子模块,所述触发信号生成子模块包括电源按钮、第二电阻和第二电容;
[0060] 所述第二电阻的第一端与所述待机电源线电连接,所述第二电阻的第二端与所述电源按钮的第一端以及所述第二电容的第一端电连接,所述电源按钮的第二端以及所述第二电容的第二端接地。
[0061] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述第一供电转换模块包括多个直流电源转换单元,所述直流电源转换单元用于对所述供电电源线上的供电电压进行转换,以及向所述嵌入式计算模块提供转换后的供电电压,不同直流电源转换单元所提供的转换后供电电压不相同。
[0062] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述嵌入式计算模块转接电路还包括:第二供电转换模块、输入输出接口电平转换模块和接口类型转换模块;
[0063] 所述第二供电转换模块的输入端与供电电源线电连接,所述第二供电转换模块的电源输出端与所述输入输出接口电平转换模块的电源端以及所述接口类型转换模块的电源端电连接;
[0064] 所述第二供电转换模块的控制端口与所述嵌入式计算模块的输出端电连接;
[0065] 所述第二供电转换模块用于通过控制端口接收所述嵌入式计算模块发送的启动指示信号,以及在接收到所述启动指示信号的情况下,启动向所述输入输出接口电平转换模块和所述接口类型转换模块供电。
[0066] 第二方面,本发明还提供一种嵌入式计算模块载板系统,包括:计算模块载板和如上述任意一种所述嵌入式计算模块转接电路。
[0067] 第三方面,本发明还提供一种服务器,包括:电源、嵌入式计算模块和如上述任意一种所述嵌入式计算模块载板系统。
[0068] 本发明提供的嵌入式计算模块转接电路、载板系统和服务器,通过触发控制模块监测电源按钮触发信号,可以生成与电源按钮触发信号相对应的电源控制信号(异构计算模块不输出电源控制信号),进而在电源按钮触发信号指示上电的情况下,可以将对应的电源控制信号通过电源控制线进行传输,以控制电源启动向供电电源线供电,进而第一供电转换模块可以对供电电源线上的电压进行电压转换并将转换后的电压提供给嵌入式计算模块,进而触发控制模块通过监测第一供电转换模块的供电状态,可以在第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,生成对应的启动控制信号,以驱动嵌入式计算模块启动,实现X86计算机的上电控制方式能够兼容异构计算模块。

附图说明

[0069] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0070] 图1是相关技术提供的基于X86的COMe模块上电过程的流程示意图;
[0071] 图2是本发明提供的嵌入式计算模块转接电路的结构示意图之一;
[0072] 图3是本发明提供的嵌入式计算模块转接电路的结构示意图之二;
[0073] 图4是本发明提供的触发控制模块的结构示意图之一;
[0074] 图5是本发明提供的触发控制模块的结构示意图之二;
[0075] 图6是本发明提供的嵌入式计算模块转接电路的结构示意图之三;
[0076] 图7是本发明提供的COMe载板系统的上电及下电的流程示意图;
[0077] 图8是本发明提供的启动上电时序图;
[0078] 图9是本发明提供的触发控制模块的结构示意图之三;
[0079] 图10是本发明提供的嵌入式计算模块载板系统的结构示意图;
[0080] 图11是本发明提供的服务器的结构示意图。
[0081] 附图标记:
[0082] 10:第一供电转换模块;20:触发控制模块;21:触发信号监测子模块;211:关机触发信号监测单元;212:低通滤波器;22:启动控制子模块;23:触发信号生成子模块;30:COMe载板;40:嵌入式计算模块;50:第二供电转换模块;60:输入输出接口电平转换模块;70:接口类型转换模块。

具体实施方式

[0083] 为了便于更加清晰地理解本发明各实施例,首先对一些相关的背景知识进行如下介绍。
[0084] COMe计算机模块是一种典型的基于X86 CPU及其计算机体系结构的标准,其控制信号和IO配置多与X86计算机的控制方式所绑定。这些控制信号大多来自X86计算机的南桥,即便基于X86的SoC,或采用平台控制集线器(Platform Controller Hub,PCH),其计算机平台南桥的概念仍然存在,包括上电、复位方式,基于高速串行接口标准(Peripheral Component Interconnect Express,PCIe)总线的外设管理机制,模块的控制总线等都是典型X86计算机平台标准。
[0085] 对于传统X86计算机COMe模块的上电控制,在COMe标准中,载板与模块的上电流程主要是通过信号状态的交互,使计算机从S5状态调整至S0状态。这些状态都是高级配置电源管理接口(Advanced Configuration and Power Management Interface,ACPI)标准中的工作状态。图1是相关技术提供的基于X86的COMe模块上电过程的流程示意图,如图1所示,在COMe标准下,其载板与COMe计算机模块的上电控制逻辑是相互配合的,一般采用如下的方式:
[0086] 在电源S5状态下,5V待机电源(Stand by)经由载板输出至COMe计算机模块,模块的电源按键触发信号(PWRBTN#)相关控制电路均处于待机电源域。当PWRBTN#信号被触发后,计算机将从S5状态被唤醒,进入S4状态,再进入S3状态;
[0087] 在进入S0(正常工作)状态前,重要的是计算机的先进技术扩展(Advanced Technology eXtended,ATX)电源的启动关闭控制信号引脚(Power Supply On#,PSON#)需要被置“低”,即执行打开ATX电源的动作,在规范中建议采用S3信号(被拉低)间接地打开供电电源。
[0088] 相关技术中,可以对S3信号进行处理后驱动PSON#,还可以在载板上通过上电逻辑(例如CPLD),判断多个信号的状态条件(包括PWRBTN#,S3)等最终控制PSON#。
[0089] 在COMe标准中,主要控制上电信号如表1所示。
[0090] 表1 COMe模块主要上电信号表
[0091]
[0092] 但是,异构计算模块无法匹配上述的上电和控制方式,其主要原因在于:(1)此类SoC没有将ACPI相关状态的信号的定义输出;(2)此类SoC的供电未完全满足COMe模块5V Stand by和12V两种电源;(3)此类模块大多需要模块自身先上电,再通知转接电路或载板IO上电。
[0093] 为了克服上述缺陷,本发明提供一种嵌入式计算模块转接电路、载板系统和服务器,通过转接电路,可以实现X86计算机的上电控制方式能够兼容异构计算模块。
[0094] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0095] 图2是本发明提供的嵌入式计算模块转接电路的结构示意图之一,如图2所示,该嵌入式计算模块转接电路包括:第一供电转换模块10和触发控制模块20;
[0096] 所述第一供电转换模块的输入端与供电电源线电连接,所述第一供电转换模块的电源输出端与嵌入式计算模块的电源端电连接;
[0097] 所述触发控制模块的电源端与待机电源线电连接,所述触发控制模块的第一输出端与电源控制线电连接,所述触发控制模块的第二输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接;
[0098] 所述触发控制模块用于:
[0099] 通过监测电源按钮触发信号以及监测所述第一供电转换模块的供电状态,向第一输出端输出电源控制信号以及向第二输出端输出启动控制信号,所述电源控制信号用于指示电源启动或停止向供电电源线供电,所述启动控制信号用于指示所述嵌入式计算模块启动。
[0100] 具体地,图3是本发明提供的嵌入式计算模块转接电路的结构示意图之二,如图3所示,图3中实线箭头表示电源供电路径,图3中虚线箭头表示控制信号路径,第一供电转换模块的输入端与COMe载板30(也即计算模块载板)的供电电源线电(如图3中12V供电电源线)连接,第一供电转换模块的电源输出端与嵌入式计算模块40的电源端电连接;触发控制模块的电源端与COMe载板的待机电源线(如图3中5V待机电源(stand by)线)电连接,触发控制模块的第一输出端与COMe载板的电源控制线,该电源控制线可以用于传输电源控制信号(例如S3#信号),触发控制模块的第二输出端与嵌入式计算模块的启动控制端口电连接,其中嵌入式计算模块可以是异构计算模块(例如SoC模块)。
[0101] 对于本发明中的“电路”,电路可以是由电子元件(如电阻、电容、电感、晶体管等)和导线连接组成的电子系统。电路可以用来执行特定的功能,如信号放大、信号处理、逻辑运算等。电路通过电流和电压在元件之间传递电能。
[0102] 对于本发明中的“模块”,在电路设计中,模块可以是一个相对独立的功能单元,模块通常由多个电子元件组成,以实现某种特定的功能。模块可以是一个子电路或子系统,它可以通过输入和输出接口与其他模块连接。
[0103] 对于本发明中的“单元”,在电路设计中,单元通常由一个或多个电子元件组成,单元也可以是逻辑单元,单元可以是构建模块的基本构件。单元可以是一个电阻、电容、晶体管或门电路等。
[0104] 可以理解的是,如图3所示,为了匹配COMe接口和结构要求,可以设计介于嵌入式计算模块(例如SoC模块)和已有系统载板之间的嵌入式计算模块转接电路(或者称为COMe转接电路),COMe转接电路中的触发控制模块可以监测电源按钮触发信号(也即PWRBTN#信号)以及监测第一供电转换模块的供电状态,进而在电源按钮触发信号指示上电的情况下,可以将对应的电源控制信号通过计算模块载板的电源控制线进行传输,以控制电源启动向供电电源线供电,进而第一供电转换模块可以对供电电源线上的电压进行电压转换并将转换后的电压提供给嵌入式计算模块,进而触发控制模块通过监测第一供电转换模块的供电状态,可以在第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,生成对应的启动控制信号,以驱动嵌入式计算模块启动,能够在不改变原有计算模块载板的情况下,实现系统核心模块更新和算力提升。
[0105] 可以理解的是,触发控制模块处于系统的待机电源域,例如COMe标准中5VStand by电源,按照标准引脚输入至触发控制模块的电源端,触发控制模块处于系统的5V Stand by电源域。
[0106] 可选地,如果嵌入式计算模块所需的供电电压就是供电电源线所提供的电压,那么第一供电转换模块可以就是一个导电连接器,以将供电电源线与嵌入式计算模块的电源端导通连接。
[0107] 可选地,如果嵌入式计算模块所需的供电电压不是供电电源线所提供的电压,那么第一供电转换模块可以对供电电源线上的供电电压进行转换,以使转换之后的供电电压能够适配于种嵌入式计算模块。
[0108] 可选地,如果嵌入式计算模块所需的是多种供电电压,例如包括供电电源线所提供的电压以及其他供电电压,那么第一供电转换模块可以将供电电源线导通至嵌入式计算模块上的对应电源端口,同时对供电电源线上的供电电压进行转换,将转换之后的供电电压提供至嵌入式计算模块上的对应电源端口。
[0109] 因此,通过触发控制模块监测电源按钮触发信号,可以生成与电源按钮触发信号相对应的电源控制信号(异构计算模块不输出电源控制信号),进而在电源按钮触发信号指示上电的情况下,可以将对应的电源控制信号通过计算模块载板的电源控制线进行传输,以控制电源启动向供电电源线供电,进而第一供电转换模块可以对供电电源线上的电压进行电压转换并将转换后的电压提供给嵌入式计算模块,进而触发控制模块通过监测第一供电转换模块的供电状态,可以在第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,生成对应的启动控制信号,以驱动嵌入式计算模块启动,实现X86计算机的上电控制方式能够兼容异构计算模块。
[0110] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发控制模块包括:触发信号监测子模块和启动控制子模块;
[0111] 所述触发信号监测子模块的输入端与电源按钮的第一端电连接,电源按钮的第二端接地,所述触发信号监测子模块的输出端与所述启动控制子模块的输入端电连接,所述启动控制子模块的输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接;
[0112] 所述触发信号监测子模块用于:
[0113] 监测所述电源按钮触发信号;
[0114] 在确定所述电源按钮触发信号指示上电的情况下,输出电源启动控制信号,所述电源启动控制信号用于指示电源启动向供电电源线供电;
[0115] 所述启动控制子模块用于:
[0116] 监测所述第一供电转换模块的供电状态;
[0117] 在确定接收到电源启动控制信号且确定所述第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,输出启动控制信号,所述启动控制信号用于指示所述嵌入式计算模块启动。
[0118] 具体地,图4是本发明提供的触发控制模块的结构示意图之一,如图4所示,触发控制模块包括触发信号监测子模块21和启动控制子模块22,通过触发信号监测子模块可以监测电源按钮触发信号,判断电源按钮触发信号(PWRBTN#信号)是否指示上电,若确定PWRBTN#信号指示上电,则输出电源启动控制信号,以控制电源启动向供电电源线供电,进而第一供电转换模块可以对供电电源线上的电压进行电压转换并将转换后的电压提供给嵌入式计算模块,通过启动控制子模块可以监测第一供电转换模块的供电状态,进而可以在第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,输出启动控制信号,以驱动嵌入式计算模块启动,实现X86计算机能够兼容异构计算模块。
[0119] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发信号监测子模块包括:反相器和目标触发器;
[0120] 所述反相器的输入端与所述电源按钮的第一端电连接,所述反相器的输出端与所述目标触发器的第一输入端电连接,所述目标触发器的第二输入端与所述目标触发器的电源端电连接,所述目标触发器的输出端与所述启动控制子模块的输入端电连接;
[0121] 所述目标触发器用于通过第一输入端监测上升沿信号,在确定接收到上升沿信号的情况下,输出所述电源启动控制信号,所述电源启动控制信号的电平与所述目标触发器的第二输入端的电平相同。
[0122] 图5是本发明提供的触发控制模块的结构示意图之二,如图5所示,触发信号监测子模块包括反相器(如图5中U1)和目标触发器(如图5中的U4),U1的输出端与U4的第一输入端(如图5中U4的CP端口)电连接,U4的第二输入端(如图5中U4的D端口)与U4的电源端电连接,当PWRBTN#信号为百毫秒(ms)量级的触发信号(也即PWRBTN#信号指示上电)时,低电平脉冲经反相器U1转化为一个正向的高电平脉冲,进而目标触发器可以通过第一输入端监测上升沿信号,进而可以将目标触发器的第二输入端的电平传递至目标触发器的输出端,以使输出端的电平与第二输入端的电平相同,由于目标触发器的第二输入端与目标触发器的电源端电连接,因而在PWRBTN#信号指示上电的情况下,目标触发器可以输出逻辑高电平(也即电源启动控制信号),作为载板供电使能,以指示电源启动向供电电源线供电。
[0123] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发信号监测子模块还包括:关机触发信号监测单元,所述关机触发信号监测单元的输入端与所述电源按钮的第一端电连接,所述关机触发信号监测单元的输出端与所述目标触发器的清零端电连接;
[0124] 所述关机触发信号监测单元用于:
[0125] 监测所述电源按钮触发信号;
[0126] 在确定所述电源按钮触发信号指示关机的情况下,输出清零控制信号,所述清零控制信号用于指示对所述目标触发器的输出端进行清零;
[0127] 所述目标触发器还用于:
[0128] 在确定接收到所述清零控制信号的情况下,输出电源停止控制信号,所述电源停止控制信号的电平为接地电平。
[0129] 具体地,如图5所示,触发信号监测子模块还包括关机触发信号监测单元211,通过关机触发信号监测单元可以监测电源按钮触发信号(PWRBTN#信号),判断PWRBTN#信号是否指示关机,若确定PWRBTN#信号指示关机,则可以输出清零控制信号(例如逻辑低电平)至目标触发器的清零端(如图5中的U4的CLR端口),目标触发器(如图5中的U4)可以判断是否接收到清零控制信号,若确定接收到清零控制信号,则输出电源停止控制信号,电源停止控制信号的电平为接地电平,也即通过逻辑低电平指示电源停止向供电电源线供电,进而驱动嵌入式计算模块停止运行,实现X86计算机的关机控制方式能够兼容异构计算模块。
[0130] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述关机触发信号监测单元包括:低通滤波器和施密特缓冲器;
[0131] 所述低通滤波器的输入端与所述电源按钮的第一端电连接,所述低通滤波器的输出端与所述施密特缓冲器的输入端电连接,所述施密特缓冲器的输出端与所述目标触发器的清零端电连接。
[0132] 具体地,如图5所示,关机触发信号监测单元包括低通滤波器212和施密特缓冲器(如图5中的U2),当PWRBTN#为百毫秒(ms)量级的触发信号时,低通滤波器滤去了触发脉冲信号,不会对目标触发器清零。当PWRBTN#为秒(s)量级的低电平信号时,U2的输出为常“低”,使目标触发器(如图5中的U4)输出为0,即实现系统长按按键强制掉电状态。
[0133] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述低通滤波器包括第一电阻和第一电容;
[0134] 所述第一电阻的第一端与所述电源按钮的第一端电连接,所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端以及所述施密特缓冲器的输入端电连接,所述第一电容的第二端接地。
[0135] 具体地,如图5所示,第一电阻(如图5中的电阻R2)与第一电容(如图5中的电容C2)组成一个低通滤波器,U2为带有施密特特性的缓冲器,当PWRBTN#为百毫秒(ms)量级的触发信号(也即通过短按图5中SW1所生成的用于指示上电的信号)时,低电平脉冲经反相器U1转化为一个正向的高电平脉冲,并使D触发器置位。而此时R2与C2组成的低通滤波器滤去了触发脉冲信号,不会对D触发器清零。当PWRBTN#为秒(s)量级的低电平信号(也即通过长按图5中SW1所生成的用于指示关机的信号)时,U2的输出为常“低”,使目标触发器(如图5中的U4)输出为0,即实现系统长按按键强制掉电状态。
[0136] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标触发器的清零端与断电控制线电连接,所述断电控制线用于传输所述清零控制信号。
[0137] 具体地,COMe标准信号中也有使用快速关机(Rapid shut down)信号(图5所示的清零控制信号可以是Rapid shut down信号)对模块紧急断电的情况,可以将该信号连接至目标触发器的清零引脚(如图5中的U4的CLR端口)。
[0138] 可选地,断电控制线可以通过计算模块载板(也即COMe载板)引出,目标触发器的清零端与计算模块载板的断电控制线电连接。
[0139] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标触发器为D触发器,所述D触发器处于正沿触发模式。
[0140] 具体地,如图5所示,因异构计算模块不再输出S3信号,设计基于D触发器(如图5中的U4)的控制逻辑,将按键触发信号(PWRBTN#)的触发脉冲转换为电源启动控制信号(或称为载板供电使能信号,为伪S3信号),原有COMe载板可以对电源启动控制信号转换并输出S3信号,继承原有ATX电源控制打开12V供电开关。
[0141] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述启动控制子模块包括:第一与门单元和第二与门单元;
[0142] 所述第一供电转换模块的各个供电状态指示端口分别与所述第一与门单元的对应输入端电连接,一个供电状态指示端口用于指示一种供电电压的供电状态;
[0143] 所述第一与门单元的输出端与所述第二与门单元的第一输入端电连接,所述第二与门单元的第二输入端与所述触发信号监测子模块的输出端电连接,所述第二与门单元的输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接,所述电源启动控制信号的电平用于表征逻辑1;
[0144] 所述第一供电转换模块用于在目标供电电压的供电正常的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑高电平,或在目标供电电压的供电故障的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑低电平;
[0145] 所述目标供电电压为所述第一供电转换模块所支持的任意一种供电电压,所述逻辑高电平用于表征逻辑1,所述逻辑低电平用于表征逻辑0。
[0146] 具体地,如图5所示,启动控制子模块包括第一与门单元(如图5中的U5)和第二与门单元(如图5中的U6),该电路设计了第一与门单元监测第一供电转换模块的供电情况,对第一供电转换模块的各种供电电压的供电状态进行监测,第一供电转换模块可以在目标供电电压(例如12V供电电压)的供电正常的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑高电平的供电状态指示信号(POWER GOOD信号),或在目标供电电压的供电故障的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑低电平的供电状态指示信号。在第一供电转换模块的各种供电电压的供电状态正常的情况下,第一供电转换模块的各个供电状态指示端口输出逻辑高电平,进而第一与门单元输出逻辑高电平,若第二与门单元接收到第一与门单元所输出逻辑高电平以及触发信号监测子模块所输出的电源启动控制信号(其电平用于表征逻辑1),则第二与门单元输出逻辑高电平(作为启动控制信号),以驱动嵌入式计算模块启动。
[0147] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述第一与门单元的输出端与所述嵌入式计算模块的供电状态监测端口电连接。
[0148] 具体地,如图5所示,U5的输出端(输出供电状态监测信号)可以与嵌入式计算模块的供电状态监测端口电连接,以使嵌入式计算模块获知第一供电转换模块的供电状态。
[0149] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发控制模块包括:目标微控制器MCU;
[0150] 所述目标微控制器的第一输出端与电源控制线电连接,所述目标微控制器的第二输出端与所述嵌入式计算模块的启动控制端口电连接;
[0151] 所述微控制器用于:
[0152] 监测所述电源按钮触发信号以及监测所述第一供电转换模块的供电状态;
[0153] 在确定所述电源按钮触发信号指示上电的情况下,输出电源启动控制信号至所述电源控制线,所述电源启动控制信号用于指示电源启动向供电电源线供电;
[0154] 在确定接收到电源启动控制信号且确定所述第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,输出启动控制信号至所述嵌入式计算模块,所述启动控制信号用于指示所述嵌入式计算模块启动。
[0155] 具体地,通过目标微控制器可以判断电源按钮触发信号(PWRBTN#信号)是否指示上电,若确定PWRBTN#信号指示上电,则输出电源启动控制信号,以控制电源启动向供电电源线供电,进而第一供电转换模块可以对供电电源线上的电压进行电压转换并将转换后的电压提供给嵌入式计算模块,通过目标微控制器还可以监测第一供电转换模块的供电状态,进而可以在第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,输出启动控制信号,以驱动嵌入式计算模块启动,实现X86计算机能够兼容异构计算模块。
[0156] 可选地,触发控制模块包括目标微控制器、上述触发信号监测子模块、上述启动控制子模块、第一开关模块和第二开关模块。第一开关模块的第一端与待机电源线电连接,第一开关模块的第二端与目标微控制器的电源端电连接,在第一开关模块处于导通状态的情况下,第一开关模块的第一端和第二端之间导通,在第一开关模块处于断路状态的情况下,第一开关模块的第一端和第二端之间不导通。第二开关模块的第一端与待机电源线电连接,第二开关模块的第二端与触发信号监测子模块的电源端以及启动控制子模块的电源端电连接,在第二开关模块处于导通状态的情况下,第二开关模块的第一端和第二端之间导通,在第二开关模块处于断路状态的情况下,第二开关模块的第一端和第二端之间不导通。
[0157] 进而可以通过控制第一开关模块处于导通状态且第二开关模块处于断路状态,来驱动目标微控制器工作,也即触发控制模块处于第一工作模式;而在目标微控制器故障的情况下,可以通过控制第一开关模块处于断路状态且第二开关模块处于导通状态,来驱动触发信号监测子模块和启动控制子模块工作,也即触发控制模块处于第二工作模型。通过两种工作模型的切换,可以在一种工作模型下的电路发生故障的情况下,通过另一种工作模型下的电路保证触发控制模块的功能正常,提高电路的稳定性。
[0158] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标微控制器的第一输入端与电源按钮的第一端电连接,所述电源按钮的第二端接地,所述目标微控制器用于:
[0159] 基于所述电源按钮的第一端的电平,监测所述电源按钮触发信号。
[0160] 具体地,电源按钮触发信号(PWRBTN#信号)为低电平脉冲信号,目标微控制器可以周期性地测量记录电源按钮的第一端的电平,以实现监测PWRBTN#信号。
[0161] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述第一供电转换模块的各个供电状态指示端口分别与所述目标微控制器上的对应输入端电连接,一个供电状态指示端口用于指示一种供电电压的供电状态;
[0162] 所述第一供电转换模块用于在目标供电电压的供电正常的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑高电平,或在目标供电电压的供电故障的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑低电平;
[0163] 所述目标微控制器用于:
[0164] 基于各个供电状态指示端口的电平,监测所述第一供电转换模块的供电状态;
[0165] 其中,所述目标供电电压为所述第一供电转换模块所支持的任意一种供电电压,所述逻辑高电平用于表征逻辑1,所述逻辑低电平用于表征逻辑0。
[0166] 具体地,第一供电转换模块可以在目标供电电压的供电正常的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑高电平(POWER GOOD信号),或在目标供电电压的供电故障的情况下通过目标供电状态指示端口输出逻辑低电平。在第一供电转换模块的各种供电电压的供电状态正常的情况下,第一供电转换模块的各个供电状态指示端口输出逻辑高电平,进而目标微控制器可以在监测到各个供电状态指示端口均输出逻辑高电平的情况下,确定第一供电转换模块的供电状态正常。
[0167] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标微控制器的第三输出端与所述嵌入式计算模块的供电状态监测端口电连接,所述目标微控制器还用于:
[0168] 通过监测所述第一供电转换模块的供电状态,输出供电状态指示信号至所述嵌入式计算模块。
[0169] 具体地,目标微控制器可以通过第三输出端输出供电状态监测信息至嵌入式计算模块,以使嵌入式计算模块获知第一供电转换模块的供电状态。
[0170] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标微控制器还用于:
[0171] 在确定所述电源按钮触发信号指示关机的情况下,通过第一输出端输出电源停止控制信号,所述电源停止控制信号用于指示电源停止向供电电源线供电。
[0172] 具体地,目标微控制器可以在监测到电源按钮触发信号的情况下,判断电源按钮触发信号是否指示关机,若确定电源按钮触发信号指示关机,则通过第一输出端输出电源停止控制信号,以指示电源停止向供电电源线供电,进而驱动嵌入式计算模块停止运行,实现X86计算机的关机控制方式能够兼容异构计算模块。
[0173] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述目标微控制器的第二输入端与断电控制线电连接,所述目标微控制器还用于:
[0174] 在确定接收到断电控制信号的情况下,通过第一输出端输出电源停止控制信号,所述电源停止控制信号用于指示电源停止向供电电源线供电。
[0175] 具体地,COMe标准信号中也有使用Rapid shut down信号,断电控制信号可以是Rapid shut down信号,在确定接收到Rapid shut down信号的情况下,可以通过第一输出端输出电源停止控制信号,以指示电源停止向供电电源线供电,进而驱动嵌入式计算模块停止运行,实现X86计算机的快速关机控制方式能够兼容异构计算模块。
[0176] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发控制模块还包括:线性稳压器件,所述线性稳压器件用于对待机电源线上的供电电压进行降压,以及向所述触发控制模块中的目标负载提供降压后的供电电压。
[0177] 具体地,如图5所示,虚线左侧为待机(Stand by)电源域,在转接电路的供电为5V Stand by,或存在控制逻辑中需要3.3V电平,则此时采用线性稳压器件(LDO)将5V Stand by转换为3.3V Stand by,此Stand by电源域与嵌入式计算模块的供电以及转接电路其他电源供电分开,虚线右侧的信号属于嵌入式计算模块的电源域,Stand by电源域与嵌入式计算模块的电源域之间的信号进行隔离处理。
[0178] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述触发控制模块还包括:触发信号生成子模块,所述触发信号生成子模块包括电源按钮、第二电阻和第二电容;
[0179] 所述第二电阻的第一端与所述待机电源线电连接,所述第二电阻的第二端与所述电源按钮的第一端以及所述第二电容的第一端电连接,所述电源按钮的第二端以及所述第二电容的第二端接地。
[0180] 具体地,如图5所示,触发信号生成子模块23包括电源按钮(如图5中的按钮SW1)、第二电阻(如图5中的电阻R1)和第二电容(如图5中的电容C1)。
[0181] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述第一供电转换模块包括多个直流电源转换单元,所述直流电源转换单元用于对所述供电电源线上的供电电压进行转换,以及向所述嵌入式计算模块提供转换后的供电电压,不同直流电源转换单元所提供的转换后供电电压不相同。
[0182] 可以理解的是,嵌入式计算模块所需的12V电源可以由系统输入,其余所需电源电压可以通过转接电路上的第一供电转换模块实现。
[0183] 例如,嵌入式计算模块所需的电源包括12V电源、5V电源和3.3V电源,一个直流电源转换单元可以将12V电源转换为5V电源并提供给嵌入式计算模块,另一个直流电源转换单元可以将12V电源转换为3.3V电源并提供给嵌入式计算模块。
[0184] 可选地,根据本发明提供的一种嵌入式计算模块转接电路,所述嵌入式计算模块转接电路还包括:第二供电转换模块、输入输出接口电平转换模块和接口类型转换模块;
[0185] 所述第二供电转换模块的输入端与供电电源线电连接,所述第二供电转换模块的电源输出端与所述输入输出接口电平转换模块的电源端以及所述接口类型转换模块的电源端电连接;
[0186] 所述第二供电转换模块的控制端口与所述嵌入式计算模块的输出端电连接;
[0187] 所述第二供电转换模块用于通过控制端口接收所述嵌入式计算模块发送的启动指示信号,以及在接收到所述启动指示信号的情况下,启动向所述输入输出接口电平转换模块和所述接口类型转换模块供电。
[0188] 具体地,图6是本发明提供的嵌入式计算模块转接电路的结构示意图之三,如图6所示,图6中实线箭头表示电源供电路径,图6中虚线箭头表示控制信号路径,嵌入式计算模块转接电路还包括第二供电转换模块50、输入输出接口电平转换模块60和接口类型转换模块70,输入输出接口电平转换模块用于对嵌入式计算模块转接电路的输入输出(IO)接口的电平进行转换,接口类型转换模块用于对嵌入式计算模块转接电路的接口类型进行转换。
[0189] 图7是本发明提供的COMe载板系统的上电及下电的流程示意图,COMe转接电路可以采用如图5所示的触发控制模块,在此情况下,如图7所示,COMe载板系统的上电及下电的流程包括步骤701至步骤710,步骤701至步骤707为COMe载板系统的上电流程,步骤708至步骤710为COMe载板系统的下电流程。
[0190] 步骤701,输入用于指示上电的电源按钮触发信号(PWRBTN#脉冲信号,且为百毫秒量级)至COMe转接电路。
[0191] 步骤702,脉冲信号经过反相器转换为正脉冲,并触发D触发器。
[0192] 步骤703,D触发器输出高电平,并经电源控制线(用于传输S3信号的线路)输出至COMe载板。
[0193] 步骤704,载板电源上电,输出12V至COMe转接电路,并驱动第一供电转换模块工作。
[0194] 步骤705,第一供电转换模块的供电状态指示信号(POWER GOOD信号),与D触发器所输出的高电平,共同驱动嵌入式计算模块启动。
[0195] 步骤706,嵌入式计算模块上电启动完成后通知COMe转接电路的第二供电转换模块启动。
[0196] 步骤707,嵌入式计算模块以及COMe转接电路上电启动流程结束。
[0197] 步骤708,输入用于指示关机的电源按钮触发信号(PWRBTN#脉冲信号,且为秒量级)至COMe转接电路。
[0198] 步骤709,缓冲器输出低电平将D触发器清零。
[0199] 步骤710,S3信号拉低强制关闭系统电源。
[0200] 可以理解的是,嵌入式计算模块可以是异构计算模块,对于图7中的步骤706,异构计算模块先上电,再通知外部DC模块上电的原因是:异构计算模块的内部供电没有对用户开放,如果外部IO供电先上电会对核心模块的IO产生电流倒灌,或发生功能异常。因此异构计算模块都是输出一个对外的控制信号,通知除给异构计算模块供电以外的电源模块上电时机。
[0201] 图8是本发明提供的启动上电时序图,如图8所示,横轴表示时间,纵轴表示信号的电压或端口的电压,在S5状态,COMe载板和转接电路的待机电源(standby电源)准备好,待按下电源开关按键生成电源按钮触发信号(PWRBTN#),转接电路输出电源启动控制信号(S3#或伪S3#信号),并且拉低COMe载板上的PSON#信号,COMe载板S0状态电源(供电电源)上电并通过第一供电转换模块供给嵌入式计算模块上电,嵌入式计算模块再输出启动指示信号,通知转接电路的S0状态电源(也即第二供电转换模块)上电(以此方式保证外部IO电源不会对核心模块产生倒灌),至此计算机系统电源供电完成,此后为计算机系统硬复位(System_RST#)和程序启动过程。
[0202] 本发明提供的嵌入式计算模块转接电路,通过触发控制模块监测电源按钮触发信号,可以生成与电源按钮触发信号相对应的电源控制信号(异构计算模块不输出电源控制信号),进而在电源按钮触发信号指示上电的情况下,可以将对应的电源控制信号通过电源控制线进行传输,以控制电源启动向供电电源线供电,进而第一供电转换模块可以对供电电源线上的电压进行电压转换并将转换后的电压提供给嵌入式计算模块,进而触发控制模块通过监测第一供电转换模块的供电状态,可以在第一供电转换模块的供电状态正常的情况下,生成对应的启动控制信号,以驱动嵌入式计算模块启动,实现X86计算机的上电控制方式能够兼容异构计算模块。
[0203] 可选地,图9是本发明提供的触发控制模块的结构示意图之三,对于某异构计算模块A,该异构计算模块A外部需要12V和5V供电,如图9所示,供电正常后输出图9中供电状态监测信号(VDDIN_PWR_BAD_N)至异构计算模块A的供电状态监测端口,异构计算模块A得到外部供电正常和启动控制信号(MODULE_POWER_ON)信号后,异构计算模块A启动,并输出启动指示信号(CARRIOR_PWR_ON)使转接电路的第二供电转换模块(此步骤即是异构计算模块内部供电没有对用户开放,如果外部IO供电先上电会对核心模块的IO产生电流倒灌,或发生功能异常),并最终完成异构计算模块A启动。
[0204] 图10是本发明提供的嵌入式计算模块载板系统的结构示意图,如图10所示,本发明还提供一种嵌入式计算模块载板系统(或称为COMe载板系统),包括:计算模块载板1001和如上述任意一种所述嵌入式计算模块转接电路1002。
[0205] 图11是本发明提供的服务器的结构示意图,如图11所示,本发明还提供一种服务器,包括:电源1101、嵌入式计算模块1103和如上述任意一种所述嵌入式计算模块载板系统1102。
[0206] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0207] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0208] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。