专利名称：单板通信方法、系统和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种单板通信方法、系统和装置。
背景技术：
现在的通讯系统和设备一般由多个系统单元组成，例如由多种单板、背板和机架 等组成。而对于通常与背板连接的单板，在外部监控设备对单板进行调试、测试以及故障定 位时，单板的串口是一个很重要的通讯接口，外部监控设备需要根据串口输出的信息对单 板进行调试、测试以及故障定位。然而， 一般情况下，单板的串口内置在单板内，没有通过单 板的面板引出来，当单板出现故障需要通过串口对故障进行定位时，只能将单板与背板相 分离，然后通过连接线将单板的串口与外部监控设备进行连接，从而实现外部监控设备与 单板中串口的通讯。 如图1所示，各单板通过插座与背板相连，背板与主控板相连，单板与主控板之间
可以进行板间通信，主控板可以通过通讯口与外部的监控设备相连。在单板插在背板上时，
内置在单板中的串口不能与背板通信，若监控设备要与单板中的串口通信，需要将单板从
背板中拔出来，然后将连接线的一端接监控设备，另一端接监控设备，以使监控设备能够接
收到串口输出的信息并根据该信息对单板进行调试、测试以及故障定位。 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下技术问题 外部的监控设备无法与连接在背板上的单板进行串口通信，若采用将单板与背板
分离，再将单板的串口与监控设备连接来实现监控设备与串口通信的方法，会导致单板上
的业务中断。
发明内容
本发明实施例提供一种单板通信方法、系统和装置，用于解决现有技术中连接在 背板上的单板的串口信号无法输入和输出的问题。 —种单板通信装置，该装置包括主控板、背板、以及一个或多个单板，所述单板中 内置有串口 ，所述单板与所述背板相连，所述背板与所述主控板相连，所述单板还包括接口 芯片，所述背板还包括串口总线，所述主控板还包括串口接口电路，所述接口芯片和所述串 口接口电路通过所述串口总线连接；所述接口芯片将所述串口输出的串口信号通过所述串 口总线发送给所述串口接口电路，所述串口接口电路输出接收到的所述串口信号；以及，
所述串口接口电路将外部送来的串口信号通过所述串口总线发送给所述接口芯 片，所述接口芯片将接收到的串口信号发送给所述串口 。 —种单板通信系统，该系统包括监控装置以及所述单板通信装置； 所述单板通信装置，用于将所述串口接口电路输出的串口信号发送给所述监控装
置；以及通过所述串口接口电路接收所述监控装置发来的串口信号； 所述监控装置用于，接收所述单板通信装置发来的串口信号；以及向所述单板通 信装置发送串口信号。
—种使用所述单板通信装置的单板通信方法，该方法包括 所述单板中的接口芯片接收到内置在本单板中的串口输出的串口信号，将该串口 信号发送给所述背板中的串口总线；所述串口总线将接口芯片发出的所述串口信号传送给 所述主控板中的串口接口电路；所述串口接口电路将接收到的所述串口信号进行输出；或 者， 所述串口接口电路接收到外部输入的串口信号，将该串口信号通过所述串口总线
发送给所述接口芯片，所述接口芯片将接收到的串口信号发送给所述串口 。 本发明中，内置在单板中的串口通过接口芯片与背板的串口总线相连，串口总线
与主控板中的串口接口电路相连，从而串口信号可以通过接口芯片、串口总线、串口接口电
路进行输入和输出，实现了连接在背板上的单板的串口与外部通信的目的。
图1为现有技术中单板通信系统的结构示意图； 图2为本发明实施例提供的单板通信装置的结构示意图； 图3为本发明实施例提供的方法流程示意图； 图4为本发明实施例中单板通信装置的工作流程示意图； 图5为本发明实施例中的单板通信装置结构示意图； 图6为本发明实施例中单板通信装置的另一工作流程示意图。
具体实施例方式
为了解决连接在背板上的单板的串口信号无法输出的问题，本发明实施例提供一 种单板通信装置，本单板通信装置中，内置在单板中的串口通过接口芯片与背板的串口总 线相连，串口总线与主控板中的串口接口电路相连，从而串口信号可以通过接口芯片、串口 总线、串口接口电路进行输出。 参见图2，本发明实施例提供的单板通信装置，具体包括主控板20、背板21、以及 一个或多个单板22，所述单板22中内置有串口 ，所述单板22与所述背板21相连，所述背板 21与所述主控板20相连，以及，单板22还包括接口芯片220，背板21还包括串口总线210， 主控板20还包括串口接口电路200 ;并且，所述接口芯片220和所述串口接口电路200通 过所述串口总线210连接。在单板串口的发送方向，所述接口芯片220将所述串口输出的 串口信号通过所述串口总线210发送给所述串口接口电路200 ，所述串口接口电路200输出 接收到的所述串口信号；以及，在单板串口的接收方向，所述串口接口电路200将外部送来 的串口信号通过所述串口总线210发送给所述接口芯片220，所述接口芯片220将接收到的 串口信号发送给所述串口。为了使描述简明和清晰，下文主要针对单板串口的发送方向进 行说明，接收与发送的差别主要是信号的传送方向不同。
单板21还包括 输出使能控制模块211，用于控制接口芯片的输出使能端的打开或关闭。在输出使 能端处于打开状态时，接口芯片能够进行信号输出，在输出使能端处于关闭状态时，接口芯 片不能够进行信号输出。
作为一种应用实例
主控板20还用于，在接收到外部输入的串口输出控制命令后，向背板发送该串口 输出控制命令；该串口输出控制命令可以来自与主控板相连的外部监控装置，外部监控装 置可以通过与主控板间现有的通讯口向主控板发送串口输出控制命令；主控板与背板之 间、背板与单板之间可以通过以太网、I2C等现有方式通信； 相应的，背板21还用于，将主控板发出的所述串口输出控制命令传送到所述单
板；相应的，输出使能控制模块211用于，接收背板发来的串口输出控制命令，根据该串口
输出控制命令将本单板中接口芯片的输出使能端打开或关闭。例如，在串口输出控制命令
为串口输出打开控制命令时，将本单板中接口芯片的输出使能端打开，在串口输出控制命
令为串口输出关闭控制命令时，将本单板中接口芯片的输出使能端关闭。 作为另一种应用实例 在该装置包括多个与背板连接的单板时，主控板20还用于在接收到外部输入的
串口切换命令后，向背板发送串口输出关闭控制命令以及串口输出打开控制命令； 相应的，背板21还用于，将主控板发出的所述串口输出关闭控制命令传送给与背
板连接的、接口芯片的输出使能端处于打开状态的第一单板；将主控板发出的所述串口输
出打开控制命令传送给与背板连接的、接口芯片的输出使能端处于关闭状态的第二单板； 相应的，第一单板中的输出使能控制模块用于，接收背板发来的串口输出关闭控
制命令，并关闭第一单板中接口芯片的输出使能端； 第二单板中的输出使能控制模块用于，接收背板发来的串口输出打开控制命令， 并打开第二单板中接口芯片的输出使能端。 串口输出控制命令中可以包含背板地址信息，以使得背板能够将串口输出控制命 令发送给对应的单板。 本发明中的接口芯片可以为具有输出使能端的驱动芯片，或具有输出使能端的 电平转换芯片。驱动芯片将串口信号进行驱动后发给串口总线，电平转换芯片将串口信号 进行电平转换后发给串口总线。 本发明中的输出使能控制模块可以为中央处理单元(CPU)，或智能平台管理控 制(IPMC)模块。 本发明中的串口接口电路包括电平转换芯片和串口插座，电平转换芯片将串口总
线发来的串口信号进行电平转换后发给串口插座，由串口插座输出串口信号；或者，串口接
口电路为一个串口插座，串口插座直接将串口总线发来的串口信号进行输出。 仍参见图2，本发明实施例还提供一种单板通信系统，该系统包括监控装置以及上
述单板通信装置，其中， 单板通信装置30，用于将本装置中串口接口电路输出的串口信号发送给监控装 置；以及通过所述串口接口电路接收所述监控装置发来的串口信号； 监控装置31用于，接收单板通信装置发来的串口信号；以及向所述单板通信装置 发送串口信号。
监控装置31还用于向单板通信装置发送串口输出控制命令；
相应的，单板通信装置30还用于 本装置中的主控板接收监控装置发来的串口输出控制命令后，向背板发送该串口 输出控制命令；
本装置中的背板还用于，将主控板发出的所述串口输出控制命令传送到所述单 板； 本装置中的单板用于，接收背板发来的串口输出控制命令，根据该串口输出控制
命令将本单板中接口芯片的输出使能端打开或关闭。
监控装置31还用于向单板通信装置发送串口切换命令； 相应的，单板通信装置30还用于 本装置中的主控板接收监控装置发来的串口切换命令，向本装置中的背板发送串 口输出关闭控制命令以及串口输出打开控制命令； 本装置中的背板将主控板发出的所述串口输出关闭控制命令传送给与该背板相 连的、接口芯片的输出使能端处于打开状态的第一单板；将主控板发出的所述串口输出打 开控制命令传送给与该背板相连的、接口芯片的输出使能端处于关闭状态的第二单板；
本装置中与背板相连的第一单板接收背板发来的串口输出关闭控制命令，并关闭 第一单板中接口芯片的输出使能端； 本装置中与背板相连的第二单板接收背板发来的串口输出打开控制命令，并打开 第二单板中接口芯片的输出使能端。 参见图3，本发明实施例还提供一种使用上述单板通信装置的单板通信方法，具体 包括以下步骤 步骤40 :单板通信装置的单板中的接口芯片，接收到内置在本单板中的串口输出 的串口信号； 步骤41 :接口芯片将接收到的串口信号发送给背板中的串口总线； 步骤42 :背板中的串口总线将接口芯片发出的所述串口信号传送给主控板中的
串口接口电路； 步骤43 :主控板中的串口接口电路接收背板中串口接口电路发来的串口信号后， 将该串口信号进行输出。
在步骤40之前，还可以包括以下步骤 步骤400 :单板通信装置上电，单板通信装置中的单板将本单板中接口芯片的输 出使能端关闭。
在步骤400之后、步骤41之前，可以包括以下步骤 主控板接收到外部输入的串口输出打开控制命令，将该串口输出打开控制命令发 送给向背板；背板将主控板发出的所述串口输出打开控制命令传送给单板；单板接收到串 口输出打开控制命令后，打开本单板中接口芯片的输出使能端。那么，步骤41中，接口芯片 在单板打开本接口芯片的输出使能端后，也即本接口芯片的输出使能端处于打开状态时， 将串口信号发送所述背板中的串口总线。
在43之后，还可以包括以下步骤 步骤430 :主控板接收到外部输入的串口切换命令，向背板发送串口输出关闭控 制命令以及串口输出打开控制命令； 背板将主控板发出的所述串口输出关闭控制命令传送给当前接口芯片的输出使 能端处于打开状态的单板；将主控板发出的所述串口输出打开控制命令传送给当前接口芯 片的输出使能端处于关闭状态的一个单板；
7
接收到串口输出关闭控制命令的单板，关闭本单板中接口芯片的输出使能端；接
收到串口输出打开控制命令的单板，打开本单板中接口芯片的输出使能端。 下面对本发明进行具体说明 如图2所示背板上的串行总线可以采用TTL或者RS232等电平。串行总线在主 控板上通过串口接口电路对外提供一个串口 。 若背板中串行总线采用TTL电平，则单板上的接口芯片为带输出使能的驱动芯 片，CPU的串口信号经过它驱动后与背板上的串行总线相连；若背板串行总线采用RS232电 平，则单板上的接口芯片为带输出使能的RS232电平转换芯片，CPU的串口信号经过它转换 后与背板上的串行总线相连。接口芯片的输出使能端由单板上的CPU或者其他功能模块控 制。 若背板中串行总线采用TTL电平，则主控板上面的串口接口电路由RS232电平转 换芯片和串口插座组成；若背板串行总线采用RS232电平，则主控板上面的串口接口电路 为一个串口插座。 各单板和主控板之间通过以太网、I2C等方式进行板间通讯。 主控板与监控设备(例如个人电脑PC)之间的通讯口可以是网口、串口等接口的 一种或者几种。 通过控制接口芯片的输出使能，在同一时间，只有一块单板的接口芯片的输出使 能端处于打开状态，其他单板的接口芯片的输出使能端处于关闭状态(即处于高阻态)。
单板串口切换的方式通过主控板通知单板进行切换。在监控设备上通过网口等 接口下发切换串口的命令给主控板，然后主控板执行命令，通过板间通讯口通知当前连接 的单板关闭接口芯片的输出使能端，再通知需求连接的单板打开接口芯片的输出使能端。
系统的工作流程如图4所示 步骤S501 :系统上电。上电后各单板中接口芯片的输出使能端默认全都处于关闭 状态(通过硬件设置来保证)，这是保证避免总线冲突的重要部分。
步骤S502 :系统初始化。其中，单板初始化时，单板中接口芯片的输出使能端处于 关闭状态；而主控板在初始化时通过板间通讯口查询各单板中接口芯片的输出使能端的状 态，确保不多于一块单板中接口芯片的输出使能端是打开的。
步骤S503 :开始进行串口切换操作。 步骤S504 :监控设备通过网口等接口下发切换串口的命令给主控板，每次只能打 开一个串口进行通讯。 步骤S505 :主控板通过板间通讯口通知接口芯片的输出使能端当前处于打开状 态的单板关闭接口芯片的输出使能端。 步骤S506 :主控板通过板间通讯口通知接口芯片的输出使能端当前处于关闭状 态的单板打开接口芯片的输出使能端。 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描 述。 如图5所示，背板上的自定义串行总线采用TTL电平，使用了 2个串口信号输入 (RX)信号和输出(TX)信号。 单板上的接口芯片为带输出使能的驱动芯片，例如开集(OC)驱动芯片或者开漏(0D)驱动芯片。CPU的串口信号经过驱动芯片驱动后与背板上的串行总线相连；驱动芯片 的输出使能端由单板上的智能平台管理控制(IPMC)模块控制；串行总线在主控板上进行
上拉处理，即串行总线通过电阻接到电源上。 各单板上的IPMC模块和主控板之间通过I2C总线进行通讯。 主控板与PC之间分别通过串口和网口相连接。其中的串口由主控板的串口 (串 口 1)和单板的统一串口 (串口2)复合而成，采用RJ45插座输出，通过转接线分成2个DB9 接口的串口连到PC上。 通过控制驱动芯片的输出使能，在同一时间，只有一块单板中接口芯片的输出使 能端处于打开状态，其他单板中接口芯片的输出使能端处于关闭状态。 单板串口切换的方式通过主控板进行切换。在PC上通过网口或者串口 1下发切 换串口的命令给主控板，然后主控板执行命令，通过I2C总线通知接口芯片的输出使能端 当前处于打开状态的单板关闭接口芯片的输出使能端，再通知接口芯片的输出使能端当前 处于关闭状态的单板打开接口芯片的输出使能端。
本实施例的工作流程如图6所示 步骤S701 :系统上电。各单板中接口芯片的输出使能端处于关闭状态(通过硬件 设置来保证)。 步骤S702 :系统初始化。其中，单板初始化时，接口芯片的输出使能端处于关闭状 态；而主控板在初始化时通过I2C总线查询各块单板中接口芯片的输出使能端的状态，确 保不多于一块单板中接口芯片的输出使能端是打开的。
步骤S703 :进行串口切换操作。 步骤S704 :监控设备通过网口或者串口 1下发切换串口的命令给主控板，每次只 能打开一个串口进行通讯。 步骤S705 :主控板通过12C总线通知接口芯片的输出使能端当前处于打开状态的 单板关闭接口芯片的输出使能端。 步骤S706 :主控板通过12C总线通知接口芯片的输出使能端当前处于关闭状态的 单板打开接口芯片的输出使能端。
综上，本发明的有益效果包括 本发明实施例提供的单板通信装置中，内置在单板中的串口通过接口芯片与背板 的串口总线相连，串口总线与主控板中的串口接口电路相连，从而串口信号可以通过接口 芯片、串口总线、串口接口电路进行输入和输出，从而实现了连接在背板上的单板的串口与 外部的信号通信。 本发明通过采用背板串行总线，以及在单板侧进行串口切换的方法，实现了多块 单板与对外串口之间的选择通讯，从而有效的解决了单板串口连接不方便的问题，而且与 原系统相比增加的器件很少，成本低廉。 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范 围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种单板通信装置，该装置包括主控板、背板、以及一个或多个单板，所述单板中内置有串口，所述单板与所述背板相连，所述背板与所述主控板相连，其特征在于，所述单板还包括接口芯片，所述背板还包括串口总线，所述主控板还包括串口接口电路，所述接口芯片和所述串口接口电路通过所述串口总线连接；所述接口芯片将所述串口输出的串口信号通过所述串口总线发送给所述串口接口电路，所述串口接口电路输出接收到的所述串口信号；以及，所述串口接口电路将外部送来的串口信号通过所述串口总线发送给所述接口芯片，所述接口芯片将接收到的串口信号发送给所述串口。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单板还包括输出使能控制模块，用于控制所述接口芯片的输出使能端的打开或关闭。
3. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述主控板还用于在接收到外部输入的串口输出控制命令后，向背板发送该串口输出控制命令；所述背板还用于，将主控板发出的所述串口输出控制命令传送到所述单板；所述输出使能控制模块用于，接收所述串口输出控制命令，根据该串口输出控制命令将所述接口芯片的输出使能端打开或关闭。
4. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，在该装置包括多个单板时，所述主控板还用于在接收到外部输入的串口切换命令后，向所述背板发送串口输出关闭控制命令以及串口输出打开控制命令；所述背板还用于，将主控板发出的所述串口输出关闭控制命令传送给所述多个单板中接口芯片的输出使能端处于打开状态的第一单板；将主控板发出的所述串口输出打开控制命令传送给所述多个单板中接口芯片的输出使能端处于关闭状态的第二单板；所述第一单板中的输出使能控制模块用于，接收所述串口输出关闭控制命令，并关闭第一单板中接口芯片的输出使能端；所述第二单板中的输出使能控制模块用于，接收所述串口输出打开控制命令，并打开第二单板中接口芯片的输出使能端。
5. 如权利要求1-4中任一所述的装置，其特征在于，所述接口芯片为具有输出使能端的驱动芯片，或具有输出使能端的电平转换芯片。
6. 如权利要求2-4中任一所述的方法，其特征在于，所述输出使能控制模块为中央处理单元CPU，或智能平台管理控制IPMC模块。
7. 如权利要求1-4中任一所述的装置，其特征在于，所述串口接口电路包括电平转换芯片和串口插座；或者，所述串口接口电路为串口插座。
8. —种单板通信系统，其特征在于，该系统包括监控装置以及如权利要求1所述的单板通信装置；所述单板通信装置，用于将所述串口接口电路输出的串口信号发送给所述监控装置；以及通过所述串口接口电路接收所述监控装置发来的串口信号；所述监控装置用于，接收所述单板通信装置发来的串口信号；以及向所述单板通信装置发送串口信号。
9. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述监控装置还用于向所述单板通信装置发送串口切换命令；所述单板通信装置的主控板用于，接收所述串口切换命令，向所述背板发送串口输出 关闭控制命令以及串口输出打开控制命令；所述背板用于，将主控板发出的所述串口输出关闭控制命令传送给接口芯片的输出使 能端处于打开状态的第一单板；将主控板发出的所述串口输出打开控制命令传送给接口芯 片的输出使能端处于关闭状态的第二单板；所述第一单板用于，接收所述串口输出关闭控制命令，并关闭第一单板中接口芯片的 输出使能端；所述第二单板用于，接收所述串口输出打开控制命令，并打开第二单板中接口芯片的 输出使能端。
10. —种使用如权利要求1所述的单板通信装置的单板通信方法，其特征在于，该方法 包括所述单板中的接口芯片接收到内置在本单板中的串口输出的串口信号，将该串口信号 发送给所述背板中的串口总线；所述串口总线将接口芯片发出的所述串口信号传送给所述 主控板中的串口接口电路；所述串口接口电路将接收到的所述串口信号进行输出；或者，所述串口接口电路接收到外部输入的串口信号，将该串口信号通过所述串口总线发送 给所述接口芯片，所述接口芯片将接收到的串口信号发送给所述串口 。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，在单板中的接口芯片接收到内置在本单 板中的串口输出的串口信号之前，该方法进一步包括所述单板通信装置上电后，所述单板将所述接口芯片的输出使能端关闭。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，在将所述接口芯片的输出使能端关闭之 后、并且将该串口信号发送给所述背板中的串口总线之前，该方法进一步包括所述主控板接收到串口输出打开控制命令，将该串口输出打开控制命令发送给向所述 背板；所述背板将主控板发出的所述串口输出打开控制命令传送给所述单板；所述单板接 收到所述串口输出打开控制命令后，打开所述接口芯片的输出使能端；所述将该串口信号发送给所述背板中的串口总线包括在所述单板打开所述接口芯片的输出使能端后，所述接口芯片将所述串口信号发送给 所述背板中的串口总线。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述串口接口电路将接收到的所述串 口信号进行输出之后，该方法进一步包括所述主控板接收到串口切换命令，向所述背板发送串口输出关闭控制命令以及串口输 出打开控制命令；所述背板将主控板发出的所述串口输出关闭控制命令传送给当前接口芯片的输出使 能端处于打开状态的单板；将主控板发出的所述串口输出打开控制命令传送给当前接口芯 片的输出使能端处于关闭状态的一个单板；接收到所述串口输出关闭控制命令的单板，关闭本单板中接口芯片的输出使能端；接 收到所述串口输出打开控制命令的单板，打开本单板中接口芯片的输出使能端。
全文摘要
本发明实施例公开了一种单板通信装置、系统和方法，涉及通信技术领域，用于解决现有技术中连接在背板上的单板的串口信号无法输入和输出的问题。本发明中，单板通信装置包括主控板、背板、以及一个或多个单板，单板中内置有串口，单板与背板相连，背板与主控板相连，单板还包括接口芯片，背板还包括串口总线，主控板还包括串口接口电路，接口芯片和串口接口电路通过串口总线连接；接口芯片将串口输出的串口信号通过串口总线发送给串口接口电路，串口接口电路输出接收到的串口信号；以及，串口接口电路将外部送来的串口信号通过串口总线发送给接口芯片，接口芯片将信号送给串口。采用本发明，实现了连接在背板上的单板的串口信号的输入和输出。
文档编号G06F13/40GK101751368SQ20091021559
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者陆荣飞 申请人:中兴通讯股份有限公司