[發(fā)明專利]一種基于FPGA的龍芯主板自動(dòng)復(fù)位的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110205087.2
• 申請(qǐng)日: 2011-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102270028A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王暉;鄭臣明;邵宗有;劉新春;楊曉君;王英;柳勝杰;姚文浩;郝志彬;梁發(fā)清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F1/24
• 分類號(hào): G06F1/24
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及龍芯主板自動(dòng)復(fù)位，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種基于FPGA的龍芯主板自動(dòng)復(fù)位的裝置。

背景技術(shù)

由于loongson3A?CPU的設(shè)計(jì)的緣故，會(huì)造成CPU的HT總線與RS780E的HT總線在個(gè)別情況下鏈接不上而出現(xiàn)死機(jī)的情況，但是當(dāng)出現(xiàn)這種情況的時(shí)候，復(fù)位一下主板，就又能夠使其鏈接上了。

因此為了修復(fù)這種硬件的BUG，目前市場(chǎng)上的用loongson3A?CPU與AMD?RS780E北橋設(shè)計(jì)的主板會(huì)采用一種使用看門狗的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)復(fù)位主板。詳細(xì)的方法如圖1：

這種方法的實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于要選擇一塊看門狗電路，看門狗電路，又叫watchdog?timer，是一個(gè)定時(shí)器電路，一般有一個(gè)輸入，叫喂狗(kicking?the?dog?or?service?the?dog)，一個(gè)輸出到MCU的RST端，MCU正常工作的時(shí)候，每隔一端時(shí)間輸出一個(gè)信號(hào)到喂狗端，給WDT清零，如果超過(guò)規(guī)定的時(shí)間不喂狗，(一般在程序跑飛時(shí))，WDT定時(shí)超過(guò)，就會(huì)給出一個(gè)復(fù)位信號(hào)到MCU，使MCU復(fù)位.它的功能是防止MCU死機(jī)。

對(duì)于圖1的工作原理是這樣的：當(dāng)主板一開(kāi)機(jī)，看門狗電路就開(kāi)始工作了，由于看門狗電路里面有個(gè)定時(shí)器，那么一上電，定時(shí)器就開(kāi)始計(jì)時(shí)了，而龍芯3A?CPU需要通過(guò)自己的GPIO管腳，定時(shí)的向看門狗電路發(fā)出脈沖波形，讓看門狗電路的計(jì)時(shí)器進(jìn)行清零操作，而如果CPU與北橋沒(méi)有連接上的話，那么主板死機(jī)，PMON也不會(huì)繼續(xù)執(zhí)行，因此就不會(huì)發(fā)出脈沖來(lái)對(duì)看門狗電路的計(jì)時(shí)器來(lái)進(jìn)行清零操作，而這樣的話，當(dāng)看門狗計(jì)時(shí)到一定的時(shí)間的時(shí)候，就會(huì)跟復(fù)位電路發(fā)出復(fù)位的命令，使得復(fù)位電路復(fù)位整塊主板。這樣的話就能夠解決上述所提的龍芯3A?CPU的硬件BUG。

但是這樣的方法存在可調(diào)性差的問(wèn)題。首先要選擇一塊合適的看門狗電路就是一個(gè)問(wèn)題，由于看門狗芯片存在最大計(jì)時(shí)的問(wèn)題，因此在選型上就需要關(guān)注PMON的程序執(zhí)行的快慢。這樣的話，如果PMON的程序改動(dòng)了，就很可能會(huì)造成以前使用的看門狗就不能用了，因?yàn)橐呀?jīng)超過(guò)了看門狗的最大計(jì)時(shí)數(shù)。

另外看門狗電路的計(jì)時(shí)器的時(shí)間設(shè)置是需要使用RC來(lái)設(shè)置的，這樣的話，在調(diào)試的時(shí)候也不是很方便。同時(shí)由于需要讓CPU定時(shí)的給看門狗電路發(fā)出清零信號(hào)，這樣的話，會(huì)占用一些CPU的占用率。

發(fā)明內(nèi)容

為了能夠解決看門狗電路實(shí)現(xiàn)龍芯3A主板自動(dòng)復(fù)位的可調(diào)性差的問(wèn)題。本發(fā)明采用FPGA的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)龍芯主板的自動(dòng)復(fù)位。

一種基于FPGA的龍芯主板自動(dòng)復(fù)位的裝置，在龍芯主板上添加了FPGA芯片與復(fù)位電路，所述FPGA芯片接收龍芯CPU的GPIO管腳的信號(hào)，所述FPGA芯片發(fā)送信號(hào)給所述復(fù)位電路，所述復(fù)位電路發(fā)送復(fù)位信號(hào)給龍芯CPU、北橋芯片和南橋芯片。

優(yōu)選的，龍芯主板啟動(dòng)時(shí)，在PMON檢查完HT總線是否連接上之后，加載賦值程序?qū)PIO管腳進(jìn)行賦值。

優(yōu)選的，所述賦值程序在HT總線未連接上時(shí)，不對(duì)GPIO管腳進(jìn)行操作；在HT總線連接上之后，對(duì)GPIO管腳賦值。

優(yōu)選的，所述FPGA在設(shè)定的時(shí)間之后開(kāi)始檢測(cè)GPIO管腳值。

優(yōu)選的，所述GPIO管腳值若為0，則FPGA發(fā)出信號(hào)給復(fù)位電路；所述GPIO管腳值若不為0，則FPGA不發(fā)出信號(hào)。

優(yōu)選的，所述復(fù)位電路在接收到FPGA的信號(hào)后，發(fā)出復(fù)位信號(hào)給龍芯CPU，北橋芯片和南橋芯片，進(jìn)行重啟動(dòng)。

優(yōu)選的，所述GPIO管腳的初始值為0。

優(yōu)選的，所述設(shè)定的時(shí)間是通過(guò)程序在FPGA中設(shè)定。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、FPGA調(diào)節(jié)時(shí)間不受限制，相比于看門狗的方法來(lái)說(shuō)，方便性是大大的提高了。

2、由于是用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位，采用的是檢測(cè)GPIO管腳電平的方法，而對(duì)于龍芯3A?CPU的GPIO管腳來(lái)說(shuō)，當(dāng)設(shè)置了一個(gè)值以后，如果不對(duì)其再進(jìn)行操作的話，會(huì)一直保持為這個(gè)值。這樣的話就能夠很好的節(jié)省CPU的利用率，而不像使用看門狗的方法，CPU還要定時(shí)的發(fā)出看門狗清零信號(hào)而需要占用CPU的利用率。

附圖說(shuō)明

圖1是目前龍芯主板的復(fù)位裝置

圖2是本發(fā)明龍芯主板的復(fù)位裝置

具體實(shí)施方式

本發(fā)明把目前常用的看門狗電路換成了FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)的工作原理如下：

本發(fā)明利用龍芯3A?CPU的GPIO管腳來(lái)做文章，由于我們知道龍芯3A的GPIO管腳，在不對(duì)其進(jìn)行任何操作的狀態(tài)下它是輸出為“0”的，因此把龍芯3A的GPIO管腳連接到FPGA上，通過(guò)在PMON上在檢測(cè)完HT是否鏈接上的程序之后，加上把GPIO管腳賦值的程序，由于FPGA在設(shè)置時(shí)間上的優(yōu)越性，因此FPGA通過(guò)設(shè)置時(shí)間(時(shí)間的設(shè)置需要匹配PMON的執(zhí)行速度)在什么時(shí)候開(kāi)始檢測(cè)這個(gè)GPIO管腳，如果發(fā)現(xiàn)在這時(shí)GPIO管腳的值并沒(méi)有變化，則表明系統(tǒng)死在了HT的鏈接這一塊，這時(shí)通過(guò)FPGA來(lái)把系統(tǒng)重啟。這樣的話就避免了人為重啟的情況。而如果發(fā)現(xiàn)這時(shí)的GPIO管腳發(fā)生了變化，則證明PMON已經(jīng)執(zhí)行到這一行的代碼了，也就是說(shuō)HT的鏈接成功了，則FPGA不對(duì)復(fù)位電路發(fā)出復(fù)位信號(hào)。