[發(fā)明專利]基于I2C接口通過(guò)CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)PCA9555功能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710267050.X
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107066746B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡享榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市同泰怡信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/42
• 分類號(hào): G06F13/42;G06F30/33
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 王雨時(shí)

本發(fā)明屬于服務(wù)器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是一種基于I2C接口通過(guò)CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)PCA9555功能的方法；本方案提供的基于I2C接口通過(guò)CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)PCA9555功能的方法將原本利用PCA9555實(shí)現(xiàn)的功能集成到CPLD上面去實(shí)現(xiàn)，用CPLD的GPIO接口實(shí)現(xiàn)I2C接口的功能，其接口功能采用VHDL語(yǔ)言，利用狀態(tài)機(jī)的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)CPLD的可擴(kuò)展GPIO數(shù)量遠(yuǎn)比PCA9555的多，PCA9555最多只有16個(gè)GPIO，而CPLD可以根據(jù)需要任意地進(jìn)行擴(kuò)展，這種方案大大地節(jié)約了成本。同時(shí)由于采用CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)，給硬件調(diào)試帶來(lái)了很大的便利，只需要在軟件上面去修改然后燒錄CPLD固件就可以輕松地調(diào)試以及變更所需要的設(shè)計(jì)方案，極大的提高了硬件調(diào)試的靈活性和可擴(kuò)展性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于服務(wù)器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是一種基于I2C接口通過(guò)CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)PCA9555功能的方法。

背景技術(shù)

目前服務(wù)器或者存儲(chǔ)器的背板采用通過(guò)主板的I2C通信連接到背板上面的PCA9555芯片來(lái)對(duì)GPIO進(jìn)行讀寫(xiě)操作，PCA9555芯片采用I2C接口通信，可以最多用來(lái)擴(kuò)展16個(gè)GPIO,這16個(gè)GPIO可以被I2C用來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。采用PCA9555芯片可大大降低了主板與背板之間連接的信號(hào)pin數(shù)量，如果不采用PCA9555，需要將所有的GPIO信號(hào)全部連接到主板上去（例如有16個(gè)GPIO信號(hào)，就需要16個(gè)pin或者線纜連接到主板上），而采用PCA9555的方案只需要I2C接口的兩個(gè)pin腳就可以實(shí)現(xiàn)了。

然而現(xiàn)階段的服務(wù)器或者存儲(chǔ)器的背板的連接方式如圖1所示，一般會(huì)采用CPLD來(lái)對(duì)SGPIO進(jìn)行解碼來(lái)點(diǎn)各個(gè)硬盤(pán)的指示燈，因此現(xiàn)有的服務(wù)器或者存儲(chǔ)器背板一般會(huì)同時(shí)存在CPLD和PCA9555芯片。

現(xiàn)有的服務(wù)器或者存儲(chǔ)器的背板采用I2C與PCA9555進(jìn)行通信進(jìn)行IO的擴(kuò)展，可是一個(gè)PCA9555最多只有16個(gè)GPIO使用，這些GPIO的數(shù)量是非常有限的，如果要實(shí)現(xiàn)很多的GPIO必須要增加PCA9555的芯片數(shù)量。這會(huì)大大地增加成本，同時(shí)增大板子布局布線的復(fù)雜度。

而現(xiàn)有的服務(wù)器或者存儲(chǔ)器的背板本身就利用了CPLD來(lái)解碼SGPIO的特性，因此既然擁有了CPLD這種GPIOI接口很多的邏輯芯片，但仍然還需要采用PCA9555芯片的設(shè)計(jì)，有大大減弱CPLD這種復(fù)雜可編程邏輯器件的使用價(jià)值。如果能加PCA9555的功能放到CPLD上面去實(shí)現(xiàn)，同時(shí)主板訪問(wèn)CPLD的通信方式和訪問(wèn)指令及I2C地址跟PCA9555的I2C訪問(wèn)指令和地址一樣，這樣主板原有的I2C通信協(xié)議不需要做任何修改就可以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還就可以大大節(jié)約成本，可CPLD本身是沒(méi)有I2C接口的，因此亟須一種能利用CPLD的IO接口來(lái)實(shí)現(xiàn)I2C訪問(wèn)而且主板I2C通信訪問(wèn)的方式不變的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種基于I2C接口通過(guò)CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)PCA9555功能的方法，用來(lái)克服現(xiàn)有背板需要連接PCA9555芯片使得結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于I2C接口通過(guò)CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)PCA9555功能的方法，包括以下步驟：

步驟A：初始化步驟，所述初始化步驟系將CPLD配制成I2C Slave設(shè)備；

步驟B：運(yùn)行步驟，所述運(yùn)行步驟系將主板的I2C通訊接口連接到CPLD的GPIO接口。

General Purpose Input Output （通用輸入/輸出）簡(jiǎn)稱為GPIO，或總線擴(kuò)展器，人們利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I2C、SMBus或SPI接口簡(jiǎn)化了I/O口的擴(kuò)展。當(dāng)微控制器或芯片組沒(méi)有足夠的I/O端口，或當(dāng)系統(tǒng)需要采用遠(yuǎn)端串行通信或控制時(shí)，GPIO產(chǎn)品能夠提供額外的控制和監(jiān)視功能。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟A中通過(guò)狀態(tài)機(jī)機(jī)制實(shí)現(xiàn)CPLD配制成I2CSlave。