[发明专利]一种通过CPLD或FPGA实现PCIE设备热插拔的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机应用技术领域, 具体地说是一种通过CPLD或FPGA实现PCIE设备热插拔的方法。 

背景技术

PCIE设备的热插拔，对提高计算机系统的Reliability, Availability, Serviceability (RAS)有着重要作用。之前的热插拔系统由PCIE HOST、PCA9555、PCIE Hot-Plug Controller实现。 

每个PCIE HOST下面最多可以挂九个可以热插拔的PCIE设备，大型计算机系统中，有多个PCIE HOST。这样，有多个要热插拔的PCIE，就得用很多个PCA9555芯片。不仅所用器件多，成本大，功耗高；而且占很大的板卡空间。不利于系统的小型化，低成本化，低功耗化。 

传统平台中，PCIE热插拔的时候，P12V、P3V3断电，而P3V3_STBY电依然存在。热插拔是在带电的情况下进行的。有烧坏PCIE设备的风险。故需优化。 

传统平台中，是在计算机系统运行中，通过按按钮去通知系统需要热插拔PCIE设备。设计时，需要在计算机硬件板卡上添加热插拔按钮，增加成本。操作时，需要对计算机进行带电开箱操作。操作不便，不安全。 

发明内容

本发明的目的是提供一种通过CPLD或FPGA实现PCIE设备热插拔的方法。 

硬件系统：包括PCIE HOST、CPLD/FPGA、PCIE HOT-PLUG CONTROLLER、PCIE插槽共同搭建系统硬件平台，其中： 

PCIE HOST下面挂接多个PCA9555功能模块，通过PCA9555功能模块，在CPLD/FPGA内部模拟实现SMBUS转GPIO的功能；通过地址A2、A1、A0区分不同的PCA9555 ；PCIE HOST与PCA9555通过SMBUS相互通信；

IIC/SMBUS CONTROL模块：在写操作时，负责从SMBUS上读取8bit的串行数据，传送给INPUT/OUTPUT PORT，在读操作时，负责把INPUT/OUTPUT PORT的信息转换成8bit 的串行数据，通过SMBUS传送给PCIE HOST，INPUT/OUTPUT PORT中 8 byte的register有着各自不同的功能，

 P3V3_STBY_EN MODE:对PCIE设备的P3V3_STBY电进行控制，完成在不插卡及在PCIE设备的P12V、P3V3掉电情况下，去掉P3V3_STBY电，实现不带电热插拔，而在P12V、P3V3上电时，P3V3_STBY正常供电，实现PCIE设备正常工作；

BMC_CONTROL:BMC向CPLD/FPGA发送热移除或热添加命令，CPLD/FPGA检测到命令以后，模拟一个低脉冲按钮的功能，使PWR_SW# bit置0；

操作过程如下：

热移除设备操作：

1）在开机以后，在OS下。用户按下ATTN（注意）按钮，或BMC发出热插拔命令给CPLD/FPGA，表示将热移除PCIE,PWR_SW# bit置0；

2）引发中断，通过SMBUS通知系统有热插拔动作发生；

3）系统试图断开与该PCIE设备的信息传递，并将其从PCIE总线上卸除；

4）如果卸载成功，系统将PWR EN 置0，关闭PCIE设备的P3V3，P12V电压；

5）PCIE设备的电压P3V3，P12V关闭以后，P12V_PWRGD为低，关闭P3V3_STBY；

6）Present Pin侦测PCIE插槽是否存在设备，侦测不存在PRSNT# bit置1；

热添加设备操作：

1）把PCIE设备卡插入未上电的PCIE插槽；

2）侦测PCIE插槽是否存在设备，侦测存在, P3V3_STBY_EN置高开启P3V3_STBY；

3）进入OS以后，用户按下ATTN（注意）按钮，或BMC发出热插拔命令给CPLD/FPGA，表示发生热添加事件，PWR_SW# bit置0；

4）通过SMBUS，通知系统PCIE HOST有热插拔动作发生；

5）PWR EN信号置高,给PCIE设备供电P12V、P3V3；

6）重新列举PCI总线器件，发现新设备时，给相应驱动器加载，然后初始化该设备并准备处理相应I/O设备。