[发明专利]基于I2C接口通过CPLD来实现PCA9555功能的方法

说明书

本发明属于服务器设计领域，尤其是一种基于I2C接口通过CPLD来实现PCA9555功能的方法；本方案提供的基于I2C接口通过CPLD来实现PCA9555功能的方法将原本利用PCA9555实现的功能集成到CPLD上面去实现，用CPLD的GPIO接口实现I2C接口的功能，其接口功能采用VHDL语言，利用状态机的机制来实现。同时CPLD的可扩展GPIO数量远比PCA9555的多，PCA9555最多只有16个GPIO，而CPLD可以根据需要任意地进行扩展，这种方案大大地节约了成本。同时由于采用CPLD来实现，给硬件调试带来了很大的便利，只需要在软件上面去修改然后烧录CPLD固件就可以轻松地调试以及变更所需要的设计方案，极大的提高了硬件调试的灵活性和可扩展性。

技术领域

本发明属于服务器设计领域，尤其是一种基于I2C接口通过CPLD来实现PCA9555功能的方法。

背景技术

目前服务器或者存储器的背板采用通过主板的I2C通信连接到背板上面的PCA9555芯片来对GPIO进行读写操作，PCA9555芯片采用I2C接口通信，可以最多用来扩展16个GPIO,这16个GPIO可以被I2C用来进行读写操作。采用PCA9555芯片可大大降低了主板与背板之间连接的信号pin数量，如果不采用PCA9555，需要将所有的GPIO信号全部连接到主板上去（例如有16个GPIO信号，就需要16个pin或者线缆连接到主板上），而采用PCA9555的方案只需要I2C接口的两个pin脚就可以实现了。

然而现阶段的服务器或者存储器的背板的连接方式如图1所示，一般会采用CPLD来对SGPIO进行解码来点各个硬盘的指示灯，因此现有的服务器或者存储器背板一般会同时存在CPLD和PCA9555芯片。

现有的服务器或者存储器的背板采用I2C与PCA9555进行通信进行IO的扩展，可是一个PCA9555最多只有16个GPIO使用，这些GPIO的数量是非常有限的，如果要实现很多的GPIO必须要增加PCA9555的芯片数量。这会大大地增加成本，同时增大板子布局布线的复杂度。

而现有的服务器或者存储器的背板本身就利用了CPLD来解码SGPIO的特性，因此既然拥有了CPLD这种GPIOI接口很多的逻辑芯片，但仍然还需要采用PCA9555芯片的设计，有大大减弱CPLD这种复杂可编程逻辑器件的使用价值。如果能加PCA9555的功能放到CPLD上面去实现，同时主板访问CPLD的通信方式和访问指令及I2C地址跟PCA9555的I2C访问指令和地址一样，这样主板原有的I2C通信协议不需要做任何修改就可以实现，同时还就可以大大节约成本，可CPLD本身是没有I2C接口的，因此亟须一种能利用CPLD的IO接口来实现I2C访问而且主板I2C通信访问的方式不变的方法。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于I2C接口通过CPLD来实现PCA9555功能的方法，用来克服现有背板需要连接PCA9555芯片使得结构过于复杂的问题。

本发明是这样实现的，一种基于I2C接口通过CPLD来实现PCA9555功能的方法，包括以下步骤：

步骤A：初始化步骤，所述初始化步骤系将CPLD配制成I2C Slave设备；

步骤B：运行步骤，所述运行步骤系将主板的I2C通讯接口连接到CPLD的GPIO接口。

General Purpose Input Output （通用输入/输出）简称为GPIO，或总线扩展器，人们利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤A中通过状态机机制实现CPLD配制成I2CSlave。