技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及服務(wù)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于SoC FPGA的BMC系統(tǒng)底層接口的實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

在目前服務(wù)器領(lǐng)域內(nèi)，BMC管理系統(tǒng)成為服務(wù)器監(jiān)控和管理中不可缺少的重要組成部分，其完全符合IPMI協(xié)議，為管理軟件和硬件平臺(tái)之間提供了豐富的管理接口，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)和記錄運(yùn)行故障，并提供遠(yuǎn)程登錄和維護(hù)的手段，同時(shí)也為服務(wù)器的運(yùn)行提供了安全管理、電源管理和資產(chǎn)管理等功能，保證了服務(wù)器的正常運(yùn)行。

Altera公司的Cyclone V SE系列芯片，是Altera 公司提供的具有低成本、低功耗的SoCFPGA系列芯片，具有雙核ARM處理器，提供了靈活的FPGA邏輯編程，并且提供豐富的協(xié)議接口IP和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，提供豐富的設(shè)計(jì)案例，極大節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間和開(kāi)發(fā)成本。

目前服務(wù)器行業(yè)中有關(guān)BMC產(chǎn)品大部分都存在于國(guó)外服務(wù)器廠商，以及臺(tái)灣的ASPEED公司，我國(guó)國(guó)內(nèi)華為公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出BMC管理芯片。BMC管理芯片從開(kāi)發(fā)到應(yīng)用的周期較長(zhǎng)，而且投入較大，在目前迅速發(fā)展的服務(wù)器行業(yè)需要提早布局。

由于服務(wù)器關(guān)系到國(guó)家安全戰(zhàn)略，而且目前大陸和臺(tái)灣的局勢(shì)問(wèn)題，導(dǎo)致服務(wù)器管理系統(tǒng)迫切需要自己公司能夠自主研發(fā)，從而擺脫受制于人的局面，并且可以在BMC管理系統(tǒng)中加入本公司的特色功能，在與對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)中取得領(lǐng)先。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決服務(wù)器中BMC管理系統(tǒng)底層接口的實(shí)現(xiàn)，達(dá)到BMC管理系統(tǒng)底層接口國(guó)產(chǎn)化的目的。本發(fā)明提出了一種基于SoC FPGA的BMC管理系統(tǒng)底層接口的實(shí)現(xiàn)方法，利用SoC FPGA的靈活性和高度集成的特點(diǎn)，在SoC FPGA中實(shí)現(xiàn)BMC管理功能中需要的底層接口功能，快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，并且節(jié)省大量人力和開(kāi)發(fā)時(shí)間。

能夠做到快速產(chǎn)品化，在服務(wù)器競(jìng)爭(zhēng)中搶占到先機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于SoC FPGA的BMC系統(tǒng)底層接口的實(shí)現(xiàn)方法，利用Altera Cyclone V芯片高集成度的特點(diǎn)，使用該芯片中本身具有的接口功能，配合自主研發(fā)的接口 IP 模塊，快速實(shí)現(xiàn)底層接口的集成；

主要包括：在HPS側(cè)實(shí)現(xiàn)和FPGAFPGA側(cè)實(shí)現(xiàn)。

其中，

在HPS側(cè)實(shí)現(xiàn)，敘述各個(gè)接口的實(shí)現(xiàn)

1）千兆以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)

在Altera的集成開(kāi)發(fā)壞境Qsys中對(duì)以太網(wǎng)口進(jìn)行配置，HPS側(cè)引出以太網(wǎng)口的RGMII接口，該接口與外部的以太網(wǎng)PHY芯片連接，實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)的接口功能，從而實(shí)現(xiàn)BMC管理系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)通信、遠(yuǎn)程維護(hù)、KVM功能；

2）SPI接口的實(shí)現(xiàn)

在Altera的集成開(kāi)發(fā)壞境Qsys中對(duì)SPI接口進(jìn)行配置，該接口與外部的BIOS芯片進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)在線更新BIOS的功能；

3）QSPI接口的實(shí)現(xiàn)

在Altera的集成開(kāi)發(fā)壞境Qsys中對(duì)QSPI接口進(jìn)行配置，該接口可與外部的Flash 芯片連接，該Flash中可存儲(chǔ)啟動(dòng)代碼，從而實(shí)現(xiàn)SoC FPGA從Flash啟動(dòng)的功能；

4）SD卡接口的實(shí)現(xiàn)

在Altera的集成開(kāi)發(fā)壞境Qsys中對(duì)SDMMC接口進(jìn)行配置，該接口外部接SD卡槽，可插入存儲(chǔ)啟動(dòng)代碼的SD卡，從而實(shí)現(xiàn)SoC FPGA從SD卡啟動(dòng)的功能；

5）UART接口功能

在Altera的集成開(kāi)發(fā)壞境Qsys中對(duì)UART接口進(jìn)行配置，該UART接口打印ARM系統(tǒng)信息，從而供debug使用；

6）USB接口功能

在Altera的集成開(kāi)發(fā)壞境Qsys中對(duì)USB接口進(jìn)行配置，外部與USB PHY芯片連接，從而實(shí)現(xiàn)BMC管理系統(tǒng)中KVM、虛擬媒體掛載功能；

7）DDR3接口實(shí)現(xiàn)

HPS側(cè)具有DDR3接口功能，在HPS側(cè)內(nèi)部具有SDRAM controller和DDR PHY，實(shí)現(xiàn)與外部的SDRAM直接通信的功能；

8）AXI bridge

在HPS側(cè)和FPGA邏輯側(cè)，存在F2H axi bridge和H2F axi bridge，使得兩側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，保證兩側(cè)的協(xié)同工作。

在FPGA側(cè)實(shí)現(xiàn)：敘述各個(gè)接口的實(shí)現(xiàn)

1）AXI接口

從HPS過(guò)來(lái)的H2Faxi bridge在FPGA側(cè)首先通過(guò)axi_to_apb 模塊轉(zhuǎn)換成APB總線，從而通過(guò)APB總線對(duì)FPGA側(cè)的各個(gè)模塊進(jìn)行操作。該總線也實(shí)現(xiàn)了HPS側(cè)的ARM對(duì)FPGA側(cè)接口模塊的控制。

2）I2C接口的實(shí)現(xiàn)