《用於整機啟動的晶片、方法及網路設備》是福建星網銳捷網路有限公司於2013年6月20日申請的專利，該專利的公布號為CN103338154A，公布日為2013年10月2日，發明人是章建欽。該發明涉及通信技術。
《用於整機啟動的晶片、方法及網路設備》所述晶片包括：脈衝生成單元、主從申明控制單元、匯流排控制單元、主控輸出接口、主控輸入接口以及上下電單元、脈衝生成單元產生第一脈衝信號，觸發主從申明控制單元開始進行主從申明、主從申明控制單元在第一脈衝信號到來時進行主從申明、脈衝生成單元產生第二脈衝信號觸發匯流排控制單元根據主從申明結果決定是否打開匯流排開關的控制使能、匯流排控制單元在第二脈衝信號到來時決定是否打開匯流排開關的控制使能、上下電單元負責對待上電的各業務模組進行上電。該發明技術方案可以提高整機啟動的速度，減少整機啟動消耗的時間。
2017年12月11日，《用於整機啟動的晶片、方法及網路設備》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《用於整機啟動的晶片、方法及網路設備》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：用於整機啟動的晶片、方法及網路設備
- 申請人：福建星網銳捷網路有限公司
- 申請日：2013年6月20日
- 申請號：2013102472017
- 公布號：CN103338154A
- 公布日：2013年10月2日
- 發明人：章建欽
- 地址：福建省福州市倉山區金山大道618號桔園州工業園19＃樓
- 分類號：H04L12/771(2013.01)I、G06F9/445(2006.01)I
- 代理機構：北京同立鈞成智慧財產權代理有限公司
- 代理人：劉芳
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
在通信網路領域，為了滿足高可靠性的要求，交換機、路由器等中高端模組化設備均採用雙管理板設計方式。兩張管理板中只有一張管理板負責對整個設備的所有模組的啟動、運行進行管理，這張管理板稱為主控板，另外一張則為備份管理板，也被稱為從屬板。
管理板上的中央處理單元（Central Processing Unit，簡稱為CPU）採用串列處理方式負責整機啟動，該啟動過程包括：管理板上的CPU首先進行核心初始化，載入各種配置項，以進行軟體初始化；在完成軟體初始後，兩張管理板再以軟體方式進行主從選舉，完成主從選舉後，再由選舉出的主控板對整個設備的各模組逐一進行上電。由於隨著大數據時代的到來，網路設備的容量越來越大，整個設備上需要管理的模組也越累越多，那么以2013年6月之前的這種整機啟動的方式啟動整機將會消耗越來越多的時間。
發明內容
專利目的
該發明提供一種用於整機啟動的晶片、方法及網路設備，用以提高整機啟動的速度，減少整機啟動消耗的時間。
技術方案
《用於整機啟動的晶片、方法及網路設備》第一方面提供一種用於整機啟動的晶片，位於整機的一管理板中，所述晶片包括：脈衝生成單元、主從申明控制單元、匯流排控制單元、主控輸出接口、主控輸入接口以及上下電單元；所述脈衝生成單元，用於根據所述晶片所在管理板在所述整機中所在的槽位，在所述槽位對應的第一時間點產生第一脈衝信號，觸發所述主從申明控制單元開始進行主從申明，並在第二時間點產生第二脈衝信號觸發所述匯流排控制單元根據主從申明結果決定是否打開匯流排開關的控制使能；其中，所述第二時間點晚於所述第一時間點。
所述主從申明控制單元，與所述脈衝生成單元、所述主控輸入接口和所述主控輸出接口連線，用於接收所述脈衝生成單元發出的所述第一脈衝信號，在所述第一脈衝信號到來時查看所述主控輸入接口是否接收到所述整機上位於另一管理板中的另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若所述主控輸入接口接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若所述主控輸入接口未接收到所述信號，則申明所述晶片為主控板，並通過所述主控輸出接口向所述另一晶片輸出申明所述晶片為主控板的信號；
所述匯流排控制單元，與所述脈衝生成單元、所述主從申明控制單元和所述上下電單元連線，用於接收所述脈衝生成單元發出的所述第二脈衝信號，在所述第二脈衝信號到來時查看所述主從申明控制單元是否輸出申明所述晶片為主控板的信號，若所述主從申明控制單元輸出所述信號，則打開所述匯流排開關的控制使能，將所述晶片上的匯流排與待上電的各業務模組上的匯流排連通，並通知所述上下電單元開始對待上電的各業務模組進行上電；所述上下電單元，用於根據所述匯流排控制單元的通知，對待上電的各業務模組進行上電。
第二方面提供一種用於整機啟動的方法，適用於用於整機啟動的晶片，所述方法包括：所述晶片中的脈衝生成單元根據所述晶片位於整機的管理板所在的槽位，在所述槽位對應的第一時間點產生第一脈衝信號，觸發所述晶片中的主從申明控制單元開始進行主從申明；所述主從申明控制單元在所述第一脈衝信號到來時查看所述晶片中的主控輸入接口是否接收到所述整機上位於另一管理板的另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若所述主控輸入接口接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若所述主控輸入接口未接收到所述信號，則申明所述晶片為主控板，並通過所述晶片中的主控輸出接口向所述另一晶片輸出申明所述晶片為主控板的信號。
所述脈衝生成單元在第二時間點產生第二脈衝信號觸發所述晶片中的匯流排控制單元根據主從申明結果決定是否打開匯流排開關的控制使能；其中，所述第二時間點晚於所述第一時間點；所述匯流排控制單元在所述第二脈衝信號到來時查看所述主從申明控制單元是否輸出申明所述晶片為主控板的信號，若所述主從申明控制單元輸出所述信號，則打開所述匯流排開關的控制使能，將所述晶片上的匯流排與待上電的各業務模組上的匯流排連通，並通知所述晶片中的上下電單元開始對待上電的各業務模組進行上電；所述上下電單元根據所述匯流排控制單元的通知，對待上電的各業務模組進行上電。第三方面提供一種網路設備，包括該發明第一方面提供的任一用於整機啟動的晶片。
改善效果
《用於整機啟動的晶片、方法及網路設備》實施例提供的用於整機啟動的晶片、方法及網路設備，在整機上電後，由硬體晶片負責對整機中的管理板進行主從選舉，並通知內部的上下電單元對各個業務模組進行快速上電，可以與軟體進行的核心初始化，載入各種配置項等操作並行執行，與2013年6月之前的技術中軟體完成初始化後，兩張管理板再以軟體方式進行主從選舉，完成主從選舉後由被選舉成為“主控板”的管理板控制各業務模組逐一進行上電的方案相比，提高了整機啟動的速度，減少了整機啟動消耗的時間。
附圖說明
圖1為《用於整機啟動的晶片、方法及網路設備》實施例提供的一種用於整機啟動的晶片結構示意圖；
圖2為該發明實施例提供的另一用於整機啟動的晶片結構示意圖；
圖3為該發明實施例提供的主從槽位上產生脈衝信號的時間點關係示意圖；
圖4為該發明實施例提供的一種上下電單元的結構示意圖；
圖5為該發明實施例提供的一種整機設備的部分結構示意圖；
圖6為該發明實施例提供的一種用於整機啟動的方法流程圖。
權利要求
1.一種用於整機啟動的晶片，位於整機的一管理板中，其特徵在於，所述晶片包括：脈衝生成單元、主從申明控制單元、匯流排控制單元、主控輸出接口、主控輸入接口以及上下電單元；所述脈衝生成單元，用於根據所述晶片所在管理板在所述整機中所在的槽位，在所述槽位對應的第一時間點產生第一脈衝信號，觸發所述主從申明控制單元開始進行主從申明，並在第二時間點產生第二脈衝信號觸發所述匯流排控制單元根據主從申明結果決定是否打開匯流排開關的控制使能；其中，所述第二時間點晚於所述第一時間點；所述主從申明控制單元，與所述脈衝生成單元、所述主控輸入接口和所述主控輸出接口連線，用於接收所述脈衝生成單元發出的所述第一脈衝信號，在所述第一脈衝信號到來時查看所述主控輸入接口是否接收到所述整機上位於另一管理板中的另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若所述主控輸入接口接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若所述主控輸入接口未接收到所述信號，則申明所述晶片為主控板，並通過所述主控輸出接口向所述另一晶片輸出申明所述晶片為主控板的信號；所述匯流排控制單元，與所述脈衝生成單元、所述主從申明控制單元和所述上下電單元連線，用於接收所述脈衝生成單元發出的所述第二脈衝信號，在所述第二脈衝信號到來時查看所述主從申明控制單元是否輸出申明所述晶片為主控板的信號，若所述主從申明控制單元輸出所述信號，則打開所述匯流排開關的控制使能，將所述晶片上的匯流排與待上電的各業務模組上的匯流排連通，並通知所述上下電單元開始對待上電的各業務模組進行上電；所述上下電單元，用於根據所述匯流排控制單元的通知，對待上電的各業務模組進行上電。
2.根據權利要求1所述的晶片，其特徵在於，所述脈衝生成單元，還用於在所述第二時間點之前產生第三脈衝信號，觸發所述主從申明控制單元進行主從申明的確認；所述主從申明控制單元，還用於接收所述脈衝生成單元發出的所述第三脈衝信號，若所述晶片所在管理板的槽位為主槽位，則在所述第三脈衝信號到來時保持在所述第一脈衝信號到來時的申明結果，若所述晶片所在管理板 的槽位為從槽位，且在所述第一脈衝信號到來時申明所述晶片為主控板，則在所述第三脈衝信號到來時查看所述主控輸入接口是否接收到所述另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若所述主控輸入接口接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若所述主控輸入接口未接收到所述信號，則保持所述晶片為主控板。
3.根據權利要求1或2所述的晶片，其特徵在於，所述上下電單元具體用於根據所述匯流排控制單元的通知，以並行處理方式對待上電的各業務模組進行上電。
4.根據權利要求1或2所述的晶片，其特徵在於，還包括：模組監控單元和功率管理單元；所述模組監控單元，用於在所述整機的運行過程中，監控各業務模組的狀態，根據各業務模組的狀態產生上電或下電請求，並提供給所述上下電單元；所述上下電單元，還用於在所述整機的運行過程中，回響所述模組監控單元的上電或下電請求，對指定業務模組進行上電或下電處理，並將上電或下電處理的操作結果和所述指定業務模組使用的功率值通知給所述功率管理單元；所述功率管理單元，用於根據所述上下電單元提供的上電或下電處理的操作結果和所述指定業務模組使用的功率值，對所述整機進行功率管理。
5.根據權利要求1或2所述的晶片，其特徵在於，所述脈衝生成單元為定時器。
6.根據權利要求1或2所述的晶片，其特徵在於，所述晶片由現場可程式門陣列FPGA實現。
7.一種用於整機啟動的方法，適用於用於整機啟動的晶片，其特徵在於，所述方法包括：所述晶片中的脈衝生成單元根據所述晶片位於整機的管理板所在的槽位，在所述槽位對應的第一時間點產生第一脈衝信號，觸發所述晶片中的主從申明控制單元開始進行主從申明；所述主從申明控制單元在所述第一脈衝信號到來時查看所述晶片中的主控輸入接口是否接收到所述整機上位於另一管理板的另一晶片傳送的申明為 主控板的信號，若所述主控輸入接口接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若所述主控輸入接口未接收到所述信號，則申明所述晶片為主控板，並通過所述晶片中的主控輸出接口向所述另一晶片輸出申明所述晶片為主控板的信號；所述脈衝生成單元在第二時間點產生第二脈衝信號觸發所述晶片中的匯流排控制單元根據主從申明結果決定是否打開匯流排開關的控制使能；其中，所述第二時間點晚於所述第一時間點；所述匯流排控制單元在所述第二脈衝信號到來時查看所述主從申明控制單元是否輸出申明所述晶片為主控板的信號，若所述主從申明控制單元輸出所述信號，則打開所述匯流排開關的控制使能，將所述晶片上的匯流排與待上電的各業務模組上的匯流排連通，並通知所述晶片中的上下電單元開始對待上電的各業務模組進行上電；所述上下電單元根據所述匯流排控制單元的通知，對待上電的各業務模組進行上電。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，還包括：所述脈衝生成單元在所述第二時間點之前產生第三脈衝信號，觸發所述主從申明控制單元進行主從申明的確認；若所述晶片所在管理板的槽位為主槽位，則所述主從申明控制單元在所述第三脈衝信號到來時保持在所述第一脈衝信號到來時的申明結果；若所述晶片所在管理板的槽位為從槽位，且在所述第一脈衝信號到來時申明所述晶片為主控板，則所述主從申明控制單元在所述第三脈衝信號到來時查看所述主控輸入接口是否接收到所述另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若所述主控輸入接口接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若所述主控輸入接口未接收到所述信號，則保持所述晶片為主控板。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其特徵在於，所述上下電單元根據所述匯流排控制單元的通知，對待上電的各業務模組進行上電包括：所述上下電單元根據所述匯流排控制單元的通知，以並行處理方式對待上電的各業務模組進行上電。
10.根據權利要求7或8所述的方法，其特徵在於，還包括：所述晶片中的模組監控單元所述整機的運行過程中，監控各業務模組的 狀態，根據各業務模組的狀態產生上電或下電請求，並提供給所述上下電單元；所述上下電單元在所述整機的運行過程中，回響所述模組監控單元的上電或下電請求，對指定業務模組進行上電或下電處理，並將上電或下電處理的操作結果和所述指定業務模組使用的功率值通知給所述晶片中的功率管理單元；所述功率管理單元根據所述上下電單元提供的上電或下電處理的操作結果和所述指定業務模組使用的功率值，對所述整機進行功率管理。
11.一種網路設備，其特徵在於，包括權利要求1-6任一項所述的用於整機啟動的晶片。
實施方式
圖1為《用於整機啟動的晶片、方法及網路設備》實施例提供的一種用於整機啟動的晶片結構示意圖。所述晶片設定於整機上的任何一個管理板中。在該發明實施例中，所述整機包括兩個管理板，每個管理板位於一個槽位中。在此說明，所述管理板除了包括該發明實施例提供的晶片之外，還包括其他部件，例如CPU等。
該實施例提供的晶片位於整機的一管理板中，如圖1所示，所述晶片包括：脈衝生成單元11、主從申明控制單元12、匯流排控制單元13、主控輸出接口14、主控輸入接口15以及上下電單元16。其中，脈衝生成單元11、主從申明控制單元12、匯流排控制單元13、主控輸出接口14和主控輸入接口15主要用於實現整機中兩個管理板的主從選舉，可以構成主從選舉單元，但不限於此。其中，脈衝生成單元11，用於根據所述晶片所在管理板在整機中所在的槽位，在所述槽位對應的第一時間點產生第一脈衝信號，觸發主從申明控制單元12開始進行主從申明，並在第二時間點產生第二脈衝信號觸發匯流排控制單元13根據主從申明結果決定是否打開匯流排開關的控制使能；其中，所述第二時間點晚於所述第一時間點。
在該實施例中，整機上的管理板默認設定有主槽位和從槽位，位於不同槽位上的脈衝生成單元11產生主從申明控制脈衝信號的時間點有所不同。假設，整機系統復位結束的時刻為起始0時刻，則默認主槽位上的晶片的脈衝生成單元11在T1時刻產生觸發主從申明控制的脈衝信號，默認從槽位上的晶片的脈衝生成單元11在T2時刻產生觸發主從申明控制的脈衝信號。T1值的大小取決於所述晶片上的器件在系統復位結束後可以開始通信的時序特性，為一個非固定值。從同一個起始時刻開始計時，T2值大於T1值。
主從申明控制單元12，與脈衝生成單元11、主控輸入接口15和主控輸出接口14連線，用於接收脈衝生成單元11發出的所述第一脈衝信號，在所述第一脈衝信號到來時查看主控輸入接口15是否接收到整機上位於另一管理板中的另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若所述主控輸入接口15接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若所述主控輸入接口15未接收到所述信號，則申明所述晶片為主控板，並通過所述主控輸出接口14向所述另一晶片輸出申明所述晶片為主控板的信號。所述另一晶片是指所述整機上設定於另一管理板中的晶片，所述另一晶片與所述晶片具有相同的結構。
匯流排控制單元13，與脈衝生成單元11、主從申明控制單元12和上下電單元16連線，用於接收脈衝生成單元11發出的所述第二脈衝信號，在所述第二脈衝信號到來時查看主從申明控制單元12是否輸出申明所述晶片為主控板的信號，若主從申明控制單元12輸出所述信號，則打開所述匯流排開關的控制使能，將所述晶片上的匯流排與待上電的各業務模組上的匯流排連通，並通知上下電單元16開始對待上電的各業務模組進行上電。
其中，主控輸入接口15，與所述另一晶片上的主控輸出接口連線，用於接收所述另一晶片上的主控輸出接口輸出的所述另一晶片申明為主控板的信號；主控輸出接口14與所述另一晶片上的主控輸入接口連線，用於向所述另一晶片上的主控輸入接口輸出所述晶片申明為主控板的信號。在此說明，上述匯流排開關位於各業務模組與所述晶片之間，所述晶片上的匯流排通過所述匯流排開關與各業務模組的匯流排相連線。可選的，所述晶片和各業務模組可以採用IC匯流排，但不限於此。上下電單元16，用於根據匯流排控制單元13的通知，對待上電的各業務模組進行上電。
圖1所示晶片的工作原理包括：所述晶片中的脈衝生成單元11根據所述晶片位於整機的管理板所在的槽位，在所述槽位對應的第一時間點產生第一脈衝信號，觸發所述晶片中的主從申明控制單元12開始進行主從申明；主從申明控制單元12在所述第一脈衝信號到來時查看所述晶片中的主控輸入接口15是否接收到位於所述整機的另一管理板上的另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若主控輸入接口15接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若主控輸入接口15未接收到所述信號，則申明所述晶片為主控板，並通過所述晶片中的主控輸出接口14向所述另一晶片輸出申明所述晶片為主控板的信號。
接下來，脈衝生成單元11在第二時間點產生第二脈衝信號觸發所述晶片中的匯流排控制單元13根據主從申明結果決定是否打開匯流排開關的控制使能；其中，所述第二時間點晚於所述第一時間點；匯流排控制單元13在所述第二脈衝信號到來時查看主從申明控制單元12是否輸出申明所述晶片為主控板的信號，若主從申明控制單元12輸出所述信號，則打開所述匯流排開關的控制使能，將所述晶片上的匯流排與待上電的各業務模組上的匯流排連通，並通知所述晶片中的上下電單元16開始對待上電的各業務模組進行上電；上下電單元16根據匯流排控制單元13的通知，對待上電的各業務模組進行上電。
在此說明，所述晶片所在管理板還包括CPU，及軟體部分。在整機啟動過程中，所述管理板的CPU進行核心初始化，載入各種配置項，以進行軟體初始化，與此同時，所述管理板中的晶片負責完成管理板的主從選舉，並實現對業務模組的上電。由此可見，在整機上電後，由硬體晶片負責對整機中的管理板進行主從選舉，並通知內部的上下電單元對各個業務模組進行快速上電，可以與軟體進行的核心初始化，載入各種配置項等操作並行執行，與2013年6月之前的技術中軟體完成初始化後，兩張管理板再以軟體方式進行主從選舉，完成主從選舉後由被選舉成為“主控板”的管理板控制各業務模組逐一進行上電的方案相比，提高了整機啟動的速度，減少了整機啟動消耗的時間。
在一可選實施方式中，上下電單元16具體可用於根據匯流排控制單元13的通知，以並行處理方式對待上電的各業務模組進行上電。該實施例提供的用於整機啟動的晶片中上下電單元16對每個業務模組的上電時間可以控制在不超過300ms，進一步採用並行處理模式可以進一步縮短上電時間。假如，假設該實施例提供的用於整機啟動的晶片內部的上下電單元16每次可以同時對三個業務模組進行上電，那么對10個業務模組上電的時間只需要1.2s，對20個業務模組上電的時間只需要2.1s，與2013年6月之前的方案相比該發明方案節約了近76%的上電時間，實現了整機的快速啟動，解決了客戶抱怨開機慢的問題。
圖2為該發明實施例提供的另一用於整機啟動的晶片結構示意圖。該實施例提供的晶片基於圖1所示實施例實現，如圖2所示，所述晶片包括：脈衝生成單元11、主從申明控制單元12、匯流排控制單元13、主控輸出接口14、主控輸入接口15以及上下電單元16。在該實施例中，脈衝生成單元11除了具有圖1所示實施例中的功能之外，還用於在所述第二時間點之前產生所述第三脈衝信號，觸發主從申明控制單元12進行主從申明的確認。在實際套用中，產生第三脈衝信號的時間點和第二時間點非常接近。
基於上述，該實施例中的主從申明控制單元12除了具有圖1所示實施例中的功能之外，還用於接收脈衝生成單元11發出的所述第三脈衝信號，若所述晶片所在的槽位為主槽位，則在所述第三脈衝信號到來時保持在所述第一脈衝信號到來時的申明結果，若所述晶片所在的槽位為從槽位，且在所述第一脈衝信號到來時申明所述晶片為主控板，則在所述第三脈衝信號到來時查看主控輸入接口15是否接收到所述另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若主控輸入接口15接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若主控輸入接口15未接收到所述信號，則保持所述晶片為主控板。
詳細的，脈衝生成單元11根據所述晶片在整機中所在的槽位，在所述槽位對應的第一時間點產生第一脈衝信號，觸發主從申明控制單元12開始進行主從申明。主從申明控制單元12在所述第一脈衝信號到來時通過查看主控輸入接口15是否接收到位於所述整機的另一管理板上的另一晶片傳送的申明為主控板的信號，來判斷另一晶片是否申明為主控板，若判斷出另一晶片申明為主控板，則申明所述晶片為從屬板，若判斷出另一晶片未申請為主控板，則申明所述晶片為主控板，並通過主控輸出接口14向所述另一晶片輸出申明所述晶片為主控板的信號。
然後，脈衝生成單元11在第二時間點到達之前，產生第三脈衝信號，觸發主從申明控制單元12進行主從申明的確認。此時，主從申明控制單元12結合所述晶片所在槽位的信息，對在第一時間點到達時的主從申明結果進行確認。具體的，在正常使用情況下，主槽位產生第一脈衝信號的時間點和產生第三脈衝信號的時間點，分別早於從槽位產生第一脈衝信號的時間點和產生第三脈衝信號的時間點，但是在某些特殊套用場景下，用戶可能先給從槽位上電，那么有可能使主槽位和從槽位產生第一脈衝信號的時間點相同，此時可能出現兩晶片同時申明為主控板的情況，這可能導致通信錯誤。為了避免兩個晶片同時申明為主控板的情況發生，該實施例進一步結合晶片所在槽位的主從屬性，在第三脈衝信號到達時對在第一時間點產生的主從申明結果進行確認；在該實施例中，默認主槽位具有較高的優先權，但不限於此。則若所述晶片所在的槽位為主槽位，則主從申明控制單元12在所述第三脈衝信號到來時保持在所述第一脈衝信號到來時的申明結果，即如果所述第一脈衝信號到來時，申明所述晶片為主控板，則所述晶片仍為主控板，如果在所述第一脈衝信號到來時，申明所述晶片為從屬板，則所述晶片仍為從屬板；若所述晶片所在的槽位為從槽位，且在所述第一脈衝信號到來時申明所述晶片為主控板，則主從申明控制單元12在所述第三脈衝信號到來時查看主控輸入接口15是否接收到所述另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若主控輸入接口15接收到所述信號，說明主從申明控制單元12在第一時間點時未能發現另一晶片輸出的申明為主控板的信號，因此需要重新申明所述晶片為從屬板，若主控輸入接口15未接收到所述信號，說明另一晶片一直未申明為主控板，則保持所述晶片為主控板。
在此說明，如果主從申明控制單元12需要重新申明所述晶片為從屬板，則也可以通過主控輸出接口14向所述另一晶片輸出申明所述晶片為從屬板的信號。例如，主控輸出接口14可以通過輸出高電平信號，表示所述晶片申明為主控板，反之，通過輸出低電平信號，表示所述晶片申明為從屬板。
基於圖1所示實施例，由於主槽位和從槽位產生觸發主從申明控制的脈衝信號（即第一脈衝信號）的時間點不同，因此，根據所述晶片所在槽位是主槽位還是從槽位，脈衝生成單元11產生第三脈衝信號的時間也會有所不同，一般主槽位產生第一脈衝信號的時間點和產生第三脈衝信號的時間點，分別早於從槽位產生第一脈衝的時間點和產生第第三脈衝的時間點。如圖3所示，主槽位上產生第一脈衝信號的時間點為T1，T1+△t對應的時間點即為主槽位上產生第二脈衝信號的時間點，那么主槽位上產生第三脈衝信號的時間點為稍早於T1+△t的時間點（如圖3中的黑點標識的位置）；從槽位上產生第一脈衝信號的時間點為T2，T2+△t對應的時間點即為從槽位上產生第二脈衝信號的時間點，那么從槽位上產生第三脈衝信號的時間點為稍早於T2+△t的時間點（如圖3中黑點標識的位置）。對圖3來說，第一時間點和第二時間點相差△t。△t的值必須大於兩倍的第一延遲時間，所述第一延遲時間是指一個晶片上的主控輸出接口14輸出的信號到達另一晶片上的主控輸入接口15的延遲時間。
下面分別說明一下所述晶片位於主槽位上和位於從槽位上時，主從選舉的流程。假設所述晶片所在槽位為主槽位，則主從選舉的流程包括：所述晶片所在管理板上的系統復位結束後，主從申明控制單元12等待脈衝生成單元11在T1時刻傳送的第一脈衝信號。若T1時刻的第一脈衝信號沒有到來，則主從申明控制單元12不做任何判斷操作。若T1時刻的第一脈衝信號到來，則主從申明控制單元12檢測所述晶片上的主控輸入接口15上是否接收到對端晶片（默認從槽位上的晶片）輸出申明為主控板的信號，以查看對端晶片是否已經申明成為主控板，若對端晶片沒有申明成為主控板，則申明所述晶片成為主控板，並通過所述晶片上的主控輸出接口14輸出相應的信號告知對端晶片；若對端晶片已經申明成為主控板，則申明所述晶片作為從屬板。接下來，主從申明控制單元12等待脈衝生成單元11在稍早於T1+△t的時刻傳送的第三脈衝信號。若在稍早於T1+△t的時刻第三脈衝信號到來，主從申明控制單元12仍然保持T1時刻的主從申明結果不變。
假設所述晶片所在槽位為從槽位，則主從選舉的流程包括：所述晶片所在管理板上的系統復位結束後，主從申明控制單元12等待脈衝生成單元11在T2時刻傳送的第一脈衝信號。若T2時刻的第一脈衝信號沒有到來，則主從申明控制單元12不做任何判斷操作。若T2時刻的第一脈衝信號到來，則主從申明控制單元12檢測所述晶片上的主控輸入接口15是否接收到對端晶片（默認主槽位上的晶片）輸出的申明為主控板的信號，以查看對端晶片是否已經申明成為主控板，若對端晶片沒有申明成為主控板，則申明所述晶片成為主控板，並通過所述晶片上的主控輸出接口14輸出相應信號告知對端晶片；若對端晶片已經申明成為主控板，則申明所述晶片成為從屬板。接下來，主從申明控制單元12等待脈衝生成單元11在稍早於T2+△t的時刻傳送的第三脈衝信號。當稍早於T2+△t的時刻的第三脈衝信號到來時，若在T2時刻所述晶片申明為從屬板，則仍然保持在T2時刻的從屬板申明不變；當稍早於T2+△t的時刻的第三脈衝信號到來時，若在T2時刻所述晶片申明為主控板，考慮到T2時刻晚於T1時刻，可能存在由於所述晶片在T2時刻未能檢測到對端晶片在T1時刻輸出的信號而導致所述晶片申明為主控板的情況，則主從申明控制單元12再次檢測所述晶片上的主控輸入接口15是否接收到對端晶片（默認主槽位上的晶片）輸出的申明為主控板的信號，以查看對端晶片是否有申明成為主控板，若對端晶片沒有申明成為主控板，則所述晶片申明成為主控板，即繼續保持在T2時刻的主控板申明不變；若對端晶片申明成為主控板，則放棄在T2時刻的主控板申明，重新申明所述晶片為從屬板。
在此說明，匯流排控制單元13具體根據主從申明控制單元12進行主從申明確認後的結果，在T1+△t或T2+△t時刻發出的第二脈衝信號到來時，決定是否打開所述匯流排開關的控制使能。如果主從申明控制單元12進行主從申明確認後的結果為申請該晶片為主控板，則匯流排控制單元13打開所述匯流排開關的控制使能，將所述晶片上的匯流排與待上電的各業務模組上的匯流排連通，並通知上下電單元16開始對待上電的各業務模組進行上電。在此補充說明，該實施例中的第一脈衝信號、第二脈衝信號和第三脈衝信號是由同一脈衝生成單元發出，所以在實現上可以相同，例如可以是脈寬和大小均相同的信號，區別在於產生的時間點不同。
進一步，如圖2所示，所述晶片還包括：模組監控單元17和功率管理單元18。模組監控單元17，與各業務模組和上下電單元16連線，用於在所述整機的運行過程中，監控各業務模組的狀態，根據各業務模組的狀態產生上電或下電請求，並提供給上下電單元16。例如，模組監控單元17對各個業務模組的運行狀態進行監控，包括各個業務模組上的溫度、電壓等，若發現某些業務模組工作狀態處於異常，則通知上下電單元16對工作異常的業務模組進行下電操作，當業務模組的狀態恢復正常後則通知上下電單元16對恢復正常的業務模組進行上電操作。
基於此，上下電單元16，還用於在所述整機的運行過程中，回響模組監控單元17的上電或下電請求，對指定業務模組進行上電或下電處理，並將上電或下電處理的操作結果和所述指定業務模組使用的功率值通知給功率管理單元18。功率管理單元18，與上下電單元16連線，用於根據上下電單元16提供的上電或下電處理的操作結果和所述指定業務模組使用的功率值，對所述整機進行功率管理。
如圖4所示，所述上下電單元16的一種實現結構包括：模組監控接口模組161、上下電模組162和功率管理接口模組163。模組監控接口模組161，用於接收模組監控單元17發出的對某個指定業務模組的上電或下電請求，並傳遞給上下電模組162，通知上下電模組162對指定的業務模組執行上電或下電操作。上下電模組162，除了在整機啟動期間接收匯流排控制單元13的通知給待上電的業務模組上電之外，還用於在整機運行過程中，回響模組監控接口模組161傳送的上電或下電請求，根據上電或下電請求，打開或關閉指定業務模組上的電源管理器件的電源輸出使能開關，對執行業務模組完成上電或下電處理，並將上電或下電處理的操作結果傳送給功率管理接口模組163。
功率管理接口模組163，用於上下電模組162提供的上電或下電處理的操作結果，查詢預設的功率表獲取指定業務模組使用的功率值，並將上下電模組162提供的上電或下電處理的操作結果以及所述指定業務模組使用的功率值傳送給功率管理單元18做功率管理。
可選的，該發明各實施例中的脈衝產生單元11在具體實現上可以是定時器，但不限於此。該發明各實施例中的用於整機啟動的晶片可由現場可程式門陣列（Field Programmable Gate Array，簡稱為FPGA）實現。在該實施例中，在整機上電後，由硬體晶片負責對整機中的管理板進行主從選舉，並通知內部的上下電單元對各個業務模組進行快速上電，可以與軟體進行的核心初始化，載入各種配置項等操作並行執行，與2013年6月之前的技術中軟體完成初始化後，兩張管理板再以軟體方式進行主從選舉，完成主從選舉後由被選舉成為“主控板”的管理板控制各業務模組逐一進行上電的方案相比，提高了整機啟動的速度，減少了整機啟動消耗的時間。
圖5為該發明實施例提供的一種整機設備的部分結構示意圖。如圖5所示，所述整機設備包括位於主槽位上的用於整機啟動的晶片51、位於從槽位上的用於整機啟動的晶片52、匯流排開關53以及多個業務模組54。其中，用於整機啟動的晶片51和用於整機啟動的晶片52的結構如圖1或圖2所示，在該實施例不再詳細贅述。
其中，用於整機啟動的晶片51和用於整機啟動的晶片52中的上下電單元通過多個IC匯流排模組連線到多個IC匯流排開關，多個IC匯流排開關通過匯流排開關53實現與多個業務模組54的連線。該實施例的整機，在啟動時，由軟體進行初始化操作，由硬體晶片實現主從選舉，並且硬體實現主從選舉完全獨立於軟體，有利於加速整機啟動速度，並且該硬體主從選舉機制還具有硬體連線少、簡單、快速、可靠等優點。
該發明實施例還提供一種網路設備，該網路設備包括上述實施例提供的用於整機啟動的晶片，還可以包括其他部件，例如CPU等。例如，所述網路設備可以是交換機、路由器等雙管理板模組化網路通信設備，但不限於此。該實施例提供的網路設備包括上述實施例提供的用於整機啟動的晶片，因此同樣可以在啟動時，由軟體進行初始化操作，由硬體晶片實現主從選舉，並且硬體實現主從選舉完全獨立於軟體，有利於加速整機啟動速度，並且該硬體主從選舉機制還具有硬體連線少、簡單、快速、可靠等優點。
圖6為該發明實施例提供的一種用於整機啟動的方法流程圖。該方法適用於用於整機啟動的晶片，該晶片的結構可參見前實施例，在此不再贅述。如圖6所示，所述方法包括：
601、所述晶片中的脈衝生成單元根據所述晶片位於整機的管理板所在的槽位，在所述槽位對應的第一時間點產生第一脈衝信號，觸發所述晶片中的主從申明控制單元開始進行主從申明。
602、所述主從申明控制單元在所述第一脈衝信號到來時查看所述晶片中的主控輸入接口是否接收到所述整機上位於另一管理板的另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若所述主控輸入接口接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若所述主控輸入接口未接收到所述信號，則申明所述晶片為主控板，並通過所述晶片中的主控輸出接口向所述另一晶片輸出申明所述晶片為主控板的信號。
603、所述脈衝生成單元在第二時間點產生第二脈衝信號觸發所述晶片中的匯流排控制單元根據主從申明結果決定是否打開匯流排開關的控制使能；其中，所述第二時間點晚於所述第一時間點。
604、所述匯流排控制單元在所述第二脈衝信號到來時查看所述主從申明控制單元是否輸出申明所述晶片為主控板的信號，若所述主從申明控制單元輸出所述信號，則打開所述匯流排開關的控制使能，將所述晶片上的匯流排與待上電的各業務模組上的匯流排連通，並通知所述晶片中的上下電單元開始對待上電的各業務模組進行上電。
605、所述上下電單元根據所述匯流排控制單元的通知，對待上電的各業務模組進行上電。
進一步可選的，所述方法還可以包括：所述脈衝生成單元在所述第二時間點之前產生所述第三脈衝信號，觸發所述主從申明控制單元進行主從申明的確認；若所述晶片所在管理板的槽位為主槽位，則所述主從申明控制單元在所述第三脈衝信號到來時保持在所述第一脈衝信號到來時的申明結果；若所述晶片所在管理板的槽位為從槽位，且在所述第一脈衝信號到來時申明所述晶片為主控板，則所述主從申明控制單元在所述第三脈衝信號到來時查看所述主控輸入接口是否接收到所述另一晶片傳送的申明為主控板的信號，若所述主控輸入接口接收到所述信號，則申明所述晶片為從屬板，若所述主控輸入接口未接收到所述信號，則保持所述晶片為主控板。
可選的，所述上下電單元根據所述匯流排控制單元的通知，對待上電的各業務模組進行上電包括：所述上下電單元根據所述匯流排控制單元的通知，以並行處理方式對待上電的各業務模組進行上電。進一步可選的，所述方法還可以包括：所述晶片中的模組監控單元所述整機的運行過程中，監控各業務模組的狀態，根據各業務模組的狀態產生上電或下電請求，並提供給所述上下電單元；所述上下電單元在所述整機的運行過程中，回響所述模組監控單元的上電或下電請求，對指定業務模組進行上電或下電處理，並將上電或下電處理的操作結果和所述指定業務模組使用的功率值通知給所述晶片中的功率管理單元；所述功率管理單元根據所述上下電單元提供的上電或下電處理的操作結果和所述指定業務模組使用的功率值，對所述整機進行功率管理。
該實施例提供的方法適用於前述實施例提供的用於整機啟動的晶片，在整機上電後，由硬體晶片負責對整機中的管理板進行主從選舉，並通知內部的上下電單元對各個業務模組進行快速上電，可以與軟體進行的核心初始化，載入各種配置項等操作並行執行，與2013年6月之前的技術中軟體完成初始化後，兩張管理板再以軟體方式進行主從選舉，完成主從選舉後由被選舉成為“主控板”的管理板控制各業務模組逐一進行上電的方案相比，提高了整機啟動的速度，減少了整機啟動消耗的時間。
該領域普通技術人員可以理解：實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程式指令相關的硬體來完成。前述的程式可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中。該程式在執行時，執行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：ROM、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程式代碼的介質。
榮譽表彰
2017年12月11日，《用於整機啟動的晶片、方法及網路設備》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
