CN109766249A - 一种阵列式硬盘的状态显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列式硬盘的状态显示装置，包括：排成阵列的多个LED；IO扩展模块，具有若干个第一IO端口和若干个第二IO端口，每个第一IO端口与其中一行LED的阳极连接，每个第二IO端口与其中一列LED的阴极连接；LED控制模块，与IO扩展模块连接，配置为以第一预设频率周期性地顺序获取每一个硬盘的状态并根据状态生成控制指令，将每个控制指令顺序发送至IO扩展模块，其中，IO扩展模块配置为根据控制指令通过对应的第一IO端口和第二IO端口顺序控制对应的LED，进而显示每个硬盘的状态。本发明公开的方法通过周期性发送控制指令的方式，即通过不断的轮扫，能够依据人眼的视觉暂留效应来通过显示模块的不同显示状态表示相应硬盘的状态。

Description

一种阵列式硬盘的状态显示装置

技术领域

本发明涉及计算机存储领域，具体涉及一种阵列式硬盘的状态显示装置。

背景技术

随着5G以及大数据技术的发展，当前的数据量呈现***式的增长。据研究表明，过去2年所产生的数据量已超过了人类历史所产生的全部数据量。如此海量的数据需要大容量的存储设备做支撑，因此市场对服务器的存储容量有着越来越高的要求。当下对于一台普通的存储服务器来说，存储容量也往往在上百TB，甚至PB的级别。对于这种大容量的存储要求，一般通过磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Drives，RAID)技术来实现。RAID技术是通过将多个小容量的硬盘组成一个虚拟磁盘组来得到大容量的存储空间。通过RAID技术可以在得到大容量存储空间的同时，硬盘运行的稳定性和速率不会下降。除此之外，RAID技术可以通过重建功能来保证当虚拟磁盘组中的一块硬盘出现故障时，利用其它硬盘中的数据和相关算法可以将故障硬盘中的数据恢复，从而提高整个***的容错能力。

对于这种硬盘阵列，为维护方便，一般都会在每个硬盘上设置2到3个LED灯，来指示硬盘的在位、故障、重建、定位等信息。例如，一般的服务器会使用蓝灯常亮来表示硬盘在位，蓝灯闪烁来表示硬盘定位，红灯常亮来表示故障，红灯闪烁来表示硬盘重建。随着硬盘阵列中硬盘个数的增多，相应的LED灯和控制线路也成倍的增加，传统的技术是使用控制器上的端口直接连接LED驱动模块来实现对LED的控制，因此会需要较多的端口。例如对于一个72硬盘的存储服务器，需要144个led灯来表示状态，因此也需要控制器上的144个端口。这样会占据较多的GPIO资源，造成成本上的增加。除此之外，这种连接方式对走线的要求更复杂，因此需要更多的层数。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明提供了一种阵列式硬盘的状态显示装置，包括：

排成阵列的多个LED，每行LED的阳极相互连接，每列LED的阴极相互连接；

IO扩展模块，所述IO扩展模块具有若干个第一IO端口和若干个第二IO端口，每个所述第一IO端口与其中一行LED的阳极连接，每个所述第二IO端口与其中一列LED的阴极连接；

LED控制模块，所述LED控制模块与所述IO扩展模块连接，所述LED控制模块配置为以第一预设频率周期性地顺序获取每一个硬盘的状态并根据所述状态生成控制指令，将每个所述控制指令顺序发送至所述IO扩展模块，

其中，所述IO扩展模块配置为根据所述控制指令通过对应的第一IO端口和第二IO端口顺序控制对应的LED，进而显示每一个硬盘的状态。

在一些实施例中，所述多个LED包括若干个第一LED和若干个第二LED，每个硬盘的状态与一个第一LED和一个第二LED构成的组合的显示状态相关联。

在一些实施例中，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为故障状态，生成第一控制指令，并以所述第一预设频率周期性发送所述第一控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第二LED保持常亮以显示对应的硬盘为故障状态。

在一些实施例中，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为定位状态，生成第一控制指令和第二控制指令，并以第二预设频率周期性发送所述第一控制指令和所述第二控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第一LED保持闪烁以显示对应的硬盘为定位状态。

在一些实施例中，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为重建状态，生成第一控制指令和第二控制指令，并以第二预设频率周期性发送所述第一控制指令和所述第二控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第二LED保持闪烁以显示对应的硬盘为重建状态。

在一些实施例中，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为在位状态，生成第一控制指令，并以所述第一预设频率周期性发送所述第一控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第一LED保持常亮以显示对应的硬盘为在位状态。

在一些实施例中，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为在位状态，生成第二控制指令，并以所述第一预设频率周期性发送所述第二控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第一LED保持熄灭状态以显示对应的硬盘为在位状态。

在一些实施例中，所述装置还包括：

控制器，所述控制器配置为采集每个硬盘的状态，并根据硬盘的状态生成数据流；

接收模块，所述接收模块与所述控制器连接，以接收所述数据流；

解析模块，所述解析模块与所述接收模块连接，以用来解析所述数据流，进而得到每个硬盘的状态；

存储模块，所述存储模块与所述解析模块连接，以用于存储所述每个硬盘的状态。

在一些实施例中，所述存储模块包括多个寄存器，每个寄存器用于存储其中一个硬盘的状态。

在一些实施例中，所述装置还包括：

I2C数据总线，所述I2C数据总线用于连接所述IO扩展模块与所述LED控制模块。

本发明具有以下有益技术效果：本发明公开的方法通过周期性发送控制指令的方式，即通过不断的轮扫，能够依据人眼的视觉暂留效应来通过指示灯的不同显示状态表示相应硬盘的状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明的实施例提供的状态显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

根据本发明的一个方面，提供了一种阵列式硬盘的状态显示装置，如图1所示，其可以包括：排成阵列的多个LED，每行LED的阳极相互连接，每列LED的阴极相互连接；IO扩展模块，IO扩展模块具有若干个第一IO端口和若干个第二IO端口，每个第一IO端口与其中一行LED的阳极连接，每个第二IO端口与其中一列LED的阴极连接；LED控制模块，LED控制模块与IO扩展模块连接，LED控制模块配置为以第一预设频率周期性地顺序获取每一个硬盘的状态并根据状态生成控制指令，将每个控制指令顺序发送至IO扩展模块，其中，IO扩展模块配置为根据控制指令通过对应的第一IO端口和第二IO端口顺序控制对应的LED，进而显示每一个硬盘的状态。

在一些实施例中，装置还可以包括RATD控制器、接收模块、解析模块以及存储模块，其中RATD控制器可以用于连续采集每个硬盘的在不同时刻的状态信息，并根据该状态生成数据流，然后利用串行通用输入/输出接口(SGPIO)将信号发送到接收模块，并通过接收模块接收由RATD控制器发送的数据流，然后再利用解析模块将数据流中的数据段解析成硬盘对应的具体状态，并分别利用存储模块进行存储，然后LED控制模块在存储模块中获取相应的硬盘的状态。

这样，RATD控制器只需要一个时钟接口和一个数据接口，即可实现与接收模块的连接，进而实现利用有限的SGPIO资源控制多个LED灯。

在一些实施例中，数据流包含多个由3比特位组成的数据段，而每个数据段均包含一个硬盘的状态信息，例如故障、重建等。

在一些实施例中，每个硬盘的不同时刻的状态可以存储到一个寄存器的不同存储空间。还可以将每个硬盘的不同时刻的状态存储到多个寄存器，也即每个寄存器仅仅只存储一个硬盘在不同时刻的状态。

在一些实施例中，LED控制模块可以直接获取硬盘的状态信息。

在一些实施例中，在将所有的硬盘的状态存储到相应的寄存器后，可以通过LED控制模块依次读取每一个硬盘的在同一时刻的状态，并在每次读取一个硬盘在该时刻的状态后，生成一个控制指令，发送至与该硬盘对应的显示装置，也即每次只根据读取的硬盘的状态，发送一个指令给相应的显示装置。这样，每个硬盘在某一时刻的状态被读取且生成一个控制指令发送至对应的LED为一个周期，即LED依次显示过同一时刻的所有硬盘的状态为一个周期。又因为接收模块和解析模块始终在接收不同时刻的所有硬盘的状态，可以以第一预设频率重复每个周期，即周期性地不断显示不同时刻内所有硬盘的状态。当不同时刻间距足够小，第一预设频率足够大，即使在一个周期内只发送一个控制指令，也可以通过肉眼在同一时间点看到所有的LED同时所显示的状态，以达到并行发送的效果。

例如，第一预设频率为1kHz或大于1kHz时，1秒内进行了1000个周期，也即每个LED接收到1000次指令，每个指令指示在1秒内不同时刻的硬盘的状态，由于视觉暂留效应，肉眼无法观看到每个周期内每个LED的每个时刻的表现状态，只会得到一个连续状态。

在一些实施例中，LED阵列可以包括若干个第一LED和若干个第二LED，每个硬盘的状态与一个第一LED和一个第二LED构成的组合的显示状态相关联。

在一些实施例中，控制指令可以通过IO拓展模块发送至LED阵列中。其中，IO拓展模块上行通过集成电路总线(I2C)连接LED控制模块，以接收LED控制模块发送的控制指令。下行的IO端口按照如图所示的阵列结构连接到各个LED。每个LED的两个端口分别连接至IO拓展模块的两组IO。其中一组4个IO代表阵列的Y轴，另一组4个IO代表阵列的X轴，通过定义高电平为1，低电平为0，得到一个二维的映射关系，使得只有当阵列上某一个LED的电平为(0,1)的时候，LED被点亮，除此之外其他的情况LED熄灭，例如当接收到控制指令使得Y1轴上的电平为高，X1轴的电平为低时，连接在相应的X1轴和Y1轴上的LED0被点亮。这样就可以通过调取输出接口的地址以便将对应的LED控制信号通过对应的输出接口发送至对应的LED灯。

当然，IO拓展模块的下行IO端口的数量可以根据实际情况增加或减少，以满足实际需求。在其他实施例中，还可以将IO拓展模块替换为LED驱动芯片例如PCA9635，从而可以降低控制算法的复杂度，进一步降低成本。

在一些实施例中，当第一LED为常亮状态或一直熄灭时，可以表示对应的硬盘为在位状态；当第一LED为闪烁状态时，可以表示对应的硬盘为定位状态；当第二LED为常亮状态时，可以表示对应的硬盘为故障状态；当第二LED位闪烁状态时，可以表示对应的硬盘为重建状态。

需要说明的是，“常亮状态”和“闪烁状态”为肉眼所观察到的现象，实际上肉眼看到的第一LED和第二LED所表现出的“常亮状态”和“闪烁状态”是由于视觉暂留效应导致的。

在一些实施例中，LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为故障状态，生成第一控制指令，并以第一预设频率周期性发送第一控制指令至IO扩展模块对应的第一IO端口和第二IO端口，使对应的第二LED保持常亮状态以显示对应的硬盘为故障状态。

第一控制指令可以是控制第二LED亮的指令，这样，在每个周期中均向该硬盘对应的第二LED发送第一控制指令，即可使该第二LED保持常亮状态，以显示对应的硬盘为故障状态。

在一些实施例中，LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为定位状态，生成第一控制指令或第二控制指令，并以第二预设频率周期性发送第一控制指令或第二控制指令至IO扩展模块对应的第一IO端口和第二IO端口，使对应的第一LED保持闪烁状态以显示对应的硬盘为定位状态。

第一控制指令可以是控制第一LED亮的指令，第二控制指令可以是控制第一LED熄灭的指令。这样以第二预设频率周期性发送第一控制指令或第二控制指令时，即可使该第一LED保持闪烁状态，以显示对应的硬盘为定位状态。例如，在1秒内，前0.5秒发送第一控制指令，后0.5秒发送第二控制指令，而在前0.5秒内发送多少次第一控制指令则由第一预设频率决定，后0.5秒发送多少次第二控制指令也由第一频率决定。

在一些实施例中，LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为重建状态，生成第一控制指令或第二控制指令，并以第二预设频率周期性发送第一控制指令或第二控制指令至IO扩展模块对应的第一IO端口和第二IO端口，使对应的第二LED保持闪烁状态以显示对应的硬盘为重建状态。

第一控制指令可以是控制第二LED亮的指令，第二控制指令可以是控制第二LED熄灭的指令。这样以第二预设频率周期性发送第一控制指令或第二控制指令时，即可使该第二LED保持闪烁状态，以显示对应的硬盘为重建状态。例如，在1秒内，前0.5秒发送第一控制指令，后0.5秒发送第二控制指令，而在前0.5秒内发送多少次第一控制指令则由第一预设频率决定，后0.5秒发送多少次第二控制指令也由第一频率决定。

在一些实施例中，LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为在位状态，生成第一控制指令，并以第一预设频率周期性发送第一控制指令至IO扩展模块对应的第一IO端口和第二IO端口，使对应的第一LED保持常亮状态以显示对应的硬盘为在位状态。

第一控制指令可以是控制第一LED亮的指令，这样，在每个周期中均向该硬盘对应的第一LED发送第一控制指令，即可使该第一LED保持常亮状态，以显示对应的硬盘为在位状态。

在一些实施例中，LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为在位状态，生成第二控制指令，并以第一预设频率周期性发送第二控制指令至IO扩展模块对应的第一IO端口和第二IO端口，使对应的第一LED保持熄灭状态以显示对应的硬盘为在位状态。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阵列式硬盘的状态显示装置，包括：

排成阵列的多个LED，每行LED的阳极相互连接，每列LED的阴极相互连接；

IO扩展模块，所述IO扩展模块具有若干个第一IO端口和若干个第二IO端口，每个所述第一IO端口与其中一行LED的阳极连接，每个所述第二IO端口与其中一列LED的阴极连接；

LED控制模块，所述LED控制模块与所述IO扩展模块连接，所述LED控制模块配置为以第一预设频率周期性地顺序获取每一个硬盘的状态并根据所述状态生成控制指令，将每个所述控制指令顺序发送至所述IO扩展模块，

其中，所述IO扩展模块配置为根据所述控制指令通过对应的第一IO端口和第二IO端口顺序控制对应的LED，进而显示每一个硬盘的状态。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个LED包括若干个第一LED和若干个第二LED，每个硬盘的状态与一个第一LED和一个第二LED构成的组合的显示状态相关联。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为故障状态，生成第一控制指令，并以所述第一预设频率周期性发送所述第一控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第二LED保持常亮以显示对应的硬盘为故障状态。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为定位状态，生成第一控制指令和第二控制指令，并以第二预设频率周期性发送所述第一控制指令和所述第二控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第一LED保持闪烁以显示对应的硬盘为定位状态。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为重建状态，生成第一控制指令和第二控制指令，并以第二预设频率周期性发送所述第一控制指令和所述第二控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第二LED保持闪烁以显示对应的硬盘为重建状态。

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为在位状态，生成第一控制指令，并以所述第一预设频率周期性发送所述第一控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第一LED保持常亮以显示对应的硬盘为在位状态。

7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述LED控制模块还配置为响应于获取的硬盘的状态为在位状态，生成第二控制指令，并以所述第一预设频率周期性发送所述第二控制指令至所述IO扩展模块中对应的所述第一IO端口和所述第二IO端口，使对应的第一LED保持熄灭状态以显示对应的硬盘为在位状态。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

控制器，所述控制器配置为采集每个硬盘的状态，并根据所述硬盘的状态生成数据流；

接收模块，所述接收模块与所述控制器连接，以接收所述数据流；

解析模块，所述解析模块与所述接收模块连接，以用来解析所述数据流，进而得到每个硬盘的状态；

存储模块，所述存储模块与所述解析模块连接，以用于存储所述每个硬盘的状态。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述存储模块包括多个寄存器，每个寄存器用于存储其中一个硬盘的状态。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

I2C数据总线，所述I2C数据总线用于连接所述IO扩展模块与所述LED控制模块。