CN1285992C - 计算机输入输出（i/o）口选择装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种计算机输入输出(I/O)口的选择装置和方法。装置包括：监控卡监视及控制电路、开关机检测及控制电路、控制信号输入电路、以及切换电路。方法包括步骤：判断计算机的监控卡是否安装，如果未安装，切换所述I/O口连接所述计算机的主板；如果安装，判断所述计算机是否开机，如果开机，人工控制或根据预定规则自动控制所述I/O口连接到计算机主板或监控卡；如果计算机未开机，连接所述I/O口到所述监控卡。利用本发明，实现了使用两个设备同时占用一个串行通路时的自动及手动切换的功能。

Description

计算机输入输出(I/O)口选择装置及方法

技术领域

本发明涉及计算机及信息技术，具体涉及计算机输入输出(I/O)口的选择装置及方法；特别涉及一种计算机后I/O口的复用及切换电路。

背景技术

在服务器领域，稳定性和可管理性是一个重要的指标。对于可管理性而言，要从远程读取服务器的状态信息并对服务器进行管理，需要在服务器内部有一个监控模块，对信息进行采集、处理、发送，并且还需要一个可与外部设备通讯的接口。在这种情况下需要在主板上需要多做一个通讯口，用来与远程监控机器进行通讯。而在1U高度的机架式服务器的设计中，由于空间非常有限，要在后面板上多留一个I/O口的位置已经几乎不太可能，就需要解决这个问题。

在申请号为：02240983.1的中国授权实用新型“计算机外设装置USB分享器”中公开了在一个计算机外设装置USB分享器，包括有一多路复用器，与主机端联机；一操控接口设备芯片(HID)，与该多路复用器的一输出端连接；一装置输出端，与该多路复用器的一输出端连接；一忙碌检测电路模块，连接于该操控接口设备芯片与该装置输出端之间。这个授权实用新型公开的装置仅在外部对USB口进行分享，未公开在内部对I/O口进行切换。

因此，希望能有可以在主板和监控卡的两个通路之间进行切换的I/O接口。

发明内容

本发明的目的是设计一个计算机后I/O口的复用并自动切换电路，当有监控模块插上时，能通过软件或者通过手动设置，将主板后面板的I/O接口在主板和监控卡的两个通路之间进行切换。当没有监控模块插上时，该电路能自动的将通路切换到主板上。同时，为了保证在关机状态下实现控制功能，如果有监控卡出现的情况之下，无论开机时是什么状态，关机后都要能自动将通路切换到监控卡上。

本发明提供一种计算机输入输出(I/O)口的选择装置，包括：监控卡监视及控制电路、开关机检测及控制电路、控制信号输入电路、以及切换电路，其中：

监控卡监视及控制电路用于判断监控卡是否插上，以及在判断得到监控卡未插上时控制I/O口切换至计算机主板，判断得到监控卡插上时保持所有控制信号的畅通；

开关机检测及控制电路用于判断当前是否开机，以及在判断得到当前开机时，控制切换电路根据控制信号输入电路的控制进行切换，在判断得到当前未开机时，控制I/O口切换至监控卡；

控制信号输入电路用于输入设置I/O口状态的控制信号；

切换电路用于根据控制信号输入电路所输入的控制信号将所述I/O口连接至计算机主板或监控卡。

其中，所述控制信号输入电路具有自动输入接口，该接口连接到包括南桥的通用输入输出口GPIO在内的输出，以通过软件输入所述设置I/O口状态的控制信号。

其中，所述控制信号输入电路具有手动输入接口，该接口连接到按键或开关，以通过该按键或开关输入所述设置I/O口状态的控制信号。

其中，所述开关为单刀双掷开关，该开关被设置为：移动到一端时输入将I/O口切换至监控卡的控制信号，移动到另一端时输入将I/O口切换至主板的控制信号。

其中，该装置进一步包括电平转换及静电保护模块，该模块用于进行电平转换和静电保护。

其中，所述监控卡监视电路为电平检测装置，用于监视监控卡插上时所输出的电平信号以判断监控卡是否插上。

其中，所述监控卡监视电路为机械检测装置，用于根据是否由于监控卡插上而产生机械位移判断监控卡是否插上。

其中，所述开关机检测电路为电平检测装置，用于根据计算机主板的信号线的电平判断计算机是否开机。

其中，其中，所述I/O口为串行接口、并行接口、USB接口、PS/2接口、或网络接口。

本发明还提供一种计算机输入输出(I/O)口的选择方法，包括步骤：

判断计算机的监控卡是否安装，

    如果未安装，切换所述I/O口连接所述计算机的主板；

    如果安装，判断所述计算机是否开机，如果开机，人工控制或根据预定规则自动控制所述I/O口连接到计算机主板或所述监控卡；如果计算机未开机，连接所述I/O口到所述监控卡。

利用本发明，实现了使用两个设备同时占用一个串行通路时的自动及手动切换的功能。能有效的减少后IO口的占用空间。在对空间要求较高的机架式服务器的设计中，具有较高的实用价值。

附图说明

图1示出了本发明的实施例的I/O接口的电路原理框图；

图2示出了图1的实施例中的装置的更加细化的电路原理图；

图3是实现本发明的I/O口的判断与切换的方法的流程图。

具体实施方式

为了便于本领域一般技术人员实施和理解本发明，现结合附图通过实施例描绘本发明，应该知道，本发明并不限于这里描绘的实施例。

图1示出了本发明的实施例的I/O接口的电路装置的原理框图。本实施例在装置包括监控卡监视及控制电路、开关机检测及控制电路、控制信号输入电路、切换电路、电平转换及静电保护模块、输出端口。

本实施例的工作原理为：监控卡插上时，输出一个持续的电平信号，监控卡监视及控制电路持续监视着这个信号，当发现这个信号以后，再检测是否开机。当监控卡存在而又处于开机状态，则此时输入电路起作用。自动输入接口可以接到南桥的GPIO或者其他输出，可以通过软件来改变状态。手输入接口可以连接一个按键或者开关。若监控卡没有出现，则自动设置成主板占用通路，其它的所有控制手段都失效。

若监控卡出现，而主板处于关机状态，则可以自动让监控卡占用通路，以保证在关机状态之下的某些控制功能的实现。

切换电路可以根据输入的控制信号，选择主板和监控卡谁来占用通路。

电平转换和静电保护模块，在需要电平转换和静电保护时使用。

在这个实施例中，监控卡插上时，输出一个持续的电平信号，监控卡监视及控制电路持续监视着这个信号，当发现这个信号以后，再检测是否开机。这里使用主板的3V或者5V电源作为开关机的判断标志。当5V standby电源上电，而3V或者5V电源没有上电的时候，认为是关机状态。当standby和3V或者5V电源都上电，则认为是开机状态。应该知道，判断计算机开关机状态并不仅限于实施例中公开的方法。还有，判断监控卡是否插上，可以不用检测输出一个持续的电平信号，可以利用一个具有机械凸起的装置检测，这个机械凸起在监控卡插上时，会被监控卡机械触发，因此，表明监控卡已安装，而在机械凸起未被触发时，表明监控卡未安装，这个机械凸起可以如现有技术中的接插件的接插件锁定卡类似的方式实现。

当监控卡存在而又处于开机状态，则此时输入电路起作用。自动输入接口可以接到南桥的GPIO或者其他输出，可以通过软件来改变状态。手输入接口可以连接一个单刀双掷开关，将开关移到一端为监控卡占用通道，移到另一端为主板占用通路，移到中间则表示是软件控制。若监控卡没有出现，则自动设置成主板占用通路，其他的所有控制手段都失效。

若监控卡出现，而主板处于关机状态，本发明的实施例中，自动让监控卡占用通路，以保证在关机状态之下的某些预定的控制功能的实现。

这里的切换电路使用双向的二选一的bus switch芯片实现，该芯片的型号是：philips公司的74als157。通过检测控制脚输入信号的高低电平来选择两个中的一个。

图2示出了图1的实施例中的装置的更加细化的电路原理图。在这个实施例中，实现了串口的复用和切换。这个装置包括如下几个部分：

1.一个监控卡监视及控制电路，当有监控卡插上时，输出一个持续的监控卡出现信号。监控卡监视及控制电路检测到这个信号，则保持其他所有控制信号的畅通，此时可以对切换电路进行控制。如果监控卡没有插上，监控卡监视及控制电路则输出一个控制信号，断开所有其他的切换控制信号并将通路强行分配给主板。在主板上，使用STANDBY电源为这个电路供电，可以保证关机状态之下的正常操作。

2.开关机检测及控制电路：

在监控卡出现的前提下：

通过检测VCC3或者VCC5电源是否上电来判断是否开机

a)在开机的状态下，保持控制信号的畅通，这时可以通过软件或者手动的设置来决定主板和监控卡谁来占用通路。

b)在关机的状态下，不管软件设置和手动设置的状态如何，强行将通路分配给监控卡，以实现监控的功能。

在监控卡没有出现的情况下：

无论开机关机，自动的将通路分配给主板。

3.输入电路，有一个自动输入接口和手动输入接口，自动输入接口可以接到南桥的GPIO或者其他输出，可以通过软件来改变状态。手动输入接口可以连接一个单刀双掷开关，将开关移到一端为监控卡占用通道，移到另一端为主板占用通路，移到中间则表示是软件控制。

4.切换电路  输出是监控卡和主板的串行信号之一，通过输入的控制信号，将输出在监控卡和主板的串行信号之间切换。通过选用一个二选一的BUS switch芯片可实现这个功能。

5.串行信号电平转换电路，将普通的TTL电平转换为RS232电平，以增加传输距离。

6.一个串口输出端口，用于在监控卡与主板间切换。

图3是实现本发明的I/O口的判断与切换的方法的流程图。在这个实施流程中，先判断I/O口上是否接有监控卡，如果没有，请求自动I/O口切换到主板；如果有，判断是否开机，如果已开机，根据输入电路中的控制信号(如开关信号)控制该切换为自动或手动切换，如果没有开机，请求自动切换I/O口到监控卡；然后，这些请求经过汇集后控制切换电路实现I/O口对应的切换。

在这个实施例中，通过串口的复用和切换实施描绘了本发明，应该知道，这个实施例的方法也可用于并口的复用和切换实施，USB口复用和切换实施，和PS/2口复用和切换实施。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，因此，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (10)

1.一种计算机输入输出I/O口的选择装置，包括：监控卡监视及控制电路、开关机检测及控制电路、控制信号输入电路、以及切换电路，其中：

监控卡监视及控制电路用于判断监控卡是否插上，以及在判断得到监控卡未插上时控制I/O口切换至计算机主板，判断得到监控卡插上时保持所有控制信号的畅通；

开关机检测及控制电路用于判断当前是否开机，以及在判断得到当前开机时，控制切换电路根据控制信号输入电路的控制进行切换，在判断得到当前未开机时，控制I/O口切换至监控卡；

控制信号输入电路用于输入设置I/O口状态的控制信号；

切换电路用于根据控制信号输入电路所输入的控制信号将所述I/O口连接至计算机主板或监控卡。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制信号输入电路具有自动输入接口，该接口连接到包括南桥的通用输入输出口GPIO在内的输出，以通过软件输入所述设置I/O口状态的控制信号。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制信号输入电路具有手动输入接口，该接口连接到按键或开关，以通过该按键或开关输入所述设置I/O口状态的控制信号。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述开关为单刀双掷开关，该开关被设置为：移动到一端时输入将I/O口切换至监控卡的控制信号，移动到另一端时输入将I/O口切换至主板的控制信号。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括电平转换及静电保护模块，该模块用于进行电平转换和静电保护。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控卡监视电路为电平检测装置，用于监视监控卡插上时所输出的电平信号以判断监控卡是否插上。

7、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控卡监视电路为机械检测装置，用于根据是否由于监控卡插上而产生机械位移判断监控卡是否插上。

8、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关机检测电路为电平检测装置，用于根据计算机主板的信号线的电平判断计算机是否开机。

9、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，所述I/O口为串行接口、并行接口、USB接口、PS/2接口、或网络接口。

10.一种计算机输入输出I/O口的选择方法，包括步骤：

判断计算机的监控卡是否安装，

如果未安装，切换所述I/O口连接所述计算机的主板；

如果安装，判断所述计算机是否开机，如果开机，人工控制或根据预定规则自动控制所述I/O口连接到计算机主板或所述监控卡；如果计算机未开机，连接所述I/O口到所述监控卡。

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