專利名稱：單板通信系統及其通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，具體而言，涉及一種單板通信系統及其通信方法。
背景技術：
處于網絡中重要位置的通信設備，不允許出現單點故障，這些設備一般都會配備 兩塊主控板和多塊業(yè)務板，其中一塊主控板用作主用主控板，另一塊主控板用作備用主控 板，業(yè)務板用于處理各種通信業(yè)務。正常運行時主用主控板作為控制和管理的核心，與外部 和業(yè)務板進行業(yè)務通信，完成系統內各模塊的正常功能；而備用主控板則作為主用主控板 的備份，當主用主控板發(fā)生故障或者需要軟硬件升級等原因，系統自動、手動或者拔主用主 控板進行主備切換，備用主控板升級為主用主控板，保證原業(yè)務的正常運行。設備內的各單板為了保證備用主控板和主用主控板的數據、配置和狀態(tài)等同步， 在主用主控板和備用主控板之間需要提供通信通道。主控板和業(yè)務板之間也需要提供通信 通道，主控板給業(yè)務板的數據、配置和狀態(tài)能正確下發(fā)。一般在主控板和主控板之間，主控 板和業(yè)務板之間使用高速串行通信，比如串行千兆介質無關接口 Gerial Gigabit Media Independent Interface,簡稱為 SGMII)。同時，主控板和主控板之間、主控板和業(yè)務板或業(yè)務板和業(yè)務板之間還有很多低 速信號，比如各種點燈信號、告警輸入信號和告警輸出信號。相關技術中，對這些低速信號 的處理方法是將這些低速信號分別定義成不同的信號通過背板連接器信號線進行通信或 者通過板間的高速串行通信接口進行通信。但是，由于各單板之間的低速信號線數量較多，特別是主控板和各業(yè)務板都需要 這些低速信號線，主控板上的這些低速信號線數量隨著設備支持的業(yè)務板數量增加而大 幅增加。因此，將各低速信號定義成不同的信號線會占用很多背板連接器的信號針，即需 要增加背板連接器數量，這不僅占用單板布局空間，而且增加設備硬件成本和印刷電路板 (Printed Circuit Board，簡稱為 PCB)布線密度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種單板通信系統及其通信方法，以至少解決上述的 相關技術中單板傳輸各種信號都需要相應的信號線從而使得信號線數量大幅增加的問題。為了實現上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，提供了 一種單板通信系統。根據本發(fā)明的單板通信系統包括第一單板、位于第一單板上的第一可編程器件、 第二單板和位于第二單板上的第二可編程器件，其中，第一可編程器件，用于接收來自第一 單板的第一信號，將第一信號轉換為第一串行信號，并發(fā)送第一串行信號；第二可編程器 件，用于接收來自第一可編程器件的第一串行信號，將第一串行信號轉換為第二信號，并向 第二單板發(fā)送第二信號。進一步地，第二可編程器件，用于接收來自第二單板的第三信號，將第三信號轉換 為第三串行信號，并發(fā)送第三串行信號；第一可編程器件，用于接收來自第二可編程器件的第三串行信號，將第三串行信號轉換為第四信號，并向第一單板發(fā)送第四信號。進一步地，單板通信系統還包括背板；第二可編程器件通過位于背板上的第一信 號針接收來自第一可編程器件的第一串行信號；第一可編程器件通過位于背板上的第二信 號針接收來自第二可編程器件的第三串行信號。進一步地，第一可編程器件使用第一串行信號線連接至背板的第一信號針，第二 可編程器件使用第四串行信號線連接至背板的第四信號針，其中第一信號針和第四信號針 在背板上通過走線連接；第一可編程器件使用第二串行信號線連接至背板的第二信號針， 第二可編程器件使用第三串行信號線連接至背板的第三信號針，其中第二信號針和第三信 號針在背板上通過走線連接。進一步地，上述單板通信系統還包括位于背板上的參考地線，用于為第一串行信 號和第三串行信號提供參考地。進一步地，第一串行信號和第三串行信號的傳輸速率相同；根據第一串行信號的 完整性和第三串行信號的完整性，以及根據背板的特性，確定傳輸速率的最高值。為了實現上述目的，根據本發(fā)明的另一個方面，提供了 一種單板通信方法。根據本發(fā)明的單板通信方法包括第一可編程器件向第二可編程器件發(fā)送同步頭 字段，其中同步頭字段用于指示開始發(fā)送第一串行信號；第一可編程器件向第二可編程器 件發(fā)送控制命令字段，其中控制命令字段用于指示第一串行信號的作用；第一可編程器件 向第二可編程器件發(fā)送數據字段，其中數據字段用于指示第一串行信號的含義。進一步地，在第一可編程器件向第二可編程器件發(fā)送同步頭字段之前，設置用于 傳輸第一串行信號的第一串行信號線和第四串行信號線為高電平；同步頭字段為從高電平 到低電平的跳變；在第一可編程器件向第二可編程器件發(fā)送數據字段之后，設置用于傳輸 第一串行信號的第一串行信號線和第四串行信號線為高電平。為了實現上述目的，根據本發(fā)明的另一個方面，還提供了 一種單板通信方法。根據本發(fā)明的單板通信方法包括第二可編程器件確定接收到的同步頭字段正確， 其中同步頭字段用于指示開始發(fā)送第一串行信號；第二可編程器件確定接收到的控制命令 字段正確，其中控制命令字段用于指示第一串行信號的作用；第二可編程器件確定接收到 的數據字段正確，其中數據字段用于指示第一串行信號的含義；第二可編程器件執(zhí)行與控 制命令字段和數據字段相應的操作。進一步地，上述相應的操作包括以下至少之一指示點燈、告警輸入、告警輸出。本發(fā)明通過可編程器件將各種信號均轉換為串行信號，并通過傳輸串行信號代替 傳輸該各種信號，解決了相關技術中單板傳輸各種信號都需要相應的信號線從而使得信號 線數量大幅增加的問題，進而使得該各種信號的發(fā)送僅僅需要一根信號線，從而節(jié)約信號 線，降低單板通信系統成本。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1是根據本發(fā)明實施例的單板通信系統的結構框圖；圖2是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的單板通信系統的結構框圖3是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的連接背板連接器的示意圖；圖4是根據本發(fā)明實施例的數據發(fā)送方法的流程圖；圖5是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的數據發(fā)送方法的流程圖；圖6是根據本發(fā)明實施例的數據接收方法的流程圖；圖7是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的數據接收方法的流程圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的 情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。本發(fā)明實施例提供了一種單板通信系統。圖1是根據本發(fā)明實施例的單板通信系 統的結構框圖，如圖1所示，包括第一單板12、位于第一單板上的第一可編程器件14、第二 單板16和位于第二單板上的第二可編程器件18，其中，第一可編程器件14，用于接收來自 第一單板的第一信號，將第一信號轉換為第一串行信號，并發(fā)送第一串行信號；第二可編程 器件18，用于接收來自第一可編程器件的第一串行信號，將第一串行信號轉換為第二信號， 并向第二單板發(fā)送第二信號。 相關技術中，第一單板12和第二單板16傳輸各種信號都需要相應的信號線，從而 使得信號線數量大幅增加。本發(fā)明實施例中，通過第一可編程器件14和第二可編程器件18 將各種信號均轉換為串行信號，并通過傳輸串行信號代替?zhèn)鬏斣摳鞣N信號，可以使得該各 種信號的發(fā)送僅僅需要一根信號線，從而節(jié)約信號線，降低單板通信系統成本。本單板通信系統可以用于主控板和主控板、主控板與業(yè)務板或業(yè)務板與業(yè)務板之 間的通信，實現各單板之間低速信號的通信。優(yōu)選地，第二可編程器件18，用于接收來自第二單板16的第三信號，將第三信號 轉換為第三串行信號，并發(fā)送第三串行信號；第一可編程器件14，用于接收來自第二可編 程器件18的第三串行信號，將第三串行信號轉換為第四信號，并向第一單板12發(fā)送第四信 號。優(yōu)選地，單板通信系統還包括背板19 ；第二可編程器件18通過位于背板19上的 第一信號針接收來自第一可編程器件14的第一串行信號；第一可編程器件14通過位于背 板19上的第二信號針接收來自第二可編程器件18的第三串行信號。優(yōu)選地，第一可編程器件14使用第一串行信號線連接至背板19的第一信號針，第 二可編程器件18使用第四串行信號線連接至背板19的第四信號針，其中第一信號針和第 四信號針在背板上通過走線連接；第一可編程器件14使用第二串行信號線連接至背板19 的第二信號針，第二可編程器件18使用第三串行信號線連接至背板19的第三信號針，其中 第二信號針和第三信號針在背板上通過走線連接。本優(yōu)選實施例中，第一串行信號線和第四串行信號線可以為一根TX_DATA信號 線，第二串行信號線和第三串行信號線可以為一根RX_DATA信號線，這兩根串行信號線可 以作為和其它單板之間的低速信號通信。優(yōu)選地，單板通信系統還包括位于背板上的參考地線，用于為第一串行信號和第 三串行信號提供參考地。圖2是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的單板通信系統的結構框圖，如圖2所示，A單板和B單板分別通過背板進行互連，其中，A單板和B單板的互連線包括TX_DATA和RX_DATA信 號以及背板連接器本身地針的參考地，共3個信號。優(yōu)選地，第一串行信號和第三串行信號的傳輸速率相同；根據第一信號的完整性 和第三信號的完整性，以及根據背板19的特性，確定傳輸速率的最高值。優(yōu)選地，單板通信系統還包括背板連接器，用于將第一單板的信號和/或第二單 板的信號送到設備背板上，這樣各單板可以通過背板將信號互連。 圖3是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的連接背板連接器的示意圖，如圖3所示，在單板上 TX.DATA和RX_DATA信號經過背板連接器連接到可編程器件上，各種點燈信號、告警輸入輸 出接口以及其它低速信號再從可編程器件輸入輸出，通信協議在可編程器件上實現，所述 背板連接器用于將主控板或者業(yè)務板信號送到設備背板上，這樣各單板通過背板將信號互 連。與現有技術相比較，本發(fā)明實現了通信設備內部主控板與主控板之間、主控板和 業(yè)務板之間或業(yè)務板與業(yè)務板之間的低速信號的通信。本發(fā)明只需要在兩塊單板之間增加 2個信號線實現兩塊單板之間的所有低速信號通信，只需要占背板連接器的2個信號針，不 會占用背板連接器大量信號針。本發(fā)明實施例提供了一種單板通信方法。圖4是根據本發(fā)明實施例的數據發(fā)送方 法的流程圖，如圖4所示，包括如下的步驟S402至步驟S406。步驟S402，第一可編程器件向第二可編程器件發(fā)送同步頭字段，其中同步頭字段 用于指示開始發(fā)送第一串行信號。步驟S404，第一可編程器件向第二可編程器件發(fā)送控制命令字段，其中控制命令 字段用于指示第一串行信號的作用。步驟S406，第一可編程器件向第二可編程器件發(fā)送數據字段，其中數據字段用于 指示第一串行信號的含義。優(yōu)選地，在第一可編程器件向第二可編程器件發(fā)送同步頭字段之前，設置用于傳 輸第一串行信號的第一串行信號線和第四串行信號線為高電平；同步頭字段為從高電平到 低電平的跳變；在第一可編程器件向第二可編程器件發(fā)送數據字段之后，設置用于傳輸第 一串行信號的第一串行信號線和第四串行信號線為高電平。圖5是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的數據發(fā)送方法的流程圖，如圖5所示，包括如下的 步驟S502至步驟S510。步驟S502，在不通信情況下，TX_DATA 一直為高電平。即在通信前，可編程器件置 TX_DATA信號線為高電平，在不通信情況下本發(fā)明也可以采用低電平，只要通信的兩塊單板
一致即可。步驟S504，開始通信時，先發(fā)送同步頭字段。發(fā)送的同步頭字段的第一個數據位 要求為低電平，這樣可以將同步頭字段的第一位的低電平作為發(fā)送的開始標志，即TX_DATA 信號線上同步頭字段都是從高電平到低電平的跳變開始。TX_DATA —個信號線發(fā)送時是逐 個數據位發(fā)送，本發(fā)明可以采用字節(jié)的高位先發(fā)送也可以采用字節(jié)的低位先發(fā)送，只要通 信的兩塊單板一致即可。步驟S506，同步頭字段發(fā)送完成后，發(fā)送控制命令字段?？刂泼钭侄蔚臄祿侵?示步驟S508中的數據字段的作用，即指示步驟S508中數據字段是用于點燈控制、告警輸入輸出還是其它低速信號控制。步驟S508，發(fā)送數據字段。數據字段的內容是指示點燈的亮或滅、告警輸入的有或 無、告警輸出的有或無以及其它低速信號的含義。步驟S510，發(fā)送完畢，將TX_DATA置高電平。至此，一個發(fā)送數據的處理流程完成。如果有多個控制命令需要發(fā)送，可以重復步 驟S502至步驟S510。本發(fā)明實施例還提供了一種單板通信方法。圖6是根據本發(fā)明實施例的數據接收 方法的流程圖，如圖6所示，包括如下的步驟S602至步驟S608。步驟S602，第二可編程器件確定接收到的同步頭字段正確，其中同步頭字段用于 指示開始發(fā)送第一串行信號。步驟S604，第二可編程器件確定接收到的控制命令字段正確，其中控制命令字段 用于指示第一串行信號的作用。步驟S606，第二可編程器件確定接收到的數據字段正確，其中數據字段用于指示 第一串行信號的含義。步驟S608，第二可編程器件執(zhí)行與控制命令字段和數據字段相應的操作。優(yōu)選地，上述相應的操作包括以下至少之一指示點燈、告警輸入、告警輸出。圖7是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的數據接收方法的流程圖，如圖7所示，包括如下的 步驟S702至步驟S714。步驟S702，可編程器件監(jiān)測RX_DATA信號線是否有高電平到低電平的跳變，若有 則轉至步驟S704，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟S702監(jiān)測RX_DATA信號線狀態(tài)。步驟S704，接收同步頭字段，并存儲下同步頭字段內容供步驟S706使用。步驟S706，根據兩單板之前確認好的同步頭字段判斷步驟S704接收到的同步頭 字段是否正確，若正確則轉至步驟S708，否則轉至步驟S702。步驟S708，接收控制命令字段，并存儲下控制命令字段內容。步驟S710，確認步驟S708接收到的控制命令字段內容是否是兩塊單板之前已經 定義的控制命令，若是則轉至步驟S712，否則轉至步驟S702。步驟S712，接收數據字段并存儲下數據字段內容。步驟S714，根據步驟S708接收到的控制命令字段和步驟S712接收到的數據字段， 控制指示點燈的亮或滅、告警輸入的有或無、告警輸出的有或無以及其它低速信號。至此，一個接收數據的處理流程完成。需要說明的是，圖5和圖7的處理流程在可編程器件內是同時實現的，即可編程器 件可以同時完成數據發(fā)送和接收。綜上所述，根據本發(fā)明的上述實施例，提供了一種單板通信系統及其通信方法。通 過可編程器件將各種信號均轉換為串行信號，并通過傳輸串行信號代替?zhèn)鬏斣摳鞣N信號， 解決了相關技術中單板傳輸各種信號都需要相應的信號線從而使得信號線數量大幅增加 的問題，進而使得該各種信號的發(fā)送僅僅需要一根信號線，從而節(jié)約信號線，降低單板通信 系統成本。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示 出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或 步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技 術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種單板通信系統，其特征在于，包括第一單板、位于所述第一單板上的第一可編程 器件、第二單板和位于所述第二單板上的第二可編程器件，其中，所述第一可編程器件，用于接收來自所述第一單板的第一信號，將所述第一信號轉換 為第一串行信號，并發(fā)送所述第一串行信號；所述第二可編程器件，用于接收來自所述第一可編程器件的所述第一串行信號，將所 述第一串行信號轉換為第二信號，并向所述第二單板發(fā)送所述第二信號。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第二可編程器件，用于接收來自所述第二單板的第三信號，將所述第三信號轉換 為第三串行信號，并發(fā)送所述第三串行信號；所述第一可編程器件，用于接收來自所述第二可編程器件的所述第三串行信號，將所 述第三串行信號轉換為第四信號，并向所述第一單板發(fā)送所述第四信號。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于， 所述單板通信系統還包括背板；所述第二可編程器件通過位于所述背板上的第一信號針接收來自所述第一可編程器 件的所述第一串行信號；所述第一可編程器件通過位于所述背板上的第二信號針接收來自所述第二可編程器 件的所述第三串行信號。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述第一可編程器件使用第一串行信號線連接至所述背板的第一信號針，所述第二可 編程器件使用第四串行信號線連接至所述背板的第四信號針，其中所述第一信號針和所述 第四信號針在所述背板上通過走線連接；所述第一可編程器件使用第二串行信號線連接至所述背板的第二信號針，所述第二可 編程器件使用第三串行信號線連接至所述背板的第三信號針，其中所述第二信號針和所述 第三信號針在所述背板上通過走線連接。
5.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，還包括位于所述背板上的參考地線，用于 為所述第一串行信號和所述第三串行信號提供參考地。
6.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述第一串行信號和所述第三串行信號的傳輸速率相同；根據所述第一串行信號的完整性和所述第三串行信號的完整性，以及根據所述背板的 特性，確定所述傳輸速率的最高值。
7.一種用于權利要求1所述的單板通信系統的單板通信方法，其特征在于，第一可編程器件向第二可編程器件發(fā)送同步頭字段，其中所述同步頭字段用于指示開 始發(fā)送第一串行信號；所述第一可編程器件向所述第二可編程器件發(fā)送控制命令字段，其中所述控制命令字 段用于指示所述第一串行信號的作用；所述第一可編程器件向所述第二可編程器件發(fā)送數據字段，其中所述數據字段用于指 示所述第一串行信號的含義。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一可編程器件向所述第二可編程器件發(fā)送所述同步頭字段之前，設置用于傳輸所述第一串行信號的第一串行信號線和第四串行信號線為高電平； 所述同步頭字段為從高電平到低電平的跳變；在所述第一可編程器件向所述第二可編程器件發(fā)送所述數據字段之后，設置用于傳輸 所述第一串行信號的所述第一串行信號線和所述第四串行信號線為高電平。
9.一種用于權利要求1所述的單板通信系統的單板通信方法，其特征在于，第二可編程器件確定接收到的同步頭字段正確，其中所述同步頭字段用于指示開始發(fā) 送第一串行信號；所述第二可編程器件確定接收到的控制命令字段正確，其中所述控制命令字段用于指 示所述第一串行信號的作用；所述第二可編程器件確定接收到的數據字段正確，其中所述數據字段用于指示所述第 一串行信號的含義；所述第二可編程器件執(zhí)行與所述控制命令字段和所述數據字段相應的操作。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述相應的操作包括以下至少之一 指示點燈、告警輸入、告警輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單板通信系統及其通信方法，該系統包括第一單板、位于第一單板上的第一可編程器件、第二單板和位于第二單板上的第二可編程器件，其中，第一可編程器件，用于接收來自第一單板的第一信號，將第一信號轉換為第一串行信號，并發(fā)送第一串行信號；第二可編程器件，用于接收來自第一可編程器件的第一串行信號，將第一串行信號轉換為第二信號，并向第二單板發(fā)送第二信號。本發(fā)明可以使得各種信號的發(fā)送僅僅需要一根信號線，從而節(jié)約信號線，降低單板通信系統成本。
文檔編號H04L12/24GK102142986SQ20101057233
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權日2010年12月3日
發(fā)明者馮景, 王建偉 申請人:中興通訊股份有限公司