一种转接卡及服务器的制作方法

1.本发明涉及服务器领域，特别是涉及一种转接卡及服务器。


背景技术：

2.近年来，随着云计算、大数据、人工智能等新型技术的发展，对于服务器系统的计算力需求越来越高，并且都希望服务器有一个比较稳定、不间断的算力输出。hot-plug，又称热插拔技术，它可以在系统的ac电源不断开的情况下，将板卡插入或者拔出，从而使得服务器系统有一个不间断的工作运行状态，提高了服务器系统的可靠性。但是现有的热插拔技术，都是基于系统板卡的设计，只有pci-e板卡直接插到主板的插槽上才可以，像服务器上常见的转接卡就不支持热插拔。同时，目前公开的热插拔控制技术是利用热插拔控制芯片、cpld监测的方法，其中控制芯片可控制插槽的上电和下电，cpld主要用于监测热插拔过程的数据变化。但使用cpld的方法一方面会涉及到软件人员的开发，带来开发的难度；另一方面cpld资源过剩，会增加项目的资金投入，加大维护成本。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种转接卡及服务器，实现了对板卡的热插拔。在使用的过程中无需cpld介入，无需加入软件开发，降低运营成本。
4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种转接卡，包括插槽、控制器及信号转换器；
5.所述信号转换器分别与所述插槽、所述控制器及服务器的主板上的cpu连接；
6.所述信号转换器用于在板卡插入所述插槽时及所述板卡拔出所述插槽时发送第一信号至所述cpu；
7.所述cpu用于在接收到所述第一信号时确定为所述板卡上电或下电，并生成控制信号发送至所述信号转换器；
8.所述控制器用于根据所述信号转换器发送的所述控制信号控制所述插槽上电或下电。
9.优选的，还包括第一电源及第一电阻；
10.所述第一电阻的第一端与所述第一电源连接，所述第一电阻的第二端分别与所述信号转换器的第一端口及所述插槽连接；
11.所述信号转换器具体用于在所述板卡插入所述插槽时及所述板卡拔出所述插槽时发送第一信号至所述cpu；
12.所述cpu还用于根据所述信号转换器的第一端口确定所述板卡的在位状态，所述在位状态包括在位及不在位。
13.优选的，还包括接插件、第二电源、第二电阻及第三电阻；
14.所述接插件的第一端与所述第二电阻的第一端连接且连接的公共端与所述信号转换器的第二端口连接，所述第二电阻的第二端与所述第二电源连接，所述接插件的第二
端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地；
15.所述接插件用于在所述板卡插入时将所述第一端与所述第二端连接，所述接插件用于在所述板卡拔出时将所述第一端与所述第二端断开连接；
16.所述信号转换器还用于在所述接插件的第一端与第二端连接时及所述接插件的第一端与第二端断开连接时发送第一信号至所述cpu；
17.所述cpu还用于根据所述第二端口确定所述板卡是否连接成功。
18.优选的，还包括第三电源及第一可控开关；
19.所述第一可控开关的第一端与所述第三电源连接，所述第一可控开关的第二端与所述插槽的第一电源输入端连接，所述第一可控开关的控制端与所述控制器的第一输出端连接，所述控制器的第一输入端与所述接插件的第一端连接；
20.所述控制器用于在所述接插件的第一端与第二端连接时控制所述第一可控开关导通，在所述接插件的第一端与第二端断开连接时控制所述第一可控开关关断。
21.优选的，还包括滤波器；
22.所述滤波器的第一端与所述接插件的第一端连接，所述滤波器的第二端与所述信号转换器的第二端口连接；
23.所述滤波器用于对所述接插件的第一端输出的信号进行滤波。
24.优选的，还包括按钮、第四电源及第四电阻；
25.所述按钮的第一端接地，所述按钮的第二端分别与所述第四电阻的第一端及所述控制器的第二输入端连接，所述第四电阻的第二端与所述第四电源连接，所述控制器的第二输入端与第二输出端连接，所述控制器的第二输出端与所述信号转换器的第三端口连接；
26.所述信号转换器还用于在所述按钮按下时发送第一信号至所述cpu；
27.所述cpu还用于根据所述信号转换器的第三端口确定是否需要所述为所述插槽供电。
28.优选的，还包括第五电源、第六电源、第二可控开关及第三可控开关；
29.所述第二可控开关的第一端与所述第五电源连接，所述第二可控开关的第二端与所述插槽的第二电源输入端连接，所述第三可控开关的第一端与所述第六电源连接，所述第三可控开关的第二端与所述插槽的第三电源输入端连接，所述第二可控开关的控制端及所述第三可控开关的控制端均与所述控制器连接；
30.所述cpu具体用于在所述板卡在位、所述板卡连接成功及按钮按下时发送上电控制信号至所述控制器；在所述板卡不在位、所述板卡连接不成功及所述按钮被按下时发送下电控制信号至所述信号转换器；
31.所述控制器具体用于在接收到所述信号转换器的第四端口发送的所述上电控制信号控制所述第二可控开关及所述第三可控开关导通；在接收到所述下电控制信号控制所述第二可控开关及所述第三可控开关关断。
32.优选的，还包括第七电源、第一提示灯、第二提示灯、第五电阻及第六电阻；
33.所述第七电源分别与所述第一提示灯及所述第二提示灯的第一端连接，所述第一提示灯的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第二提示灯的第二端与所述第六电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述信号转换器的第五端口连接，所述第六电阻
的第二端与所述信号转换器的第六端口连接；
34.所述cpu还用于通过所述信号转换器的第五端口及第六端口在所述第二可控开关及所述第三可控开关均导通时控制所述第一提示灯进行第一提示，控制所述第二提示灯进行第二提示；在所述第二可控开关及所述第三可控开关均关断时控制所述第一提示灯进行第三提示，控制所述第二提示灯进行第四提示。
35.优选的，所述第一提示灯及所述第二提示灯均为发光二极管。
36.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种服务器，包括上述的转接卡。
37.本技术提供了一种转接卡及服务器，应用于服务器领域，包括插槽、控制器及信号转换器；在板卡进行插入和拔出时，信号转换器均会发送第一信号至服务器的主板上的cpu，cpu在接收到第一信号后会通过信号转换器确定需要为板卡上电或下电，并生成控制信号发送至信号转换器，信号转换器将控制信号转发至控制器，以便控制器根据控制信号控制插槽上电或下电，实现了对板卡的热插拔。在使用的过程中无需cpld介入，无需加入软件开发，降低运营成本。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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附图。
39.图1为本发明提供的一种转接卡的结构示意图；
40.图2为本发明提供的另一种转接卡的结构示意图。
具体实施方式
41.本发明的核心是提供一种转接卡及服务器，实现了对板卡的热插拔。在使用的过程中无需cpld介入，无需加入软件开发，降低运营成本。
42.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.图1为本发明提供的一种转接卡的结构示意图，该转接卡包括插槽1、控制器2及信号转换器3；
44.信号转换器3分别与插槽1、控制器2及服务器的主板上的cpu连接；
45.信号转换器3用于在板卡插入插槽1时及板卡拔出插槽1时发送第一信号至cpu；
46.cpu用于在接收到第一信号时确定为板卡上电或下电，并生成控制信号发送至信号转换器3；
47.控制器2用于根据信号转换器3发送的控制信号控制插槽1上电或下电。
48.考虑到目前公开的热插拔控制技术是利用热插拔控制芯片、cpld监测的方法，其中控制芯片可控制插槽1的上电和下电，cpld主要用于监测热插拔过程的数据变化。但使用cpld的方法一方面会涉及到软件人员的开发，带来开发的难度；另一方面cpld资源过剩，会
增加项目的资金投入，加大维护成本。
49.服务器上的主板设置有cpu以及连接器，转接卡上设置有金手指、插槽1、控制器2以及信号转换器3。金手指与连接器之间连接，金手指与信号转换器3连接，信号转换器3与控制器2连接，控制器2与插槽1连接，板卡插接在插槽1上。
50.信号转换器3用于检测插槽1，在板卡插入插槽1或者拔出插槽1时，信号转换器3均会发送第一信号以提示cpu插槽1上有板卡位置的变化，cpu在接收到第一信号后会确定板卡时插入插槽1或是拔出插槽1，进而确定需要为板卡上电或下电，进而生成了相应的控制信号发送至信号转换器3，信号转换器3将控制信号转发至控制器2，控制器2进而对插槽1进行上电或下电，此方法实现了对板卡的热插拔。
51.本技术提供了一种转接卡，应用于服务器领域，包括插槽1、控制器2及信号转换器3；在板卡进行插入和拔出时，信号转换器3均会发送第一信号至服务器的主板上的cpu，cpu在接收到第一信号后会通过信号转换器3确定需要为板卡上电或下电，并生成控制信号发送至信号转换器3，信号转换器3将控制信号转发至控制器2，以便控制器2根据控制信号控制插槽1上电或下电，实现了对板卡的热插拔。在使用的过程中无需cpld介入，无需加入软件开发，降低运营成本。
52.在上述实施例的基础上：
53.图2为本发明提供的另一种转接卡的结构示意图。
54.作为一种优选的实施例，还包括第一电源p1及第一电阻r1；
55.第一电阻r1的第一端与第一电源p1连接，第一电阻r1的第二端分别与信号转换器3的第一端口及插槽1连接；
56.信号转换器3具体用于在板卡插入插槽1时及板卡拔出插槽1时发送第一信号至cpu；
57.cpu还用于根据信号转换器3的第一端口确定板卡的在位状态，在位状态包括在位及不在位。
58.需要说明的是，信号转换器3为pca9555io扩展芯片，在信号转换器3上的数据发生变化，例如高低电平的改变，信号转换器3的告警信号alert均为发送一个负脉冲信号至cpu，该负脉冲信号即为第一信号，告警信号默认为高电平。cpu与信号转换器3之间通过i2c总线传输，而信号转换器3将i2c信号转换为io的方式输出。信号转换器3的第一端口为prsnt_n端口，第二端口为mrl_n端口，第三端口为button_n端口，第四端口为pwren_n端口，第五端口为pwrled端口，第六端口为atnled端口。
59.由于设置了第一电源p1与第一电阻r1，在插槽1上无板卡接入时在位信号prsnt_n为高电平状态，在插槽1上有板卡接入时在位信号prsnt_n为低电平状态，信号转换器3的第一端口接入在位信号，所以在板卡插入插槽1或拔出插槽1时，第一端口的电平会发生由高到低或由低到高的改变，此时告警信号会发送负脉冲信号至cpu，此时cpu会确定第一端口的电平状态，进而确定板卡是否在位，并记录当前状态至寄存器。
60.通过设置了第一电源p1以及上拉电阻第一电阻r1，实现了对板卡在位状态的检测。
61.作为一种优选的实施例，还包括接插件j1、第二电源p2、第二电阻r2及第三电阻r3；
62.接插件j1的第一端与第二电阻r2的第一端连接且连接的公共端与信号转换器3的第二端口连接，第二电阻r2的第二端与第二电源p2连接，接插件j1的第二端与第三电阻r3的第一端连接，第三电阻r3的第二端接地；
63.接插件j1用于在板卡插入时将第一端与第二端连接，接插件j1用于在板卡拔出时将第一端与第二端断开连接；
64.信号转换器3还用于在接插件j1的第一端与第二端连接时及接插件j1的第一端与第二端断开连接时发送第一信号至cpu；
65.cpu还用于根据第二端口确定板卡是否连接成功。
66.接插件j1的第一端与第二端在板卡插入时连接，以确定板卡连接成功，接插件j1的第一端与第二端在板卡拔出时断开连接。通过设置了第二电源p2以及第二电阻r2，mrl在接插件j1第一端与第二端连接时为低电平，断开连接时为高电平。在高低电平产生变化时，信号转换器3会发送第一信号至cpu，此时cpu会确定第一端口及第二端口的电平状态。若第一端口及第二端口均为低电平则证明此时板卡插入插槽1并连接成功，若第一端口及第二端口均为高电平则证明此时板卡未插入插槽1，将当前的状态保存至寄存器。
67.通过设置了第二电源p2、第二电阻r2及第三电阻r3实现了对板卡连接是否成功的检测。
68.作为一种优选的实施例，还包括第三电源p3及第一可控开关s1；
69.第一可控开关s1的第一端与第三电源p3连接，第一可控开关s1的第二端与插槽1的第一电源p1输入端连接，第一可控开关s1的控制端与控制器2的第一输出端连接，控制器2的第一输入端与接插件j1的第一端连接；
70.控制器2用于在接插件j1的第一端与第二端连接时控制第一可控开关s1导通，在接插件j1的第一端与第二端断开连接时控制第一可控开关s1关断。
71.在接插件j1的第一端与第二端连接成功时，信号由低电平通过反相器转换为高电平，并传入控制器2的auxon端口，高电平驱动第一可控开关s1导通，p3为3.3v电源，为插槽1供电。
72.在接插件j1的第一端与第二端断开连接时，信号由高电平通过反相器转换为低电平，并传入控制器2的auxon端口，第一可控开关s1关断，p3为3.3v电源，停止为插槽1供电。
73.在板卡接入插槽1并连接成功时，控制器2控制3.3v的第一电源p1为插槽1供电，板卡拔出时，控制器2控制第一电源p1停止为插槽1供电。
74.作为一种优选的实施例，还包括滤波器4；
75.滤波器4的第一端与接插件j1的第一端连接，滤波器4的第二端与信号转换器3的第二端口连接；
76.滤波器4用于对接插件j1的第一端输出的信号进行滤波。
77.考虑到在接插件j1的第一端与第二端连接或断开连接时，生成的mrl信号会存在波动，设置了滤波器4滤除抖动，将mrl信号转换为更加稳定的mrl_n信号。
78.通过设置了滤波器4，对信号进行处理，以便后续的信号转换器3处理信号。
79.作为一种优选的实施例，还包括按钮button、第四电源p4及第四电阻r4；
80.按钮button的第一端接地，按钮button的第二端分别与第四电阻r4的第一端及控制器2的第二输入端连接，第四电阻r4的第二端与第四电源p4连接，控制器2的第二输入端
与第二输出端连接，控制器2的第二输出端与信号转换器3的第三端口连接；
81.信号转换器3还用于在按钮button按下时发送第一信号至cpu；
82.cpu还用于根据信号转换器3的第三端口确定是否需要为插槽1供电。
83.考虑到用于在板卡插接在插槽1并将插接件的第一端与第二端连接，此时板卡连接成功，在需要进行供电时按下按钮button；载板卡拔出插槽1并将插接件的第一端与第二端断开连接，此时板卡拔出成功，在需要停止供电时按下按钮button。由于设置了第四电源p4以及第四电阻r4，在按钮button未被按下时，atn_n为高电平，传入控制器2的input端口，再通过控制器2的output端口传出至button_n端口；在按钮button按下时，atn_n为低电平，传入控制器2的input端口，再通过控制器2的output端口传出至button_n端口。在按钮button被按下时，button_n端口传入的信号实现了高低电平的改变，信号转换器3会发送第一信号至cpu，此时cpu会确定信号转换器3的第一端口、第二端口及第三端口的电平状态。若第一端口、第二端口及第三端口均为低电平，则此时需要为板卡供电；若第一端口、第二端口及第三端口均为高电平，则此时需要为板卡下电。
84.作为一种优选的实施例，还包括第五电源p5、第六电源p6、第二可控开关s2及第三可控开关s3；
85.第二可控开关s2的第一端与第五电源p5连接，第二可控开关s2的第二端与插槽1的第二电源p2输入端连接，第三可控开关s3的第一端与第六电源p6连接，第三可控开关s3的第二端与插槽1的第三电源p3输入端连接，第二可控开关s2的控制端及第三可控开关s3的控制端均与控制器2连接；
86.cpu具体用于在板卡在位、板卡连接成功及按钮button按下时发送上电控制信号至控制器2；在板卡不在位、板卡连接不成功及按钮button被按下时发送下电控制信号至信号转换器3；
87.控制器2具体用于在接收到信号转换器3的第四端口发送的上电控制信号控制第二可控开关s2及第三可控开关s3导通；在接收到下电控制信号控制第二可控开关s2及第三可控开关s3关断。
88.在需要为板卡供电时，cpu发送信号至信号转换器3，信号转换器3将i2c信号转换为io信号通过pwren_n端口输出至控制器2的pwren端口，高电平驱动第二可控开关s2及第三可控开关s3导通，此时12v的第五电源p5以及3.3v的第六电源p6为插槽1供电，此时为板卡热插入成功。
89.在不需要为板卡供电时，cpu发送信号至信号转换器3，信号转换器3将i2c信号转换为io信号通过pwren_n端口输出至控制器2的pwren端口，低电平使得第二可控开关s2及第三可控开关s3导通，此时12v的第五电源p5以及3.3v的第六电源p6不再为插槽1供电，此时为板卡热拔出成功。
90.作为一种优选的实施例，还包括第七电源p7、第一提示灯d1、第二提示灯d2、第五电阻r5及第六电阻r6；
91.第七电源p7分别与第一提示灯d1及第二提示灯d2的第一端连接，第一提示灯d1的第二端与第五电阻r5的第一端连接，第二提示灯d2的第二端与第六电阻r6的第一端连接，第五电阻r5的第二端与信号转换器3的第五端口连接，第六电阻r6的第二端与信号转换器3的第六端口连接；
92.cpu还用于通过信号转换器3的第五端口及第六端口在第二可控开关s2及第三可控开关s3均导通时控制第一提示灯d1进行第一提示，控制第二提示灯d2进行第二提示；在第二可控开关s2及第三可控开关s3均关断时控制第一提示灯d1进行第三提示，控制第二提示灯d2进行第四提示。
93.考虑到用户在使用的过程中无法了解当前为插槽1供电的状态，所以本技术设置了第一提示灯d1以及第二提示灯d2。
94.具体的，在板卡插入时或板卡拔出时，第一提示灯d1及第二提示灯d2均熄灭；板卡连接成功或板卡连接不成功时，第一提示灯d1及第二提示灯d2均熄灭；在第五电源p5以及第六电源p6为插槽1供电时，cpu发送信号至信号转换器3，此时信号转换器3会控制pwrled端口驱动第一提示灯d1亮起，通过atnled端口驱动第二提示灯d2亮起。第一提示灯d1以及第二提示灯d2闪烁两秒后，第一提示灯d1常亮，第二提示灯d2熄灭。在第五电源p5以及第六电源p6停止为插槽1供电时，cpu发送信号至信号转换器3，此时信号转换器3会控制pwrled端口驱动第一提示灯d1亮起，通过atnled端口驱动第二提示灯d2亮起。第一提示灯d1以及第二提示灯d2闪烁两秒后，第一提示灯d1熄灭，第二提示灯d2熄灭。
95.此外，本技术提供的第一提示灯d1为绿灯，第二提示灯d2为黄灯，具体的颜色本技术在此处不做过多限定。
96.作为一种优选的实施例，第一提示灯d1及第二提示灯d2均为发光二极管。
97.考虑到第一提示灯d1与第二提示灯d2需要在信号转换器3的控制下进行相应的提示，所以设置了发光二极管作为第一提示灯d1以及第二提示灯d2。
98.具体的，第一提示灯d1与第二提示灯d2的第一端为发光二极管的阳极，第一提示灯d1与第二提示灯d2的第二端为发光二极管的阴极。
99.综上，本技术提供的转接卡实现热插入的过程如下：
100.板卡插入插槽1时，信号转换器3的第一端口发生电平由高至低的变化，信号转换器3发送第一信号至cpu，cpu确定板卡的第一端口为低电平后保存当前状态至寄存器。在板卡插入成功后，插接件j1的第一端与第二端连接，信号转换器3的第一端口发生电平由高至低的变化，信号转换器3发送第一信号至cpu，cpu确定板卡的第一端口及第二端口为低电平后保存当前状态至寄存器。同时通过反相器的低电平信号变为高电平，控制器2此时驱动第一可控开关s1导通，以为插槽1提供3.3v的供电。用户确定需要为板卡供电时按下按钮，此时信号转换器3的第三端口发生电平由高至低的变化，信号转换器3发送第一信号至cpu，cpu确定板卡的第一端口、第二端口及第三端口为低电平后保存当前状态至寄存器。cpu发送供电信号至信号转换器3，此时信号转换器3的第四端口输出的信号经过反相器转换为高电平驱动第二可控开关s2及第三可控开关s3导通，12v及3.3v的电源为插槽1供电。同时，cpu通过信号转换器3控制黄灯及绿灯闪烁两秒后，黄灯熄灭，绿灯常亮。由此，实现了板卡的热插入。
101.本技术提供的转接卡实现热插入的过程如下：
102.在插槽1上有板卡时，用户确定需要停止为板卡供电时按下按钮，此时信号转换器3的第三端口发生电平由高至低的变化，信号转换器3发送第一信号至cpu，cpu确定板卡的第一端口、第二端口及第三端口为低电平后保存当前状态至寄存器。cpu发送供电信号至信号转换器3，此时信号转换器3的第四端口输出的信号经过反相器转换为低电平驱动第二可
控开关s2及第三可控开关s3关断，12v及3.3v的电源停止为插槽1供电。同时，cpu通过信号转换器3控制黄灯及绿灯闪烁两秒后，黄灯熄灭，绿灯熄灭。在板卡拔出成功后，插接件j1的第一端与第二端断开连接，信号转换器3的第一端口发生电平由低至高的变化，信号转换器3发送第一信号至cpu，cpu确定板卡的第二端口为高电平后保存当前状态至寄存器。同时通过反相器的高电平信号变为低电平，控制器2此时控制第一可控开关s1关断，以停止为插槽1提供3.3v的供电。板卡拔出插槽1时，信号转换器3的第一端口发生电平由高至低的变化，信号转换器3发送第一信号至cpu，cpu确定板卡的第一端口为高电平后保存当前状态至寄存器。由此，实现了板卡的热拔出。
103.本技术还提供了一种服务器，包括上述的转接卡。
104.本技术提供的服务器的介绍请参照上述实施例，在此处不再赘述。
105.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
106.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
107.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。