现场可更换单元识别电路、识别方法及计算设备与流程

1.本公开是有关于用于识别计算机系统中的现场可更换单元(field-replaceable unit,fru)的系统以及设备，更具体地，本公开是允许识别现场可更换风扇模块的电路。


背景技术：

2.许多计算机系统(例如服务器)利用可以容易地添加到计算设备的电路板或从计算设备的电路板上移除的现场可更换单元。例如，服务器通常使用可现场更换的风扇模块，这些风扇模块可以连接到服务器的电路板。这些风扇模块可以出于例如维护或更换的各种目的轻松拆卸。这些风扇模块通常包含一个电子存储器件(例如电可擦除只读存储器，eeprom)，用于储存与风扇模块相关的某些信息。储存的信息可以包括识别信息、安全信息等，这有助于识别以及维修风扇模块。例如，储存的信息可用于识别风扇模块的制造商或供货商。然而，依赖电子存储器件来识别风扇模块会增加风扇模块以及电路板的复杂性以及成本。因此，需要用于识别现场可更换风扇模块(或其他现场可更换单元)的新系统以及设备。


技术实现要素：

3.术语实施例以及类似术语旨在广泛地表示本公开以及以下权利要求的所有主题。包含这些术语的说明应被理解为不限定本文描述的主题或不限制以下权利要求的含义或范围。本文所涵盖的本公开的实施例由以下权利要求而不是本发明内容限定。该发明内容是本公开的各个方面的高级概述并且介绍在以下详细描述部分中进一步描述的一些概念。本发明内容并非旨在确定要求保护的主题的关键或基本特征；也不打算单独使用本发明内容来确定要求保护的主题的范围。本主题应当通过参考本公开的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每项权利要求来理解。
4.在第一实施方式中，本公开是关于一种现场可更换单元(fru)识别电路，其用于识别电性连接电路板的fru。fru识别电路包括参考电压源、参考电阻、多个比较器以及多个比较器输入电压源。参考电压源用于提供参考电压。参考电阻具有第一端以及第二端。参考电阻的第一端电性连接参考电压源。多个比较器中的每一个都具有第一输入端、第二输入端以及输出。多个比较器中的每一个的第一输入端电性连接参考电阻的第二端。多个比较器输入电压源中的每一个用于提供比较器输入电压，并且电性连接多个比较器中的相对应一个的第二输入端。响应于fru电性连接电路板，多个比较器的输出被设定为唯一标识fru的不同组合的逻辑值。
5.在一些情况下，fru包括电源电阻(source resistor)，当fru电性连接电路板时，参考电压源、参考电阻以及电源电阻形成分压器(voltage divider)。分压器包括在参考电阻以及电源电阻之间形成的分压器输出。在一些情况下，当fru电性连接电路板时，分压器输出电性连接多个比较器中的每一个的第一输入端。在一些情况下，多个比较器中的每一个各自的输出是基于比较(i)分压器输出的电压以及(ii)电性连接多个比较器中的相对应
一个的比较器输入电压源的比较器输入电压之间的逻辑值。在一些情况下，多个比较器中的每一个的输出是逻辑高值(logical high value)或逻辑低值(logical low value)。
6.在一些情况下，响应于多个比较器中的相对应一个的比较器输入电压大于分压器输出的电压，多个比较器中的相对应一个的输出被设定为逻辑高值。在一些情况下，响应于多个比较器中的相对应一个的比较器输入电压小于分压器输出的电压，多个比较器中的相对应一个的输出被设定为逻辑低值。
7.在一些情况下，分压器输出的电压小于由参考电压源提供的参考电压。在一些情况下，分压器输出的电压小于多个比较器输入电压源中的至少一个的比较器输入电压。
8.在一些情况下，fru是风扇模块。在一些情况下，参考电压大于约0伏且小于或等于约20伏。在某些情况下，参考电压约为12伏。在某些情况下，参考电阻的电阻约为1,000欧姆。在某些情况下，电源电阻的电阻与参考电阻的电阻不同。在一些情况下，多个比较器输入电压中的每一个都不同于多个比较器输入电压中的其余部分。
9.在一些情况下，多个比较器包括n个比较器，并且fru识别电路用于在n个不同的fru组之间进行区分。在这些情况下，每个不同的fru组包括一个或多个具有不同特性值的fru，并且可通过n个比较器的输出进行识别。在一些情况下，n个比较器的输出用于生成至少n 1个不同组合的逻辑值。在某些情况下，n 1个不同组合的逻辑值之一对应于没有电性连接电路板的fru。n 1个逻辑值组合中的每一个剩余逻辑值组合对应于n个fru组中的一个不同组合。在一些情况下，对应于没有fru电性连接电路板的n 1个不同组合的逻辑值中的一个包括多个比较器中的每一个的输出被设定为逻辑高值。在一些情况下，n 1个逻辑值组合中的每一个剩余的逻辑值组合包括多个比较器中的至少一个比较器的输出被设定为逻辑低值。
10.在第二实施方式中，本公开是关于一种计算设备，其包括壳体、设置在壳体内部的电路板以及形成在电路板上的现场可更换单元(fru)识别电路。fru识别电路包括参考电压源、参考电阻、多个比较器以及多个比较器输入电压源。参考电压源用于提供参考电压。参考电阻具有第一端以及第二端。参考电阻的第一端电性连接参考电压源。多个比较器中的每一个都具有第一输入端、第二输入端以及输出。多个比较器中的每一个的第一输入端电性连接参考电阻的第二端。多个比较器输入电压源中的每一个用于提供比较器输入电压，并且电性连接多个比较器中的相对应一个的第二输入端。响应于fru电性连接电路板，多个比较器的输出被设定为唯一标识fru的不同组合的逻辑值。
11.在第三实施方式中，本公开针对一种现场可更换单元(fru)的识别方法。该方法包括将fru安装在计算设备中，使得fru电性连接计算设备的电路板。该方法还包括确定计算设备的电路板上的多个比较器中的每一个的输出的逻辑值。该方法还包括基于多个比较器中的每一个的输出的逻辑值识别fru所属的组。
12.以上发明内容并非旨在表示本公开的每个实施例或每个方面。相反的，前述内容仅提供在此阐述的一些新颖方面以及特征的示例。当结合附图以及所附权利要求时，从用于实施本发明的代表性实施例以及模式的以下详细描述，本公开的上述特征以及优点以及其他特征以及优点将变得明显。
13.为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：
附图说明
14.图1是根据本公开的方面的现场可更换单元识别电路；
15.图2是根据本公开的方面示出图1的现场可更换单元识别电路的输出的不同组合的表格。
具体实施方式
16.本发明可以以许多不同的形式实现。代表性实施例在附图中示出，并且将在本文中详细描述。本公开是本公开的原理的示例或说明，并且不旨在将本公开的广泛方面限制于所示实施例。就此而言，例如在发明摘要、发明内容和具体实施方式部分中揭示但未在权利要求中明确阐述的组件和限制，不应通过暗示、推断或其他方式，而被单独或共同地并入权利要求中。出于本详细描述的目的，除非特别声明，否则单数包括复数，反之亦然。“包括”一词的意思是“包括但不限于此”。此外，近似的词语，例如“大约”、“几乎”、“基本上”、“大约”等，在本文中可例如用于表示“在”、“接近”、“接近于”、或“在3-5％内”、或“在可接受的制造公差范围内”、或其任何逻辑组合。
17.图1绘示形成在计算设备的电路板10上的现场可更换单元识别电路100。计算设备(未绘示)可包含一壳体(未绘示)，电路板10及现场可更换单元识别电路100可设置于壳体内。在一些实施方式中，电路板10可以是计算设备的母板(也称为主板、系统板等)。在一些实现方式中，计算设备是服务器。在一些实施方式中，fru识别电路100整体形成为电路板10的一部分，例如，当电路板10被印刷时，电路板10包括fru识别电路100。在其他实施方式中，fru识别电路100是可以电性连接电路板10的独立电路模块。
18.电路板10除了现场可更换单元识别电路100之外，一般还包括数个其他电子组件，并且其他电子组件也可以设置在计算设备的壳体中。图1标出电路板10电性连接已被计算设备容置的现场可更换单元(fru)。在所示实施方式中，fru是风扇模块200的组件(或者是风扇模块200本身)，其可用于在计算设备的操作期间冷却计算设备的电子组件。然而，fru识别电路100也可用于识别其他类型的fru。例如，fru通常可以是一般任何设备的组件，包括包含一个或多个印刷电路板组件的设备，例如附加卡、内存模块等。fru在某些情况下也可以是设备本身。
19.fru识别电路100用于生成唯一识别风扇模块200(或其他fru)或风扇模块200(或其他fru)所属的fru组的逻辑值的组合。风扇模块200之类的fru可以根据任意数量的不同特性或属性进行分组。在一些实施方式中，不同的fru组对应于风扇模块200(或其他fru)的不同制造商和/或供货商。在fru是风扇模块的实施方式中，不同的fru组可以基于风扇模块的属性，例如年龄、最大风扇速度等。因此，每个不同的fru组对应一个或多个具有不同值的fru已定的特性。例如，当特性为fru的制造商时，第一个fru组对应于制造商a制造的fru(特性的第一个值)，第二个fru组对应于制造商b制造的fru(特性的第二个值)等。
20.如图1所示，fru识别电路100包括参考电压源102、参考电阻104以及比较器110、120、130及140。虽然所示实施方式示出四个比较器，但可以使用任何数量的比较器。所需的比较器数量取决于要识别的不同fru组的数量。参考电压源102用于提供参考电压，并且电性连接参考电阻104的第一端105a。在一些实施方式中，参考电压源102提供的参考电压大于约0伏并且小于或等于约20伏。在一些实施方式中，由参考电压源102提供的参考电压约
为12伏。
21.第一比较器110包括第一输入端112a、第二输入端112b以及输出114。第二比较器120包括第一输入端122a、第二输入端122b以及输出124。第三比较器130包括第一输入端132a、第二输入端132b以及输出134。第四比较器140包括第一输入端142a、第二输入端142b以及输出144。
22.fru识别电路100包括对应数量的比较器输入电压源，每个比较器输入电压源电性连接比较器110、120、130以及140中的相对应一个的第二输入端112b、122b、132b以及142b。在所示实施方式中，多个比较器输入电压源包括第一比较器输入电压源116、第二比较器输入电压源126、第三比较器输入电压源136以及第四比较器输入电压源146。通常，参考电压源102的电压大于由比较器输入电压源116、126、136以及146中的每一个提供的电压。
23.第一比较器输入电压源116电性连接第一比较器110的第二输入端112b。第二比较器输入电压源126电性连接第二比较器120的第二输入端122b。第三比较器输入电压电源136电性连接第三比较器130的第二输入端132b。第四比较器输入电压源146电性连接第四比较器140的第二输入端142b。通常，比较器输入电压源116、126、136以及146中的每一个提供与由其他比较器输入电压源116、126、136以及146提供的恒定电压不同的恒定电压。因此，每个对应比较器110、120、130以及140的第二输入端112b、122b、132b以及142b接收不同的电压。
24.风扇模块200包括一电源电阻202，其电性连接接地端204。当风扇模块200安装于计算设备内且电性连接电路板10时，电源电阻202的第一端203a电性连接参考电阻104的第二端105b。由于电源电阻202的第二端203b连接地端204，由参考电压源102、参考电阻104以及电源电阻202形成分压器150。分压器150包括在参考电阻104以及电源电阻202之间形成的分压器输出端152。分压器输出端152电性连接第一比较器110的第一输入端112a、第二比较器120的第一输入端122a、第三比较器130的第一输入端132a以及第四比较器140的第四输入端142a。
25.分压器输出152提供的电压通常等于参考电压源102提供的电压乘以以下：(i)电源电阻202的电阻与(ii)参考电阻104的电阻加上电源电阻202的电阻的比率。因此，如果v
ref
是参考电压源102的电压，vo是分压器输出152的电压，r
ref
是参考电阻104的电阻，rs是电源电阻202，分压器输出152的电压vo由下式决定：
[0026][0027]
在一些实施方式中，参考电阻104的电阻约为1,000ω(欧姆)或1kω。通常，电源电阻202的电阻小于参考电阻104的电阻。因此，分压器输出152提供的电压小于参考电压源102提供的参考电压。
[0028]
当fru识别电路100连接到电路板10时，比较器110、120、130以及140中的每一个都连接到：(i)分压器输出152；及(ii)比较器输入电压源116、126、136以及146之一。比较器110、120、130以及140用于在它们各自的输出端114、124、134以及144输出逻辑值，该逻辑值基于以下之间的比较：(i)分压器输出152的电压；(ii)电性连接比较器110、120、130以及140中的相对应一个的比较器输入电压源116、126、136以及146的比较器输入电压。
[0029]
在所示实施方式中，比较器110、120、130以及140的第一输入端112a、122a、132a以及142a是正输入，而比较器110、120、130以及140的第二输入端112b、122b、132b以及142b是负输入。因此，如果分压器输出152的电压大于连接到第二输入端112b、122b、132b以及142b的相对应比较器输入电压源116、126、136以及146的电压，则输出114、124、134以及144将具有逻辑高值。相对应地，如果分压器输出152的电压小于连接到第二输入端112b、122b、132b以及142b的相对应比较器输入电压源116、126、136以及146的电压，则输出114、124、134以及144将具有逻辑低值。当风扇模块200连接到电路板10时，比较器110、120、130以及140的输出114、124、134以及144被设定为逻辑高值或逻辑低值，由出现在比较器110、120、130以及140输入端的电压决定。
[0030]
通过确保由比较器输入电压源116、126、136以及146提供的彼此不同电压，连接到风扇模块200的电路板10将设定比较器110、120、130、140中的输出114、124、134、144为不同组合的逻辑值。通过使用具有不同电阻值的电源电阻202的风扇模块200，不同的风扇模块200将导出比较器110、120、130以及140的输出114、124、134以及144的不同组合的逻辑值。
[0031]
如果已定fru组内的所有风扇模块200具有与电源电阻202相同的电阻，并且如果每个fru组的电源电阻202的电阻与所有fru组中其他fru组的电源电阻202的电阻不同，则比较器110、120、130以及140的输出114、124、134以及144的逻辑值的组合可用于识别风扇模块200，或者所属的fru组中已定的风扇模块200。
[0032]
图2示出可以由属于不同fru组的四个风扇模块200的每个产生的输出114、124、134以及144的不同组合的逻辑值的表格250。四个风扇模块200的每个电源电阻202的阻值与所有其他风扇模块200的电源电阻202的阻值不同。当没有风扇模块连接到电路板10时，分压器输出152等于参考电压源102的电压。因为参考电压源102的电压大于比较器输入电压源116、126、136以及146中的每一个的电压，所以输出114、124、134以及144将各自具有逻辑高值。
[0033]
当a组中的风扇模块200连接到电路板10时，分压器输出152的电压将小于比较器输入电压源116的电压，而大于比较器输入电压源126、136以及146的电压。因此，a组中的风扇模块200具有电源电阻202，其电阻用于在输出114生成逻辑低值，并在输出124、134以及144生成逻辑高值。当b组的风扇模块200连接到电路板10时，分压器输出端152的电压将小于比较器输入电压源116以及126的电压，而大于比较器输入电压源136以及146的电压。因此，b组中的风扇模块200具有电源电阻202，其电阻用于在输出114以及124生成逻辑低值，并在输出134以及144生成逻辑高值。
[0034]
当c组中的风扇模块200连接到电路板10时，分压器输出152的电压将小于比较器输入电压源116、126以及136的电压，并且大于比较器输入电压源146的电压。因此，c组中的风扇模块200具有电源电阻202，其电阻用于在输出114、124以及134生成逻辑低值，以及在输出144生成逻辑高值。当d组中的风扇模块200连接到电路板10时，分压器输出152的电压将小于比较器输入电压源116、126、136以及146中的每一个的电压。因此，d组中的风扇模块200具有电源电阻202，其电阻用于在输出114、124、134以及144生成逻辑低值。
[0035]
因此，如图2所示，四个fru组中的每一个在比较器110、120、130以及140的输出114、124、134以及144产生不同组合的逻辑值。当风扇模块200连接到电路板10时，分压器输出152的电压通常小于比较器输入电压源116、126、136以及146中的至少一个的比较器输入
电压，这意味着输出114、124、134以及144中的至少一个将具有逻辑低值。当已定风扇模块200连接到电路板10时，通过检查输出114、124、134以及144的逻辑值，可以确定风扇模块200所属的fru组。
[0036]
虽然图1以及图2示出使用四个比较器110、120、130以及140来区分属于四个不同fru组的风扇模块的实施例，fru识别电路100中的比较器可以包括用于区分属于n个不同fru组的fru的n个比较器，其中n是大于或等于2的整数。n个比较器的输出用于生成至少n 1个不同组合的逻辑值。这n 1个不同组合的逻辑值之一对应于没有fru电性连接电路板10的情况，而其余n个不同组合的逻辑值各自对应于来自n个fru组中电性连接至电路板10的一个不同的fru的情况。如图2所示，当没有fru电性连接电路板10时出现的一种不同组合的逻辑值可以包括所有n个比较器的输出被设定为逻辑高值。类似地，当fru电性连接电路板10时可能发生的剩余n个组合的逻辑值中的每一个可以包括被设定为逻辑低值的n个比较器中的至少一个的输出。
[0037]
此外，fru识别电路100的各种参数可以根据需要进行调整。参考电压源102的电压；比较器输入电压源116、126、136以及146的电压；参考电阻104的阻值；以及如果任何设计约束或应用约束规定，任何fru中的电源电阻202的电阻可以被修改或调整。在一些实施方式中，参考电压源102的电压可以小于比较器输入电压源116、126、136以及146的电压。另外，图2示出当没有fru电性连接电路板10时比较器110、120、130以及140的输出具有所有逻辑高值，在一些实施方式中，当没有fru电性连接电路板10时，fru识别电路可被设计为使比较器110、120、130以及140的输出具有所有逻辑低值。类似地，在这些实施方式中，当fru电性连接电路板10时，比较器110、120、130以及140中的至少一个的输出将具有逻辑高值。
[0038]
如图1所示的风扇模块200，当风扇模块200电性连接时，具有形成分压器150的一部分的单个电源电阻202。然而，在其他实施方式中，其他风扇模块(或其他类型的fru)可以具有多数个电阻和/或其他电子组件，当风扇模块200电性连接时，它们形成分压器150的一部分。在这些实施方式中，fru识别电路100被设计成当风扇模块200被电性连接时区分可以形成分压器150的一部分的电阻和/或其他电子组件的组。
[0039]
此外，虽然图1标出fru识别电路100使用比较器110-140来将分压器输出152与比较器输入电压源116、126、136以及146进行比较，但也可以使用其他组件。例如，比较器110-140的每一个都可以由能够将分压器输出152与比较器输入电压源116、126、136以及146之一进行比较的集成电路代替。在另一个示例中，比较器110-140可由单个集成电路代替，该集成电路能够将分压器输出152与比较器输入电压源116、126、136以及146的每一个进行比较。通常，可以使用各种不同的组件来形成fru识别电路100，只要存在有不同组合的逻辑值的比较器的输出，能唯一识别每个fru组。
[0040]
因此，为了识别fru或fru所属的fru组，fru(例如风扇模块200)安装在计算设备(例如服务器)中，使得fru电性连接计算设备的电路板(例如电路板10)。然后确定形成在电路板上的fru识别电路(例如fru识别电路100)的输出。如本文所讨论的，fru识别电路的输出可以是多个比较器的输出的不同组合的逻辑值。最后，基于fru识别电路的输出(例如，多个比较器的输出的不同组合的逻辑值)来识别fru和/或fru组。在一些实施方式中，计算设备可以包括读取fru识别电路的输出的逻辑值和/或基于fru识别电路的输出识别fru或fru组所需的任何硬件和/或软件。在其他实施方式中，技术人员或用户可以协助将fru安装在
计算设备中，也可以根据fru识别电路的输出手动确定fru识别电路的输出和/或识别fru或所属fru组。
[0041]
虽然上面已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，它们仅通过示例而非限制的方式呈现。在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以根据本文的公开对所公开的实施例进行多种改变。因此，本发明的广度以及范围不应受任何上述实施例的限制。相反，本发明的范围应根据所附权利要求及其等同物来定义。
[0042]
虽然本发明已经针对一个或多个实施方式进行了说明以及描述，但是在阅读以及理解本说明书以及附图后，本领域的其他技术人员将会发生或知道等同的改变以及修改。此外，虽然本发明的特定特征可能仅相对于几种实施方式中的一种而被公开，但是这种特征可以与其他实施方式的一个或多个其他特征组合，如果这样对于任何已定或特定应用可能是期望的以及有利的。
[0043]
本文使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不是用来限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指出。此外，在详细说明和/或权利要求中使用术语“包括”、“包含”、“具有”、“具备”、“有”或其变体的范围，这些术语旨在于与类似于术语“包括”的方式包含在内。
[0044]
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术以及科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的相同含义。再者，例如在常用字典中所定义的那些术语应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且除非在本文中明确地如此定义，否则将不被理解为理想化或过于正式的含义。
[0045]
综上所述，虽然本发明已以实施例揭示如上，然而其并非用于限定本发明。本领域技术人员在不脱离本发明的精神以及范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
[0046]
[符号说明]
[0047]
10:电路板
[0048]
100:现场可更换单元识别电路
[0049]
102:参考电压源
[0050]
104:参考电阻
[0051]
105a:第一端
[0052]
105b:第二端
[0053]
110,120,130,140:比较器
[0054]
112a:第一输入端
[0055]
112b:第二输入端
[0056]
114:输出
[0057]
116:第一比较器输入电压源
[0058]
122a:第一输入端
[0059]
122b:第二输入端
[0060]
124:输出
[0061]
126:第二比较器输入电压源
[0062]
132a:第一输入端
[0063]
132b:第二输入端
[0064]
134:输出
[0065]
136:第三比较器输入电压源
[0066]
142a:第一输入端
[0067]
142b:第二输入端
[0068]
144:输出
[0069]
146:第四比较器输入电压源
[0070]
150:分压器
[0071]
152:分压器输出端
[0072]
200:风扇模块
[0073]
202:电源电阻
[0074]
203a:第一端
[0075]
203b:第二端
[0076]
204:地端