主板、计算机主板管理系统及计算机主板管理方法与流程

1.本发明涉及计算机主板领域，尤其涉及一种主板、计算机主板管理系统及计算机主板管理方法。


背景技术：

2.网络管理可分为带内管理和带外管理两种模式。带内管理是指管理控制信息与数据信息使用统一物理通道进行传输，带内管理的最大缺陷在于：当网络出现故障中断时数据传输和管理都无法正常进行。带外管理是指将数据信息和管理信息通过不同的通道进行传输，两者完全独立，即使数据信息传输出现阻碍也不影响管理信息的传输。
3.现有的桌面计算机通常会使用bmc(基板管理器)进行带外管理。但该方案必须在硬件上设计用于实现bmc的配套电路，因而提高了成本。


技术实现要素：

4.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
5.针对上述问题，本技术实施例提出了主板、计算机主板管理系统及计算机主板管理方法，能够实现对计算机的带外管理，减小了计算机的维护难度，且降低了硬件成本。
6.根据本技术实施例的第一方面提出了一种主板，所述主板应用于计算机，所述主板用于与终端设备通信连接，所述主板包括：通信模块，用于与所述终端设备通信连接；嵌入式控制器，与所述通信模块连接，用于生成第一控制信号；状态采集模块，与所述嵌入式控制器连接，用于采集所述计算机的状态信息；其中，所述状态采集模块用于根据所述第一控制信号将所述状态信息发送给所述嵌入式控制器，所述通信模块用于获取所述嵌入式控制器发送的所述状态信息，并发送给所述终端设备。
7.根据本技术实施例的第一方面，嵌入式控制器可以采集计算机中的各类信息、控制计算机、并通过通信模块与终端设备通信，在不使用bmc的前提下实现了计算机的带外管理，减小了计算机的维护难度，且降低了硬件成本。
8.在一些实施方式中，所述终端设备还用于发送第二控制信号，所述通信模块还用于接收所述第二控制信号，以将所述第二控制信号发送给所述嵌入式控制器，所述主板还包括：控制模块，与所述嵌入式控制器连接，用于根据所述第二控制信号调整所述计算机的工作状态。
9.在一些实施方式中，所述主板，还包括：处理器，所述处理器与所述嵌入式控制器连接；所述处理器包括基本输入输出系统，所述基本输入输出系统通过处理器与所述嵌入式控制器连接。
10.在一些实施方式中，所述计算机包括电源模块、风扇模块，所述第二控制信号包括系统控制信息和控制子信号，所述控制模块包括：电源控制单元，与所述嵌入式控制器连接，用于根据所述控制子信号控制所述电源模块的电源状态；风扇控制单元，与所述嵌入式
控制器连接，用于根据所述控制子信号控制所述风扇模块的风扇转速；系统控制单元，与所述嵌入式控制器连接，用于根据所述控制子信号将所述系统控制信息发送给所述处理器。
11.在一些实施方式中，所述主板的所述状态采集模块，包括：风扇信息采集单元，用于采集所述风扇模块的运行信息；电压信息采集单元，用于采集所述主板中预设采集点的电压信息；电源状态信息采集单元，用于采集所述电源模块的电源状态信息；温度信息采集单元，用于采集所述主板中的待采集部件的温度信息；系统信息采集单元，用于从所述处理器中获取第一系统状态信息，并用于获取所述基本输入输出系统中的第二系统状态信息。
12.在一些实施方式中，上述任一项所述主板的所述通信连接包括以下任一种：蓝牙连接、wifi连接、zigbee连接。
13.根据本技术的第二方面提出了一种计算机主板管理系统，包括：所述终端设备，所述终端设备与所述主板通信连接，终端设备用于获取所述状态信息，并用于发送第二控制信号给所述通信模块。
14.根据本技术的第三方面提出了一种计算机主板管理方法，应用于如上述任一项所述的主板，或，应用于如上述的计算机主板管理系统，所述方法包括：嵌入式控制器生成所述第一控制信号，根据所述第一控制信号，状态采集模块向所述嵌入式控制器传输状态信息；所述嵌入式控制器向通信模块传输状态信息，所述通信模块将所述状态信息发送给终端设备。
15.可以理解的是，上述第二及第三方面与相关技术相比存在的有益效果与上述第一方面与相关技术相比存在的有益效果相同，可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
16.在一些实施方式中，所述第一控制信号包括第一子控制信号、第二子控制信号、第三子控制信号，所述状态信息包括第一级信息、第二级信息、第三级信息；所述嵌入式控制器进行初始化操作得到初始化状态；其中，所述初始化状态包括已完成状态和未完成状态；所述嵌入式控制器根据所述未完成状态生成第一子控制信号，状态采集模块根据所述第一子控制信号采集所述第一级信息；其中，所述第一级信息包括以下至少一种：smbios表中的信息、处理器序列号、主板序列号、电池信息；所述嵌入式控制器根据所述已完成状态和预设的第一采集周期生成第二子控制信号，所述状态采集模块根据所述第二子控制信号采集所述第二级信息；其中，所述第二级信息包括：电压信息，温度信息，电源状态信息；所述嵌入式控制器获取所述计算机的运行状态；其中，所述运行状态包括工作状态；所述嵌入式控制器根据所述工作状态和预设的第二采集周期生成第三子控制信号，所述状态采集模块根据所述第三子控制信号采集所述第三级信息；其中，所述第三级信息包括：系统状态信息，基本输入输出系统的状态码。
17.在一些实施方式中，所述计算机主板管理方法还包括：终端设备发送第二控制信号；嵌入式控制器根据所述第二控制信号调整所述计算机的运转状态；其中，所述运转状态包括电源状态、风扇转速。
18.在一些实施方式中，在所述控制模块根据所述第二控制信号调整所述计算机的运转状态之前，所述方法还包括：嵌入式控制器生成验证信息，并将所述验证信息发送给终端设备；嵌入式控制器获取所述终端设备根据所述验证信息生成的反馈信息；嵌入式控制器根据所述验证信息和所述反馈信息确定与所述终端设备的通信连接状态。
19.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
20.图1是本技术的主板的示意图。
21.图2是本技术的主板的一种具体实施方式的构成示意图。
22.图3是本技术的主板的一种具体实施方式的实物构成示意图。
23.图4是本技术的计算机主板管理方法的一种具体实施方式的流程图。
24.图5是本技术的计算机主板管理方法的另一种具体实施方式的流程图。
25.图6是图5实施例的计算机主板管理方法的s220之前的信息验证的流程图。
26.附图标记：10：主板、100：嵌入式控制器、200：通信模块、300：终端设备、400：处理器、401：基本输入输出系统、500：风扇模块、600：电压侦测模块、700：电源模块、800：温度传感模块、110：状态采集模块、120：控制模块、121：电源控制单元、122：风扇控制单元、123：系统控制单元、131：风扇信息采集单元、132：温度信息采集单元、133：电压信息采集单元、134：电源状态信息采集单元、135：系统信息采集单元。
具体实施方式
27.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术实施例。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术实施例的描述。
28.需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
29.在桌面计算机平台中，往往使用bmc(基板管理器)进行带外管理。通过bmc可以实现对桌面计算机的各个关键部件的温度监测、控制散热风扇的运转速度，或是通过bmc与处理器进行数据交换，获取计算机的运行信息。
30.在硬件上实现bmc必须规划价格昂贵的bmc配套电路。基于此，本技术实施例提出了主板中不使用bmc的方案，以在实现带外管理的基础上，降低成本。
31.带外管理：带外管理是基于硬件的一种管理方式，使用专用硬件模块或特殊的远程管理卡提供管理接口，通过专用的数据通道对设备进行远程维护和管理，完全独立于设备操作系统之外，甚至可以在设备关机状态下进行远程监控与管理。
32.针对上述问题，本技术实施例提出了计算机主板管理系统，能够实现对计算机的带外管理，减小了计算机的维护难度，且降低了硬件成本。
33.图1是本技术实施例的主板的示意图，包括了主板10和终端设备300。
34.主板10，包括了嵌入式控制器100和通信模块200，主板10中不使用bmc，即无需规划bmc的配套电路。嵌入式控制器是用于执行指定独立控制功能并具有复杂方式处理数据能力的控制系统。嵌入式控制器100还通过本身自带的串口或者其他数据交换方式来完成
与其他设备的数据交换。嵌入式控制器100与通信模块200通过串口连接使两者能进行数据交换。通信模块200可以是具有无线通信功能的通信装置，可以通过无线通信从外界，例如后述的终端设备300，获取信息或将信息传输至外界。
35.终端设备300是指的任意支持与通信模块200相对应的无线通信功能的、具有计算能力或者信息读取能力的设备，例如移动终端设备、笔记本电脑、无人机、或者其他具备无线通信功能的计算机设备。本技术实施例中，可以通过在该计算机设备上安装带ui的程序来实现信息获取和发送，例如，从通信模块200获取主板10的管理信息，或是从终端设备300向通信模块200发送主板10的控制信息。
36.图2是本技术的主板的一种具体实施方式的构成示意图。
37.参见图2，主板10中包括嵌入式控制器100，通信模块200，还包括了状态采集模块110，状态采集模块110与嵌入式控制器100连接，可以采集计算机、主板的状态信息。并根据嵌入式控制器100生成的第一控制信号，将状态信息传输给嵌入式控制器100。进而，嵌入式控制器100可以通过通信模块200，将状态信息传输给终端设备300。
38.本技术实施例可以通过使用嵌入式控制器采集计算机中的各类信息，并通过通信模块与终端设备通信，因此本技术实施例可以不使用bmc就可以进行带外管理，减小了计算机的维护难度，且降低了硬件成本。
39.在一些实施例中，主板还具有控制模块120，控制模块120与嵌入式控制器100连接，用于根据第二控制信号调整所述计算机的工作状态。在终端设备300需要对计算机进行操作或控制时，终端设备300生成对应的第二控制信号，终端设备300将第二控制信号发送给通信模块200进而传输至嵌入式控制器100，最后下达至控制模块120的。
40.需要注意的是，在上述的实施例中，提及控制模块120、状态采集模块110设于主板，并与嵌入式控制器100连接。但不限于此，控制模块120和状态采集模块110可以是设置于嵌入式控制器100中的虚拟模块，又或是属于嵌入式控制器100的子模块。只要能实现对计算机的信息采集功能的就可以视为状态采集模块110，或是能够控制计算机的部分活动、进程的即可以视为控制模块120。
41.图3是本技术的主板的一种具体实施方式的实物构成示意图。
42.在图3的实施例中，状态采集模块110和控制模块120是嵌入式控制器100中的虚拟模块，嵌入式控制器100还分别与计算机中的风扇模块500、电压侦测模块600、电源模块700、温度传感模块800，以及处理器400连接。基本输入输出系统401是内置于主板中的程序，进而通过处理器400与处理器400的基本输入输出系统401通信连接。在一些实施例中，嵌入式控制器100也可以不经由处理器400而与基本输入输出系统401直接通信。因此，嵌入式控制器100可以分别与这些设备单向或双向的传输信息。
43.具体地，可以通过主板10的端口与主板外的模块进行通信，即，风扇模块500、电压侦测模块600、电源模块700、温度传感模块800连接至主板10的某端口中，进而与接入了主板10另一个端口的嵌入式控制器100通信连接。因此在某种程度上嵌入式控制器100可以独立于主板10。
44.结合图2至图3，内置在嵌入式控制器100中的状态采集模块110通过嵌入式控制器100，与风扇模块500、电压侦测模块600、电源模块700、温度传感模块800、基本输入输出系统401的通信连接，可以主动或被动地采集如，风扇模块500的运行信息、主板中预设采集点
的电压信息、电源模块700的电源状态信息、计算机中待采集部件的温度信息、处理器中的第一状态信息和基本输入输出系统401中的第二状态信息。
45.具体地，主板10通过嵌入式控制器100来进行整个主板10的电源模块700管理，获取电源模块700的电源状态信息，并通过gpio(端口拓展器)来控制电源模块700的各级开关。在计算机自身进入启动状态后，通过lpc(低引脚数)总线与处理器进行通讯，并获取系统状态信息。并来调控风扇模块500，例如用pwm(脉冲宽度调制)控制风扇模块500的转速，或是获得风扇模块500的运行信息。嵌入式控制器100也通过adc(数模转换)的方式搭建电压检测电路即电压侦测模块600，来对主板10进行关键电压，即预设采集点电压。通过采集点电压侦测获得电压信息，例如侦测处理器电压、存储器电压、内存电压。嵌入式控制器100还通过smbus(系统管理总线)来获取各个温度传感器，及温度传感模块800的读数来获得温度信息132，温度传感模块设置在处理器、存储器、内存、电源等容易升高温度的位置。或是通过与处理器400的连接从基本输入输出系统401获得基本输入输出系统401存有的各类信息。
46.因此，结合图2，主板10中的状态信息模块110，通过风扇信息采集单元131、温度信息采集单元132、电压信息采集单元133、电源状态信息采集单元134、系统信息采集单元135，可以读取到风扇模块的运行信息、温度信息、电压信息、电源状态信息、系统状态信息。控制模块120可以通过电源控制单元121、风扇控制单元122、系统控制单元123进行电源控制、风扇转速控制、系统控制。
47.更具体地，在计算机自身进入启动状态后，计算机处理器400将通过基本输入输出系统401进行初始化，在基本输入输出系统401的初始化过程中，处理器400的loc总线将与嵌入式控制器100进行通讯，此时将发送smbios表、处理器序列号、基本输入输出系统401进行阶段等内容到嵌入式控制器100中。在处理器400的初始化完成后，处理器400会将系统状态信息以及基本输入输出系统401运行中的状态码传输至嵌入式控制器100中。
48.在一些实施例中，通信模块200实际上为嵌入式控制器100的一部分，即嵌入式控制器100自身具有信息收发功能的无线通信模块。在一些实施例中通信模块200也可以是通过端口连接到嵌入式控制器100上的与嵌入式控制器100相独立的设备，其功能可以不仅仅局限于无线通信功能，而是带有计算能力或者其他传感器，同样的该独立设备应该包含无线通信模块。
49.通信模块200的种类并不做限定，从使用成本考量，可以是使用蓝牙、蓝牙mesh网络、zigbee、wifi等方式，也可以通过移动网络、或者其他无线电信号来完成无线通信。
50.基于上述的实施方式，嵌入式控制器100可以获得主板10的电压信息、温度信息、系统状态信息、风扇信息、电源状态信息，并能够控制电源模块700、风扇模块500、并通过系统控制对系统进行控制。并通过蓝牙、zigbee、蓝牙mesh、wifi等无线通信的方式与终端设备300交换信息。
51.图3是本技术实施例的一种具体实施方式的示意图。参考图3，嵌入式控制器100可以通过与风扇模块500、温度传感模块800、电压侦测模块600、基本输入输出系统401、处理器400、电源600间的电连接或通信连接来获取信息或传递指令，具体地，获得主板的电压信息、温度信息、系统状态信息、风扇信息、系统状态信息、基本输入输出系统的状态码、smbios表、处理器序列号、主板序列号、电池信息、计算机运行状态等，并控制电源模块700、
风扇模块500。
52.为了降低嵌入式控制器100的功耗，嵌入式控制器100不会一直搜集上述的所有信息，根据电源模块700状态或计算机状态、嵌入式控制器的初始化状态，将搜集的信息分为三个等级，分别为：
53.第一级信息，即非常用信息，只需要获取一次，可以包括但不限于基本输入输出系统401中的smbios表、处理器序列号、电池信息、主板序列号；
54.第二级信息，即必要信息，在嵌入式控制器100初始化完成后周期性检查获取，可以包括但不限于电压信息，温度信息，电源状态信息；
55.第三级信息，是运行时信息，需要计算机整机都在工作状态时周期性获取，包括系统状态信息、基本输入输出系统401的状态码等。
56.对应的，获取上述信息时嵌入式控制器100会发出相对应的第一子控制信号、第二子控制信号、第三子控制信号。具体地，在嵌入式控制器100完成初始化后生成第一子控制信号来获取第一级信息，在完成初始化后根据预设的周期生成第二子控制信号来获取第二级信息，在计算机工作时预设的周期生成第三子控制信号来获取第三级信息。
57.嵌入式控制器100还能向其他部件传递控制信息，是嵌入式控制器100向其他部件传递的指令，可以将该信息视为第四级信息，例如，通过调节电源模块700各级开关控制电源模块700、调整风扇模块500的转速等。
58.本技术还提出了一种计算机主板管理系统，包括，上述的主板；终端设备，终端设备与主板通信连接，终端设备用于获取状态信息，并用于发送第二控制信号给通信模块；其中，通信模块用于接收第二控制信号，终端设备用于接收状态信息。
59.终端设备500是具有无线通信的计算设备，在图2的实施例中，可以是具有蓝牙功能的手机，该手机安装有与本技术实施例配套的软件，通过该软件实现与的信息收发、对获得的数据进行解析、并以图形化的形式，将信息传递给用户，或是根据用户的命令，将指令传递给蓝牙模块。与通信模块200进行信息传递之前，该软件会与嵌入式控制器100进行身份验证，验证通过后才会开始信息传递。
60.本技术还提出了一种计算机主板管理方法，应用于上述的主板或上述的计算机主板管理系统中，如图3，包括：
61.s110:嵌入式控制器产生第一控制信号；
62.s120:根据第一控制信号，状态采集模块向嵌入式控制器传输状态信息；
63.s130：嵌入式控制器向通信模块传输状态信息，通信模块将状态信息发送给终端设备。
64.同时，从终端设备的视角，参考图5，该4算机主板管理方法还可以包括：
65.s210:终端设备发送第二控制信号；
66.s220:通信模块获得第二控制信号，并传输给嵌入式控制器；
67.s230:控制模块根据第二控制信号调整计算机的运转状态；其中，运转状态包括电源状态、风扇转速。
68.参考图6，在一些实施例中，在s220之前，还包括：
69.s310:嵌入式控制器生成验证信息，并将验证信息发送给终端设备；
70.s320:嵌入式控制器获取终端设备根据验证信息生成的反馈信息；
71.s330:嵌入式控制器根据验证信息和反馈信息确定与终端设备的通信连接状态。
72.下面对该计算机主板管理方法的运转方式进行说明，在计算机整机接入电源后，嵌入式控制器100将进行初始化，可以包括通信模块200的初始化、电源模块700的初始化。完成初始化后，嵌入式控制器100将周期性的获取第一级信息，而后嵌入式控制器100通过通信模块200与终端设备500建立无线通信连接，此时，将需要对连接方进行身份验证，如果验证失败，将不与终端设备500交换信息。
73.具体地，嵌入式控制器100生成验证信息，并将验证信息发送给终端设备500；嵌入式控制器100获取终端设备500根据验证信息生成的反馈信息；嵌入式控制器100根据验证信息和反馈信息确定与终端设备500的通信连接状态。
74.在计算机整机进入启动状态后，处理器400将通过基本输入输出系统401进行初始化，此时基本输入输出系统401可以通过lpc总线与嵌入式控制器100进行数据交换，例如，嵌入式控制器100可以从基本输入输出系统及处理器获取第二级信息或基本输入输出系统的状态信息，在该阶段，如果基本输入输出系统启动失败，嵌入式控制器100可以将基本输入输出系统401的状态信息保存，帮助后续的故障诊断。在图2的实施例中，计算机可以是一种ops电脑，运用于拆装和维护困难智慧黑板，使用飞腾桌面平台。不进行外带管理的话将很难进行维护。
75.在计算机完全启动后，嵌入式控制器100将周期性的获取第三级信息。
76.综上所述，在用户在对进行计算机维护时，可以使用手机获取信息，快速定位故障发生地点。亦或是用户获取故障信息，并远程传输给专业机构，使专业机构能够通过远程协助来帮助用户进行计算机维护。
77.基于上述使用场景，在一些实施方式中采用通信模块采用蓝牙模块而非zigbee模块或wifi模块有如下有益效果：zigbee设备并非主流的终端设备，因此zigbee方案需要定制终端设备才能使用，使用蓝牙模块只需要下载手机软件即可；wifi虽然是常见的无线方案，但其功耗远超zigbee和蓝牙,对于一些使用电池的终端产品或使用电池的本实施方式中的计算机，wifi方案会降低续航能力。
78.因此，图3的实施例可以在不使用bmc的情况下，完成对计算机的外带管理，减小了计算机的维护难度，且降低了硬件成本。
79.在上述的实施方式中，虽然提及了通信模块200可以是具有无线通信功能的通信装置，但并非暗示通信模块200是安装在嵌入式控制器100外部的独立装置。通信模块200可以是嵌入式控制器100外的独立装置或是属于嵌入式控制器100内部的一个组件。
80.在上述的实施方式中，提及了计算机是安装在智慧黑板上的ops电脑，但不限于此，在一些实施例中计算机是车载系统的车载计算机，或者其他物联网设备的核心计算机系统或者其他桌面计算机。
81.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。