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一种pcie板卡的上电时序控制系统和方法专利名称：一种pcie板卡的上电时序控制系统和方法一种PCIE板卡的上电时序控制系统和方法技术领域本发明属于计算机领域，具体涉及一种PCIE板卡的上电时序控制系统及方法背景技术：现有的一些PCIE子卡由于上电时序设计问题导致子卡不能被主板正常识别的情况时有发生，但是reboot主板就可以识别到，原因就在于子卡上电过慢，复位不正常，目前很多子卡上电慢的原因还在于以下原因随着子卡功能要求越来越复杂，子卡设计逐渐复杂化，子卡上的电源种类也不断增多，而子卡上的各个供电电源之间又有上电顺序要求，大多数人通常的上电顺序控制做法是Plok后，让Pl去控制P2开始上电，P2控制P3去上电，以此类推Pn由P(n-l)控制，这样的话，Pn模块最终的上电时间是P1+P2+P3+. ..+P(n-1)+Pn 的电源爬升时间，再加Pl到P2的delay控制时间，P2到P3的delay直到P (η-1)到Pn的控制时间，往往由于PI, Ρ2, Ρ3. . .Pn电源模块总的爬升时间太长造成子卡上电过慢，最终主板发给子卡的reset_L已经拉高失效,而子卡电源尚未稳定,从而无法完成正常的reset_ L，造成功能不正常的问题。

目前很多PCIE子卡一般都没有做过热保护，此过热保护能有效保护板卡不被损坏(在风扇故障或者是环境恶劣情况下板卡上的Chip温度升高超过Chip能够忍受的范围时就会损坏)，另外即使有些子卡做了过热保护，但是由于子卡过热断电保护后，Chip与主板的PCIE链路断开了，子卡要继续工作，必须reboot主板，这样的话，如果主板上还有其他的应用需要继续running的话,显然reboot主板不太合适随着现在PCIE卡上的芯片功耗逐渐增大的情况下，仅仅是PCIE槽75W供电可能会不足以满足供电要求，而且有些主板设计时由于种种限制因素无法提供75W供电，从而导致有些按照规范设计的PCIE子卡供电不足而无法正常工作，而通常有些子卡的做法是在子卡上预 留一个电源连接器，当主板供电不足时通过外供电，做法是在PCIE金手指和预留的电源连接器间做切换，通常会用焊接不同的通路来做选择，或者是使用跳线的方式，这两种方式都有明显的缺陷，选焊的方式不灵活，对于不同的主板供电能力可能需要去调整， 一致性差，而且操作麻烦，形成产品后再去焊接的话会带来不便，使用跳线的方式，需要先给主板下电，取下子卡而且由于子卡功耗大，需要电流较大，从而需要多用几个跳线并联， PCB布线影响较大，而且同样会使一些子卡的装配不一致，给产品化来带不便，甚至是子卡不一致时会导致混乱出错，技术支持麻烦，使用起来也不太便利，使用效率低等缺点。

如果都统一使用电源连接器外接线缆供电的话，有时候也做不到，因为有的插PCIE卡的设备上并不太方便接线缆，因此自适应显得比较重要发明内容为克服上述缺陷，本发明提供了一种PCIE板卡的上电时序控制系统及方法，让板卡在较短时间T(如50ms)内完成上电，保证子卡需要的各个电源按照一定的顺序完成上电，采用子卡支持插槽和外接电源双电源供电自适应方式，支持热复位功能，且在过热保护后，子卡温度降到安全范围后，子卡自动恢复正常工作而无需重新启动主板为实现上述目的，本发明提供一种PCIE板卡的上电时序控制系统，其包括直流电源(P1，P4)和芯片(1，2);其改进之处在于，所述上电时序控制系统包括自适应电路、延时上电单元、过热保护单元和恢复电路；所述自适应电路一端分别接入12V外接电源和12V PCIE电源，另一端分别与所述直流电源(Pl)和所述直流电源(P4)连接；所述芯片(I)分别与所述直流电源(PD、所述延时上电单元、所述恢复电路、所述芯片(2)和所述过热保护单元连接；所述芯片(2)分别和所述直流电源(P4)和所述恢复电路连接本发明提供的优选技术方案中，所述自适应电路包括依次连接的分压电路、三极管和电子开关；所述分压电路与12V外接电源连接；所述电子开关接入12V外接电源和12V PCIE电源，并与所述直流电源(Pl)的Vin输入连接。

本发明提供的第二优选技术方案中，所述延时上电单元包括延时电路(1，2)、电子开关(2，3)和直流电源(P2，P3);所述延时电路(I)、电子开关(2)和直流电源(P2)依次连接；所述延时电路(2)、电子开关(3)和直流电源(P3)依次连接；所述延时电路(I)和所述延时电路⑵分别与所述直流电源(Pl)连接；所述直流电源(P2)和所述直流电源(P3) 分别接收所述自适应电路传输的12V电压，所述直流电源(P2)与所述芯片(I)连接本发明提供的第三优选技术方案中，所述延时电路包括电阻(R490、R491、R492、 R683、R881、R882、R883)、电容(C812、C814)、三极管(Q79、Q81)和电源模块；所述电源模块设置连接端(1，2，3，4，5，6，7，8) ;R491—端接收数据信号，另一端与C812和R492的并联结构、以及Q79的基极连接，C812和R492的并联结构的另一端和Q79的发射极接地；Q79的集电极通过R490和3. 3 V直流电源连接，并通过R882与Q81的基极连接；Q81的发射极接地、 集电极与R883的一端连接；R883的另一端分别与C814的一端和R683的一端连接；C814与 R883连接的一端还与所述电源模块的端(3)连接；在所述电源模块中，端(I)为电源输入管脚，端⑷为悬空管脚，端(5)连接调压电阻R881，R881另一端接地，端(6)为输出电源达到所要求的稳定值后的指示信号，可以悬空，端(2，7)接地，端⑶为电源模块输出管脚， 端(3)是电源模块使能控制端。

本发明提供的第四优选技术方案中，所述过热保护单元包括热传感器、过热保护电路和热传感器控制芯片；所述热传感器分别和所述芯片(I)、所述过热保护电路和所述热传感器控制芯片连接；所述热传感器控制芯片通过控制总线对所述热传感器进行控制本发明提供的第五优选技术方案中，所述热传感器控制芯片采用型号为TLR36480 的芯片；所述控制总线是IIC总线本发明提供的第六优选技术方案中，所述过热保护电路包括型号为PMR5118的电源模块和与其连接的型号LM95235QEIMM/N0Pb的芯片；所述型号PMR5118的芯片与所述热传感器连接本发明提供的第七优选技术方案中，所述恢复电路包括PCIE Switch芯片、PCIE 连接器和与门；所述PCIE Switch芯片通过PCIE通道分别和所述芯片(I)和所述PCIE连接器连接；所述与门分别接收所述PCIE Switch芯片和所述PCIE连接器发出的ReSet_I^f 号，并根据接收到的信号对所述芯片(I)进行复位控制本发明提供的第八优选技术方案中，所述PCIE Switch芯片设置有向所述芯片(I)发出恢复信号的GPIO端口 ；所述PCIE开关芯片具有热复位功能。

本发明提供的第九优选技术方案中，所述芯片(I)和所述芯片(2)为带有PCIE接口的芯片本发明提供的第十优选技术方案中，提供一种PCIE板卡的上电时序控制方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤(I).通过直流电源(Pl)对芯片(I)进行上电；(2).测试直流电源Pi的开启时间tsi (I 具体实施方式本发明是利用同一个控制电源Pl去控制P2，P3，…Pn，Pl稳定的时间设为tl = PI, P2电源稳定的时间是t2 = Pl+P2+tl2，P3的电源稳定的时间为t3 = Pl+P3+tl3，Pn 的电源稳定的时间为tn = Pl+Pn+tln，其中Pl，P2,…Pn表示每个电源模块的电源爬升时间，tin为Pl电源稳定时与Pn电源的enable开启之间的间隔时间，只要保证tl O首先选择一个三极管，用来做开关控制，假设三极管的导通电压为Vo，则选择Pl 跟各个电源之间的delay时间由RC和三极管控制如下图4，由KCL 基本定律得到如下关系Vo/K2i+Ci*dVo/dt = (Pl-Vo)/KiI,求解微分方程得到t= tdi = (K2i//Kli)*Ci*In[V 00 /(V 00 -Vo)]-----①(K2i//Kli)表示K2i和Kli的并联，Pl为第一个上电的电源电压值。

V m= pi*K2i/(Kli+K2i)-------------------------------------------②令 Vo = VBEsat-----------------------------------------------------③VBEsat为BJT(Q79的饱和导通电压)，查器件的datasheet即可令 t = tdi = (T-10-tsl)氺(i_l) / (n_l)-ts1----------------------------④参数说明(I)T为芯片要求的上完所有的电的时间(2) i为按顺序第i个完成上电(3)n为芯片有上电时序要求的电源的个数(4) tsi为第I个上电的电源所选电源模块的开启时间，即从电源模块被enable开启开始输出电源到Pi稳定为设置所需到达的电压pi值的时间，参见电源模块的datasheet的ts即可5).电源模块I的Vin达到输入电压要求范围后，从RC管脚被拉高使能到输出稳定的所需要的Pl电压值所需的时间图8为上电时序图综合上面的①②③④三个方程式即可得到Ci，Kli, K2i的值微调Ci，Kli, K2i的值由于实际阻容值不是连续的，而是离散值，根据求解出来的C，K值，去找相近的电容值，阻值代入t = tdi = (K2i//Kli)*Ci*In[V①/ (V 00 -Vo)] ①求得Pl到Pi电源的delay开启时间，最后只需同时满足如下⑤⑥关系即可tdi+tsl+tsi 具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。

本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内权利要求1.一种PCIE板卡的上电时序控制系统，其包括直流电源(Pl，P4)和芯片(1，2);其特征在于，所述上电时序控制系统包括自适应电路、延时上电单元、过热保护单元和恢复电路；所述自适应电路一端分别接入12V外接电源和12V PCIE电源，另一端分别与所述直流电源(Pl)和所述直流电源(P4)连接；所述芯片(I)分别与所述直流电源(P1)、所述延时上电单元、所述恢复电路、所述芯片(2)和所述过热保护单元连接；所述芯片(2)分别和所述直流电源(P4)和所述恢复电路连接2.根据权利要求1所述的上电时序控制系统，其特征在于，所述自适应电路包括依次连接的分压电路、三极管和电子开关；所述分压电路与12V外接电源连接；所述电子开关接入12V外接电源和12V PCIE电源，并与所述直流电源(Pl)的Vin输入连接3.根据权利要求1所述的上电时序控制系统，其特征在于，所述延时上电单元包括延时电路(1，2)、电子开关(2，3)和直流电源(P2，P3);所述延时电路(I)、电子开关(2)和直流电源(P2)依次连接；所述延时电路(2)、电子开关(3)和直流电源(P3)依次连接；所述延时电路(I)和所述延时电路(2)分别与所述直流电源(Pl)连接；所述直流电源(P2)和所述直流电源(P3)分别接收所述自适应电路传输的12V电压，所述直流电源(P2)与所述芯片⑴连接。

4.根据权利要求3所述的上电时序控制系统，其特征在于，所述延时电路包括电阻(R490、R491、R492、R683、R881、R882、R883)、电容(C812、C814)、三极管(Q79、Q81)和电源模块；所述电源模块设置连接端(1，2，3，4，5，6，7，8) ;R491—端接收数据信号，另一端与C812和R。