一种适用于飞腾平台的电源控制器的制作方法

本发明属于电源时序控制，尤其是一种适用于飞腾平台的电源控制器。

背景技术：

1、随着芯片国产化上升到国家战略，越来越多的进口芯片将被国产化产品替代，cpu作为计算机系统的核心和“大脑”，主要由大量的运算器、控制器、寄存器组成，堪称国之重器。cpu自主创新是实现安全可控的核心，国产化具有重要的战略意义。

2、飞腾cpu是国产cpu的佼佼者，具有谱系全、性能高、生态完善等特点，近年来在众多领域助力国产化替代，由于cpu组成结构复杂，单颗芯片电压种类多且对上下电时序有严格要求，导致基于飞腾cpu的主控模块设计较为复杂，对设计师能力提出了较高的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种适用于飞腾平台的电源控制器，能够提高飞腾主控平台的设计正确率、设计标准化、提升设计效率、增加电源控制灵活性及降低电源时序的设计风险。

2、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

3、一种适用于飞腾平台的电源控制器，包括预处理模块、时序控制状态机模块、秒延迟模块和毫秒延迟模块，其中，预处理模块连接时序控制状态机模块，时序控制状态机模块和秒延迟模块和毫秒延迟模块双向连接，其中预处理模块用于接受信号，时序控制状态机模块用于对主机的开机、关机和重启进行直接控制，对各个电源使能时序及复位逻辑进行控制，秒延迟模块用于输出秒脉冲，供其他模块调用，毫秒延迟模块用于输出毫秒脉冲，供其他模块调用。

4、而且，所述预处理模块包括管理协议解码模块、看门狗模块和按键检测模块，其中，管理协议解码模块用于接收cpu的pwr_ctl0及pwr_ctl1控制信号，通过解析相应波形，判断出操作系统下发的重启、关机和睡眠信号，看门狗模块用于在计算机启动固件阶段开始接收cpu的喂狗信号cpu_gpio，防止启动异常，按键检测模块用于对外部输入的复位信号和开关机信号进行检测判断，进而将相应的指令信号传递给时序控制状态机模块。

5、而且，所述管理协议解码模块的具体工作过程为：主机开机后，解码模块默认处于初始状态，此时，pwr_ctr0信号为低电平，当cpu端有状态变更需求时，会首先拉高pwr_ctr0信号，解码模块也从初始状态跳出，进入计数状态，开始对pwr_ctr1的上升沿进行计数，在pwr_ctr0＝1期间，pwr_ctr1的脉冲数为4则代表主机需要进行重启服务，解码模块需置高restart信号；若pwr_ctr1的脉冲数为8则代表主机需要进行休眠状态，解码模块需要置高sleep信号；若pwr_ctr1的脉冲数为12则代表主机需要进行关机操作，解码模块需要置高poweroff信号。

6、而且，所述看门狗模块的具体工作过程为：主机开机固件加载运行后，利用cpu_gpio信号形成固定时间间隔的脉冲信号进行喂狗，当喂狗动作发生后，看门狗内部计时器清零，当看门狗内部计时器超过阈值后，启动“超时计数器”，超时计数器通过调用秒延迟模块进行计数，超过10s后，若看门狗计时器还未清零，则直接置高restart信号。

7、而且，所述按键检测模块的具体工作过程为：开机后按键检测模块处于初始状态，当检测到reset按钮低电平，也就是按键被按下时，置高restart信号；当检测到button按钮低电平，也就是按键被按下时，内部状态机跳转到关机状态，置高poweroff信号，在关机状态再次检测到button按钮低电平，也就是按键被按下时，内部状态机跳转到开机状态，置高poweron信号。

8、而且，所述秒延迟模块的具体工作过程为：根据系统时钟频率计算出每秒需要的时钟周期数，进而确定cnt_size，秒延迟模块根据输入的cnt_en及cnt_size信号，启动内部计数器，输出秒脉冲。

9、而且，所述毫秒延迟模块的具体工作过程为：根据系统时钟频率计算出每毫秒需要的时钟周期数，进而确定cnt_size，毫秒延迟模块根据输入的cnt_en及cnt_size信号，启动内部计数器，输出毫秒脉冲。

10、本发明的优点和积极效果是：

11、本发明通过预处理模块、时序控制状态机模块、秒延迟模块和毫秒延迟模块构建了电源控制器，并利用fpga实现主控模块的电源时序控制，设计灵活可定制，且完全国产化，同时具备一定通用性，可延伸至飞腾所有主控平台，甚至其他国产化主控平台，提升设计准确率及设计效率，能够有效降低基于飞腾平台的主控模块设计风险，尤其降低针对严格的电源时序控制所带来的设计难度及风险。

技术特征：

1.一种适用于飞腾平台的电源控制器，其特征在于：包括预处理模块、时序控制状态机模块、秒延迟模块和毫秒延迟模块，其中，预处理模块连接时序控制状态机模块，时序控制状态机模块和秒延迟模块和毫秒延迟模块双向连接，其中预处理模块用于接受信号，时序控制状态机模块用于对主机的开机、关机和重启进行直接控制，对各个电源使能时序及复位逻辑进行控制，秒延迟模块用于输出秒脉冲，供其他模块调用，毫秒延迟模块用于输出毫秒脉冲，供其他模块调用。

2.根据权利要求1所述的一种适用于飞腾平台的电源控制器，其特征在于：所述预处理模块包括管理协议解码模块、看门狗模块和按键检测模块，其中，管理协议解码模块用于接收cpu的pwr_ctl0及pwr_ctl1控制信号，通过解析相应波形，判断出操作系统下发的重启、关机和睡眠信号，看门狗模块用于在计算机启动固件阶段开始接收cpu的喂狗信号cpu_gpio，防止启动异常，按键检测模块用于对外部输入的复位信号和开关机信号进行检测判断，进而将相应的指令信号传递给时序控制状态机模块。

3.根据权利要求2所述的一种适用于飞腾平台的电源控制器，其特征在于：所述管理协议解码模块的具体工作过程为：主机开机后，解码模块默认处于初始状态，此时，pwr_ctr0信号为低电平，当cpu端有状态变更需求时，会首先拉高pwr_ctr0信号，解码模块也从初始状态跳出，进入计数状态，开始对pwr_ctr1的上升沿进行计数，在pwr_ctr0＝1期间，pwr_ctr1的脉冲数为4则代表主机需要进行重启服务，解码模块需置高restart信号；若pwr_ctr1的脉冲数为8则代表主机需要进行休眠状态，解码模块需要置高sleep信号；若pwr_ctr1的脉冲数为12则代表主机需要进行关机操作，解码模块需要置高poweroff信号。

4.根据权利要求2所述的一种适用于飞腾平台的电源控制器，其特征在于：所述看门狗模块的具体工作过程为：主机开机固件加载运行后，利用cpu_gpio信号形成固定时间间隔的脉冲信号进行喂狗，当喂狗动作发生后，看门狗内部计时器清零，当看门狗内部计时器超过阈值后，启动“超时计数器”，超时计数器通过调用秒延迟模块进行计数，超过10s后，若看门狗计时器还未清零，则直接置高restart信号。

5.根据权利要求2所述的一种适用于飞腾平台的电源控制器，其特征在于：所述按键检测模块的具体工作过程为：开机后按键检测模块处于初始状态，当检测到reset按钮低电平，也就是按键被按下时，置高restart信号；当检测到button按钮低电平，也就是按键被按下时，内部状态机跳转到关机状态，置高poweroff信号，在关机状态再次检测到button按钮低电平，也就是按键被按下时，内部状态机跳转到开机状态，置高poweron信号。

6.根据权利要求1所述的一种适用于飞腾平台的电源控制器，其特征在于：所述秒延迟模块的具体工作过程为：根据系统时钟频率计算出每秒需要的时钟周期数，进而确定cnt_size，秒延迟模块根据输入的cnt_en及cnt_size信号，启动内部计数器，输出秒脉冲。

7.根据权利要求1所述的一种适用于飞腾平台的电源控制器，其特征在于：所述毫秒延迟模块的具体工作过程为：根据系统时钟频率计算出每毫秒需要的时钟周期数，进而确定cnt_size，毫秒延迟模块根据输入的cnt_en及cnt_size信号，启动内部计数器，输出毫秒脉冲。

技术总结本发明涉及一种适用于飞腾平台的电源控制器，通过预处理模块、时序控制状态机模块、秒延迟模块和毫秒延迟模块构建了电源控制器，并利用FPGA实现主控模块的电源时序控制，设计灵活可定制，且完全国产化，同时具备一定通用性，可延伸至飞腾所有主控平台，甚至其他国产化主控平台，提升设计准确率及设计效率，能够有效降低基于飞腾平台的主控模块设计风险，尤其降低针对严格的电源时序控制所带来的设计难度及风险。技术研发人员：霍兴华,贾磊,杨青,吴振宇,樊镕,房强受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/16