本實(shí)用新型涉及接口擴(kuò)展領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種既能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展PCIE信號(hào)接口，讓設(shè)備同時(shí)提供對(duì)多種外接功能的支持，同時(shí)又不影響主板上原有外接設(shè)備的使用的配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

PCIE作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的總線傳輸接口，主要是用來(lái)連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的外部設(shè)備。一般電腦或設(shè)備的芯片組都會(huì)提供幾組PCIE信號(hào)接口用來(lái)外接網(wǎng)卡、顯卡、視頻采集卡、3G卡以及無(wú)線網(wǎng)卡等。在一條PCIE鏈路中，鏈路的兩端只能各連接一個(gè)設(shè)備，這兩個(gè)設(shè)備互為數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端。在Intel的很多平臺(tái)中，處理器能提供的PCIE信號(hào)數(shù)量很有限，特別是Baytrail和Braswell平臺(tái)，整個(gè)芯片組只提供了4組PCIE信號(hào)。這對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備(含多個(gè)網(wǎng)口)和一些大型數(shù)據(jù)處理平臺(tái)來(lái)說(shuō)，PCIE信號(hào)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足應(yīng)用需求。

目前網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備在配置網(wǎng)口時(shí)主要有兩種方式，一種是將芯片組中的PCIE信號(hào)全部輸入到主板上的網(wǎng)卡芯片中，設(shè)備的網(wǎng)口配置全部為板載網(wǎng)口。這種配置方式的缺點(diǎn)是一旦設(shè)計(jì)定型，網(wǎng)卡方案就不能更改，并且網(wǎng)口數(shù)量本身也不多，因此不能滿足多種應(yīng)用場(chǎng)合的需求。而另一種方式是先將主板上的一路或幾路PCIE信號(hào)輸入到PCIE Switch芯片，再把擴(kuò)展后的PCIE信號(hào)輸入到PCIE插槽，通過(guò)插網(wǎng)卡子卡的方式來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)口，但這種方式需要先將主板上的PCIE信號(hào)引入到擴(kuò)展芯片，由于主板上原本的PCIE信號(hào)數(shù)量就不多，并且都各有用處，因此這樣的引入勢(shì)必會(huì)影響主板上原有PCIE設(shè)備的使用，另外該種配置方式一旦設(shè)計(jì)方案定型，網(wǎng)口的數(shù)量也不能更改。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)及方法。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)，包括用于輸出N組PCIE信號(hào)的CPU、分別與所述CPU連接的外接設(shè)備和開關(guān)模塊，連接在所述開關(guān)模塊和網(wǎng)卡設(shè)備之間的PCIE Switch芯片，以及與所述PCIE Switch芯片連接的GPIO控制模塊；

所述開關(guān)模塊用于將所述CPU輸出的其中一組PCIE信號(hào)傳輸至所述外接設(shè)備或所述PCIE Switch芯片中，所述PCIE Switch芯片用于在所述GPIO控制模塊的控制下將接收到所述一組PCIE信號(hào)擴(kuò)展成M組PCIE信號(hào)并將其中一組PCIE信號(hào)輸出至所述外接設(shè)備，其余M-1組PCIE信號(hào)輸出至所述網(wǎng)卡設(shè)備。

在上述配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)中，所述開關(guān)模塊包括連接在所述CPU和所述外接設(shè)備之間的第一開關(guān)和連接在所述CPU和所述PCIE Switch芯片之間的第二開關(guān)。

在上述配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)中，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)分別為撥碼開關(guān)。

在上述配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)中，所述GPIO控制模塊用于輸出GPIO控制信號(hào)，所述GPIO控制信號(hào)包括第一GPIO控制信號(hào)和第二GPIO控制信號(hào)，所述GPIO控制模塊用于根據(jù)所述第一GPIO控制信號(hào)和所述第二GPIO控制信號(hào)的狀態(tài)控制所述PCIE Switch芯片將接收到的一組PCIE信號(hào)擴(kuò)展成M組PCIE信號(hào)輸出。

實(shí)施本實(shí)用新型的配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)，具有以下有益效果：通過(guò)開關(guān)模塊來(lái)控制CPU輸出的一組PCIE信號(hào)傳輸至外接設(shè)備或是PCIE Switch芯片中，在選擇輸出至PCIE Switch芯片時(shí)，通過(guò)GPIO控制模塊設(shè)置GPIO控制信號(hào)的狀態(tài)，PCIE Switch芯片可將接收到的一組PCIE信號(hào)擴(kuò)展成M組PCIE信號(hào)，其中一組PCIE信號(hào)返回給CPU連接的外接設(shè)備，其余M-1組PCIE信號(hào)則輸入到PCIE插槽，連接至網(wǎng)卡設(shè)備，實(shí)現(xiàn)既不影響CPU上原有PCIE設(shè)備 的使用，又可靈活配置設(shè)備所需的網(wǎng)口數(shù)量。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本實(shí)用新型一種配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)的原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型一種配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例的原理框圖；

圖3是圖2中PCIE Switch芯片的電路示意圖；

圖4是GPIO控制信號(hào)的狀態(tài)設(shè)置示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

如圖1所示，為本實(shí)用新型一種配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)的原理框圖，其包括CPU101、分別與CPU101連接的外接設(shè)備102和開關(guān)模塊103，連接在開關(guān)模塊103和網(wǎng)卡設(shè)備105之間的PCIE Switch芯片104，以及與PCIE Switch芯片104連接的GPIO控制模塊106。

在本實(shí)用新型配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)中，CPU101用來(lái)輸出N組PCIE信號(hào)，這里的N取大于1的整數(shù)，其中輸出的N組PCIE信號(hào)中的一組PCIE信號(hào)輸出至開關(guān)模塊103，另外N-1組PCIE信號(hào)輸出至外接設(shè)備102，這里的外接設(shè)備102包括N組PCIE設(shè)備。開關(guān)模塊103用于將接收到的一組PCIE信號(hào)選擇傳輸至外接設(shè)備102或PCIE Switch芯片104中。若開關(guān)模塊103將該組PCIE信號(hào)傳輸至PCIE Switch芯片104中，PCIE Switch芯片104用于擴(kuò)展PCIE信號(hào)的數(shù)量，其在GPIO控制模塊106的控制下將接收到的一組PCIE信號(hào)轉(zhuǎn)換成M組PCIE信號(hào)并將這M組PCIE信號(hào)中的一組輸出至外接設(shè)備102，其余M-1組PCIE信號(hào)輸出至網(wǎng)卡設(shè)備105，這里的網(wǎng)卡設(shè)備105包括M組PCIE設(shè)備。

上述GPIO控制模塊106用于輸出GPIO控制信號(hào)，該GPIO控制信號(hào)包括第一GPIO控制信號(hào)和第二GPIO控制信號(hào)，GPIO控制模塊106用于根據(jù) 第一GPIO控制信號(hào)和第二GPIO控制信號(hào)的狀態(tài)控制PCIE Switch芯片104將接收到的一組PCIE信號(hào)轉(zhuǎn)換成M組PCIE信號(hào)輸出。

因此本實(shí)用新型是將CPU101輸出的某一組PCIE信號(hào)，通過(guò)開關(guān)模塊103來(lái)控制輸入到外接設(shè)備102或是PCIE Switch芯片104中，如果選擇輸入到PCIE Switch芯片104，通過(guò)設(shè)置GPIO控制模塊106輸出的兩個(gè)GPIO控制信號(hào)的狀態(tài)，PCIE Switch芯片104可將接收到的一組PCIE信號(hào)擴(kuò)展成M組PCIE信號(hào)，供網(wǎng)卡設(shè)備105中的M個(gè)網(wǎng)口所連接的PCIE設(shè)備使用。

在本實(shí)施例中，以CPU101輸出4組PCIE信號(hào)，PCIE Switch芯片104將一組PCIE信號(hào)擴(kuò)展成5組PCIE信號(hào)，即N取4，M取5為例，如圖2所示，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)的工作原理如下：

系統(tǒng)CPU101共輸出4組PCIE信號(hào)，其中3組PCIE信號(hào)輸出至外接設(shè)備102，這里的外接設(shè)備102包括顯卡、3G卡、視頻采集卡、板載網(wǎng)口等，其中3組PCIE信號(hào)在本實(shí)施例中一一對(duì)應(yīng)輸出至顯卡、3G卡、視頻采集卡。而CPU101輸出的另外一組PCIE信號(hào)，此處設(shè)為第4組PCIE信號(hào)則通過(guò)開關(guān)模塊103來(lái)控制輸入。

本實(shí)施例中開關(guān)模塊103包括連接在CPU101和外接設(shè)備102之間的撥碼開關(guān)SW1和連接在CPU101和PCIE Switch芯片104之間的撥碼開關(guān)SW2。開關(guān)模塊103共包括兩種工作狀態(tài)，其中狀態(tài)1為撥碼開關(guān)SW1閉合、撥碼開關(guān)SW2斷開，狀態(tài)2為撥碼開關(guān)SW1斷開、撥碼開關(guān)SW2閉合。當(dāng)開關(guān)模塊103處于狀態(tài)1時(shí)，第4組PCIE信號(hào)直接輸出至外接設(shè)備102中的板載網(wǎng)口連接的網(wǎng)卡芯片中，主板即CPU101上外接的PCIE設(shè)備為原有配置。

當(dāng)開關(guān)模塊103處于狀態(tài)2時(shí)，CPU101輸出的第4組PCIE信號(hào)輸入至PCIE Switch芯片104中，此時(shí)可通過(guò)GPIO控制模塊106輸出的GPIO控制信號(hào)和PCIE Switch芯片104的上行口控制信號(hào)來(lái)選擇擴(kuò)展后的PCIE信號(hào)的數(shù)量以及該P(yáng)CIE Switch芯片104上行口和下行口在芯片中的物理位置。

上述GPIO控制模塊106輸出的GPIO控制信號(hào)包括第一GPIO控制信號(hào)GPIO0和第二GPIO控制信號(hào)GPIO1，這兩個(gè)GPIO控制信號(hào)組成4種狀態(tài)，即00，01，10，和11(保留)，其中狀態(tài)“0”和“1”分別表示相應(yīng)的GPIO控制 信號(hào)被下拉到地和上拉至3.3V。當(dāng)GPIO控制信號(hào)為00狀態(tài)時(shí)，控制PCIE Switch芯片104工作在505模式，此時(shí)PCIE Switch芯片104的輸入為1組PCIE信號(hào)，輸出為4組PCIE信號(hào)；當(dāng)GPIO控制信號(hào)為01狀態(tài)時(shí)，控制PCIE Switch芯片104工作在508模式，此時(shí)PCIE Switch芯片104的輸入為4組PCIE信號(hào)，輸出也為4組PCIE信號(hào)；當(dāng)GPIO控制信號(hào)為10狀態(tài)時(shí)，控制PCIE Switch芯片104工作在606模式，此時(shí)PCIE Switch芯片104的輸入為1組PCIE信號(hào)，而輸出為5組PCIE信號(hào)。在本實(shí)施例中，則是將GPIO控制信號(hào)設(shè)置為10狀態(tài)，即PCIE Switch芯片104工作在606模式，其上行口選擇信號(hào)包含6種狀態(tài)。

上述通過(guò)設(shè)置GPIO控制信號(hào)和PCIE Switch芯片104的上行口選擇信號(hào)的狀態(tài)，即可確定該P(yáng)CIE Switch芯片104擴(kuò)展PCIE信號(hào)的數(shù)量以及在該芯片中的物理位置。之后經(jīng)PCIE Switch芯片104擴(kuò)展后的第一組PCIE信號(hào)返還至CPU101連接的外接設(shè)備，如圖2所示的板載網(wǎng)口。而擴(kuò)展后的剩下4組PCIE信號(hào)則輸入到網(wǎng)卡設(shè)備105包括的4個(gè)PCIE設(shè)備。這樣通過(guò)撥碼開關(guān)以及GPIO控制信號(hào)狀態(tài)的設(shè)置，可以靈活地配置設(shè)備的網(wǎng)口數(shù)量，并且在外接網(wǎng)卡設(shè)備105后不僅實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)口數(shù)量的擴(kuò)展，而且并不影響CPU101連接的原有PCIE設(shè)備的使用。

如圖3所示，為圖2中PCIE Switch芯片104的電路示意圖，在本實(shí)施例中PCIE Switch芯片104(圖中所示為U1C)的型號(hào)優(yōu)選為P17C9X2G608GP，結(jié)合圖2所示，在撥碼開關(guān)SW2處于閉合狀態(tài)時(shí)，CPU101輸出的一組PCIE信號(hào)CPU_PE_TXP(N)0通過(guò)該撥碼開關(guān)SW2輸入到PCIE Switch芯片U1C中。另外，如圖4所示，GPIO0和GPIO1以及UPS_PORTSEL[0:3]信號(hào)的狀態(tài)分別設(shè)置為“10”和“0000”，這樣PCIE Switch芯片U1C將一組PCIE信號(hào)擴(kuò)展為5組PCIE信號(hào)，其中一組PCIE信號(hào)LAN_PE_TXP(N)0信號(hào)返還給CPU101的網(wǎng)口，而其余4組PCIE信號(hào)PE_TXP(N)[0:3]則輸入到本實(shí)施例中的4個(gè)PCIE插槽中，用來(lái)連接網(wǎng)卡設(shè)備105。

需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中的PCIE Switch芯片的型號(hào)和工作模式是確定的，并將PCIE Switch芯片輸出的1組PCIE信號(hào)返還給板載的網(wǎng)卡芯片， 但其型號(hào)和工作模式并不限于此，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要使用不同的PCIE Switch芯片型號(hào)和工作模式來(lái)靈活配置設(shè)備的網(wǎng)口數(shù)量。

因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型一種配置設(shè)備網(wǎng)口的系統(tǒng)通過(guò)開關(guān)模塊來(lái)控制CPU輸出的一組PCIE信號(hào)傳輸至外接設(shè)備或是PCIE Switch芯片中，在選擇輸出至PCIE Switch芯片時(shí)，通過(guò)GPIO控制模塊設(shè)置GPIO控制信號(hào)的狀態(tài)，PCIE Switch芯片可將接收到的一組PCIE信號(hào)擴(kuò)展成M組PCIE信號(hào)，其中一組PCIE信號(hào)返回給CPU連接的外接設(shè)備，其余M-1組PCIE信號(hào)則輸入到PCIE插槽，連接至網(wǎng)卡設(shè)備，實(shí)現(xiàn)既不影響CPU上原有PCIE設(shè)備的使用，又可靈活配置設(shè)備所需的網(wǎng)口數(shù)量。

本實(shí)用新型還提供一種配置設(shè)備網(wǎng)口的方法，包括如下步驟：

由CPU輸出一組PCIE信號(hào)至開關(guān)模塊，輸出N-1組PCIE信號(hào)至外接設(shè)備；

開關(guān)模塊將CPU輸出的一組PCIE信號(hào)傳輸至外接設(shè)備或PCIE Switch芯片中；

PCIE Switch芯片將接收到的一組PCIE信號(hào)轉(zhuǎn)換成M組PCIE信號(hào)并將其中一組PCIE信號(hào)輸出至外接設(shè)備，其余M-1組PCIE信號(hào)輸出至網(wǎng)卡設(shè)備。

上述GPIO控制模塊輸出GPIO控制信號(hào)，GPIO控制信號(hào)包括第一GPIO控制信號(hào)和第二GPIO控制信號(hào)，PCIE Switch芯片根據(jù)第一GPIO控制信號(hào)和第二GPIO控制信號(hào)的狀態(tài)將接收到的一組PCIE信號(hào)擴(kuò)展成M組PCIE信號(hào)輸出。

上述開關(guān)模塊包括連接在CPU和外接設(shè)備之間的第一開關(guān)和連接在CPU和PCIE Switch芯片之間的第二開關(guān)，第一開關(guān)和第二開關(guān)分別為撥碼開關(guān)。在第一開關(guān)處于斷開狀態(tài)，第二開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，CPU輸出的一組PCIE信號(hào)通過(guò)第二開關(guān)傳輸至PCIE Switch芯片中，再通過(guò)設(shè)置GPIO控制模塊輸出的第一GPIO控制信號(hào)和第二GPIO控制信號(hào)的狀態(tài)，PCIE Switch芯片將接收到的一組PCIE信號(hào)擴(kuò)展成M組PCIE信號(hào)，其中一組返回給CPU的網(wǎng)卡芯片，另外M-1組PCIE信號(hào)則輸入到PCIE插槽，以連接網(wǎng)卡設(shè)備，即通過(guò)開關(guān)模塊和GPIO控制信號(hào)的控制，既不影響CPU上原有PCIE設(shè)備的使用， 又可靈活配置設(shè)備所需要的網(wǎng)口數(shù)量。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。