专利名称：一种动态加载业务板的方法和动态加载系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种动态加载业务板的方法和动态加载系统。
背景技术：
采用集中控制方案的通讯设备子架由主控板和业务板构成。如图1所示，主控板 101用于完成业务板上下线控制、业务板的业务配置、业务板告警收集等功能；业务板102 用于提供不同类型的业务。主控板101上带有CPU小系统103，该系统包括CPU104、闪速 存储器105 (FLASH)、随机访问内存106 (random-access memory, RAM)。业务板102包括: 复杂可编程逻辑器件107 (Complex Programmable Logical Device, CPLD)、现场可编程门 阵列108(FieldProgrammable Gate Array, FPGA)、业务芯片109。主控板和业务板通过 L0CALBUS(局域总线)进行通讯。 该集中控制方案中，采用集中存储，即只有主控板带有FLASH芯片，业务板上没有 存储系统。因此，业务板的FPGA文件和业务软件都需要存储在主控板的FLASH中。在通讯 系统中，一个子架所支持的业务板类型数量远远超过本子架上实际运行时所插的业务板数 量。为了满足通讯系统业务升级的需求，主控板上不仅需要存储本子架上当前业务板的软 件和FPGA文件，还要存储所有本子架能够支持的业务板的软件和FPGA文件。
集中控制方案中，采用捆绑混合式方法运行业务软件，即无论子架上正在工作的 业务板数量多少及业务板类型是什么，都要把存储在主控板FLASH中的所有软件都搬运到 内存中解压并运行。 在正常运行的基于集中控制方案的子架中，如果需要为一块业务板进行软件升 级，或加入一块新的业务板，都需要将新软件储存到主控板的FLASH里，对整个主控板进行 复位操作，对子架中的所有业务板进行重新初始化和业务配置。 在上述使用集中控制方案的设备子架中，发明人发现现有技术中至少存在如下问 题 1、由于采用集中存储方式，主控板上的FLASH需要存储全部该子架支持的业务板 的业务软件和FPGA文件，因此该FLASH需要有很大的容量；但实际使用时，子架上的业务 板所使用的业务软件和FPGA文件只占主控板FLASH中存储的一部分，造成了存储容量的浪 费； 2、由于采用捆绑混合式方法运行业务软件，运行时要将主控板FLASH中的所有软 件都搬运到内存中解压并运行，占用了大量内存，增加了 RAM压力； 3、由于对某一业务板相关软件的更新需要通过对主控板进行复位操作来实现，影 响了其他正在运行的业务； 4、子架中新插入一块业务板，且该业务板的业务软件和FPGA文件是子架的主控 板中没有存储的，则需要对所述主控板进行软件升级并执行复位操作，影响其他业务，不支 持业务板的即插即用，增加了系统扩容的难度；且升级过程需要技术人员参与，维护成本高。
发明内容
现有的集中控制方案系统架构中，由于采用集中存储、软件捆绑混合式运行，增加 了系统压力，浪费了大量存储容量和RAM资源；在有新的业务板加入或业务板软件更新时， 需要对子架的主控板进行复位操作，对系统的业务正常进行产生影响，不利于系统扩容；且 升级过程需要技术人员参与，维护成本高。 为了解决现有的集中控制方案系统架构中存在的上述问题，本发明的实施例提供
一种动态加载业务板的方法。 —种动态加载业务板的方法，包括 如果检测业务板上线，则从该业务板的存储芯片中获取该业务板的业务软件及可 编程逻辑文件； 为该业务板加载所述可编程逻辑文件；
运行该业务板的业务软件，完成对该业务板的配置。
另一方面，本发明的实施例还提供一种主控板。
—种主控板，包括 上线检测模块，用于检测是否有业务板上线； 文件获取模块，与上线检测模块相连接，用于在上线检测模块检测到业务板上线
后，访问该业务板的存储芯片，获取该业务板的可编程逻辑文件及业务软件； 加载控制模块，与文件获取模块相连接，用于运行文件获取模块得到的可编程逻
辑文件，控制业务板完成可编程逻辑文件加载； 业务配置控制模块，与文件获取模块相连接，用于运行文件获取模块得到的业务
软件，控制业务板完成业务配置。 本发明的实施例还提供一种业务板。 —种业务板，包括 存储模块，用于存储所述业务板的可编程逻辑文件及业务软件。 加载模块，用于接受主控板控制，为可编程逻辑芯片加载可编程逻辑文件； 业务配置模块，用于接受主控板控制，进行业务配置。 —种动态加载系统，包括 主控板和业务板； 所述主控板和业务板通过数据传输总线传输数据，通过可编程逻辑器件加载总线 完成主控板对业务板的可编程逻辑器件加载操作； 所述主控板用于从业务板中读取可编程逻辑文件及业务软件，并控制所述业务板 加载可编程逻辑器件，及运行业务软件，控制业务板完成业务配置； 所述业务板用于存储业务板的可编程逻辑文件和业务软件；接受主控板控制，为 可编程逻辑芯片加载可编程逻辑文件以及进行业务配置；并在需要升级可编程逻辑文件和 业务板软件时，从相应主控板上下载新的可编程逻辑文件和业务软件。
本发明的实施例带来的有益效果如下 1、采用分散存储技术，在每块业务板上配置存储芯片，用于存储该业务板的可编 程逻辑文件和业务软件，主控板的存储芯片中不需要存储子架所支持的所有种类业务板的相应文件，减少了主控板存储芯片的存储压力； 2、由于采用分散存储技术，只需从要加载的业务板上读取相应的可编程逻辑文件 和业务软件并运行，不需要运行全部软件，节省了 RAM ; 3、业务板软件升级时，该业务板下载新的可编程逻辑文件和业务软件，主控板只 需读取所述新的可编程逻辑文件和业务软件并运行，完成对该业务板的加载，不影响其他 业务板正在运行的业务； 4、由于业务板本身存储有相应的可编程逻辑文件和业务软件，新的业务板加入 时，主控板直接由该业务板上读取可编程逻辑文件和业务软件，不需对主控板进行复位操 作，自动完成系统扩容，不需要技术人员参与，降低了维护成本。
图1为现有技术中采用集中控制方案的通讯设备子架的结构示意图； 图2为本发明实施例提供的一种动态加载业务板的方法的简单流程图； 图3为本发明实施例提供的一种主控板和业务板通过LOCAL BUS连接的系统构架
示意图； 图4为本发明实施例提供的一种主控板和业务板通过串行高速总线连接的系统 构架示意图； 图5为本发明实施例中动态加载业务板的方法的详细流程图； 图6为本发明实施例一中提供的主控板的结构示意图； 图7为本发明实施例二中提供的主控板的结构示意图； 图8为本发明实施例三中提供的业务板的结构示意图； 图9为本发明实施例四中提供的业务板的结构示意图； 图10为本发明的实施例提供的一种动态加载系统的结构示意图； 图11为本发明的另一实施例提供的一种动态加载系统的结构示意图； 图12为本发明的另一实施例提供的一种动态加载系统的结构示意图。
具体实施例方式
为了解决集中控制方案系统中主控板存储容量浪费及RAM压力大，新业务板加入 或业务板软件升级时需要人工对主控板复位操作带来的影响业务进行、增加系统维护成本 的问题，本发明的实施例提供了一种动态加载业务板的方法。
—种动态加载业务板的方法，包括 如图2所示，201、如果检测业务板上线，则从该业务板的存储芯片中获取该业务
板的业务软件及可编程逻辑文件； 202、为该业务板加载所述可编程逻辑文件； 203、运行该业务板的业务软件，完成对该业务板的配置。 本发明的实施例中，采用FPGA芯片作为可编程逻辑芯片，采用FLASH芯片作为存 储芯片；本领域技术人员显然知道，也可以采用其他存储质或可编程逻辑芯片，只要能达到 存储和逻辑电路功能的目的即可。如，采用CPLD(ComplexProgrammable Logic Device,复 杂可编程逻辑元件)作为可编程逻辑芯片，采用EPROM (Erasable Programmable ROM，可擦除可编程R0M)作为存储芯片；在通信领域中，类似实施例太多，在此不再一一详细说明。
本发明的实施例提供的动态加载业务板的方法，主控板上无需存储业务板的FPGA 文件和业务软件，而是由业务板在自己的FLASH芯片中存储自己的FPGA文件和业务软件； 加载时，主控板首先通过高速总线读取业务板FLASH内的FPGA文件和业务软件；读取完成 后，主控板通过FPGA加载线完成对业务板的FPGA加载，使业务板的FPGA芯片具有相应的 逻辑电路功能；主控板运行所述业务板的业务软件，通过高速总线完成对业务板的初始化 和业务配置。 本发明的实施例提供了两种系统构架，在这两种构架中，业务板和主控板分别通 过LOCAL BUS和串行高速总线连接。为了更好的理解本发明的实施例，现对本发明实施例 中的两种系统构架进行介绍。 首先对通过LOCAL BUS连接的系统构架进行介绍。 如图3所示，主控板和业务板通过LOCAL BUS连接的系统构架包括 主控板301 ;至少一块业务板302 ;LOCAL BUS控制信号线303 ;LOCAL BUS地址信
号线304;L0CAL BUS数据信号线305 ;JTAG (Joint Test Action Group,联合测试行为组
织)总线306。 业务板302上置有FLASH芯片307 ;FPGA芯片308 ;至少一块业务芯片309 ;隔离 器件310 ; LOCAL BUS总线即局部总线，是CPU片内总线的延伸，按照相应的总线标准对片内 总线进行扩充，增加中断控制、仲裁控制等控制信号；为便于系统扩充，所有总线标准均将 局部总线的信号以总线扩展插槽的形式引出，以便和功能插件接口 ；当插件板不能与总线 扩展槽直接匹配连接时，中间就需要CPLD/FPGA做接口转换； 所述FLASH芯片307中储存有该业务板的业务软件、FPGA文件及即插即用信息区； 所述即插即用信息区中带有该业务板的业务软件及FPGA文件在FLASH芯片中的存储位置 信息；所述即插即用信息区还可以存储如业务板板类型及业务类型信息等其他信息，本发 明实施例对此不作限定； 所述隔离器件310用于打开或关闭对应的业务板与数据总线的连接，以消除瞬间 插拔业务板对正在进行的业务产生的影响，提高系统可靠性； 主控板301上置有CPU小系统311，包括CPU312 ;FLASH芯片313 ;FPGA芯片314 ; RAM315 ; 所述FLASH芯片313中储存有该主控板的业务软件和FPGA文件； FPGA芯片314用于进行地址译码，确定CPU310发起的访问操作的目的板位，并透
明传输LOCAL BUS地址信息和数据信息；通过LOCAL BUS与CPU小系统进行通讯； LOCAL BUS控制信号线303用于打开或关闭所对应的业务板的隔离器件，并完成
访问业务板上FLASH芯片和FPGA芯片时的控制工作； LOCAL BUS地址信号线304为共享总线，用于实现主控板与业务板之间地址的传 输； LOCAL BUS数据信号线305为共享总线，用于实现主控板与业务板之间数据的交 换； JTAG总线306用于加载业务板上FPGA。
下面，对通过串行高速总线连接的系统构架进行介绍。
如图4所示，主控板和业务板通过串行高速总线连接的系统构架包括 主控板401 ;至少一块业务板402 ;串行高速总线403 ;JTAG总线404。业务板402上置有FLASH芯片405 ;FPGA芯片406 ;至少一块业务芯片407 ;接口
转换模块408; 所述FLASH芯片405中储存有该业务板的业务软件、FPGA文件及即插即用信息区； 所述即插即用信息区中带有该业务板的业务软件及FPGA文件在FLAsH芯片中的存储位置 信息、业务板板类型及业务类型信息； 所述接口转换模块408用于完成高速总线协议与LOCAL BUS总线的转换，使主控 板能够通过串行高速总线访问业务板的FLASH芯片和FPGA芯片； 主控板401上置有CPU小系统409，包括:CPU410 ;FLASH芯片411 ;RAM 412 ;FPGA
芯片413 ; 所述FLASH芯片413中储存有该主控板的业务软件和FPGA文件；
FPGA芯片413通过LOCAL BUS与CPU小系统进行通讯； 所述串行高速总线403用于主控板与业务板之间的数据传输；可以是自定义的总 路线协议，也可以是通用的高速总线，本领域技术人员可以轻易想到所述串行高速总线的 其他形式，只要能达到完成主控板与业务板之间数据传输的目的即可，本发明的实施例对 此不再一一列举； 所述JTAG总线404用于加载业务板上FPGA。 因两种系统构架中本发明实施例提供的一种动态加载业务板的方法的实施流程
与原理并无不同，只是连接方式的不同导致数据传输的形式略有差别，故不再分开说明。 下面结合附图，对这一动态加载业务板的方法进行详细说明。 如图5所示，501 、主控板启动； 本步骤中，启动主控板，设备开始工作。 502、检测到有业务板上线； 本步骤中，业务板上电后，主控板检测到业务板。
503、获取该业务板的业务软件和FPGA文件； 本步骤中，主控板检测到业务板上线之后，首先访问所述主控板FLASH上的即插 即用信息区，从所述即插即用信息区中读取FPGA文件和业务软件的存储地址；根据所述存 储地址，通过数据传输总线访问该业务板的FLASH芯片，获取该业务板的FPGA文件和业务 软件。 所述数据传输总线可以是LOCAL BUS总线，也可以是串行高速总线，总线可以使 用标准协议也可以使用自定义的总线协议，本领域人员显然知道，任何能够满足主控板与 业务板间数据传输需要的连接方式均可以应用于本发明实施例，本发明实施例对此不作限定。 504、为该业务板加载FPGA ; 本步骤中，主控板获得该业务板的FPGA文件后，通过FPGA加载线(如JTAG总线)， 对业务板进行FPGA加载，将FPGA文件加载到业务板的FPGA芯片中，使FPGA具有相应的逻 辑电路功能。
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505、对该业务板进行配置； 本步骤中，主控板通过动态加载方式，运行步骤503中获取的业务板的业务软件，
对所述业务板进行初始化和业务配置。 506、系统正常运行。 —种动态加载业务板的方法，还包括 507 、业务板下载新的业务软件和FPGA文件； 本步骤中，对已经运行起来的系统，如果要对某一业务板进行软件和FPGA升级， 则将所述业务板的新的业务软件和FPGA文件通过对应的主控板下载下来。
508、卸载旧的业务软件； 本步骤中，将主控板上正在运行的所述业务板的旧的业务软件动态卸载，并清除 该业务板FPGA芯片上的旧的FPGA文件； 所述清除业务板上旧的FPGA文件这一操作可以通过对该业务板进行硬复位操作 实现，也可以通过其他方式实现，由于在通信领域中，类似实施例太多，故不再一一列举。
509、加载新的FPGA文件并重新对业务板进行配置； 本步骤中，主控板读取步骤507中业务板下载下来的新的业务软件和FPGA文件， 并运行这些文件，重新对该业务板加载FPGA文件及初始化、配置业务，完成对该业务板的 软件和FPGA的升级。 —种动态加载业务板的方法，还包括
510、检测到有业务板离线； 本步骤中，有业务板断电离线；主控板检测到该业务板离线。
511、卸载离线业务板的业务软件； 本步骤中，主控板将正在运行的所述离线业务板的软件动态卸载。
本发明的实施例还提供了一种主控板。
—种主控板，包括 如图6所示，上线检测模块601，用于检测是否有业务板上线； 文件获取模块602，与上线检测模块相连接，用于在上线检测模块检测到业务板上
线后，访问该业务板的存储芯片，获取该业务板的可编程逻辑文件及业务软件； 加载控制模块603，与文件获取模块相连接，用于运行文件获取模块得到的可编程
逻辑文件，控制业务板完成可编程逻辑文件加载； 业务配置控制模块604，与文件获取模块相连接，用于运行文件获取模块得到的业
务软件，控制业务板完成业务配置。 进一步地，一种主控板，还包括 如图7所示，升级模块605，用于对业务板的业务软件和可编程逻辑文件进行升 级； 卸载模块606，用于业务板下线后，卸载运行在主控板上的该业务板的业务软件。
本发明的实施例还提供一种业务板。
—种业务板，包括 如图8所示，存储模块801 ，用于存储业务板的可编程逻辑文件及业务软件；
加载模块802，用于接受主控板控制，为可编程逻辑芯片加载可编程逻辑文件；
业务配置模块803 ，用于接受主控板控制，进行业务配置。
—种业务板，还包括 如图9所示，下载模块804，用于业务板升级时，业务板由主控板下载升级使用的 新的可编程逻辑文件及业务软件； 隔离译码模块805，用于主控板和业务板之间通过LOCAL BUS总线连接时，接收来 自主控板的控制信号，根据所述控制信号的内容打开或关闭所述业务板与主控板的通信；
或 接口转换模块806，用于主控板和业务板之间通过串行高速总线连接时，完成所述 串行高速总线接口和所述业务板内部LOCAL BUS接口的转换，以实现主控板与业务板的通信。 本发明的实施例还提供一种动态加载系统。 —种动态加载系统，包括如图10所示，主控板1001和业务板1002 ; 所述主控板和业务板通过数据传输总线1003传输数据，通过可编程逻辑文件加
载总线1004完成主控板对业务板的可编程逻辑芯片加载操作； 所述主控板1001用于从业务板1002中读取可编程逻辑文件及业务软件，并控制 所述业务板加载可编程逻辑器件，及运行业务软件，控制业务板完成业务配置；
所述业务板1002用于存储业务板的可编程逻辑文件和业务软件；接受主控板 1001控制，为可编程逻辑芯片加载可编程逻辑文件以及进行业务配置；并在需要升级可编 程逻辑文件和业务板软件时，从相应主控板上下载新的可编程逻辑文件和业务软件。
具体地，如图11所示，主控板1101和业务板1102可以通过局域总线1103连接； 在业务板1102上置有隔离译码模块1104 ;所述隔离译码模块1104，用于主控板和业务板之 间通过局域总线连接时，接收来自主控板的控制信号，根据所述控制信号的内容打开或关 闭所述业务板与主控板的通信。 此外，如图12所示，主控板1201和业务板1202可以通过高速总线1203连接；在 业务板1202上置有接口转换模块1204 ;所述接口转换模块1204，用于主控板和业务板之间 通过串行高速总线连接时，完成所述串行高速总线接口和所述业务板内部LOCAL BUS接口 的转换，以实现主控板与业务板的通信。 本发明实施例提供的动态加载业务板的方法和动态加载系统，通过为业务板添加 FLASH芯片存储该业务板的FPGA文件和业务软件，并有针对性的对业务板进行操作，实现 了业务板的即插即用和在线升级；当新的业务板加入时，主控板读取该业务板FLASH中的 FPGA文件和业务软件，完成对该业务板的FPGA加载和业务配置；升级业务板软件时，经由 主控板将新的FPGA文件和业务软件下载到需要升级的业务板中，再读取这些文件并运行， 完成升级；业务板下线，主控板动态卸载该下线业务板的业务软件；由于加载、配置、升级、 卸载都针对有需要的业务板进行，不会影响到其他正在运行的业务程序，提高了系统的稳 定性，增强了系统扩容能力，降低了设备成本和维护成本。 本发明实施例提供的动态加载业务板的方法和动态加载系统，可以应用在任何采 用集中控制方案的设备架构中。 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以 通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一计算机可读存储介质中，如
10R0M/RAM、磁碟或光盘等。 以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求
一种动态加载业务板的方法，其特征在于，包括如果检测到业务板上线，则从该业务板的存储芯片中获取该业务板的业务软件及可编程逻辑文件；为该业务板加载所述可编程逻辑文件；运行该业务板的业务软件，完成对该业务板的配置。
2. 根据权利要求1所述的动态加载业务板的方法，其特征在于，所述从该业务板的存储芯片中获取该业务板的业务软件及可编程逻辑文件的步骤之前还包括为业务板的存储芯片添加即插即用信息区；所述即插即用信息区中带有该业务板存储芯片中的可编程逻辑文件和业务软件的存储地址。
3. 根据权利要求1或2所述的动态加载业务板的方法，其特征在于，所述从该业务板的存储芯片中获取该业务板的业务软件及可编程逻辑文件的步骤包括读取所述业务板存储芯片的即插即用信息区中的可编程逻辑文件存储地址；根据所述可编程逻辑文件存储地址访问该业务板的存储芯片，获取该业务板的可编程逻辑文件；读取所述业务板存储芯片的即插即用信息区中的业务软件存储地址；根据所述业务软件存储地址访问该业务板的存储芯片，获取该业务板的业务软件。
4. 根据权利要求1所述的动态加载业务板的方法，其特征在于，还包括在升级业务板的业务软件和可编程逻辑文件时，业务板将新的可编程逻辑文件和业务软件下载到该业务板的存储芯片内储存；主控板将在该主控板上正在运行的所述业务板的旧软件卸载；主控板为该业务板加载新的可编程逻辑文件；主控板运行该业务板的新的业务软件，重新对该业务板进行配置。
5. —种主控板，其特征在于，包括上线检测模块，用于检测是否有业务板上线；文件获取模块，与上线检测模块相连接，用于在上线检测模块检测到业务板上线后，访问该业务板的存储芯片，获取该业务板的可编程逻辑文件及业务软件；加载控制模块，与文件获取模块相连接，用于运行文件获取模块得到的可编程逻辑文件，控制业务板完成可编程逻辑文件加载；业务配置控制模块，与文件获取模块相连接，用于运行文件获取模块得到的业务软件，控制业务板完成业务配置。
6. 根据权利要求5所述的主控板，其特征在于，还包括升级模块，用于对业务板的业务软件和可编程逻辑文件进行升级；卸载模块，用于业务板下线后，卸载运行在主控板上的该业务板的业务软件。
7. —种业务板，其特征在于，包括存储模块，用于存储所述业务板的可编程逻辑文件及业务软件；加载模块，用于接受主控板控制，为可编程逻辑芯片加载可编程逻辑文件；业务配置模块，用于接受主控板控制，进行业务配置。
8. 根据权利要求7所述的业务板，其特征在于，还包括下载模块，用于业务板升级时，业务板由主控板下载升级使用的新的可编程逻辑文件及业务软件。
9. 根据权利要求7所述的业务板，其特征在于，还包括隔离译码模块，用于主控板和业务板之间通过局域总线连接时，接收来自主控板的控制信号，根据所述控制信号的内容打开或关闭所述业务板与主控板的通信；或接口转换模块，用于主控板和业务板之间通过串行高速总线连接时，完成所述串行高速总线接口和所述业务板内部LOCAL BUS接口的转换，以实现主控板与业务板的通信。
10. —种动态加载系统，其特征在于，包括主控板和业务板；所述主控板和业务板通过数据传输总线传输数据，通过可编程逻辑器件加载总线完成主控板对业务板的可编程逻辑器件加载操作；所述主控板用于从业务板中读取可编程逻辑文件及业务软件，并控制所述业务板加载可编程逻辑器件，及运行业务软件，控制业务板完成业务配置；所述业务板用于存储业务板的可编程逻辑文件和业务软件；接受主控板控制，为可编程逻辑芯片加载可编程逻辑文件以及进行业务配置；并在需要升级可编程逻辑文件和业务板软件时，从相应主控板上下载新的可编程逻辑文件和业务软件。
全文摘要
本发明实施例公开了一种动态加载业务板的方法和动态加载系统。涉及通信领域；解决了采用集中控制方案的通讯设备中，主控板存储容量浪费和RAM压力大，以及重新加载业务板软件及FPGA文件会影响到运行中的业务的问题。该动态加载业务板的方法包括如果检测到业务板上线，则从该业务板的存储芯片中获取该业务板的业务软件及可编程逻辑文件；为该业务板加载所述可编程逻辑文件；运行该业务板的业务软件，完成对该业务板的配置。本发明可应用于通讯设备的集中控制方案架构。
文档编号G06F9/445GK101741593SQ200810176558
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月19日 优先权日2008年11月19日
发明者孙李麒 申请人:华为技术有限公司