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通過共享命令總線的從供電排序器的供電排序.pdf

摘要
申請專利號:

CN201380071865.0

申請日:

2013.01.30

公開號:

CN105027023A

公開日:

2015.11.04

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||專利申請權的轉移IPC(主分類):G06F 1/26登記生效日:20160811變更事項:申請人變更前權利人:惠普發展公司,有限責任合伙企業變更后權利人:慧與發展有限責任合伙企業變更事項:地址變更前權利人:美國德克薩斯變更后權利人:美國德克薩斯州|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 1/26申請日:20130130|||公開
IPC分類號: G06F1/26 主分類號: G06F1/26
申請人: 惠普發展公司,有限責任合伙企業
發明人: B·T·珀塞爾; B·S·巴齊爾; B·阮
地址: 美國德克薩斯
優先權:
專利代理機構: 永新專利商標代理有限公司72002 代理人: 林金朝; 王英
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201380071865.0

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.02.02|||2016.08.31|||2015.12.02|||2015.11.04

法律狀態類型:

授權|||專利申請權、專利權的轉移|||實質審查的生效|||公開

摘要

實施例提供了如下裝置和系統,其中,從供電排序器共享命令總線并且響應于所述命令總線上的命令而通過供電排序協議的供電排序狀態來對相應的供電組進行供電排序。在一些示例中,系統可以包括:主供電排序器,其用于將命令輸出到命令總線上以執行用于將所述系統從第一供電狀態轉變到第二供電狀態的供電排序協議;以及共享所述命令總線的多個從供電排序器,每個從供電排序器用于響應于所述命令而將相應的供電組供電排序為下一個供電排序狀態。描述并要求保護其它示例。

權利要求書

權利要求書
1.  一種系統,包括:
主供電排序器,其用于將命令輸出到命令總線上,以執行用于將所述系統從第一供電狀態轉變到第二供電狀態的供電排序協議;以及
共享所述命令總線的多個從供電排序器,每個從供電排序器用于響應于所述命令而將相應的供電組供電排序為下一個供電排序狀態。

2.  根據權利要求1所述的系統,其中,所述多個從供電排序器被配置為:將所述相應的供電組的所述供電排序的狀態指示輸出到由所述多個從供電排序器共享的狀態總線上。

3.  根據權利要求2所述的系統,其中,所述主供電排序器被配置為:重復輸出所述命令,直到所述狀態總線指示所述多個從供電排序器已經完成了對所述相應的供電組的供電排序。

4.  根據權利要求2所述的系統,其中,所述主供電排序器被配置為:響應于所述狀態總線指示所述多個從供電排序器已經完成了所述供電排序協議的執行而將所述系統從所述第一供電狀態轉變到所述第二供電狀態。

5.  根據權利要求1所述的系統,其中,所述主供電排序器包括主時鐘和用于將主輸入信號與所述主時鐘同步的主同步器,其中,所述多個從供電排序器中的至少一個從供電排序器包括從時鐘和用于將從輸入信號與所述從時鐘同步的從同步器,并且其中,所述主時鐘與所述從時鐘相互獨立。

6.  根據權利要求1所述的系統,其中,所述主供電排序器和所述多個從供電排序器中的至少一個從供電排序器共享同一時鐘。

7.  根據權利要求1所述的系統,其中,所述主供電排序器作為系統供電請求器與所述多個從供電排序器之間的接口。

8.  根據權利要求1所述的系統,其中,所述主供電排序器不知道由所述多個從供電排序器控制的供電組的數量。

9.  根據權利要求1所述的系統,其中,所述主供電排序器不知道用于啟用和禁用由所述供電組控制的電壓調節器模塊的供電排序時序。

10.  根據權利要求1所述的系統,其中,所述多個從供電排序器被配置為:將指示未能對所述相應的供電組的至少其中之一進行供電排序的故障指示輸出到由所述多個從供電排序器共享的故障總線上。

11.  根據權利要求10所述的系統,其中,所述多個從供電排序器被配置為:針對故障指示來監測所述故障總線并且響應于所述故障總線上的所述故障指示而中斷對局部故障的監測。

12.  根據權利要求1所述的系統,其中,所述多個從供電排序器被配置為:確定局部故障是致命還是非致命的,并且將所述局部故障為致命還是非致命的指示輸出到所述故障總線上。

13.  根據權利要求1所述的系統,其中,所述主供電排序器被配置為:響應于未能在預定時間段內完成所述供電排序協議而轉變到故障狀態或使所述系統斷電。

14.  根據權利要求13所述的系統,其中,所述主供電排序器包括在所述預定時間段處到期的看門狗定時器,并且其中,所述主供電排序器響應于未能在所述看門狗定時器到期之前完成所述供電排序協議而轉變到所述故障狀態。

15.  一種裝置,包括:
多個供電組;以及
控制器,其用于:接收命令以執行用于將包括所述裝置的系統從第一供電狀態轉變到第二供電狀態的供電排序協議,響應于所述命令而將所述供電組獨立地供電排序為下一個供電排序狀態,并且輸出指示所述供電排序協議的完成的狀態。

16.  根據權利要求15所述的裝置,還包括本地時鐘和用于將輸入信號與所述本地時鐘同步的本地同步器。

17.  根據權利要求16所述的裝置,其中,所述控制器包括:
狀態機;
第一觸發器,其包括耦合至所述本地時鐘的第一時鐘輸入端子、耦合至所述狀態機的輸出的第一數據端子、以及用于輸出所述多個供電組的所述供電排序的狀態指示的第一輸出端子;以及
第二觸發器,其包括耦合至所述本地時鐘的第二時鐘輸入端子、耦合至所述狀態機的所述輸出的第二數據端子、以及用于輸出指示所述裝置未能對所述多個供電組進行供電排序的故障指示的第二輸出端子。

18.  一種裝置,包括:
耦合至多個從供電排序器的命令總線和狀態總線;以及
控制器,其用于:將命令輸出至所述命令總線以執行用于將包括所述裝置的系統從第一供電狀態轉變到第二供電狀態的供電排序協議,并且響應于所述狀態總線指示所述多個從供電排序器完成了所述供電排序協議的執行而將所述系統從所述第一供電狀態轉變到所述第二供電狀態。

19.  根據權利要求18所述的裝置,其中,所述主供電排序器包括主時鐘和用于將輸入信號與所述主時鐘同步的主同步器。

20.  根據權利要求18所述的裝置,其中,所述控制器包括:
狀態機;以及
觸發器,其包括:耦合至本地時鐘的時鐘輸入端子、耦合至所述狀態 機的輸出的數據端子、以及耦合至所述命令總線以輸出所述命令來執行所述供電排序協議的輸出端子。

說明書

說明書通過共享命令總線的從供電排序器的供電排序
背景技術
電子系統通常包括用于確保系統的電壓軌在所有操作條件下保持適當的時序和電壓間關系的排序電路。在這些系統中,主供電排序器負責促進由從供電排序器來執行供電排序協議,以將系統從一個供電狀態轉變到另一個供電狀態。為執行供電排序協議,主供電排序器直接發出特定命令至單個從供電排序器中的每一個,以轉變到供電排序協議的特定供電排序狀態,所述主供電排序器完全了解從供電排序器的數量和由從供電排序器中的每一個控制的供電組的數量。
附圖說明
將通過在附圖中示出的示例性實施例的方式而不是限制的方式對本公開內容的實施例進行描述,其中相同的附圖標記表示相似的元件,并且在附圖中:
圖1是根據各種實施例的示例性供電排序系統的方框圖;
圖2是根據各種實施例的另一個示例性供電排序系統的方框圖;
圖3是根據各種實施例的示例性從供電排序器的方框圖;
圖4示出了根據各種實施例的示例性供電排序;
圖5示出了根據各種實施例的主供電排序器的示例性狀態圖;以及
圖6-12是根據各種實施例的針對各種狀態改變操作的示例性時序圖。
具體實施方式
本公開內容的實施例提供:從供電排序器,其共享命令總線并且響應于命令總線上的命令而通過供電排序協議的供電排序狀態來對相應的供電組進行供電排序;主供電排序器,其發出命令至這種從供電排序器,以執行供電排序協議;以及包括這種從供電排序器和主供電排序器的系統。描述并要求保護了其它示例。
使用本領域技術人員通常用來向本領域其他技術人員傳達他們工作的實質的術語來描述說明性實施例的各個方面。對本領域技術人員顯而易見的是,可以僅利用所描述的方面中的一些來實施替代的實施例。出于解釋的目的,闡述了具體的數字、材料、和配置以提供對說明性實施例的全面理解。對本領域技術人員顯而易見的是,可以在沒有具體細節的情況下實施替代的實施例。在其它實例中,省略或簡化了公知的特征以免使說明性實施例難以理解。
短語“在各種實施例中”、“在各種示例中”、“在一些實施例中”、以及“在一些示例中”被重復使用。通常,所述短語并不指代同一實施例,然而也有可能指代同一實施例。術語“包含”、“具有”、和“包括”是同義的,除非上下文另有規定。短語“A和/或B”表示(A)、(B)、或(A和B)。短語“A/B”表示(A)、(B)、或(A和B),與短語“A和/或B”類似。短語“A、B和C的至少其中之一”表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B和C)。短語“(A)B”表示(B)或(A和B),即,A是可選的。
系統的供電排序電路可以包括主供電排序器和多個從供電排序器,每個從供電排序器控制多個供電組,用以確保系統的電壓軌在所有操作條件下(例如,加電、斷電、故障等)都保持適當的時序和電壓間關系。供電排序協議可以包括由單個從供電排序器來引導供電組的啟用或禁用的時序的供電排序狀態。
在主供電排序器通過供電排序協議向每個從供電排序器單獨發出命令來進行轉變的架構中,主供電排序器通常必須完全了解從供電排序器的數量和由從供電排序器中的每一個控制的供電組的數量。為執行供電排序協議,主供電排序器向單獨的供電排序器發出單獨的命令,以啟用/禁用由從供電排序器控制的特定供電組。這種方案通常要求高的查找表(LUT)利用率。在這種情況下,主供電排序器必須知道存在多少從供電組,并且因此,通常必須為每個獨特的平臺定制代碼。
主供電排序器通過供電排序協議發出供電排序狀態特有的命令來進行轉變的架構也可能導致用于將狀態信息傳送至每個從供電排序器的高信號/引腳開銷,尤其是對于每個從供電排序器包括一條總線的那些實施方式。 在一些實例中,每個從供電排序器可能存在六個以上或更多的引腳。
本文中所描述的是可縮放供電排序結構的各種實施例,可縮放供電排序結構包括硬化的主供電排序器,其主-從供電排序協議從下層供電排序結構的實施方式中提取主供電排序器。各種實施例提供:從供電排序器,其共享命令總線并且響應于命令總線上的命令而通過供電排序協議的供電排序狀態來對相應的供電組進行供電排序;不可知的主供電排序器,其發出命令至這種從供電排序器,以執行供電排序協議;以及包括這種從供電排序器和主供電排序器的系統。描述并要求保護其它示例。
圖1示出了具有包括從供電排序器102a…102n(其中n=從供電排序器的數量)和硬化的主供電排序器104的可縮放供電排序架構的系統100,所述硬化的主供電排序器104的主-從供電排序協議從下層供電排序架構的實施方式中提取主供電排序器104。要注意的是,盡管圖1將系統100示出為具有多于一個從供電排序器102a…102n,但是在其它示例中,在本公開內容的范圍內的系統可以包括僅一個供電排序器。
在各種示例中,系統100包括具有多個電壓源或電源電壓以對系統的不同部分進行供電的任何計算系統。例如,服務器可以利用容納許多計算刀片的機箱。每個計算刀片可以具有子系統的多個實例,所述子系統例如代理子系統、中央處理單元子系統、存儲器子系統、I/O子系統、或高速緩存子系統。可以通過電壓調節器模塊(此處未示出)來在供電組110、112中對子系統的各種部件和跨子系統的各種部件進行加電或斷電,以確保系統的電壓軌在所有操作條件下(例如,加電、斷電、故障等)都保持適當的時序和電壓間關系。
從供電排序器102a…102n可以根據供電排序協議來對至少一個供電組110、112進行供電排序,以確保系統100的電壓軌在所有操作條件下(例如,加電、斷電、故障等)都保持適當的時序和電壓間關系。在各種示例中,供電組110、112中的供電組可以包括系統100的至少一個子系統,并且可以包括用于啟用/禁用至少一個子系統的至少一個電壓調節器模塊(此處未示出)。供電組110、112可以根據供電排序協議來提供電壓調節器模塊的精細水平供電排序,如本文中所更充分描述的。
主供電排序器104可以通過命令總線116、狀態總線118、和故障總線 120而與從供電排序器102a…102n通信耦合。如圖所示,從供電排序器102a…102n共享命令總線116、狀態總線118、和故障總線120。在各種示例中,命令總線116可以包括用于對命令信號進行緩沖的緩沖器117。
主供電排序器104可以根據供電請求來將命令輸出到命令總線116上,以執行供電排序協議。例如,如果主供電排序器104接收到將系統從第一供電狀態加電至第二供電狀態(例如,從S5(關機/待機)供電狀態至S0(運行)供電狀態)的供電請求,那么主供電排序器104可以將命令輸出到命令總線116上以執行為供電排序協議(例如,UP信號)加電。同樣,如果主供電排序器104接收到使系統100斷電(例如,從第二供電狀態至第一供電狀態)的供電請求,那么主供電排序器104可以將命令輸出到命令總線116上,以執行斷電供電排序協議(例如,DOWN信號)。
從供電排序器102a…102n可以響應于命令總線116上的命令而將供電組110、112中的下一個供電排序為下一個供電排序狀態,以執行供電排序協議。在各種示例中,供電排序協議可以引導啟用或禁用單個供電組的順序,并且供電排序協議的供電排序狀態可以引導接下來啟用或禁用哪一個供電組。因此,根據協議,命令總線上的命令可以是啟用/禁用下一個供電組的指示(即,轉變至下一個供電排序狀態)。
在將供電組110、112中的下一個供電排序為下一個供電排序狀態之后,從供電排序器102a…102n可以將供電排序狀態完成的指示輸出到狀態總線118上。主供電排序器104可以監測用于指示由從供電排序器102a…102n來執行供電排序協議的狀態的狀態總線118,并且周期性地重復輸出用于將系統從第一狀態轉變到第二狀態的命令,直到狀態總線118指示所有的從供電排序器102a…102n都已完成供電排序狀態。
圖2示出了包括從供電排序器202a…202n(其中n=從供電排序器的數量)和主供電排序器204的另一個示例性系統200的詳細視圖。主供電排序器204和從供電排序器202a…202n可以經由命令總線216、狀態總線218、和故障總線220來共享通用命令/狀態信號組。要注意的是,盡管圖2將系統200示出為具有多于一個從供電排序器202a…202n的系統200,但是在其它示例中,在本公開內容的范圍內的系統可以包括僅一個從供電排序器。
如圖所示,主供電排序器204包括主時鐘222,并且從供電排序器 202a…202n均包括從時鐘226a…226n,其中,主時鐘222與從時鐘226a…226n相互獨立(例如,在相位和頻率上獨立)。主供電排序器204可以包括用于將輸入信號與主時鐘222同步的主同步器224。類似地,從供電排序器202a…202n均可以包括用于將輸入信號與從時鐘226a…226n同步的從同步器228a…228n。在示例中,同步器224、228a…228n可以保持主供電排序器204與從供電排序器202a…202n之間的適當的同步和通信,并且與沒有這種同步器的系統相比,其有助于防止或減少亞穩定性。在各種示例中,這些獨立的時鐘域可以使系統200與具有共同時鐘架構的系統相比能夠滿足更加嚴格的時序裕量。例如,具有共同時鐘架構的架構的時序裕量可能受到時鐘到數據設置、印制電路板(PCB)延遲、時鐘到輸出、以及時鐘偏斜和抖動時序的影響。
在一些示例中,主供電排序器204和從供電排序器202a…202n的至少其中之一可以共享共同的時鐘域,其中時鐘(或緩沖時鐘)和同步器可以被固定的相位和頻率關系(未示出)共享。在這些示例中的一些中,如果主供電排序器204和從供電排序器202a…202n的至少其中之一位于同一復雜可編程邏輯器件內,那么主供電排序器204和從供電排序器202a…202n的至少其中之一可以共享時鐘和同步器。
主供電排序器104可以接口連接在系統供電請求器214與從供電排序器202a…202n之間。在接收來自供電請求器214的供電請求時,主供電排序器204的控制器227可以根據供電請求而將命令輸出到命令總線216上,以執行供電排序協議。在各種示例中,控制器227可以包括狀態機230,以經由同步器224來從狀態總線218和故障總線220接收輸入信號,并且控制器227可以包括觸發器232,以將命令輸出到命令總線216。觸發器232可以包括耦合至主時鐘222的時鐘輸入端子、耦合至狀態機230的輸出的數據端子、以及耦合至命令總線216的輸出端子。在各種示例中,控制器227可以包括被設置用于預定量的時間的看門狗定時器239,當將命令輸出到命令總線216上時,主供電排序器204可以啟動所述看門狗定時器239,如本文中所更充分描述的。
從供電排序器202a…202n可以包括控制器229a…229n,其用于接收命令,以執行用于將系統200從第一供電狀態轉變為第二供電狀態的供電排 序協議。在各種示例中,供電排序協議可以引導啟用或禁用單個供電組210、212的順序,并且供電排序協議的供電排序狀態可以引導接下來啟用或禁用哪一個供電組。換言之,當接收到命令時,從供電排序器可以將供電組210、212供電排序為下一個供電排序狀態,并且當接收到隨后的命令時,從供電排序器可以繼續轉變為下一個供電排序狀態,直到已經完成供電排序協議的所有供電排序狀態(或直到遇到故障,如在其它地方所更充分描述的)。在各種實施例中,可以通過根據供電排序協議按順序啟用或禁用特定供電組210、212中的本地電壓調節器模塊206、208的至少其中之一來啟用/禁用供電組210、212。
在命令供電組啟用/禁用之后,相應的從供電排序器202a…202n可以等待來自特定供電組210、212的“供電良好”信號,該信號指示供電組210、212已經被啟用/禁用。在一些示例中,從供電排序器202a…202n可以包括被設置用于預定量的時間的看門狗定時器241a…241n,當命令供電組啟用/禁用時,從供電排序器202a…202n可以啟動所述看門狗定時器241a…241n。當接收到“供電良好”信號時,從供電排序器202a…202n可以將供電組的供電排序的狀態指示輸出至狀態總線118。在各種示例中,從供電排序器202a…202n中的每一個都可以輸出供電組已被啟用/禁用的狀態指示。在各種示例中,根據供電排序協議,從供電排序器202a…202n可以在完成供電排序協議之前輸出狀態指示,以指示供電組或電壓調節器模塊的至少其中之一仍然保持被啟用/禁用。在這些示例中的各種示例中,狀態指示可以是響應于命令總線216上的來自主供電排序器204的命令的就緒/未就緒指示,以對下一個供電組進行加電或斷電。
在各種示例中,從供電排序器202a…202n可以將故障的指示輸出至故障總線220。例如,故障可能在以下時間發生:在電壓調節器模塊206、208或供電組210、212的至少其中之一在供電排序協議期間未能進行加電的加電期間;在電壓調節器模塊206、208或供電組210、212的至少其中之一出現故障或未正確執行的運行期間;或者電流過載或其它致命事件。在各種示例中,故障可能是未能在預定時間段內執行供電排序狀態(例如,在對供電組進行加電或斷電所花的時間比預定時間段長的情況下)。在這些示例中的一些中,可以將看門狗定時器241a…241n設置為預定時間段。
在各種示例中,從供電排序器202a…202n可以確定局部故障(例如,特定從供電排序器202a…202n的局部故障)是致命的還是非致命的;并且從供電排序器202a…202n將故障為致命還是非致命的指示輸出到故障總線220上,如本文中所更充分描述的。
在各種示例中,如果從供電排序器202a…202n的供電組210、212或電壓調節器模塊206、208中的任一個出現故障,那么從供電排序器202a…202n可以使其它非故障供電組斷電。
在各種示例中,從供電排序器202a…202n可以監測故障總線220以得到從供電排序器202a…202n中的任一個的故障指示。如果從供電排序器202a…202n在故障總線220上檢測到故障指示,那么從供電排序器202a…202n可以中斷對局部故障的監測。在這些示例中的各種示例中,從供電排序器202a…202n可以在檢測到故障時中斷對局部故障的監測,從而可以在不串連到相關故障的情況下(例如,相關子系統中的故障)將故障隔離并且解決。
主供電排序器204可以響應于狀態總線218指示從供電排序器202a…202n已經完成了供電排序協議的執行而轉變系統200的供電狀態、或者響應于故障總線220上的故障指示而轉變到故障狀態。在示例中,在故障總線220上具有或不具有明確的故障指示的情況下,主供電排序器204可以響應于未能在預定時間段內完成的供電排序協議的供電排序狀態的失敗而轉變到故障狀態。在示例中,主供電排序器可以響應于在預定時間段內完成供電排序協議的故障和失敗而使系統200斷電,或者為用戶提供一些指示來確定是否對故障或供電排序失敗采取行動。在這些示例中的一些中,可以將看門狗定時器239設置為預定時間段。
通過響應于共享命令總線216上的共享命令而將從供電排序器202a…202n配置為通過供電排序協議的至少一個供電排序狀態來對供電組210、212的至少其中之一進行供電排序,主供電排序器204可能不知道由單個從供電排序器控制的電壓調節器模塊206、208和供電組210、212的數量,并且也不知道電壓調節器模塊206、208和供電組210、212的啟用/禁用供電排序時序需求。在該構造中,系統200設有可以將附加從供電排序器添加至系統200而無需對主供電排序器204進行重新編程或重新配置 的架構。在示例中,可以通過將附加從供電排序器耦合到共享命令總線216、狀態總線218和故障總線220來將附加從供電排序器添加至系統200。
在圖3中示出了從供電排序器的示例性控制器329的更詳細的視圖。控制器329可以包括狀態機,其包括:檢測命令總線上的命令(例如,COMMAND[3:0])是指示加電狀態還是斷電狀態的上/下檢測器331;基于上/下檢測器331是檢測到加電狀態還是斷電狀態來將啟用/禁用信號(例如,ENABLE_VRM[n:0])輸出至電壓調節器模塊的移位寄存器333;以及用于故障檢測/報告并存儲與電壓調節器模塊的任何級聯相關性有關的信息的至少一個從凌動處理器(slave atom)335。
對于加電狀態命令,移位寄存器333可以向左移位并且移入“1”,并且對于斷電狀態命令,移位寄存器333可以向右移位并且移入“0”。圖4示出了從供電排序器的示例性加電/斷電排序。在該示例中,移位事件可能僅在已經檢測到加電或斷電狀態轉變時發生,并且不管從供電排序器實際控制的供電組的數量如何,耦合至共享命令總線的所有從供電排序器具有相同數量的移位寄存器位,以使所有從供電排序器的供電組彼此同步/對準,以確保保持相同的電壓和排序。
控制器329可以包括:邏輯單元334,其用于確定來自電壓調節器模塊的供電良好指示(例如,POWER_GOOD)是否指示供電組已經被成功啟用或禁用;以及觸發器336、338,其具有耦合至本地時鐘的時鐘輸入端子和耦合至邏輯單元334的輸出的數據端子。第一觸發器336可以包括用于將電壓調節器模塊的供電排序的狀態指示(例如,SLAVE_READY)輸出到狀態總線上的輸出端子,并且第二觸發器338可以包括用于將故障指示(例如,SLAVE_FAULT_N)輸出到故障總線上的輸出端子。
控制器329可以為可以被忽略/掩蔽的電壓調節器模塊提供掩模。在一些示例中,控制器329可以包括用于接收掩模指示(例如,MASK[n:0])的輸入,所述掩模指示又可以輸入至邏輯單元337(例如,OR門),所述邏輯單元337可以從已選擇的電壓調節器模塊中屏蔽任何供電良好指示。在一些示例中,可以在電壓調節器模塊已被禁用或隔離時(例如,在設備為省電或故障隔離而被禁用的情況下)使用掩模,或者掩模可以用于忽略未實施的任何電壓調節器模塊。例如,可以在供電組未被全部使用的情況下 使用掩模。在該示例中,可以掩蔽未實施的任何供電組,以指示供電組不存在并且假定供電組良好。在這些示例中的各種示例中,掩模可以允許整個從基礎結構的相同邏輯模塊以適當的掩模設置通過,以隱藏可能未被使用的邏輯單元的部分或除去其特征。
根據邏輯單元337的特定實施方式,可以提供邏輯單元339(例如,AND門)以將復合信號輸出至邏輯單元334,用以確定來自電壓調節器模塊的供電良好指示(例如,POWER_GOOD)是否指示供電組已經被成功啟用或禁用。在其它示例中,控制器329可以省略掩模邏輯單元337、339。
在圖5中示出了主供電排序器的狀態機(例如,如本文中參考圖2所描述的狀態機230)的示例性狀態圖,并且在圖6-12中示出了貫穿各種狀態的轉變的示例性時序圖。在一些示例中,命令總線可以利用n狀態位引腳來實施。在其它示例中,可以將狀態位編碼成命令總線216上的串流。
要注意的是,盡管各種示例描述了S0與S5狀態之間的轉變,但是示例并不限于這兩種供電狀態之間的轉變。可以預見的是,本公開內容的示例適用于其它供電狀態之間的轉變。例如,本公開內容的范圍內的系統可以包括睡眠狀態,例如,S1、S2、S3和/或S4狀態。
如圖5和圖6中所示,繼續參考圖2,可以同步或異步地(例如,由供電請求器產生的RESET_N信號)啟動重置狀態,主供電排序器204響應于此可以將重置命令驅動到命令總線216上。主供電排序器204的控制器227和從供電排序器的控制器202a…202n的控制器229a…229n然后可以進入重置狀態(例如,分別是MASTER_STATE[N:0]和slave_state[n:0]),并且從供電排序器202a…202n可以清除任何故障指示(例如,通過釋放SLAVE_FAULT_N信號)。從供電排序器202a…202n可以驅動狀態總線218以使其為低電平(例如,SLAVE_READY信號),直到重置信號被釋放并且從供電排序器202a…202n完成了任何初始化。當所有從供電排序器202a…202n就緒時,主供電排序器204的控制器227然后可以進入S5(關機/待機)供電狀態。在另一方面,如果從供電排序器202a…202n在經過某些預定時間段之后還未就緒,那么主供電排序器204可以發出故障信號,如在其它地方所更充分描述的。
如圖7中所示,可以通過來自供電請求器的請求(例如,POWER_ON 信號)來啟動從S5(關機/待機)狀態到S0(運行)狀態的轉變。作為響應,主供電排序器204的控制器227轉變到UP狀態(例如,MASTER_STATE[n:0]),啟動看門狗定時器,并且將命令驅動到命令總線216上,所述命令又將從供電排序器202a…202n的控制器229a…229n轉變到UP狀態(例如,slave_state[n:0])。如果仍然要為供電組中的任一個加電,那么相應的從供電排序器202a…202n可以驅動狀態總線218以使其為低電平(例如,SLAVE_READY),以指示仍然要為供電組的至少其中之一加電。如果在看門狗定時器到期時,對于特定供電排序狀態,狀態總線218仍指示仍然要為供電組的至少其中之一加電,那么主供電排序器204可以重新設置看門狗定時器,以增大等待時間并且相應地轉變控制器227的狀態機230(例如,UP_WAIT)。如果相應的(多個)供電組被加電并且受到調節,則從供電排序器202a…202n對其相應的電壓調節器模塊進行供電排序(例如,經由ENABLE_VRM[x]信號,其中x=供電組數量),并且接收從電壓調節器模塊返回的供電良好信號(例如,經由PGOOD_VRM[x]信號)。
從供電排序器202a…202n然后可以在共享狀態總線218上指示已經為下一個供電組加電(例如,通過三態化/釋放SLAVE_READY信號),主供電排序器204的控制器227響應于此而轉變到UP狀態,以檢查是否需要啟用附加供電組。如果仍然要為供電組的至少其中之一加電,那么從供電排序器202a…202n可以通過驅動狀態總線218以使其為低電平來對此進行指示(例如,SLAVE_READY)。如果狀態總線218指示在主供電排序器204的看門狗定時器到期時,對于特定供電排序狀態,仍然要為供電組的至少其中之一加電,那么主供電排序器204可以重新設置看門狗定時器以增大等待時間并且相應地轉變控制器227(例如,UP_WAIT)。從供電排序器202a…202n然后轉變到下一個供電排序狀態,以啟用下一個供電組。當已經為所有供電組加電時,從供電排序器202a…202n然后可以在狀態總線218上對此進行指示(例如,通過三態化/釋放SLAVE_READY信號)。在一些示例中,從供電排序器202a…202n可以強制最小PGOOD_VRM為SLAVE_READY時序,以確保在前進到下一個供電啟用排序狀態之前,電壓調節器模塊在最小時間量內是穩定的。
如圖8中所示,可以通過來自供電請求器的指示對斷電的請求的請求(例如,POWER_ON信號為低)來啟動從S0(運行)狀態到S5(關機/待機)狀態的轉變。作為響應,主供電排序器204的控制器227轉變到DOWN狀態(例如,MASTER_STATE[n:0]),啟動看門狗定時器,并且將命令驅動到命令總線216上,所述命令又將從供電排序器202a…202n的控制器229a…229n轉變為DOWN狀態(例如,slave_state[n:0])。如果仍然要使供電組中的任一個斷電,那么相應的從供電排序器202a…202n可以驅動狀態總線218以使其為低電平(例如,SLAVE_READY),以指示仍然要使供電組的至少其中之一斷電。如果在看門狗定時器到期時,對于特定供電排序狀態,狀態總線218仍指示仍然要使供電組的至少其中之一斷電,那么主供電排序器204可以重新設置看門狗定時器以增大等待時間并且相應地轉變控制器227(例如,DOWN_WAIT)。如果相應的(多個)供電組被斷電并且受到調節,則從供電排序器202a…202n對其相應的電壓調節器模塊進行供電排序(例如,經由ENABLE_VRM[x]信號,其中x=供電組數量),并且接收從電壓調節器模塊返回的供電良好信號(例如,經由PGOOD_VRM[x]信號)。
從供電排序器202a…202n然后可以在共享狀態總線218上指示已經使下一個供電組斷電(例如,通過三態化/釋放SLAVE_READY信號),主供電排序器204的控制器227響應于此而轉變回到DOWN狀態,以檢查附加供電組是否需要被禁用/斷電。如果仍然要使供電組的至少其中之一斷電,那么從供電排序器202a…202n可以通過驅動狀態總線218以使其為低電平來對此進行指示(例如,SLAVE_READY)。如果狀態總線218指示在主供電排序器204的看門狗定時器到期時,對于特定供電排序狀態,仍然要使供電組的至少其中之一斷電,那么主供電排序器204可以重新設置看門狗定時器以增大等待時間并且相應地轉變控制器227(例如,DOWN_WAIT)。從供電排序器202a…202n然后轉變到下一個供電排序狀態以禁用下一個供電組。當已經使所有供電組斷電時,從供電排序器202a…202n然后可以在狀態總線218上對此進行指示(例如,通過三態化/釋放SLAVE_READY信號)。在一些示例中,從供電排序器202a…202n可以強制最小PGOOD_VRM為SLAVE_READY時序,以確保在前進到下 一個供電禁用排序狀態之前,電壓調節器模塊有機會(例如,有足夠的時間)使其輸出電壓/能量充分消散。
根據圖5中所示的狀態圖,對于供電狀態之間的轉變,如果主供電排序器204的看門狗定時器超時而沒有在狀態總線218上看到從供電排序器202a…202n已經針對特定供電排序狀態分別啟用或禁用其相應的電壓調節器模塊的指示,那么主供電排序器204可以轉變到故障狀態(例如,POWER_FAULT)。主供電排序器204然后可以使供電組斷電。
圖9和圖10是示出在加電期間檢測到故障的示例的時序圖。在圖9中,從供電排序器202a…202n可以在狀態總線218上提供電壓調節器模塊未在預期時間量內被加電的指示(例如,SLAVE_READY信號為低)。在該示例中,主供電排序器204的看門狗定時器到期,因為主供電排序器204未在狀態總線218上接收到(多個)電壓調節器模塊處于調節狀態(例如,“良好”)的指示。主供電排序器204然后可以在其看門狗定時器到期時轉變到供電故障狀態(例如,PWR_FAULT)。在供電故障狀態中,從供電排序器202a…202n可以存儲故障信息作為快照。在一些示例中,如圖9中所示,從供電排序器202a…202n可以在狀態總線218上指示非致命故障(例如,通過釋放SLAVE_READY信號)。例如,非致命性故障可以是發生故障的設備能夠被隔離并且能夠為系統重新供電的故障事件(例如,低電壓故障、過電壓保護故障、欠電壓保護故障等)。從供電排序器202a…202n然后可以通過轉變回到關機/待機供電狀態S5來遵循斷電排序協議。
在一些示例中,如圖10中所示,在加電期間,從供電排序器202a…202n可以在故障總線220上指示可能需要由主供電排序器204立即處理的致命故障。在該示例中,除了狀態總線218上的指示(例如,通過釋放SLAVE_READY信號)之外,通過在比非致命故障的情況更長的一段時間內保持故障信號(例如,SLAVE_FAULT)為低電平來指示致命故障。在所示示例中,在故障總線220上指示致命故障,直到在命令總線216上觀察到DOWN_WAIT狀態。例如,致命故障可以是系統恢復可能需要輔助供電周期或替換發生故障的設備的故障事件(例如,分支電路過載/過電流、熔斷器跳閘等)。在一些示例中,控制系統的輸入功率(例如,主電熔絲、電源)的任何從供電排序器202a…202n可以關閉主電源以防止附加功率涌 入系統。從供電排序器202a…202n然后可以通過轉變回到關機/待機供電狀態S5來遵循斷電排序協議。
圖11和圖12是示出在系統的運行期間檢測到故障的示例的時序圖。在圖11中,從供電排序器202a…202n可以在狀態總線218上(例如,SLAVE_READY信號為低)和故障總線220上(例如,SLAVE_FAULT_N信號為低)提供供電組未受到調節、不穩定、或在其它情況下處于故障的指示。主供電排序器204然后可以通過轉變到供電故障狀態(例如,PWR_FAULT)來確認故障。在一些示例中,如圖11中所示,從供電排序器202a…202n可以在狀態總線218上(例如,通過釋放SLAVE_READY信號)和故障總線220上(例如,通過釋放SLAVE_FAULT_N信號)指示非致命故障,主供電排序器204響應于此而可以轉變到DOWN_WAIT狀態。由于受到主供電排序器204的控制/通信,從供電排序器202a…202n然后可以通過轉變回到關機/待機供電狀態S5來遵循斷電排序協議。
在各種示例中,如果從供電排序器202a…202n中的任一個檢測到局部故障(例如,特定從供電排序器的局部故障),那么它可以存儲故障并且可以排出故障總線220上的故障指示。在該示例中,從供電排序器202a…202n可以監測故障總線以得到從供電排序器202a…202n中的另一個的故障指示,并且如果檢測到故障指示,則從供電排序器202a…202n可以中斷對其本身的局部故障的監測(由于已經檢測到單個故障)。主供電排序器然后可以轉變到供電故障狀態并且然后開始使系統斷電。
在一些示例中,如圖12中所示,從供電排序器202a…202n可以在系統運行期間通過使故障總線220上的故障信號保持為低電平直到在命令總線216上觀察到DOWN_WAIT狀態來指示致命性故障,而不是通過像為在運行期間指示非致命故障所做的那樣在供電故障狀態期間釋放故障信號。在一些示例中,控制系統的輸入功率(例如,主電熔絲、電源)的任何從供電排序器202a…202n可以關閉主電源,以防止附加功率涌入系統。
盡管已經在本文中示出并描述了某些實施例,但是本領域的普通技術人員將領會,在不背離本公開內容的范圍的情況下,為達到相同目的而考慮的各種各樣的替代的和/或等同的示例或實施方式可以代替所示和所述的示例。本領域的技術人員將很容易領會,可以以多種方式來實施示例。本 申請旨在覆蓋本文中所討論的示例的任何修改或變化。因此,其顯然旨在使實施例僅由權利要求及其等同物來限制。

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