王全振，全洪飛

1 引言

IPMI（智能平臺管理接口）是一種開放標準的硬件管理接口，用于VPX、ATCA等系統(tǒng)中，IPMC（智能平臺管理控制器）是IPMI的控制器，一般采用微控制器實現(xiàn)。IPMB（智能平臺管理總線）其物理層使用IPMC的IIC總線實現(xiàn)。

2 IPMC介紹

本設計中VPX系統(tǒng)的IPMC共有兩路IPMB，通過P0連接器的SM[3：0]四個pin與背板上的IPMB總線相連。IPMC是ChMC（機箱管理器）訪問各板卡的接口，可以實現(xiàn)以下功能：

（1）實現(xiàn)板卡上下電及重啟等控制。

（2）由兩路I2C構成IPMB總線，響應系統(tǒng)命令并進行相應處理。

（3）進行溫度、電壓等檢測、功能自檢上報。

（4）將功能電路的故障信息上報給控制板的ChMC。

3 IPMC電路設計

VPX板卡IPMC電路框圖如圖1所示。MCU（微控制器）采用北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司的GD32F103CBT6芯片，GD32系列MCU是國產(chǎn)處理器，時鐘主頻108MHz，超過STM32F1系列的72MHz。IPMC電路單元采用獨立的3.3V_AUX供電，背板提供的最大功率為1.32W，GD32系列芯片在所有外設開啟、時鐘頻率108MHz時消耗的電流仍不超過50mA，完全能夠滿足標準要求。

MCU根據(jù)機箱管理器ChMC要求控制整板電源使能，實現(xiàn)板卡上下電及重啟功能。MCU有10通道ADC，采集板上不同的電壓，實現(xiàn)過壓、欠壓報警功能。芯片內(nèi)部自帶溫度傳感器，無需再外掛傳感器芯片，節(jié)省了BOM成本。兩路I2C通過P0連接器連接到背板IPMB總線。JTAG和串口提供程序的下載和調(diào)試通路。

圖1 IPMC電路框圖

4 IPMB設計

IPMI規(guī)定IPMB需要支持熱插拔功能，使用Linear公司的LTC4303IDD可滿足要求，該芯片支持熱插拔，具有I2C總線阻塞恢復功能，當SDOUT和SCLOUT被拉低的時間超過30ms時，LTC4303自動切斷數(shù)據(jù)和時鐘連接，此時LTC4303將在SCLOUT上產(chǎn)生16個時鐘脈沖，釋放總線，釋放后總線自動恢復空閑狀態(tài)，避免了總線鎖死。

LTC4303IDD芯片是漏極開路輸出，時鐘和數(shù)據(jù)總線上需要接上拉電阻以輸出高電平。根據(jù)設計經(jīng)驗，當負載較多的時候，上拉電阻阻值可使用1.5K～5K之間數(shù)值，負載較少的時候，上拉電阻可使用4.7K以上。IPMB總線的電阻放在背板上，不再需要各板卡單獨端接。由于機箱內(nèi)板卡可多達16個，負載較多，背板上選用的上拉電阻為2.2K，隔離芯片總線一側(cè)不再需要接上拉電阻，隔離芯片板卡一側(cè)電路根據(jù)芯片手冊要求接10K上拉電阻。隔離芯片電路如圖2所示。

圖2 隔離芯片電路

5 結(jié)束語

本文主要介紹了IPMC、IPMI、IPMB等相關知識，基于VPX板卡并結(jié)合實際項目經(jīng)驗推薦可靠、穩(wěn)定的國產(chǎn)化主控芯片，在國產(chǎn)化需求日益提高的大背景下，此電路設計可參考直接應用。