一种基于FPGA实现KVM方法.pdf

本发明公开了一种基于FPGA实现KVM方法，在FPGA内部搭建远程视频信号控制模块、本地视频信号控制模块、USB主设备模块、USB从设备模块。本发明利用FPGA实现KVM功能有效的减少了芯片数量，在电路布局时更加方便，合理控制设备大小，提高了工作的稳定性。通过适当的键盘、鼠标、显示器的配置实现系统和网络的集中管理；提高系统的可管理性，提高系统管理员的工作效率；降低网络工程和服务器系统的总体拥有成本。利用KVM多主机切换系统，系统管理员可以通过一套键盘、鼠标、显示器在多个不通操作系统的主机或服务器之间进行切换并实施管理。

权利要求书
1.  一种基于FPGA实现KVM方法，其特征在于：在FPGA内部搭建远程视频信号控制模块、本地视频信号控制模块、USB主设备模块、USB从设备模块，其中：
远程视频信号控制模块，其功能是在多单元服务器级联时，通过Remote_select信号将本地的行场对应通道的行场信号导通，发送给级联端的多单元服务器上，在级联端的服务器上显示出此路的视频信号；
本地视频信号控制模块，其功能是将本地多路视频信号中的一路根据Local_select信号选择一路行场信号导通，将导通的信号送到本地的显示器上进行显示；
USB主设备模块，其功能是接收USB键盘、鼠标的键值，一是根据设计的固定键值来控制本地视频信号控制模块调用OSD操作界面，二是将键值送给后端的USB从设备，从设备的USB和当前显示的主板USB接口相连，通过USB主设备模块来实现键鼠功能；
USB从设备模块，其功能是将FPGA内部的USB主设备模块截取的键值通过USB从设备送到多单元服务器对应的主板上。

2.  根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现KVM方法，其特征在于，所述方法关于本地的KVM功能实现的操作步骤如下：
将多单元服务器上电开机后，将USB键盘、鼠标插入管理板的USB口上，双击ESC按键进入OSD界面，从OSD界面能够看到多单元服务器有n个刀片主板，然后通过USB键盘的上下左右键来切换各个刀片，选好要进入的刀片后进入到当前的刀片后，通过显示器能够看到此刀片的系统，并且能够通过键盘、鼠标对当前的刀片服务器进行操作。

3.  根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现KVM方法，其特征在于，所述方法远程的KVM功能实现的操作步骤如下：
将多单元服务器上电开机后，通过网线连接另一台多单元服务器，将USB键盘、鼠标插入当前多单元服务器的管理板的USB口上，双击ESC按键进入OSD界面，从OSD界面能够看到当前的n个刀片通道以及级联的n个刀片通道，控制键盘和鼠标选择级联的n个刀片通道中一个，进入刀片服务器，能够通过当前管理板上的显示器看到级联的刀片服务器的操作系统，通过当前管理板的键盘鼠标对级联的刀片服务器进行操作。

说明书一种基于FPGA实现KVM方法
技术领域
本发明涉及FPGA技术领域，具体涉及一种基于FPGA实现KVM方法，适用于信息控制中心、呼叫中心、证券/金融交易系统、银行数据中心、工业控制环境、教学环境、测试中心等所有多服务器或多计算机工作环境。
背景技术
在先前的多单元服务器中，管理板的KVM功能实现是通过CPLD+单片机实现的。KVM功能的键盘鼠标是在CPLD搭建了一个PS2转I2C模块，通过I2C总线和单片机进行通信，单片机外挂CH375和HUB来实现各个主板之间通信。在整个多单元服务器中，要实现KVM功能需要主芯片比较多，在电路布局时存在不便，考虑到电路设计时电路板的大小以及减少芯片数量，考虑利用在FPGA内部搭建USB Host和USB Device模块实现键盘鼠标功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明利用FPGA取代先前多单元服务器上利用CPLD+单片机实现KVM的功能。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于FPGA实现KVM方法,在FPGA内部搭建远程视频信号控制模块、本地视频信号控制模块、USB主设备模块、USB从设备模块，其中：
远程视频信号控制模块，其功能是在多单元服务器级联时，通过Remote_select信号将本地的行场对应通道的行场信号导通，发送给级联端的多单元服务器上，在级联端的服务器上显示出此路的视频信号；
本地视频信号控制模块，其功能是将本地多路视频信号中的一路根据Local_select信号选择一路行场信号导通，将导通的信号送到本地的显示器上进行显示；
USB主设备模块，其功能是接收USB键盘、鼠标的键值，一是根据设计的固定键值来控制本地视频信号控制模块调用OSD操作界面，二是将键值送给后端的USB从设备，从设备的USB和当前显示的主板USB接口相连，通过USB主设备模块来实现键鼠功能；
USB从设备模块，其功能是将FPGA内部的USB主设备模块截取的键值通过USB从设备送到多单元服务器对应的主板上。
所述方法关于本地的KVM功能实现的操作步骤如下：
将多单元服务器上电开机后，将USB键盘、鼠标插入管理板的USB口上，双击ESC按键进入OSD界面，从OSD界面能够看到多单元服务器有n个刀片主板，然后通过USB键盘的上下左右键来切换各个刀片，选好要进入的刀片后进入到当前的刀片后，通过显示器能够看到此刀片的系统，并且能够通过键盘、鼠标对当前的刀片服务器进行操作。这说明本地的KVM功能能够应用。
所述方法远程的KVM功能实现的操作步骤如下：
将多单元服务器上电开机后，通过网线连接另一台多单元服务器，将USB键盘、鼠标插入当前多单元服务器的管理板的USB口上，双击ESC按键进入OSD界面，从OSD界面能够看到当前的n个刀片通道以及级联的n个刀片通道，控制键盘和鼠标选择级联的n个刀片通道中一个，进入刀片服务器，能够通过当前管理板上的显示器看到级联的刀片服务器的操作系统，通过当前管理板的键盘鼠标对级联的刀片服务器进行操作。这说明远程的KVM功能能够应用。
本发明的有益效果为：本发明利用FPGA实现KVM功能有效的减少了芯片数量，在电路布局时更加方便，合理控制设备大小，提高了工作的稳定性。通过适当的键盘、鼠标、显示器的配置实现系统和网络的集中管理；提高系统的可管理性，提高系统管理员的工作效率；降低网络工程和服务器系统的总体拥有成本。利用KVM多主机切换系统，系统管理员可以通过一套键盘、鼠标、显示器在多个不通操作系统的主机或服务器之间进行切换并实施管理。
附图说明
图1为本发明FPGA内搭建的整体框图。
具体实施方式
下面参照附图所示，通过具体实施方式对本发明进一步说明：
实施例1：
如图1所示，一种基于FPGA实现KVM方法，在FPGA内部搭建远程视频信号控制模块、本地视频信号控制模块、USB主设备模块、USB从设备模块，其中：
Remote_select_module 为远程视频信号控制模块，其功能是在多单元服务器级联时，通过Remote_select信号将本地的行场对应通道的行场信号导通，发送给级联端的多单元服务器上，在级联端的服务器上显示出此路的视频信号；
Local_select_module为本地视频信号控制模块，其功能是将本地多路视频信号中的一路根据Local_select信号选择一路行场信号导通，将导通的信号送到本地的显示器上进行显示；
USB_Host为USB主设备模块，其功能是接收USB键盘、鼠标的键值，一是根据设计的固定键值来控制本地视频信号控制模块调用OSD操作界面，二是将键值送给后端的USB从设备，从设备的USB和当前显示的主板USB接口相连，通过USB主设备模块来实现键鼠功能；
USB_Device为USB从设备模块，其功能是将FPGA内部的USB主设备模块截取的键值通过USB从设备送到多单元服务器对应的主板上。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例所述方法关于本地的KVM功能实现的操作步骤如下：
将多单元服务器上电开机后，将USB键盘、鼠标插入管理板的USB口上，双击ESC按键进入OSD界面，从OSD界面能够看到多单元服务器有n个刀片主板，然后通过USB键盘的上下左右键来切换各个刀片，选好要进入的刀片后进入到当前的刀片后，通过显示器能够看到此刀片的系统，并且能够通过键盘、鼠标对当前的刀片服务器进行操作。这说明本地的KVM功能能够应用。
实施例3：
在实施例1的基础上，本实施例所述方法远程的KVM功能实现的操作步骤如下：
将多单元服务器上电开机后，通过网线连接另一台多单元服务器，将USB键盘、鼠标插入当前多单元服务器的管理板的USB口上，双击ESC按键进入OSD界面，从OSD界面能够看到当前的n个刀片通道以及级联的n个刀片通道，控制键盘和鼠标选择级联的n个刀片通道中一个，进入刀片服务器，能够通过当前管理板上的显示器看到级联的刀片服务器的操作系统，通过当前管理板的键盘鼠标对级联的刀片服务器进行操作。这说明远程的KVM功能能够应用。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。