引言

智能平台管理接口（Intelligent Platform Management Interface，IPMI）是一项应用于服务器管理系统设计的标准，旨在简化并规范服务器的监控和管理业务，用户可以利用IPMI远程监视服务器的物理健康状况，极大地方便了系统的维护管理。而ATCA（Advanced Telecommunication Computing Architecture）是PICMG于2002年发布的，由于它具有模块化、可扩展、开放性等优点，广泛应用于电信设备中。ATCA和IPMI的结合代表了一种新的行业规范，具有广泛的应用前景。本文从一个具体的解决方案入手，详细地描述了IPMI的设计实现，有较高的参考价值。

1 系统结构及总体设计

以一个ATCA机箱系统为例，机架管理器ShMC（Shelf Management Controller）负责整个机箱的健康管理，每个机箱配备主备用的两个机架管理器，而IPMC（IPM Controller）模块位于单板上，负责单板的健康管理，包括电压、温度、上下电、Ekey等。IPMC通过主备的两条I2C总线IPMBA和IPMBB与ShMC通信，可将单板的状态信息告知ShMC，同时也接收ShMC下达的命令。系统总体结构设计如图1所示。

图1 系统总体结构设计

2 模块硬件设计

IPMC模块控制器采用瑞萨公司的一片32位RISC架构单片机，该单片机具有6条独立的I2C总线，分别连接AMC子卡管理总线、后插板RTM管理总线、主备的2条IPMB总线、本地总线以及备用总线。除本地总线不需要热插拔以外，其他总线都采用了缓冲隔离。本地总线经过扩展后分别管理2个片内温度传感器、4个环境温度传感器和3个EEPROM存储器。模块硬件设计如图2所示。

图2 模块硬件设计

片内温度传感器采用AD7461，用来对IC内部集成的热敏二极管进行采集和转换，最后的数字量通过I2C总线输出，同时可以设定温度门限，以中断的方式向IPMC报警，精度为±1 ℃。环境温度传感器采用DS75，DS75本身集成热敏二极管和数字量化电路，直接输出数字量，通过I2C总线传输至单片机进行数据转换。这6个温度传感器分别监测两个重要器件的内部温度和单板4个高温点的环境温度，高温点一般选择在器件密集区、大功率器件的下风口和机箱出风口。

3个EEPROM采用64 Kb存储器AT24C64，分别存储FRU（现场替换单元）、SDR（传感器数据）以及SEL（系统事件记录）等信息。FRU EEPROM不仅存储单板名称、序列号、版本号、生产日期等单板属性信息,而且也存储了接口电平、速率等Ekey信息；SDR EEPROM用于存储各个传感器的实时数据；SEL EEPROM用于存储各种告警事件、访问记录等日志文件。

单片机内集成8路A/D转换接口，用来监测单板不同种类的电压，若所需监测电压种类超过8个，还可以通过一片AD7997从本地I2C总线扩展。本方案设计从12～0.8 V共16种常用电压类型，能够满足大部分应用需要。

大多数复杂芯片对上电顺序都有要求，本方案设计支持10步上电，分别由PWR_EN0到PWR_EN9控制。

人机交互方面提供3个LED指示灯，分别指示：热插拔（Hot Swap）、服务中（In Service）和不在服务中（Out Of Service）。电路原理图如图3所示。

图3 电路原理图

3 模块软件设计

软件流程图如图4所示。

图4 软件流程图

单板上电后，-48 V电源模块首先输出+3.3 V电源供IPMC工作。IPMC首先关闭Ekey，之后对外围器件进行一系列地初始化操作，待系统自检通过后，才给Payload单板上电。同时IPMC进入任务主体while(1)的大循环，如轮询单板的在位状态、响应ShMC的命令等。

ShMC与IPMC的交互流程是这样的：ShMC通过IPMB将信息发送给IPMC，IPMC将信息暂存到缓冲区中，经I2C协议处理后，将指令信息内容存入另一个缓冲区中，然后再经过IPMI协议解析后执行相关命令，执行处理完成后，再通过层层打包，将所需信息传送给ShMC。

4 实验结果

通过ATCA主控板上的ShMC访问单板IPMC，从Linux操作终端输入sensor list命令后的打印结果如图5所示，可以看到不同电压的标称值和实测值以及温度传感器的实测值。经过长时间测试，整个系统工作状况良好。

结语

本文提出一个实用可靠的解决方案，并对软硬件设计进行了阐述，目前该系统已在电信设备中得到应用，具有较好的应用前景。

图5 实验结果