本发明涉及服务器风扇控制领域，尤其是涉及一种服务器风扇单线控制装置及方法。
背景技术：
服务器作为计算机的一种，为互联网用户提供计算、存储、数据交换等服务，是互联网时代的重要组成节点。服务器由于运算速率较高、运行时间较长、数据吞吐量较大，功耗和运行过程中的带来的热量都比家用个人计算机更加巨大，高温不仅会导致系统不稳定，使用寿命缩短，严重时还会引起电路烧毁；因此，散热是服务器设计过程中必须克服的研发难题。良好的散热方案，一方面保证了服务器高效稳定的运行，另一方面也可以极大减少数据中心的运营成本。
风扇的控制与监控是散热的重中之重。在服务器领域，通用做法为用bmc(基板管理控制器)进行风扇控制与转速监控，这种实现方式结构简单，且成本较低。以常见的服务器风扇为例，如图1所示，每个风扇需要一个pwm(脉冲宽度调制)信号来控制转速及两个tach(转速读取)信号进行转速监控。
但是当有n个风扇时，仅风扇的控制与监控方面就要占用3*n个gpio接口，n为所需风扇的数量，占用了较多的bmc或者cpld(复杂可编程逻辑器件)的gpio(通用型输入输出)引脚数，同时增加了板卡设计复杂度。
技术实现要素：
本发明为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种服务器风扇单线控制装置及方法，有效解决由于现有技术造成控制器引脚占用数量多的问题，有效的降低了控制器引脚的数量以及板卡复杂度，提高了引脚的利用率。
本发明第一方面提供了一种服务器风扇单线控制装置，包括若干个风扇板以及控制器，每一个风扇板均与控制器通信连接，还包括：设置于每个风扇板内部的选择模块，所述选择模块的第一通信端与控制器通信连接，支持分时复用，所述选择模块的多个第二通信端与对应风扇连接，选择模块用于将在控制器的控制下分别选通对应的每个风扇不同功能引脚的通信；其中，第一通信端数量为1。
可选地，风扇功能引脚包括pwm信号接收引脚、转速监控引脚，pwm信号接收引脚、转速监控引脚与选择模块的第二通信端一一对应连接。
进一步地，所述选择模块还包括寄存器，用于在控制器与风扇中的转速监控引脚通信时，保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇的正常工作。
可选地，所述控制器为基板管理控制器或复杂可编程逻辑器件。
本发明第二方面提供了一种服务器风扇单线控制方法，基于本发明第一方面所述的服务器风扇单线控制装置的基础上实现的，包括：
控制器通过第一通信端发出第一指令，对应风扇板内部的选择模块选通第一功能引脚，对应风扇执行第一功能；
控制器通过第一通信端发出第二指令，对应风扇板内部的选择模块选通第二功能引脚，对应风扇执行第二功能。
可选地，第一功能引脚为pwm信号接收引脚，第二功能引脚为转速监控引脚。
可选地，第一指令为pwm信号发送指令，第二指令为风扇转速读取指令。
进一步地，还包括：选择模块在接收第二指令时，寄存器保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇的正常工作。
可选地，所述控制器为基板管理控制器或复杂可编程逻辑器件。
可选地，所述选择模块为switch芯片。
本发明采用的技术方案包括以下技术效果：
1、本发明能够大大减少为实现风扇转速控制和转速监控所需的bmc或者cpld的gpio引脚数，同时降低板卡设计的复杂程度，使得实现扇转速控制和监控所需的bmc或cpld的gpio引脚数仅为风扇的个数。
2、本发明风扇中可以根据功能分为不同引脚，不同引脚对应不同选择模块的第二通信端，通过第一通信端的分时复用实现控制器对风扇不同功能引脚的通信。
3、本发明中选择模块包括寄存器，可以在控制器与风扇中的转速监控引脚通信时，保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇的正常工作，提高了风扇单线控制时的可靠性。
应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中控制器(bmc或cpld)与风扇连接示意图；
图2为本发明方案中实施例一中的装置的结构示意图；
图3为本发明方案中实施例二中方法的流程示意图；
图4为本发明方案中实施例三中方法的流程示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
实施例一
如图2所示，本发明技术方案还提供了一种服务器风扇单线控制装置，包括若干个风扇板1、控制器2以及设置于每个风扇板1内部的选择模块11，每一个风扇板1均与控制器2通信连接，每个风扇板1中包括一个风扇12，选择模块11的第一通信端与控制器2通信连接，支持分时复用，选择模块11的多个第二通信端与对应风扇1连接，选择模块11用于将在控制器2的控制下分别选通对应的每个风扇1的不同功能引脚的通信；其中，第一通信端数量为1。
风扇功能引脚121包括pwm信号接收引脚1211、转速监控引脚1212，pwm信号接收引脚1211、转速监控引脚1212与选择模块11的第二通信端一一对应连接。
其中，每个风扇12中的pwm信号接收引脚1211可以是一个，也可以是多个，转速监控引脚1212的数量可以是一个，也可以是多个，可以根据实际情况进行灵活选择，本发明在此不做限制。
本发明实施例区别于普通服务器风扇的地方在于该风扇12将控制风扇转速的pwm信号引脚1211和监控风扇转速的转速监控引脚1212(tach信号引脚)结合在一起，仅需一根信号线(每个风扇的第一通信端数量为1)就能够实现风扇转速控制和监控；通过分时复用的方式，将pwm信号和tach信号分别控制和读取。
选择模块11能够同通过控制器2发送的信号选通不同路信号(pwm信号和tach信号)；实现风扇转速控制和监控所需的控制器2的gpio引脚数仅为风扇(或风扇板)的个数。
具体地，控制器2发出第一指令(选通pwm信号)，传输到风扇板1内部的选择模块11；选择模块11选通pwm信号，与pwm信号引脚1211通信连接；同时控制器2发出一定占空比的pwm信号，传输给风扇板1来控制转速。
控制器2发出第二指令(选通tach信号)，传输到风扇板1内部的选择模块11；选择模块11选通tach0信号，与转速监控引脚1212通信连接；控制器读取tach信号。
当控制器2要改变风扇12转速时，发出第一指令，选择模块11选通pwm信号；同时控制器2发出改变后的占空比的pwm信号，传输给风扇12来改变控制转速。
进一步地，选择模块11还包括寄存器111，用于在选择模块11接收控制器2的第二指令时，即控制器2通过选择模块11与风扇12中的转速监控引脚1212通信时，保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇1的正常工作。
其中，控制器2为基板管理控制器(bmc)或复杂可编程逻辑器件(cpld)，选择模块11可以通过switch芯片实现，也可以通过其他方式实现，本发明在此不做限制。
需要说明的是，本发明中通过将每个风扇的不同功能引脚(同一功能引脚数量不限)，通过选择模块的第一通信端分时复用，与控制器进行通信，每个风扇板中风扇的数量为1个，且仅有一个通信端与控制器的一个控制引脚通信连接，不仅大大节省了控制器与风扇通信控制的引脚，特别是针对多个风扇板以及每个风扇中有多个不同功能引脚或多个同一功能引脚时，引脚减少作用更明显，而且保证了单个风扇的控制的时效性，降低了不同风扇分别单独控制的时延，进一步地也降低了板卡设计的复杂度，实现不同服务器风扇的精确控制。
本发明能够大大减少为实现风扇转速控制和转速监控所需的bmc或者cpld的gpio引脚数，同时降低板卡设计的复杂程度，使得实现扇转速控制和监控所需的bmc或cpld的gpio引脚数仅为风扇的个数。
本发明风扇中可以根据功能分为不同引脚，不同引脚对应不同选择模块的第二通信端，通过第一通信端的分时复用实现控制器对风扇不同功能引脚的通信。
本发明中选择模块包括寄存器，可以在控制器与风扇中的转速监控引脚通信时，保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇的正常工作，提高了风扇单线控制时的可靠性。
实施例二
如图3所示，本发明技术方案还提供了一种服务器风扇单线控制方法，基于实施例一的基础上实现的，包括：
s1，控制器通过第一通信端发出第一指令，风扇板内部的选择模块选通第一功能引脚，风扇板中的风扇执行第一功能；
s2，控制器通过第一通信端发出第二指令，风扇内部的选择模块选通第二功能引脚，风扇板中的风扇执行第二功能。
其中，在步骤s1中，第一功能引脚为pwm信号接收引脚，第一指令为pwm信号发送指令；在步骤s2中的第二功能引脚为转速监控引脚；第二指令为风扇转速读取指令。
控制器可以为基板管理控制器或复杂可编程逻辑器件，选择模块可以为switch芯片，也可以通过其他方式实现，本发明在此不做限制。
本发明能够大大减少为实现风扇转速控制和转速监控所需的bmc或者cpld的gpio引脚数，同时降低板卡设计的复杂程度，使得实现扇转速控制和监控所需的bmc或cpld的gpio引脚数仅为风扇的个数。
本发明风扇中可以根据功能分为不同引脚，不同引脚对应不同选择模块的第二通信端，通过第一通信端的分时复用实现控制器对风扇不同功能引脚的通信。
实施例三
如图4所示，本发明技术方案还提供了一种服务器风扇单线控制方法，包括：
s1，控制器通过第一通信端发出第一指令，风扇板内部的选择模块选通第一功能引脚，风扇板内部的风扇执行第一功能；
s2，控制器通过第一通信端发出第二指令，风扇板内部的选择模块选通第二功能引脚，风扇板内部的风扇执行第二功能；
s3，选择模块在接收第二指令时，寄存器保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇的正常工作。
在步骤s3中，选择模块的寄存器用于在选择模块接收控制器的第二指令时，即控制器通过选择模块与风扇中的转速监控引脚通信时，保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇的正常工作。
本发明中选择模块包括寄存器，可以在控制器与风扇中的转速监控引脚通信时，保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇的正常工作，提高了风扇单线控制时的可靠性。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
1.一种服务器风扇单线控制装置，包括若干个风扇板以及控制器，每一个风扇板均与控制器通信连接，其特征是，还包括：设置于每个风扇板内部的选择模块，每个风扇板中包括一风扇，所述选择模块的第一通信端与控制器通信连接，支持分时复用，所述选择模块的多个第二通信端与对应风扇连接，选择模块用于将在控制器的控制下分别选通对应的每个风扇不同功能引脚的通信；其中，第一通信端数量为1。
2.根据权利要求1所述的服务器风扇单线控制装置，其特征是，风扇功能引脚包括pwm信号接收引脚、转速监控引脚，pwm信号接收引脚、转速监控引脚与选择模块的第二通信端一一对应连接。
3.根据权利要求2所述的服务器风扇单线控制装置，其特征是，所述选择模块还包括寄存器，用于在控制器与风扇中的转速监控引脚通信时，保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇的正常工作。
4.根据权利要求1-3任一所述的服务器风扇单线控制装置，其特征是，所述控制器为基板管理控制器或复杂可编程逻辑器件。
5.一种服务器风扇单线控制方法，其特征是，基于权利要求1-4任一所述的服务器风扇单线控制装置的基础上实现的，包括：
控制器通过第一通信端发出第一指令，对应风扇板内部的选择模块选通第一功能引脚，对应风扇执行第一功能；
控制器通过第一通信端发出第二指令，对应风扇板内部的选择模块选通第二功能引脚，对应风扇执行第二功能。
6.根据权利要求5所述的服务器风扇单线控制方法，其特征是，第一功能引脚为pwm信号接收引脚，第二功能引脚为转速监控引脚。
7.根据权利要求5所述的服务器风扇单线控制方法，其特征是，第一指令为pwm信号发送指令，第二指令为风扇转速读取指令。
8.根据权利要求7所述的服务器风扇单线控制方法，其特征是，还包括：选择模块在接收第二指令时，寄存器保持pwm信号的占空比不变，并发送pwm信号保证风扇的正常工作。
9.根据权利要求5-8任一所述的服务器风扇单线控制方法，其特征是，所述控制器为基板管理控制器或复杂可编程逻辑器件。
10.根据权利要求5-8任一所述的服务器风扇单线控制方法，其特征是，所述选择模块为switch芯片。
技术总结