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一种电口模块

文献发布时间:2024-01-17 01:15:20


一种电口模块

技术领域

本申请涉及光通信技术领域,尤其涉及一种电口模块。

背景技术

电口模块又称光口转电口模块,是一种光电转换光模块,也是光通信中会经常使用到的模块种类,用于传输电信号,其应用比较广泛;如,光网络终端上,用于光网络终端等主机设备连接网线。电口模块的电路板上设置网口端子和金手指,当电口模块用于光网络终端等主机设备上时,电口模块的金手指与光网络终端等主机内的电路板电连接,外部网线通过接头连接网口端子。

电口模块是一种结构尺寸采用SFP+封装,接口分别使用SFP金手指和RJ45端子的模块,其支持热插拔,可插入交换机等网络设备的SFP端口,并通过网线进行数据传输。但是因其特有的SFP+结构,导致其RJ45端的工作状态无法轻易的被HOST设备和用户容易的获取。

发明内容

本申请实施例提供了一种电口模块,以实现对电口模块的RJ45端工作状态的监控。

本申请提供了一种电口模块,包括:

电路板,端部设置有金手指,所述金手指包括I2C引脚与复用引脚;

网口端子,与所述电路板电连接,用于通过网线进行信号传输;

PHY芯片,设置于所述电路板上,包括状态寄存器,所述状态寄存器用于存储与所述网口端子的链路状态对应的状态寄存器值;

MCU,设置于所述电路板上,一端与所述I2C引脚、所述复用引脚连接,通过所述I2C引脚接收主机设备指令;另一端与所述PHY芯片连接,用于访问获取所述状态寄存器值,并根据所述状态寄存器值向所述复用引脚发送相应电平信号;

其中,所述MCU内包括第二寄存器,所述第二寄存器用于存储与所述主机设备指令相对应的寄存器值,所述MCU根据所述寄存器值对所述复用引脚进行相应功能设置,以使所述复用引脚同时具有网口状态指示功能与接收信号的LOS功能;在所述复用引脚的功能同时具有网口状态指示功能与接收信号的LOS功能时,根据所述复用引脚的电平信号得到所述网口端子的链路状态及接收信号的LOS状态。

由上述实施例可见,本申请实施例提供的电口模块包括电路板、网口端子、PHY芯片与MCU,电路板的端部设置有金手指,该金手指包括I2C引脚与复用引脚;网口端子与电路板电连接,用于通过网线进行信号传输;PHY芯片设置于电路板上,包括状态寄存器,该状态寄存器用于存储与网口端子的链路状态对应的状态寄存器值,可通过状态寄存器值来获知电口模块网口侧的链路状态;MCU设置于电路板上,其一端与I2C引脚、复用引脚连接,以通过I2C引脚实现MCU与主机设备的通信连接,接收主机设备指令;MCU内包括第二寄存器,第二寄存器用于存储与主机设备指令相对应的寄存器值,MCU根据该寄存器值对复用引脚进行相应功能设置,从而根据主机设备指令对复用引脚进行功能选择,赋予复用引脚新的功能,使得复用引脚同时具有网口状态指示功能与接收信号的LOS功能;MCU的另一端与PHY芯片连接,以访问状态寄存器获取状态寄存器值,从而获取电口模块网口侧的链路状态;在复用引脚的功能同时具有网口状态指示功能与接收信号的LOS功能时,MCU根据该状态寄存器值向复用引脚发送相应的电平信号,使得主机设备可以根据复用引脚的电平信号获得电口模块网口侧的链路状态及接收信号的LOS状态,便于用户识别。本申请对金手指中的某一引脚进行复用,对复用引脚赋予新的功能,使得复用引脚同时具有网口状态指示功能与接收信号的LOS功能,MCU根据网口端子的链路状态向复用引脚发送相应的电平信号,通过复用引脚的电平状态来指示电口模块的链路状态及接收信号的LOS状态,HOST设备可以方便的获取电口模块网口侧的链路状态、接收信号的LOS状态并显示,能够轻易地判断产品的功能是否正常,便于用户识别。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案,下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。此外,以下描述中的附图可以视作示意图,并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图;

图2为根据一些实施例的一种电口模块的结构示意图;

图3为根据一些实施例的一种电口模块的局部分解示意图;

图4为本申请实施例提供的一种电口模块中电路板与网口端子的装配示意图;

图5为本申请实施例提供的一种电口模块中电路板的结构示意图;

图6为本申请实施例提供的一种电口模块的电路原理图;

图7为本申请实施例提供的一种电口模块的电路框图;

图8为本申请实施例提供的一种电口模块中下壳体的结构示意图;

图9为本申请实施例提供的一种电口模块中下壳体、电路板与网口端子的装配示意图;

图10为本申请实施例提供的一种电口模块中盖板与解锁器的装配示意图一;

图11为本申请实施例提供的一种电口模块中盖板与解锁器的装配示意图二;

图12为本申请实施例提供的一种电口模块中下壳体、电路板、盖板与解锁器的装配示意图;

图13为本申请实施例提供的一种电口模块中下壳体、电路板、盖板、解锁器与手柄的装配示意图。

具体实施方式

下面将结合附图,对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。

光通信系统中,使用光信号携带待传输的信息,并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备,以完成信息的传输。由于光通过光纤或光波导传输时具有无源传输特性,因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外,光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号,而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号,因此为了在光纤或光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接,需要实现电信号与光信号的相互转换。

电口模块在光通信技术领域中实现上述光信号与电信号的相互转换功能。电口模块包括光口和电口,电口模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信,通过电口实现与光网络终端(例如,光猫)之间的电连接,电连接主要用于供电、I2C信号传输、数据信息传输以及接地等;光网络终端通过网线或无线保真技术(Wi-Fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。

图1为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图。如图1所示,光通信系统包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103。

光纤101的一端连接远端服务器1000,另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输,例如数千米(6千米至8千米)的信号传输,在此基础上如果使用中继器,则理论上可以实现无限距离传输。因此在通常的光通信系统中,远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000,另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种:路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。

远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000之间的连接由光纤101与网线103完成;而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。

光模块200包括光口和电口,光口被配置为接入光纤101,从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接;电口被配置为接入光网络终端100中,从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换,从而使得光纤101与光网络终端100之间建立信息连接。示例地,来自光纤101的光信号由光模块200转换为电信号后输入至光网络终端100中,来自光网络终端100的电信号由光模块200转换为光信号输入至光纤101中。由于光模块200是实现光信号与电信号相互转换的工具,不具有处理数据的功能,在上述光电转换过程中,信息并未发生变化。

光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing),以及设置在壳体上的光口模块接口102和网线接口104。光口模块接口102被配置为接入光模块200,从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接;网线接口104被配置为接入网线103,从而使得光网络终端100与网线103建立双向的电信号连接。光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。示例地,光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103,将来自网线103的电信号传递给光模块200,因此光网络终端100作为光模块200的上位机,可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)等。

远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103,与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。

为方便接入网线103的接入,光网络终端100的网线接口104包括电口模块,电口模块上设置有网口端子,通过网线103的接头连接网口端子。在本申请实施例中,电口模块不只用于光网络终端100,还可用于路由器、交换机等主机设备。

图2为根据一些实施例的一种电口模块的结构图,图3为根据一些实施例的一种电口模块的分解图。如图2、图3所示,电口模块300包括壳体(shell),设置于壳体内的电路板310及电连接电路板310上的器件。

壳体包括上壳体301和下壳体302,上壳体301盖合在下壳体302上,以形成具有两个开口的上述壳体;壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在本公开的一些实施例中,下壳体302包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板;上壳体301包括盖板,盖板盖合在下壳体302的两个下侧板上,以形成上述壳体。

在一些实施例中,下壳体302包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板;上壳体301包括盖板以及位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个上侧板,由两个上侧板与两个下侧板结合,以实现上壳体301盖合在下壳体302上。

两个开口304和305的连线所在的方向可以与电口模块300的长度方向一致,也可以与电口模块300的长度方向不一致。例如,开口304位于电口模块300的端部(图3的右端),开口305也位于电口模块300的端部(图3的左端)。或者,开口304位于电口模块300的端部,而开口305则位于电口模块300的侧部。开口304为电口,电路板310的金手指从电口伸出,插入上位机(例如,光网络终端100)中;开口305为光口,被配置为接入外部的网线103,以使网线103连接电口模块300内部的网口端子。

采用上壳体301、下壳体302结合的装配方式,便于将电路板310等器件安装到壳体中,由上壳体301、下壳体302对这些器件形成封装保护。此外,在装配电路板310等器件时,便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署,有利于自动化地实施生产。

在一些实施例中,上壳体301及下壳体302一般采用金属材料制成,利于实现电磁屏蔽以及散热。

在一些实施例中,电口模块300还包括位于其壳体外部的解锁部件303,解锁部件303被配置为实现电口模块300与上位机之间的固定连接,或解除电口模块300与上位机之间的固定连接。

示例地,解锁部件303位于下壳体302的两个下侧板的外壁上,具有与上位机笼子(例如,光网络终端100的笼子)匹配的卡合部件。当电口模块300插入上位机的笼子里,由解锁部件303的卡合部件将电口模块300固定在上位机的笼子里;拉动解锁部件303时,解锁部件303的卡合部件随之移动,进而改变卡合部件与上位机的连接关系,以解除电口模块300与上位机的卡合关系,从而可以将电口模块300从上位机的笼子里抽出。

电路板310包括电路走线、电子元件及芯片,通过电路走线将电子元件和芯片按照电路设计连接在一起,以实现供电、电信号传输及接地等功能。电子元件例如包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET)。芯片例如包括微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)、时钟数据恢复(Clock and Data Recovery,CDR)芯片、电源管理芯片等。

电路板310一般为硬性电路板,硬性电路板由于其相对坚硬的材质,还可以实现承载作用,如硬性电路板可以平稳地承载上述电子元件和芯片;硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中。

电口模块300是一种结构尺寸采用SFP+封装,接口分别使用SFP金手指和RJ45端子的模块,其内包含一颗MCU芯片、一颗PHY芯片、一个网口端子与SFP+金手指,支持热插拔,可插入交换机等网络设备的SFP端口,并通过网线进行数据传输。但是因其特有的SFP+结构,导致其RJ45端的工作状态无法轻易的被HOST设备和用户容易的获取。

为了解决上述问题,本申请将SFP+金手指中的PIN8引脚赋予新的定义,定义为网口状态指示信号,HOST设备可以通过PIN8引脚的状态识别RJ45网口端子的链路状态,轻易的判断产品的功能是否正常。

图4为本申请实施例提供的一种电口模块中电路板与网口端子的装配示意图,图5为本申请实施例提供的一种电口模块中电路板的结构示意图。如图4、图5所示,电路板310包括形成在其端部表面的金手指311,金手指311由相互独立的多个引脚组成,电路板310插入主机设备笼子中,由金手指311与主机设备笼子内的电连接器导通连接。金手指311可以仅设置在电路板310一侧的表面(例如图4所示的上表面),也可以设置在电路板310上下两侧的表面,以适应引脚数量需求大的场合。金手指311被配置为与上位机建立电连接,以实现供电、接地、I2C信号传递、数据信号传递等。在本申请实施例中,金手指311包括I2C引脚、RX_LOS引脚等,用于实现主机设备与电口模块300中器件的通信连接。

电路板310上包括MCU312、PHY芯片313与网口端子314,MCU312、PHY芯片313与网口端子314分别电连接电路板310,以及通过电路板310上的走线实现相互之间的电连接,网口端子314用于连接适配网线103。

图6为本申请实施例提供的一种电口模块的电路原理图。如图6所示,MCU312上包括I2C接口,I2C接口与金手指311中的I2C引脚电连接,用于实现MCU312与主机设备之间的I2C通信;PHY芯片313上包括Serdes接口,Serdes接口分别通过差分信号线连接金手指311中的Serdes接口引脚,通过Serdes接口引脚连接主机设备的Serdes接口。

MCU312与金手指311电连接后,光网络终端100将信号传输至金手指311,金手指311将信号经由走线传输至MCU312,MCU312控制将信号传输至网口端子314,网线103插入网口端子314处,信号再经由网线103传输至本地信息处理设备2000,从而通过电口模块300实现了光网络终端100与本地信息处理设备2000的电连接。

通常在光模块产品中,其接口中都会设计一个RX_LOS(Receive Loss of SignalAlarm,接收信号丢失告警)管脚,在硬件电路设计中通过监控该RX_LOS管脚的状态来获取接收信号是否丢失的信息。在以太网中,当系统检测到RX_LOS状态有变化时,将快速产生RX_LOS中断上报给处理系统,然后处理系统及时响应并处理,这种将RX_LOS状态变化以RX_LOS中断形式快速上报的处理方式是以太网实现链路快速切换的重要手段之一。

按照MAS-8431协议要求,金手指311端的PIN脚的第8脚(简称为PIN8)被定义为RX_LOS引脚,用于传输RX_LOS信号,用于指示接收信号是否被发现,即根据PIN8引脚的电平状态来获知有没有接收到光信号,光信号有没有LOS,定义如下:

(1)PIN8引脚的电平为高电平时,表示没有发现接收信号;

(2)PIN8引脚的电平为低电平时,表示发现接收信号。

在一些实施例中,MCU312上还包括RX_LOS接口,金手指311包括RX_LOS引脚(PIN8引脚),RX_LOS接口与RX_LOS引脚通过走线电连接,以直接反映接收信号是否正常。如,当接收信号未丢失时,RX_LOS=0;当接收信号丢失时,RX_LOS=1。

由于本申请中的模块为电口模块,不需通过PIN8引脚来检测电口模块有无接收到光信号,为了HOST设备可以方便的获取电口模块300网口侧的链路状态,可复用金手指311中的PIN8引脚,将该PIN8引脚赋予新的功能,定义为网口状态指示信号,使得HOST设备可通过PIN8引脚的电平状态获得RJ45网口端子的链路状态。

在一些实施例中,MCU312内设置有第一寄存器,第一寄存器用于存储不同的寄存器值,不同的寄存器值用于表示PIN8引脚的不同功能,使得PIN8引脚具有不同的功能选择。MCU312通过I2C引脚接收主机设备指令,该主机设备指令用于指示PIN8引脚的功能,MCU312根据该主机设备指令在第一寄存器内存储相应的寄存器值,MCU312根据不同的寄存器值对PIN8引脚执行相应的功能,以更改第一寄存器进行PIN8引脚的功能选择。

具体地,主机设备当需要设置PIN8引脚的功能时,将通过I2C通信总线向MCU312下发相应的主机设备指令,MCU312根据接收到的不同的主机设备指令,在第一寄存器中存储不同的寄存器值,如第一寄存器值、第二寄存器值,MCU312根据第一寄存器中存储的寄存器值对PIN8引脚进行功能选择。

示例地,当第一寄存器内存储有第一寄存器值时,PIN8引脚默认为RX_LOS引脚,用于检测接收信号是否丢失;当第一寄存器内存储有第二寄存器值时,PIN8引脚被扩展定义为网口状态指示引脚,用于上报电口模块300网口侧的链路状态。

在一些实施例中,MCU312可以在第一寄存器内使用00对应PIN8引脚的RX_LOS功能,使用01对应PIN8引脚的网口状态指示功能。示例地,当MCU312接收到主机设备下发的将PIN8引脚配置为RX_LOS引脚的指令时,MCU312将第一寄存器的寄存器值设置为第一寄存器值00,并向主机设备反馈配置结果;当MCU312轮询或其他方式获知第一寄存器的寄存器值为00,此时PIN8引脚定义为RX_LOS引脚。

当MCU312接收到主机设备下发的将PIN8引脚配置为网口状态指示引脚的指令时,MCU312将第一寄存器的寄存器值设置为第二寄存器值01,并向主机设备反馈配置结果;当MCU312轮询或其他方式获知第一寄存器的寄存器值为01,此时PIN8引脚定义为网口状态指示引脚。

在一些实施例中,MCU312内的第一寄存器可为MCU312中A2的一个寄存器,如B6,也可以为MCU312内的其他寄存器。

在一些实施例中,MCU312还包括MDIO接口,MCU312通过MDIO接口与PHY芯片313连接,以通过MDIO接口访问PHY芯片313,从而获取PHY芯片313的工作状态。MCU312根据PHY芯片313的工作状态输出电平信号给到PIN8引脚,根据PIN8引脚的电平状态来指示网口端子314的链路状态,即主机设备可根据此时PIN8引脚的电平状态得到电口模块300网口侧的链路状态。

MCU312根据PHY芯片313的工作状态给PIN8引脚发送相应电平信号时,MCU312可直接对PIN8引脚进行供电,使得PIN8引脚具有相应的电平值,如高电平、低电平;PIN8引脚与一供电单元电连接,MCU312与供电单元控制连接,MCU312向供电单元发送相应的控制信号,使得供电单元向PIN8引脚提供相应的电压,使得PIN8引脚具有相应的电平值。

在一些实施例中,PHY芯片313是物理接口收发器,它实现物理层IEEE-802.3标准定义了以太网PHY,包括MII/GMII(介质独立接口)子层,PCS(物理编码子层),PMA(物理介质附加)子层,PMD(物理介质相关)子层,MDI子层。

PHY芯片在发送数据的时候,收到MAC过来的数据,然后把并行数据转化为串行流数据,再按照物理层的编码规则把数据编码,再变为模拟信号把数据送出去,收数据时的流程反之。

PHY芯片还有个重要的功能就是实现CSMA/CD的部分功能,它可以检测到网络上是否有数据在传送,如果有数据在传送中就等待,一旦检测到网络空闲,再等待一个随机时间后将数据送出去。

由于PHY芯片313可以检测到网络上是否有数据在传送,即PHY芯片313可以进行自我检测,获得自身的工作状态,从而获取电口模块300中网口端子314的链路状态。如,网口端子314侧的链路状态断开,网口端子314侧的链路连接,网口端子314侧存在数据交互等链路状态。

在一些实施例中,PHY芯片313内设置有状态寄存器,该状态寄存器用于存储网口端子314的链路状态,从而根据PHY芯片313内状态寄存器的值来获取网口端子314的链路状态。如,状态寄存器内存储有第一状态寄存器值00时,可表示电口模块300网口侧的链路状态断开;状态寄存器内存储有第二状态寄存器值01时,可表示电口模块300网口侧的链路连接;状态寄存器内存储有第三状态寄存器值02时,可表示电口模块300网口侧存在数据交互。

MCU312通过MDIO接口访问PHY芯片313,获取到PHY芯片313内状态寄存器的值,MCU312根据该状态寄存器的值对PIN8引脚输出相应的电平信号。如,PHY芯片313内状态寄存器的值为第一状态寄存器值时,说明电口模块300网口侧的链路断开,此时MCU312向PIN8引脚输出第一电平信号;PHY芯片313内状态寄存器的值为第二状态寄存器值时,说明电口模块300网口侧的链路连接,此时MCU312向PIN8引脚输出第二电平信号;PHY芯片313内状态寄存器的值为第三状态寄存器值时,说明电口模块300网口侧存在数据交互,此时MCU312向PIN8引脚输出第三电平信号。

第一电平信号为高电平信号,第二电平信号为低电平信号,第三电平信号为高低变化脉冲,且第一电平信号的电平值大于第二电平信号的电平值,第一电平信号的电平值大于第三电平信号的电平值。

例如,第一电平信号的电平值为2~3.3V,第二电平信号的电平值为0~0.8V,第三电平信号为0~3.3V的脉冲信号。

在一些实施例中,电口模块300还包括网络变压器316,该网络变压器316设置在电路板310上,通过电路板310上的走线电路连接网口端子314与PHY芯片313。示例地,网络变压器316通过四对走线连接网口端子314,网络变压器316通过4对MDIO接口连接PHY芯片,如此便于电信号传输速率的控制和调整。

图7为本申请实施例提供的一种电口模块的电路框图。如图7所示,网线103插入电口模块300的网口端子314后,PHY芯片313根据网口端子314的链路状态设置状态寄存器的值;MCU312通过MDIO接口访问PHY芯片313,获取PHY芯片313内状态寄存器的值;然后MCU312根据状态寄存器的值向金手指311中的PIN8引脚输出相应的电平信号,使得主机设备可以通过其CPU直接检测PIN8引脚的电平状态来获取电口模块300网口侧的链路状态,以便用户识别。

具体地,主机设备与电口模块300的金手指311电连接后,主机设备通过金手指311上的I2C引脚向MCU312发送改变PIN8引脚功能的指令,MCU312根据该指令更改第一寄存器的值,以改变金手指311中PIN8引脚的功能,将其配置为网口状态指示引脚;然后MCU312通过MDIO接口访问PHY芯片313,获取PHY芯片313的工作状态;然后MCU312根据PHY芯片313的工作状态向PIN8引脚输出相应的电平信号。

主机设备可通过其CPU来检测金手指311中PIN8引脚的电平状态,以通过PIN8引脚的电平状态来获取电口模块300网口侧的链路状态。如,主机设备检测到PIN8引脚的电平状态为第一电平信号,则表示此时电口模块300网口侧的链路状态断开;主机设备检测到PIN8引脚的电平状态为第二电平信号,则表示此时电口模块300网口侧的链路连接;主机设备检测到PIN8引脚的电平状态为高低变化脉冲,则表示此时电口模块300网口侧存在数据交互。

在一些实施例中,在常规的网口应用中,通常使用LED灯的亮、灭以及闪烁来显示其工作状态,供用户识别,因此还可以在连接MCU312与PIN8引脚的走线上增加一颗LED灯,通过LED灯的显示状态来获取电口模块300网口侧的链路状态。

具体地,主机设备与电口模块300的金手指311电连接后,主机设备通过金手指311中I2C引脚向MCU312发送更改PIN8引脚功能的指令,MCU312根据该指令更改第一寄存器内的值,以改变金手指311中PIN8引脚的功能,将其配置为网口状态指示引脚;然后MCU312通过MDIO接口访问PHY芯片313,获取PHY芯片313的工作状态;然后MCU312根据PHY芯片313的工作状态输出相应电平信号至PIN8引脚,与PIN8引脚连接的LED灯根据PIN8引脚的电平状态进行显示。如,当主机设备检测到LED灯灭时,表示电口模块300网口侧的链路断开;当主机设备检测到LED灯亮时,表示电口模块300网口侧的链路连接;当主机设备检测到LED灯闪烁时,表示电口模块300网口侧存在数据交互。

本申请将SFP+金手指中的PIN8引脚赋予新的定义,定义为网口状态指示引脚,MCU根据网口端子的链路状态向PIN8引脚发送相应的电平信号,通过PIN8引脚的电平状态来指示电口模块的链路状态;在终端用户处,HOST设备可以通过PIN8引脚的电平状态方便地识别RJ45端口的链路状态,便于用户识别,极大的方便了用户的使用便利性;在工厂端,可以根据PIN8引脚的电平状态判断RJ45端口的链路状态,轻易地判断产品的功能是否正常。

在上述实施例中,按照MAS-8431协议要求,金手指311中的PIN8引脚可被定义为RX_LOS引脚,用于传输RX_LOS信号,以对模块有无接收到光信号进行告警;PIN8引脚也可被定义为网口状态指示引脚,该网口状态指示引脚根据网口端子314的链路状态具有不同的电平信号,HOST设备可根据PIN8引脚的电平状态获得电口模块300网口侧的链路状态。

PIN8引脚被定义为RX_LOS引脚时,PIN8引脚的电平为高电平时,表示没有接收到光信号;PIN8引脚的电平为低电平时,表示接收到光信号。PIN8引脚被定义为网口状态指示引脚时,PIN8引脚的电平为高电平时,说明电口模块300网口侧的链路断开;PIN8引脚的电平为低电平时,说明电口模块300网口侧的链路连接。

如此,当PIN8引脚的电平为高电平时,电口模块300网口侧的链路断开,则无法接收到信号;当PIN8引脚的电平为低电平时,电口模块300网口侧的链路连接,则可以接收到信号。因此,PIN8引脚可同时具有RX_LOS功能与网口状态指示功能,HOST设备可根据PIN8引脚的电平状态获得电模块网口侧的链路状态及信号的LOS状态。

具体地,MCU312内设置有第二寄存器,第二寄存器用于存储不同的寄存器值,不同的寄存器值用于表示PIN8引脚的不同功能,使得PIN8引脚具有不同的功能选择。MCU312通过I2C引脚接收主机设备指令,该主机设备指令用于指示PIN8引脚的功能,MCU312根据该主机设备指令在第二寄存器内存储相应的寄存器值,MCU312根据不同的寄存器值对PIN8引脚执行相应的功能,以更改第二寄存器进行PIN8引脚的功能选择。

主机设备需要定义PIN8引脚的新功能时,将通过I2C通信总线向MCU312下发相应的主机设备指令,MCU312根据接收到的不同的主机设备指令,在第二寄存器中存储不同的寄存器值,如第三寄存器值、第四寄存器值,MCU312根据第二寄存器中存储的寄存器值对PIN8引脚进行功能选择。

示例地,当第二寄存器内存储有第三寄存器值时,PIN8引脚默认为RX_LOS引脚,用于检测接收信号是否丢失;当第二寄存器内存储有第四寄存器值时,PIN8引脚被扩展定义为RX_LOS引脚与网口状态指示引脚,用于检测接收信号是否LOS及上报电口模块300网口侧的链路状态。

在一些实施例中,MCU312可以在第二寄存器内使用00对应PIN8引脚的RX_LOS功能,使用01对应PIN8引脚的RX_LOS功能与网口状态指示功能。示例地,当MCU312接收导主机设备下发的将PIN8引脚配置为RX-LOS引脚的指令时,MCU312将第二寄存器的寄存器值设置为第三寄存器值00,并向主机设备反馈配置结果;当MCU312轮询或其他方式获知第二寄存器的寄存器值为00,此时PIN8引脚为RX_LOS引脚。

当MCU312接收到主机设备下发的将PIN8引脚配置为RX_LOS引脚与网口状态指示引脚的指令时,MCU312将第二寄存器的寄存器值设置为第二寄存器值01,并向主机设备反馈配置结果;当MCU312轮询或其他方式获知第二寄存器的寄存器值为01,此时PIN8引脚为RX_LOS引脚及网口状态指示引脚。

根据主机设备指令定义了PIN8引脚的功能后,MCU312根据PHY芯片313的工作状态输出相应电平信号至PIN8引脚,根据PIN8引脚的电平状态来指示接收信号的LOS状态及网口端子314的链路状态,主机设备对PIN8引脚的电平信号进行解调分离,得到相应的LOS信号与链路状态信号,即主机设备可根据此时PIN8引脚的电平状态得到电口模块300网口侧的链路状态及接收信号的LOS状态。

具体地,MCU312通过MDIO接口访问PHY芯片313,获得PHY芯片313内状态寄存器的值,MCU312根据该状态寄存器的值对PIN8引脚输出相应的电平信号。如,PHY芯片313内状态寄存器的值为第一状态寄存器值时,说明电口模块300网口侧的链路断开且接收信号LOS,此时MCU312向PIN8引脚输出第四电平信号;PHY芯片313内状态寄存器的值为第二状态寄存器值时,说明电口模块300网口侧的链路连接且接收信号未LOS,此时MCU312向PIN8引脚输出第五电平信号。

在一些实施例中,PIN8引脚为RX_LOS引脚时,其电平状态只有高电平或低电平;而PIN8引脚为网口状态指示引脚时,网口侧的链路状态具有断开、连接、数据交互三种状态,当电口模块300网口侧存在数据交互时,说明网口侧的链路连接,PIN8引脚为低电平;为表明网口侧存在数据交互,即PHY芯片313内状态寄存器的值为第三状态寄存器值时,MCU312向PIN8引脚输出第六电平信号。

第四电平信号为高电平信号,第五电平信号为低电平信号,第六电平信号为高低变化脉冲,且第四电平信号的电平值大于第五电平信号的电平值,第四电平信号的电平值大于第六电平信号的电平值。

如此,主机设备与电口模块300的金手指311电连接后,主机设备通过金手指311上的I2C引脚向MCU312发送改变PIN8引脚功能的指令,MCU312根据该指令更改第二寄存器的值,以改变金手指311中PIN8引脚的功能,将其配置为RX_LOS引脚及网口状态指示引脚,使得PIN8引脚同时具有指示网口侧链路状态的功能及接收信号有无LOS的功能。

将网线103插入电口模块300的网口端子314后,PHY芯片313根据网口端子314的链路状态设置状态寄存器的值;MCU312通过MDIO接口访问PHY芯片313,获取PHY芯片313内状态寄存器的值;然后MCU312根据状态寄存器的值向PIN8引脚输出相应的电平信号,使得主机设备可以通过其CPU检测PIN8引脚的电平状态,以获取电口模块300网口侧的链路状态及接收信号的LOS状态,以便用户识别。

如,主机设备检测到PIN8引脚的电平状态为高电平,则此时电口模块300网口侧的链路断开,且接收信号LOS;主机设备检测到PIN8引脚的电平状态为低电平,则此时电口模块300网口侧的链路连接,且接收信号未LOS;主机设备检测到PIN8引脚的电平状态为高低变化脉冲,则此时电口模块300网口侧存在数据交互,且接收信号未LOS。

在一些实施例中,在常规的网口应用中,通常使用LED灯的亮、灭以及闪烁来显示其工作状态,供用户识别,因此还可以在连接MCU312与PIN8引脚的走线上增加一颗LED灯,通过LED灯的显示状态来获取电口模块300网口侧的链路状态及接收信号的LOS状态。

具体地,主机设备与电口模块300的金手指311电连接后,主机设备通过金手指311中I2C引脚向MCU312发送更改PIN8引脚功能的指令,MCU312根据该指令更改第二寄存器内的值,以改变金手指311中PIN8引脚的功能,将其配置为RX_LOS引脚及网口状态指示引脚;然后MCU312通过MDIO接口访问PHY芯片313,获取PHY芯片313的工作状态;然后MCU312根据PHY芯片313的工作状态输出相应电平信号至PIN8引脚,与PIN8引脚连接的LED灯根据PIN8引脚的电平状态进行显示。

如,当主机设备检测到LED灯灭时,表示电口模块300网口侧的链路断开,且接收信号LOS;当主机设备检测到LED灯亮时,表示电口模块300网口侧的链路连接,且接收信号未LOS;当主机设备检测到LED灯闪烁时,表示电口模块300网口侧存在数据交互,且接收信号未LOS。

本申请将SFP+金手指中的PIN8引脚赋予新的定义,定义为RX_LOS引脚及网口状态指示引脚,使得PIN8引脚同时具有LOS功能及网口状态指示功能;MCU根据网口端子的链路状态向PIN8引脚发送相应的电平信号,通过PIN8引脚的电平状态来指示电口模块的链路状态及接收信号的LOS状态;在终端用户处,HOST设备可以通过PIN8引脚的电平状态方便地识别RJ45端口的链路状态及接收信号的LOS状态,便于用户识别,极大的方便了用户的使用便利性;在工厂端,可以根据PIN8引脚的电平状态判断RJ45端口的链路状态及接收信号的LOS状态,轻易地判断产品的功能是否正常。

图8为本申请实施例提供的一种电口模块中下壳体的结构示意图,图9为本申请实施例提供的一种电口模块中下壳体、电路板与网口端子的装配示意图。如图8、图9所示,下壳体302的一端设置有固定腔3021,固定腔3021用于容纳网口端子314;网口端子314从下壳体302的一端嵌入固定腔3021,然后通过解锁部件303固定限制在固定腔3021内。

固定腔3021的另一端两侧分别设置支撑卡座3022,支撑卡座3022用于支撑以及固定电路板310,以便于电路板310的装配以及固定。在一些实施例中,支撑卡座3022上设置有支撑卡槽3023,支撑卡槽3023的开口朝向固定腔3021。

电路板310上设置有金手指311的一端两侧分别设置有缺口315,该缺口315对应配合支撑卡座3022上的支撑卡槽3023,用于电路板310的限位固定,方便电路板310在下壳体302中固定。

在本申请实施例提供的电口模块装配过程中,当将MCU312、PHY芯片313和网口端子314等焊接装配至电路板310上后,将电路板310从下壳体302的一端插入,直至电路板310上的缺口315与支撑卡槽3023配合,再装配解锁部件303、上壳体301等。如此通过方便装配电路板310与下壳体302,提高了电口模块300的装配效率。

图10为本申请实施例提供的一种电口模块中盖板与解锁器的装配示意图一,图11为本申请实施例提供的一种电口模块中盖板与解锁器的装配示意图二。如图10、图11所示,上壳体301包括盖板306,盖板306包括第一支撑板与第二支撑板,第一支撑板通过连接板与第二支撑板固定连接,且沿着左右方向,连接板倾斜设置,即第一支撑板的顶面突出于第二支撑板的顶面。连接板上设置有通孔,第一支撑板的内壁通过该通孔与第二支撑板的顶面相连通。

第二支撑板的顶面上设置有定位凸起3061,该定位凸起3061为第二支撑板顶面上的一个楔形凸起,为非活动部位;该定位凸起与主机设备的笼子上的弹片锁孔相对设置,当弹片锁孔罩扣在定位凸起3061时,电口模块300与笼子相互锁固,不容易脱锁。

解锁部件303包括手柄3031与解锁器3032,解锁器3032设置于盖板306的内侧,解锁器3032的一端穿过通孔位于第二支撑板的顶面上,解锁器3032可在盖板306的内侧左右移动,当解锁器3032向右移动时,解锁器3032可顶开笼子上的弹片,使得笼子与定位凸起3061分离,从而实现了电口模块300与笼子的解锁。

解锁器3032的一端设置有第一楔形块30320与第二楔形块30321,第一楔形块30320与第二楔形块30321由解锁器3032的右侧面向右延伸,由左至右方向上,第一楔形块30320、第二楔形块30321在上下方向的高度尺寸逐渐减小,且第一楔形块30320、第二楔形块30321之间存在间隙,该间隙与定位凸起3061相对设置。

在一些实施例中,第一楔形块30320与第二楔形块30321之间的距离大于定位凸起3061的锁固面,也就是大于定位凸起3061的最大宽度,以便在解锁器3032向右移动至定位凸起3061时,第一楔形块30320、与第二楔形块30321能够越过定位凸起3061向右伸出,利用第一楔形块30320、第二楔形块30321上侧的斜面将笼子上的弹片锁孔从定位凸起3061上顶开,使得笼子与定位凸起3061脱离,从而在解锁器3032向右滑动时完成解锁。

解锁部件303还包括复位弹簧3033,复位弹簧3033的一端与盖板306连接,复位弹簧3033的另一端与解锁器3032连接,如此复位弹簧3033不易松脱。当解锁部件303处于解锁状态时,解锁器3032可在复位弹簧3033的作用下自动回弹。

图12为本申请实施例提供的一种电口模块中下壳体、电路板、盖板与解锁器的装配示意图,图13为本申请实施例提供的一种电口模块中下壳体、电路板、盖板、解锁器与手柄的装配示意图。如图12、图13所示,将电路板310、网口端子314组装在一起后,按照装配方向(由左至右)装配至下壳体302后,然后将盖板306、解锁器3032装配至下壳体302上,然后将手柄3031装配至下壳体302的固定腔3021处,使得手柄3031可在固定腔3021的左侧进行转动,且手柄3031的施力部与解锁器3032的受力部紧密接触,最后通过锁螺钉将盖板306与下壳体302固定连接。

当手柄3031处于竖直状态时,电口模块300处于锁固状态,复位弹簧3033处于压缩状态,解锁器3032的受力部顶住手柄3031的解锁面,可保证解锁器3032与手柄3031不松动,解锁器3032伸出的侧面与定位凸起3061之间的距离满足协议要求。

用户要对电口模块300进行解锁时,抓住手柄3031,由下至上转动手柄3031,手柄3031的解锁面顶住解锁器3032的受力部,驱动解锁器3032向右移动;当手柄3031处于水平状态时,解锁器3032的一端向右移动至通孔处,的第一楔形块30320、第二楔形块30321向右移动至定位凸起3061处,第一楔形块30320、第二楔形块30321顶开笼子上的弹片锁孔,使得笼子与定位凸起3061脱离,从而实现了电口模块300的解锁。当电口模块300处于解锁状态时,此时向外拉动手柄3031,可顺利将电口模块300从笼子中拉出。

当用户松开手柄3031后,由于复位弹簧3033处于拉伸状态,在复位弹簧3033的复位作用力下,解锁器3032向左移动,解锁器3032带动手柄3031由上至下转动,使得手柄3031实现了自动复位。

本申请实施例提供的电口模块中,将MCU、PHY芯片、网口端子等焊接装配至电路板310上后,将电路板从下壳体的一端插入,直至电路板上的缺口与下壳体上的支撑卡槽配合;然后将解锁器装配至盖板上,解锁器可在盖板上左右移动;然后将解锁器、盖板装配至下壳体上;然后将手柄装置至下壳体上,使得手柄可在下壳体上进行转动,且手柄转动时可驱动解锁器在盖板上左右移动,以实现电口模块的装配。

完成电口模块的装配后,将电口模块插入HOST设备内,以实现电口模块与HOST设备的连接;之后将网线插入电口模块的网口端子处,网口端子将其链路状态发送至PHY芯片内的状态寄存器,根据网口端子的链路状态在状态寄存器中设置相应的状态寄存器值;然后主机设备通过金手指中I2C引脚向MCU发送更改PIN8引脚功能的指令,MCU根据该指令更改第一寄存器内的值,以改变PIN8引脚的功能,将SFP+金手指中的PIN8引脚赋予新的功能,定义为网口状态指示引脚;然后MCU通过MDIO接口访问PHY芯片,根据状态寄存器内存储的状态寄存器值获取PHY芯片的工作状态;然后MCU根据PHY芯片的工作状态输出相应电平信号至PIN8引脚,用于指示RJ45端口的链路状态;然后HOST设备可通过其CPU来检测金手指中PIN8引脚的电平状态,以通过PIN8引脚的电平状态来获取电口模块网口侧的链路状态,以便用户识别。还可以在连接MCU与PIN8引脚的走线上增加一颗LED灯,通过LED灯的显示状态来获取电口模块300网口侧的链路状态。

当PIN8引脚的电平信号为高电平或者LED灯灭时,表示电口模块网口侧的链路状态断开;当PIN8引脚的电平信号为低电平或者LED灯亮时,表示电口模块网口侧的链路连接;当PIN8引脚的电平信号为高低变化脉冲或者LED灯闪烁时,表示电口模块网口侧存在数据交互。

如此,在工厂端,可以根据PIN8引脚的电平状态判断RJ45端口的链路状态,轻易的判断产品的功能是否正常;在终端用户处,HOST设备可以根据PIN8引脚的电平状态方便的获取电口模块RJ45端口的链路状态并显示,便于用户识别,极大地方便了用户的使用便利性。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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06120116081914