專利名稱：基于pci總線與塑料光纖的光網卡的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光網絡通信技術，具體說是一種基于PCI總線與塑料光纖的光網卡。
背景技術：
當今在長距離通信中光纖早已得到了廣泛應用，而在短距離如家庭內、交通工具內、辦公大樓及辦公室內的通信和多媒體傳輸中光纖的運用目前卻還很少。但隨著INTENRET數(shù)據(jù)通信、視頻點播、可視電話、電視會議等多媒體業(yè)務的迅速擴大，對物理網絡的寬帶化、高速化提出了更高的要求，使光纖到戶和光纖到桌面的傳輸網絡逐步取代現(xiàn)有的光電混合形式成為最理想的傳輸網絡，為用戶提供寬帶高速的信息服務，從而推動了全光交換技術的不斷發(fā)展。在全光交換網絡中，對石英光纖來說，傳輸帶寬和電磁兼容完全能滿足使用要求，且網絡技術很成熟，但熔接及器件成本高使其作為接入媒介主力受到限制。因此目前的“最后一公里”解決方案，即網絡接入用戶大多數(shù)采用的還是銅線，即普通的網線，計算機中的網卡也是基于電信號轉換的普通網卡。若滿足用戶對未來網絡的更高要求，需要為克服電磁干擾、信息保密、擴大帶寬、提高傳輸速率、保證傳輸距離等投入很高的研究資金，使用成本也因使用昂貴復雜的電子裝置而變得很高，綜合競爭力降低。而塑料光纖在高速短距離通信傳輸中成本也與對稱電纜相當，在100米范圍內傳輸帶寬可達數(shù)GHz，且易連接，可撓性好、易于彎曲等優(yōu)勢，盡管目前其系統(tǒng)性能還處于研究或應用初期階段，但它在價格及性能上的優(yōu)勢，使其在網絡全光化中的應用具有廣泛的前景。
目前基于PCI總線的網卡已經較成熟，但其只能接收電信號，通常的做法是在計算機與光纖信號之間加一個光收發(fā)器，如圖1所示。從其它光通信設備1發(fā)出的光信號，經過塑料光纖2傳輸，進入光收發(fā)器3，光收發(fā)器3將光信號轉變?yōu)殡娦盘?，通過RJ45插頭輸出到普通網線4，傳輸?shù)接嬎銠C6中的網卡5，由網卡將網絡信號轉變?yōu)橛嬎銠C可以接收到的電信號；反之依然。顯然已有技術的光收發(fā)器外置，占有空間且需要單獨管理，而且其兩端連接有網線和光纖，給用戶帶來不便并增加了安裝管理費用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是克服已有技術的不足，提供一個基于PCI總線與塑料光纖的計算機一體化光網卡，使它可以直接插在計算機內的PCI總線插槽內并可以直接連接其他塑料光纖設備，實現(xiàn)網絡的全光傳輸。
本發(fā)明的技術方案在于，將普通網卡增加一只能與塑料光纖信號連接的光收發(fā)器且都集成在一塊電路板上而組成一只光網卡，從而可直接連接塑料光纖和插入計算機中的PCI總線插槽，實現(xiàn)塑料光纖和計算機的一體化結構。因此，本發(fā)明包括轉換單元及相連接的TX/FX轉換功能單元，網卡功能單元和與計算機的PCI總線相連接的網絡聯(lián)接插板，這些單元的具體電路都設計在同一塊電路板上，并可置于已有計算機的已有PCI總線插槽內。
實施本發(fā)明可使塑料光纖信號直接接入計算機中，由于不需要單獨的供電和外置設備，不僅結構緊湊合理，降低了生產成本，而且提高了可靠性，還節(jié)省了額外的安裝和維護費用。


圖1為目前通常采用的分離式光收發(fā)器與計算機聯(lián)網示意2本發(fā)明的光網卡的聯(lián)網示意3為本發(fā)明的總體組成及其連接關系示意4為本發(fā)明的總體結構原理5為轉換單元電路連接6為TX/FX媒體轉換芯片及其電路連接圖其中1其它光通信設備，2塑料光纖，3光收發(fā)器，4普通網線，5網卡，6計算機，7電源，8光網卡，9轉換單元，10TX/FX轉換功能單元，11網卡功能單元，12插板，13接收模塊，14發(fā)射模塊，15光電轉換電路，16電光轉換電路，17PECL電平接口，18狀態(tài)指示燈，19TX/FX媒體轉換芯片，20隔離變壓器。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種使塑料光纖設備可以直接和計算機連接的光網卡，其聯(lián)網示意圖如圖2所示。從圖1和圖2的對比中可看出它與現(xiàn)有技術的區(qū)別，在圖2中，光網卡8可直接插在計算機6中的PCI總線插槽內。
本發(fā)明包括轉換單元9與相連接的TX/FX轉換功能單元10和網卡功能單元11及與計算機6中PCI總線插槽相連接的網絡聯(lián)接插板12。其總體組成及其連接關系示意圖如圖3所示，總體結構原理圖如圖4所示。上述各單元皆集中在一塊電路板上其中轉換單元9，將塑料光纖信號與PECL電平之間進行轉換，此單元主要包括光電轉換和電光轉換兩部分，光電轉換部分是經接收模塊13中將接收到的塑料光纖信號通過光電轉換電路15轉化為PECL電平接口17，本實施例中的光電轉換電路15中的芯片采用的是MC10H116，對應的電路如圖5中光電轉換電路15所示，其中此芯片的Vcc1腳和Vcc2腳連接到PECL電平接口17中的5腳，Vbb腳接到電源VBB上；電源VBB是+5V電源，通過C6接地濾波；VBB通過R14接到芯片MC10H116中的/Cin腳，再通過C8接到Aout腳上；VBB通過R14，R16接到/Cout腳上；VBB通過R15接到Cin腳上；VBB通過R15，R17接到Cout腳上；VBB通過R15，C7接到/Aout腳上；VBB通過R13接到Bin腳上；VBB通過R12接到/Bin腳上；電源+3V通過R10接到Ain腳和Bout腳上；+3V通過R11接到/Ain腳和/Bout腳上；+3V分別通過R18接到/Aout腳上，通過R19接到Aout腳上；Vee腳接地，兩個NC腳可懸空；/Cout腳接到PECL電平接口17中的2腳，Cout腳接到PECL電平接口17中的3腳。在圖中接收模塊13的SIGNAL腳通過C3腳接到芯片MC10H116的Bin腳上，一個GND腳通過C4接到/Bin腳上，另一個GND腳接地，VCC腳通過R9和C4接到芯片MC10H116的/Bin腳上，兩個G腳接地；PECL電平接口17的1腳接地，4腳可懸空，5腳通過C5接地，還通過R8，C2接地。
電光轉換部分是經由PECL電平接口17中的PECL電平信號通過電光轉換電路16轉化為塑料光纖信號發(fā)送到發(fā)射模塊14，本實施例中電光轉換電路16采用的是由兩個高速PNP管Q1，Q2組成的差分電路及芯片74ACT00，對應的電路圖如圖5中電光轉換電路16所示，其中Q1的基極連接到PECL電平接口17的7腳，Q2的基極連接到PECL電平接口17的8腳，兩管的發(fā)射極通過電阻R2，R3接地，Q2的發(fā)射極連接到芯片74ACT00的B1腳，Q1，Q2的集電極連在一起組成差分電路，并通過電阻R1接到PECL電平接口17中的6腳和發(fā)射模塊14中的ANODE腳；芯片74ACT00的A1，A2，VCC，A3，A4各腳連在一起并接到發(fā)射模塊14中的ANODE腳，C1，B2，B3，B4各腳連在一起，C2，C3，C4各腳連在一起并通過Q3，并聯(lián)的兩個電阻R4，R5連接到發(fā)射模塊14中的CATHODE腳，GND腳接地；發(fā)射模塊14中的CATHODE腳通過電阻R6，電容C1連接到芯片74ACT00的C4腳而且還要通過電阻R7接到地，G腳和GND腳都接到地；PECL電平接口17中的9腳也要接地；用于TX/FX的媒體轉換的TX/FX轉換功能單元10，實現(xiàn)PECL電平接口與網絡電信號之間的轉換。TX/FX轉換功能單元10包括TX/FX媒體轉換芯片19，及其連接的狀態(tài)指示燈18和隔離變壓器20。狀態(tài)指示燈可采用各種發(fā)光二級管，指示網絡連接的各種狀態(tài)。且TX/FX媒體轉換芯片19采用的是DM9301或具有類似功能的器件，對應的電路如圖6所示，此芯片通過隔離變壓器14連接到網卡功能單元11，并通過與網卡功能單元11連接的網卡接口插板18由光網卡8下面伸出，可直接插入到計算機外設PCI總線插槽內。在圖中TX/FX媒體轉換芯片19的OSC/X1腳和X2腳接OSC1，C9，C10組成的振蕩電路，RESET#腳接VCC，R20，C11組成的復位電路，BGREF腳與BGRET腳通過電阻R21連在一起，TPRXI+、TPRXI-、TPTXO+、TPTXO-各腳連接到隔離變壓器20上，PECLTXO+、PECLTXO-、PECLRXI+、PECLRXI-各腳分別連到PECL電平接口17的8腳、7腳、2腳和3腳，PECLSD+、PECLSD-腳連在R22～R27組成的電阻網絡，F(xiàn)XERRLED、FXRCVLED、FXLNKLED、TXLNKLED、TXRCVLED、TXERRLED各腳連接到狀態(tài)指示燈18，其中的AVCC、DVCC腳接直流+5V電源，AGND、DGND、OSC/XTL#、HLTNOLNK、TXALPBK、FXALPBK、TPEN1、MUXCTL1、MUXCTL0、BPSCRAM、FRCFXSD、TXD0～TXD4、TESTMODE、TRIDRV、TPMUX、TPI0～TPI3、CONFIGA、CONFIGB、FXDLPBK、TXDLPBK各腳接地。在所有電源與地之間要加以必要的濾波電路。
由于目前計算機網絡服務器的外設總線大多采用的是PCI總線接口，本發(fā)明中的網卡功能單元11采用的是可與PCI外設總線插槽連接的PCI網卡的電路芯片；如RTL8139，其網絡連接插板12采用的是PCI網卡接口插板。即本發(fā)明的普通網卡電路和網卡接口插板分別采用的是已有PCI網卡電路和PCI網卡接口插板。
顯然，由此構筑的本發(fā)明緊湊合理，穩(wěn)定可靠，不但降低生產成本，而且能實現(xiàn)了網絡的全光傳輸。
權利要求
1.一種基于PCI總線與塑料光纖的光網卡，其特征是它包括轉換單元(9)與相連接的TX/FX轉換功能單元(10)和網卡功能單元(11)及與計算機(6)中PCI總線插槽相連接的網絡聯(lián)接插板(12)。
2.轉換單元(9)包括光電轉換和電光轉換兩部分，光電轉換部分是經接收模塊(13)中將接收到的塑料光纖信號通過芯片(MC1OH116)轉化為PECL電平接口(17)，電光轉換部分是由PECL電平接口(17)中的PECL電平信號通過電光轉換電路(16)轉化為塑料光纖信號發(fā)送到發(fā)射模塊(14)。
3.如權利要求1所述的光網卡，其特征是上述用于TX/FX的媒體轉換的TX/FX轉換功能單元(10)，包括TX/FX媒體轉換芯片(19)，及其連接的狀態(tài)指示燈(18)和隔離變壓器(20)。
4.如權利要求1所述的光網卡，其特征是上述TX/FX媒體轉換芯片(19)可采用DM9301或具有類似功能的器件。
全文摘要
一種基于PCI總線與塑料光纖的光網卡，其特征是它包括轉換單元與相連接的TX/FX轉換功能單元和網卡功能單元及與計算機中PCI總線插槽相連接的網絡聯(lián)接插板。其中轉換單元包括光電轉換和電光轉換兩部分，光電轉換部分是經接收模塊中將接收到的塑料光纖信號通過芯片轉化為PECL電平接口，電光轉換部分是由PECL電平接口中的PECL電平信號通過電光轉換電路轉化為塑料光纖信號發(fā)送到發(fā)射模塊；TX/FX轉換功能單元，包括TX/FX媒體轉換芯片，及其連接的狀態(tài)指示燈和隔離變壓器顯然，由此構筑的本發(fā)明緊湊合理，穩(wěn)定可靠，不但降低生產成本，而且實現(xiàn)了網絡的全光傳輸。
文檔編號H04L12/02GK1547349SQ20031011446
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月12日 優(yōu)先權日2003年12月12日
發(fā)明者綦聲波, 薛清水, 褚東升 申請人:青島海達偉業(yè)信息電子有限公司