本發(fā)明屬于以太網(wǎng)光纖通訊技術，涉及一種基于底層系統(tǒng)的、具有故障監(jiān)控能力的cpci型千兆以太網(wǎng)裝置。

背景技術：

目前的cpci型板卡采用光口和電口分離形式，在使用過程中不能快速實現(xiàn)電口和光口同時插拔；其次，對于光纖鏈路狀態(tài)、數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)、電源故障狀態(tài)、插拔狀態(tài)等無法收集和檢測；最后，在沒有處理器的情況下無法實現(xiàn)狀態(tài)收集和處理，不能滿足用戶的要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提出一種具有故障監(jiān)控能力的cpci型千兆以太網(wǎng)裝置，以便實現(xiàn)電口和光口同時插拔；并通過底層驅動程序邏輯判定，實現(xiàn)光纖鏈路狀態(tài)、數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)、電源故障狀態(tài)等故障狀態(tài)的獲取，并通過vxworks底層驅動層約定實現(xiàn)故障狀態(tài)寄存。

本發(fā)明的技術方案是：一種具有故障監(jiān)控能力的cpci型千兆以太網(wǎng)裝置，其特征在于：它包括電源管理模塊1、千兆以太網(wǎng)控制器2、第1flash存儲器3、pcie時鐘單元4、第2flash存儲器5、pciepci轉換橋6、cpci連接器7、光纖連接器8和光模塊9；電源管理模塊1的電源輸入端cpci連接器與cpci背板10的電源節(jié)點連接，電源管理模塊1的電源故障信號輸出端與千兆以太網(wǎng)控制器2的gpio輸入端2f連接；光纖連接器8的插頭與cpci背板10的光纖連接器插座連接，光纖連接器8的光纖信號輸入輸出端口通過光纜與光模塊9的光纖信號輸入輸出端口9c連接，光模塊9的光纖鏈路故障信號輸出端9b與千兆以太網(wǎng)控制器2的gpio輸入端2e連接，千兆以太網(wǎng)控制器2的高速serdes端口輸出端2d與光模塊9的高速差分收發(fā)接口輸入端9a連接；cpci連接器7的插頭與cpci背板10的cpci連接器插座連接，cpci連接器7的數(shù)據(jù)輸入輸出端口與pcie-pci轉換橋6的pci接口6c連接，第2flash存儲器5的輸出端與pcie-pci轉換橋6的存儲器數(shù)據(jù)輸入端6b連接，pcie時鐘單元4的時鐘信號輸出端分別與pcie-pci轉換橋6的時鐘信號輸入端6a和千兆以太網(wǎng)控制器2的時鐘信號輸入端2b連接，pcie-pci轉換橋6的第一pcie接口6d與千兆以太網(wǎng)控制器2的第二pcie接口2c連接，第1flash存儲器3的輸出端與千兆以太網(wǎng)控制器2的存儲器數(shù)據(jù)輸入端2a連接。

本發(fā)明的優(yōu)點是：提出了一種具有故障監(jiān)控能力的cpci型千兆以太網(wǎng)裝置，實現(xiàn)了電口和光口同時插拔，并獲取其接口插拔狀態(tài)；并通過底層驅動程序邏輯判定，實現(xiàn)了光纖鏈路狀態(tài)、數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)、電源故障狀態(tài)等故障狀態(tài)的獲取，并通過vxworks底層驅動層約定實現(xiàn)了狀態(tài)寄存，滿足了用戶的使用要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路原理框圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明做進一步詳細說明。參見圖1，一種具有故障監(jiān)控能力的cpci型千兆以太網(wǎng)裝置，其特征在于：它包括電源管理模塊1、千兆以太網(wǎng)控制器2、第1flash存儲器3、pcie時鐘單元4、第2flash存儲器5、pciepci轉換橋6、cpci連接器7、光纖連接器8和光模塊9；電源管理模塊1的電源輸入端cpci連接器與cpci背板10的電源節(jié)點連接，電源管理模塊1的電源故障信號輸出端與千兆以太網(wǎng)控制器2的gpio輸入端2f連接；光纖連接器8的插頭與cpci背板10的光纖連接器插座連接，光纖連接器8的光纖信號輸入輸出端口通過光纜與光模塊9的光纖信號輸入輸出端口9c連接，光模塊9的光纖鏈路故障信號輸出端9b與千兆以太網(wǎng)控制器2的gpio輸入端2e連接，千兆以太網(wǎng)控制器2的高速serdes端口輸出端2d與光模塊9的高速差分收發(fā)接口輸入端9a連接；cpci連接器7的插頭與cpci背板10的cpci連接器插座連接，cpci連接器7的數(shù)據(jù)輸入輸出端口與pcie-pci轉換橋6的pci接口6c連接，第2flash存儲器5的輸出端與pcie-pci轉換橋6的存儲器數(shù)據(jù)輸入端6b連接，pcie時鐘單元4的時鐘信號輸出端分別與pcie-pci轉換橋6的時鐘信號輸入端6a和千兆以太網(wǎng)控制器2的時鐘信號輸入端2b連接，pcie-pci轉換橋6的第一pcie接口6d與千兆以太網(wǎng)控制器2的第二pcie接口2c連接，第1flash存儲器3的輸出端與千兆以太網(wǎng)控制器2的存儲器數(shù)據(jù)輸入端2a連接。

本發(fā)明的工作原理是：1.電口和光口狀態(tài)獲?。涸撗b置采用cpci電口和光口在一側設計，采用專用連接器通過機械配合和特殊鎖緊機構確保電接口和光接口同時插入或拔出，并在插入和拔出時，通過以太網(wǎng)控制器通用信號檢測管腳獲取光模塊的鏈路狀態(tài)和通過獲取輸入電源狀態(tài)來判定電口和光口是否同時插入到位，并寫入設備故障寄存器中。

2.電源狀態(tài)獲?。弘娫垂芾聿捎脝纹呻娐?，該引腳采用漏極開路，用于監(jiān)控每個有效輸出電壓調節(jié)，監(jiān)控范圍在穩(wěn)壓點的±10％范圍內(nèi)，并為了消除瞬變的有害干擾，通過固定的開關周期延遲輸出，確保輸出正確電源狀態(tài)，該電源狀態(tài)管腳輸出給以太網(wǎng)控制器gpio，寫入設備狀態(tài)寄存器中。

3.數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)獲?。?/p>

cpci千兆網(wǎng)裝置有兩種光纖鏈路連接的狀態(tài)，一種為鏈路正常，一種為鏈路故障。軟件在進行狀態(tài)檢測時不僅要能區(qū)分光纖鏈路的連接狀態(tài)，而且軟件要區(qū)分發(fā)送通訊故障與接收通訊故障的智能檢測，即分別檢測上行、下行兩個方向數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓收稀?/p>

a.以太網(wǎng)鏈路狀態(tài)檢測：

軟件設計對以太網(wǎng)鏈路link的up/down狀態(tài)檢測，是通過向vxbus注冊的中斷實現(xiàn)的，網(wǎng)絡控制器自身維護了鏈路的通斷狀態(tài)，其狀態(tài)是通過ieee的協(xié)議規(guī)定進行約束實現(xiàn)的，當狀態(tài)改變時會觸發(fā)操作系統(tǒng)中斷，驅動層根據(jù)中斷信息可獲取鏈路的up/down狀態(tài)，并將狀態(tài)存儲，用來提供給上層應用。

b.數(shù)據(jù)發(fā)送、接收狀態(tài)檢測：

鏈路的up/down狀態(tài)，該狀態(tài)僅能反映出以太網(wǎng)雙向鏈路的整個狀態(tài)，無法確定是接收故障還是發(fā)送故障。為此通過檢測光模塊的收發(fā)光狀態(tài)，并將這個狀態(tài)反饋到以太網(wǎng)控制器的指定寄存器中，驅動軟件即可以通過寄存器來獲取鏈路的接收發(fā)送狀態(tài)。

c.收發(fā)收發(fā)狀態(tài)說明：

結合整個鏈路的故障狀態(tài)和收發(fā)各個方向的收發(fā)狀態(tài)，可判斷出接收鏈路的故障狀態(tài)和發(fā)送鏈路的故障狀態(tài)，具體如下：

在鏈路正常情況下，雙向同時為正常狀態(tài)。

在鏈路故障狀態(tài)下檢測結果如下：

鏈路故障，los信號故障，tx-fault信號正常，認為接收故障；

鏈路故障，los信號正常，tx-fault信號故障，認為發(fā)送故障。

鏈路故障，los信號故障，tx-fault信號故障，認為接收、發(fā)送均存在故障。

4、驅動層狀態(tài)寄存器設置：

設置1個字節(jié)為故障字節(jié)，其中每一位代表裝置的一個故障狀態(tài)，“1”表示該故障；“0”表示正常，寄存器默認初始狀態(tài)為“0”。

其中自定義故障寄存器狀態(tài)如下：

數(shù)據(jù)接收故障、數(shù)據(jù)發(fā)送故障、電源故障、光模塊發(fā)送故障、光模塊接收故障、電接口故障和光接口故障，以上作為該裝置的故障信息。

實施例

本發(fā)明的一個實施例，電源管理模塊1、千兆以太網(wǎng)控制器2、第1flash存儲器3、pcie時鐘單元4、第2flash存儲器5、pcie-pci轉換橋6、cpci連接器7、光纖連接器8和光模塊9均采用成品件。

該裝置其核心硬件單元為：

a)千兆以太網(wǎng)控制器；采用intel的主流工業(yè)級千兆以太網(wǎng)控制芯片i210，作為核心網(wǎng)絡控制器；

b)pcie-pci轉換橋采用avago的pex8112；

c)flash采用sst公司sst25vf040b；

d)時鐘芯片idt公司ics841n254bi；

e)電源管理模塊采用linear公司ltm4644，

f)光模塊選用通用sfp封裝，1.25g標準模塊。

驅動外部函數(shù):

statusfibercardbit(intchannel,pdevinfopdevinfo)。

采用的嵌入式操作系統(tǒng)是微內(nèi)核高性能可裁剪的實時多任務的vxworks，它具有卓越的實時性和良好的可靠性，被廣泛地應用在通信、軍事、航天等實時性要求極高的領域。

功能介紹：

channel：同類模塊的索引號，起始值為0，對于電子機箱內(nèi)的同類板卡，按從右至左的順序依次排序。取值范圍(0-8)輸出參數(shù)pdevinfo:模塊的自檢信息，其中狀態(tài)故障寄存器設置如下：

設置1個字節(jié)為故障字節(jié)，其中每一位代表裝置的一個故障狀態(tài)，“1”表示該故障；“0”表示正常，寄存器默認初始狀態(tài)為“0”。

上表是故障字節(jié)說明。