證了系統(tǒng)的時(shí)鐘同步,XC6SLX25通過LVDS總線接收來(lái)自上位機(jī)的交叉指令,解析后通過I2C總線下發(fā)給控制模塊,并通過I2C總線讀出配置后的交叉狀態(tài)。同時(shí)XC6SLX25還監(jiān)測(cè)LVDS的通信狀態(tài),并通過對(duì)比下發(fā)和讀回的交叉信息,判斷交叉是否成功。LVDS通信狀態(tài)和交叉狀態(tài)等監(jiān)控信息通過SPI總線上報(bào)給維護(hù)及管理模塊。
[0016]如圖4所示,所述的時(shí)鐘模塊由DS176、SI5322和SI5330三個(gè)芯片串接在一起構(gòu)成,時(shí)鐘模塊主要負(fù)責(zé)為業(yè)務(wù)模塊的FPGA和通信模塊的FPGA提供參考時(shí)鐘,以保證系統(tǒng)的時(shí)鐘同步。時(shí)鐘模塊的工作流程為背板ZD接插件進(jìn)入的19.44M差分時(shí)鐘經(jīng)過MLVDS驅(qū)動(dòng)芯片DS176輸出19.44M單端時(shí)鐘給SI5322芯片,SI5322芯片主要負(fù)責(zé)時(shí)鐘的濾波、去抖和倍頻。時(shí)鐘經(jīng)過SI5322倍頻后輸出155.52M的差分時(shí)鐘給時(shí)鐘芯片SI5330,SI5330將155.52M的時(shí)鐘復(fù)制成4路,I路給通信模塊的FPGA作為參考時(shí)鐘,3路給業(yè)務(wù)處理模塊的FPGA作為參考時(shí)鐘。
[0017]控制模塊采用的芯片為單片機(jī),型號(hào)為C8051F020,主要對(duì)外接口為I2C接口、串口和并行接口。單片機(jī)控制模塊主要完成的功能:(I)通過I2C接口與通信模塊通信,接收通信模塊下發(fā)的交叉路由信息和均衡預(yù)加重信息。(2)通過并行接口與業(yè)務(wù)處理模塊通信,將接收到的路由信息解析后下發(fā)給業(yè)務(wù)處理模塊,并通過此端口讀取當(dāng)前業(yè)務(wù)處理模塊的交叉狀態(tài)。(3)通過串口與維護(hù)及管理模塊通信,將交叉錯(cuò)誤次數(shù)和交叉芯片溫度等監(jiān)控信息上報(bào)給維護(hù)及管理模塊。
[0018]維護(hù)及管理模塊采用的芯片為ARM7,型號(hào)為L(zhǎng)PC2378,主要的對(duì)外接口為I2C接口、RS485接口、SPI接口和PMBUS接口。維護(hù)及管理模塊的供電是獨(dú)立的,與其他電源隔離,這樣即使其他模塊供電異常它也可以正常工作,并且通過PMBUS總線將異常信息讀取,便于排查故障ARM維護(hù)及管理模塊主要完成的功能:(I)通過PMBUS接口與電源模塊通信,讀取各個(gè)電源模塊的電壓電流信息,并且通過此接口控制各個(gè)電源模塊的上電順序和掉電順序。(2 )通過I2C接口與背板ZD接插件相連,當(dāng)板卡的交叉芯片溫度過高或電源模塊發(fā)生故障時(shí),通過12C接口將告警信息上報(bào)給上位機(jī)。(3 )通過SPI接口與通信模塊通信,讀取通信模塊上報(bào)的LVDS總線狀態(tài)和光模塊光功率等監(jiān)控信息。(4)通過485接口與背板ZD接插件相連,將板卡的版本信息、光模塊光功率和交叉芯片溫度等信息上報(bào)給上位機(jī)。
[0019]如圖5所示,所述的業(yè)務(wù)處理模塊包括交叉芯片、FPGA、SFP+光模塊、SMA接頭,交叉芯片通過輸入口與ZD接插件單向連接,交叉芯片通過并行接口與控制模塊雙向連接,交叉芯片通過輸出口與ZD接插件、FPGA、SMA接頭單向連接,F(xiàn)PGA通過SERDES與SFP+光模塊單向連接。交叉芯片型號(hào)為VSC3144,F(xiàn)PGA型號(hào)為XC7K325T,業(yè)務(wù)處理模塊具體完成的功能如下:
(I)交叉芯片(VSC3144 )通過并行接口與控制模塊相連,接收控制模塊下發(fā)的交叉命令,將ZD接插件接收的128路5G信號(hào)交叉后發(fā)回ZD接插件,同時(shí)復(fù)制其中的8路5G信號(hào)給FPGA,供輪詢功能使用。⑵FPGA(XC7K325T)通過SERDES與交叉芯片相連,接收來(lái)自交叉芯片復(fù)制的8路5G信號(hào),經(jīng)過高階交叉,重新合成兩路1G的信號(hào)并通過SFP+光模塊發(fā)出。(3)高速信號(hào)通過ZD接插件后信號(hào)質(zhì)量會(huì)變差,通過并行接口,控制模塊可以設(shè)置交叉芯片的均衡和預(yù)加重參數(shù),以調(diào)節(jié)信號(hào)質(zhì)量,并通過SMA接頭連接到高速示波器查看當(dāng)前信號(hào)的眼圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)同步數(shù)字體系高階交叉的交叉板,包括供電模塊、時(shí)鐘模塊、維護(hù)及管理模塊、業(yè)務(wù)處理模塊、控制模塊和通信模塊六個(gè)功能模塊,其特征在于:熱插拔模塊以48V電壓軌連接供電模塊,供電模塊向全電路供電,熱插拔模塊還以3.3V電壓軌向維護(hù)及管理模塊供電,時(shí)鐘模塊分別與業(yè)務(wù)處理模塊、通信模塊單向連接,業(yè)務(wù)處理模塊與控制模塊通過并口雙向連接,控制模塊與通信模塊通過I2C接口雙向連接,控制模塊與維護(hù)及管理模塊通過串口雙向連接,維護(hù)及管理模塊通過SPI接口與通信模塊雙向連接,還通過485接口、12C接口與ZD接插件雙向連接,通信模塊通過LVDS接口與ZD接插件雙向連接,ZD接插件向時(shí)鐘模塊發(fā)送19.44M時(shí)鐘,并通過差分線與業(yè)務(wù)處理模塊雙向連接;所述的供電模塊包括光耦合芯片、DC/DC電源模塊、數(shù)字電源模塊、電源芯片,業(yè)務(wù)供電模塊首先使用DC/DC電源模塊獲得12V電源軌,再使用數(shù)字電源模塊得到板卡所需的各個(gè)電源軌,該數(shù)字電源支持上電順序和掉電順序的設(shè)置,并可以通過PMBUS總線將電源的電壓電流狀態(tài)上報(bào)給維護(hù)及管理模塊; 同時(shí)電源芯片TPS74401產(chǎn)生不需要配置上電掉電順序的電源軌;所述的通信模塊由FPGA和FLASH組成,F(xiàn)LASH為FPAG的配置芯片,通過SPI總線與FPGA雙向連接,F(xiàn)PGA接收上位機(jī)下發(fā)的交叉指令,解析后通過I2C總線發(fā)給控制模塊,同時(shí)還監(jiān)測(cè)LVDS的通信狀態(tài)和交叉狀態(tài),并向維護(hù)及管理模塊實(shí)時(shí)上報(bào)監(jiān)測(cè)狀態(tài);所述的時(shí)鐘模塊主要由三個(gè)芯片串接組成,由ZD接插件進(jìn)入的19.44M差分時(shí)鐘經(jīng)過第一個(gè)MLVDS驅(qū)動(dòng)芯片輸出19.44M單端時(shí)鐘給第二個(gè)芯片,第二個(gè)芯片主要負(fù)責(zé)時(shí)鐘的濾波、去抖和倍頻,輸出155.52M的差分時(shí)鐘給第三個(gè)芯片,第三個(gè)芯片將155.52M的時(shí)鐘復(fù)制成4路,I路給通信模塊的FPGA作為參考時(shí)鐘,3路給業(yè)務(wù)處理模塊的FPGA作為參考時(shí)鐘;所述的控制模塊采用的芯片為單片機(jī),對(duì)外的接口有I2C接口、串口和并行接口,單片機(jī)控制模塊通過12C接口與通信模塊通信,接收通信模塊下發(fā)的交叉路由信息和均衡預(yù)加重信息,通過并行接口與業(yè)務(wù)模塊通信,將接收到的路由信息和均衡預(yù)加重信息配置到業(yè)務(wù)處理模塊,并通過此端口讀取當(dāng)前業(yè)務(wù)處理模塊的交叉狀態(tài),通過串口與維護(hù)及管理模塊通信,將交叉錯(cuò)誤次數(shù)和交叉芯片溫度等監(jiān)控信息上報(bào)給維護(hù)及管理模塊;所述的維護(hù)及管理模塊采用的芯片為ARM7,主要的對(duì)外接口有I2C接口、RS485接口和PMBUS接口,通過PMBUS接口與供電模塊通信,讀取整板的電壓電流信息,控制各個(gè)數(shù)字電源模塊的上電掉電順序,通過I2C接口與ZD接插件相連,當(dāng)交叉芯片溫度過高或電源模塊發(fā)生故障時(shí),將告警信息上報(bào)給上位機(jī),通過SPI接口與通信模塊相連,讀取通信模塊上報(bào)的LVDS總線狀態(tài)和光模塊光功率等監(jiān)控信息,通過485總線與ZD接插件相連,將其版本信息、光模塊光功率和交叉芯片溫度等信息上報(bào)給上位機(jī);所述的業(yè)務(wù)處理模塊包括交叉芯片、FPGA、2 X SFP+光模塊、2 X SMA接頭,交叉芯片通過并行接口與控制模塊相連,接收控制模塊下發(fā)的交叉命令,將ZD接插件接收的128路5G信號(hào)交叉后發(fā)回ZD接插件,并復(fù)制其中的8路5G信號(hào)給FPGA,供輪詢功能使用,F(xiàn)PGA通過8路SERDES與交叉芯片相連,接收來(lái)自交叉芯片復(fù)制的8路5G信號(hào),經(jīng)過高階交叉,重新合成兩路1G的SDH信號(hào)并通過2路SFP+光模塊發(fā)出; 高速信號(hào)通過ZD接插件后信號(hào)質(zhì)量會(huì)變差,通過并行接口,控制模塊可以設(shè)置交叉芯片的均衡和預(yù)加重參數(shù),以調(diào)節(jié)信號(hào)質(zhì)量,并通過2路SMA接頭連接到高速示波器查看當(dāng)前信號(hào)的眼圖。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種實(shí)現(xiàn)同步數(shù)字體系高階交叉的交叉板,包括供電模塊、時(shí)鐘模塊、維護(hù)及管理模塊、業(yè)務(wù)處理模塊、控制模塊和通信模塊,供電模塊為器件供電并監(jiān)控各個(gè)電源的電壓電流狀態(tài),通信模塊接收上位機(jī)的交叉命令,解析后下發(fā)給控制模塊,控制模塊接收交叉指令并判斷是否正確,如正確將把交叉信息下發(fā)業(yè)務(wù)處理模塊進(jìn)行交叉處理,時(shí)鐘模塊將接收到的時(shí)鐘倍頻后復(fù)制為4路,提供所需要的參考時(shí)鐘,維護(hù)及管理模塊獲取板卡的電壓電流信息,如有異常上報(bào)上位機(jī),并且關(guān)閉本板電源,同時(shí)該模塊還向上位機(jī)上報(bào)本板的版本信息、交叉芯片溫度和FPGA溫度等信息,技術(shù)效果是,實(shí)現(xiàn)了640G×640G的交叉容量和40G×20G的高階交叉,操作簡(jiǎn)單,交叉切換準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、穩(wěn)定。
【IPC分類】H04J3/06, H04J3/16, H04B10/07
【公開號(hào)】CN205249231
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520959782
【發(fā)明人】王堯, 朱力, 張曉峰, 封晨, 李斌, 賈朋朋, 汪洋, 譚亮, 袁雷, 賈偉濤
【申請(qǐng)人】天津光電通信技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日