一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置的製作方法
2023-05-01 02:39:51
專利名稱：一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光通訊技術領域，尤其涉及一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號 的裝置。
背景技術：
目前，各種網絡中所需要的光收發一體模塊種類越來越多，要求也越來越高。為了 滿足系統不斷增長的需求，光傳輸模塊正不斷走向標準化、小型化、智能化發展。利用智能 化的光傳輸模塊，網絡管理單元可以實時監測收發模塊的溫度、供電電壓、雷射偏置電流以 及發射和接收光功率。這些參量的測量，可以幫助管理單元找出光纖鏈路中發生故障的位 置，簡化維護工作，提高系統的可靠性。在SFF-8472MSA中，規範了數字診斷功能及有關SFF-8472的詳細內容。該規範規 定，在模塊內部的電路板上偵測和數位化參數信號，然後，提供經過標定的結果或提供數字 化的測量結果及標定參量。這些信息被存貯在標準的內存結構中，以便通過雙纜串行接口 讀取。基於SFF-8472協議的TxDis信號，用於控制光傳輸模塊發射端的使能，協議規定， 發射端使能分別由軟體和硬體控制，發射端默認為使能狀態。A2[110]的第六位為發射端 使能的軟體控制位，如果軟體控制功能被禁止，這位沒有作用。如果沒有被禁止，當它被寫 入「 1 」，發射端被關斷，寫入「0」，發射端軟體使能，最終的使能是和硬體使能「或」的結果。 這位的默認狀態為「0」。協議還規定，當硬體控制時，當光輸出減小10%以上的時候，表示 發射端已經被關斷，這個時間必須控制在IOus以內，軟體在IOOms即可。同樣，當硬體控制 時，光輸出增加到90%以上的時候，表示發射端已經被開啟，這個時間也必須控制在Ims以 內，軟體在IOOms即可。可以看出，協議對硬體控制的時間要求極為苛刻。圖1是現有技術中實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號裝置的結構示意圖。如圖 1所示，通常，實現這個功能的方法是通過I/O中斷方式實現硬體關斷TxDi s信號，通過軟 件編程的方式控制輸入的I/O信號，達到軟體控制的目的。如果要實現協議規定的快速響 應的要求，那麼這個I/O中斷必須設置成最高優先級，否則可能因為優先級不高而在執行 最高優先級的服務程序時喪失最短時間內的響應；但往往I/O中斷在單片機系統中都不容 易整成最高優先級，必須要實現中斷嵌套，但中斷嵌套編程複雜風險較大，容易造成堆棧溢 出，導致程序崩潰。
發明內容
本發明的目的在於提出一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置，不但實 現了 SFF-8472協議對TxDIS信號快速響應，還能回讀扇出到雷射驅動晶片的狀態，而且通 過內置的PLA功能減少了器件，降低了成本。為達此目的，本發明採用以下技術方案一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置，適用於光傳輸模塊中，包括單片機、或門和雷射驅動器晶片，或門的兩個輸入分別連接到單片機和上位機，或門的輸出分 別扇出到單片機的TxDIS輸入管腳和雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳，用於單片機接受 上位機軟體通過I2C總線下發的SoftTxDIS信號改變單片機SoftTxDIS管腳電平，單片機 通過I2C總線向上位機上報單片機TxDIS管腳狀態。所述單片機包括可編程邏輯陣列，所述或門由所述可編程邏輯陣列設置而成，或 門的兩個輸入分別連接到單片機的PLADIN寄存器輸入和上位機的HardTxDIS的輸入管腳， 或門的輸出分別扇出到單片機的TxDIS輸入管腳和雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳，用 於單片機接受上位機軟體通過I2C總線下發的SoftTxDIS信號，單片機再通過設置PLADIN 寄存器去改變所述可編程邏輯陣列的或門的SoftTxDIS管腳電平，實現軟體控制，單片機 接受上位機的HardTxDIS輸入管腳，實現硬體控制。所述單片機是ADUC7020微控制器。所述單片機和所述或門獨自設置，或門的兩個輸入分別連接到單片機的 SoftTxDIS管腳和上位機的HardTxDIS輸入管腳，或門的輸出分別扇出到單片機的TxDIS 輸入管腳和雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳，用於單片機接受上位機軟體通過I2C總線 下發的SoftTxDIS信號改變單片機TxDIS管腳電平，實現軟體控制，單片機接受上位機的 HardTxDIS輸入管腳，實現硬體控制。所述單片機是Mega88微控制器。所述或門是SN74LVC1G32單或門晶片。採用了本發明的技術方案，具有如下有益效果1、方便簡單、成本低廉、編程容易、易於擴展。本發明在運用具有內嵌可編程邏輯 陣列(programmable logic array, PLA)的微處理器的時候，可以節約一個或門的空間，這 樣降低了成本，而且在編程上實現非常容易，方便簡單，同時，本發明也易於擴展到通過1/0 實現快速響應的方式，而不用中斷嵌套，減少了編程的複雜度和風險性。2、效率高、風險性較少。因為硬體和軟體控制方式的中斷優先級最高，所以響應的 速度快，這樣提高了效率，同時，根據SFF-8472對響應時間嚴格的要求，由於本發明的快速 響應，減小了出錯的風險，安全性有了保障。避免了使用1/0中斷嵌套的方式，而造成的堆 棧溢出，導致程序崩潰。
圖1是現有技術中實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號裝置的結構示意圖。圖2是本發明具體實施方式
一中實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號裝置的結構 示意圖。圖3是本發明具體實施方式
二中實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號裝置的結構 示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖並通過具體實施方式
來進一步說明本發明的技術方案。本發明技術方案的主要思想是採用像ADuc7020這樣的微控制器(MCU)，它具體 PLA功能，於是其硬體控制和軟體控制可以通過PLA配置成通過一個或門，或門的輸出扇出
4到雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳，因為是個或門，而非I/O中斷，這樣，其響應時間可以 在規定的時間以內，MCU也可以通過扇出到雷射驅動器晶片的管腳讀回其狀態，上報給上位 機；或者採用像MegaSS這樣的MCU，不具有PLA功能的話，可以外置一個或門，其硬體控制 和軟體控制可以通過這個或門輸入，或門的輸出分別扇出到雷射驅動器晶片的TxDIS輸入 管腳和返回到MCU，讓MCU能讀回TxDIS的狀態，由於採用了外置或門的方式，其響應與MCU 無關，響應時間能在規定時間內。 圖2是本發明具體實施方式
一中實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號裝置的結構 示意圖。如圖2所示，具體實施方式
一中的該裝置包括單片機和雷射驅動器晶片，單片機採 用的是ADuc7020MCU，該單片機內嵌有PLA，可以通過設置PLA為一個或門，或門的兩個輸入 分別連接到單片機的PLADIN寄存器輸入和上位機的HardTxDIS的輸入管腳，或門的輸出分 別扇出到單片機的TxDIS輸入管腳和雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳。其中單片機接受上位機軟體通過I2C總線下發的SoftTxDIS信號，單片機再通過 設置PLADIN寄存器去改變PLA的或門的SoftTxDIS管腳電平，實現軟體控制的目的，單片 機接受上位機的HardTxDIS輸入管腳，實現硬體控制的目的。單片機通過I2C總線向上位 機上報單片機TxDIS管腳狀態。SFF-8472協議對時序的要求比較嚴格，規定TxDIS響應的時間非常快，由於採用 或門這個方法，避免了軟體上使用中斷嵌套的風險。在這個過程中，軟體實現的時候，首先要配置HardTxDIS管腳配置成PLA輸入的形 式，然後這個輸入管腳與相對應的模塊單元的PLADIN寄存器的輸入相或，PLADIN寄存器作 為SoftTxDIS的功能，或門的輸出扇出到雷射驅動器的輸入。由於SoftTxDIS信號是由上 位機軟體發送的，它通過I2C總線下發的方式改變其標誌位，從而達到軟體控制的目的，而 I2C總線方式也是中斷優先級最高的，所以也不會影響到TxDIS的響應時間。PLADIN是根據 SoftTxDIS標誌位的改變而更新的，這部分的代碼是放到時間中斷裡的，時間中斷的優先級 比最高優先級低，但是它會每50ms影響一次，所以也不會超出SFF-8472協議對軟體控制規 定的時間。圖3是本發明具體實施方式
二中實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號裝置的結構 示意圖。
具體實施方式
二中的該裝置包括單片機、或門和雷射驅動器晶片，單片機是MegaSS 微控制器，該單片機沒有內嵌PLA，單片機和或門獨自設置，或門是SN74LVC1G32單或門芯 片，或門的兩個輸入分別連接到單片機的SoftTxDIS管腳和上位機的HardTxDIS輸入管腳， 或門的輸出分別扇出到單片機的TxDIS輸入管腳和雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳。其中，單片機接受上位機軟體通過I2C總線下發的SoftTxDIS信號改變單片機 TxDIS管腳電平，實現軟體控制，單片機接受上位機的HardTxDIS輸入管腳，實現硬體控制。 單片機通過I2C總線向上位機上報單片機TxDIS管腳狀態。由於採用了外置或門的方式，其響應與MCU無關，響應時間能在規定時間內。在軟體實現上非常的簡單，MegaSS微控制器只需控制SoftTxDIS管腳即可，因為 HardTxDIS直接經過或門輸出，不經過Mega88。Mega88接受上位機軟體通過I2C總線下發 的SoftTxDIS信號，達到軟體控制的目的，而I2C由於SoftTxDIS信號是由上位機軟體發送 的，它通過I2C總線下發的方式改變其標誌位，從而達到軟體控制的目的。而I2C總線方式 是中斷優先級最高的，所以也不會影響到TxDIS的響應時間。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋 在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置，適用於光傳輸模塊中，其特徵在於，包括單片機、或門和雷射驅動器晶片，或門的兩個輸入分別連接到單片機和上位機，或門的輸出分別扇出到單片機的TxDIS輸入管腳和雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳，用於單片機接受上位機軟體通過I2C總線下發的SoftTxDIS信號改變單片機SoftTxDIS管腳電平，單片機通過I2C總線向上位機上報單片機TxDIS管腳狀態。
2.根據權利要求1所述的一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置，其特徵在 於，所述單片機包括可編程邏輯陣列，所述或門由所述可編程邏輯陣列設置而成，或門的兩 個輸入分別連接到單片機的PLADIN寄存器輸入和上位機的HardTxDIS的輸入管腳，或門的 輸出分別扇出到單片機的TxDIS輸入管腳和雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳，用於單片 機接受上位機軟體通過I2C總線下發的SoftTxDIS信號，單片機再通過設置PLADIN寄存器 去改變所述可編程邏輯陣列的或門的SoftTxDIS管腳電平，實現軟體控制，單片機接受上 位機的HardTxDIS輸入管腳，實現硬體控制。
3.根據權利要求2所述的一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置，其特徵在 於，所述單片機是ADuc7020微控制器。
4.根據權利要求1所述的一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置，其特徵 在於，所述單片機和所述或門獨自設置，或門的兩個輸入分別連接到單片機的SoftTxDIS 管腳和上位機的HardTxDIS輸入管腳，或門的輸出分別扇出到單片機的TxDIS輸入管 腳和雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳，用於單片機接受上位機軟體通過I2C總線下 發的SoftTxDIS信號改變單片機TxDIS管腳電平，實現軟體控制，單片機接受上位機的 HardTxDIS輸入管腳，實現硬體控制。
5.根據權利要求4所述的一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置，其特徵在 於，所述單片機是MegaSS微控制器。
6.根據權利要求4或者5所述的一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置，其 特徵在於，所述或門是SN74LVC1G32單或門晶片。
全文摘要
本發明公開了一種實現軟體和硬體同時控制TxDIS信號的裝置，適用於光傳輸模塊中，包括單片機、或門和雷射驅動器晶片，或門的兩個輸入分別連接到單片機和上位機，或門的輸出分別扇出到單片機的TxDIS輸入管腳和雷射驅動器晶片的TxDIS輸入管腳，用於單片機接受上位機軟體通過I2C總線下發的SoftTxDIS信號改變單片機SoftTxDIS管腳電平，單片機通過I2C總線向上位機上報單片機TxDIS管腳狀態。採用了本發明的技術方案，不但實現了SFF-8472協議對TxDIS信號快速響應，還能回讀扇出到雷射驅動晶片的狀態，而且通過內置的PLA功能減少了器件，降低了成本。
文檔編號G05B19/418GK101819431SQ201010116798
公開日2010年9月1日 申請日期2010年3月3日 優先權日2010年3月3日
發明者劉海, 周健 申請人:成都優博創技術有限公司