CN101916959A - 一种激光器关断装置及其关断方法 - Google Patents

一种激光器关断装置及其关断方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种激光器关断装置及关断方法，适用于光传输模块中，属于光通讯技术领域，该装置包括上位机、激光器、单片机、电阻和激光器驱动芯片。电阻一端连接到上位机的激光器关断硬件输入管脚，另外一端分别连接到单片机的激光器关断软件控制管脚和激光器驱动芯片的激光器关断使能管脚。当上位机生成软件关断命令，该命令通过单片机控制该激光器驱动芯片关断激光器；当该上位机的激光关断硬件发出关断命令时，控制该激光器驱动芯片关断激光器。采用了本发明的技术方案，不仅实现了SFF-8472协议要求的兼容软件和硬件方法实现激光器关断功能，而且电路简单，功耗小，成本低。

Description

一种激光器关断装置及其关断方法
技术领域
本发明涉及光通讯技术领域，尤其涉及一种实现软件和硬件同时控制激光器关断的装置与方法。
背景技术
光纤通信已经成为现代信息网络的主要传输手段之一，光收发一体模块是光纤通信系统中重要的器件。光收发一体模块包括一体化设置在同一模块中的光器件单元，激光器驱动电路单元和光信号接收电路单元及其它控制单元部分。激光器驱动电路单元包括光功率控制电路、偏置电流监控电路、偏置驱动电路、背光控制电路及光调制驱动电路等部分。激光器的光驱动电流由调制电流与偏置电流组成，并同时受控于关断控制信号实现快速的开启或关断，
为了满足系统不断增长的需求，光传输模块正不断走向标准化、小型化、智能化发展。智能化光模块除了基本的光电信号转换功能外，内部还配置了监控、告警及用户储存信息等数字诊断功能，而SFF-8472MSA协议对这些功能作了较为详细的定义和规范。
在SFF-8472MSA协议中，对光模块激光器驱动电流关断控制的方法作了以下规定：发射端使能分别由软件和硬件控制，发射端默认为使能状态。A2[110]的第六位为发射端使能的软件控制位，如果软件控制功能被禁止，这位没有作用。如果没有被禁止，当它被写入“1”，发射端被关断，写入“0”，发射端软件使能，最终的使能是和硬件使能“或”的结果。这位的默认状态为“0”。协议还规定，当硬件控制时，当光输出减小10％以上的时候，表示发射端已经被关断，这个时间必须控制在10us以内，软件在100ms即可。同样，当硬件控制时，光输出增加到90％以上的时候，表示发射端已经被开启，这个时间也必须控制在1ms以内，软件在100ms即可。
现有技术中实现软件和硬件同时控制激光器关断的方法有两种。一种实现这个功能的方法是通过I/O中断方式实现软件和硬件控制关断激光器，当上位机硬件或软件关断信号为高时，触发单片机的中断，设置控制管脚输出高电平关断激光器工作。这种方式对单片机的中断响应速度要求高，且容易导致与其它中断的冲突，造成程序崩溃。现有技术中另外一种实现的方法是通过专用的逻辑器件，通过上位机硬件关断控制信号输入与软件控制管脚做“或”逻辑处理，输出到激光器驱动器关断控制管脚上。这种方式的缺点是增加了其它器件，对于集成度较高的光模块来讲，浪费了空间，增加成本及功耗。
发明内容
本发明的目的在于提出一种兼容软件和硬件方式同时控制激光器关断的装置和方法，以实现完全满足SFF-8472协议对激光器关断控制功能的要求，而且保证电路简单，降低成本和功耗。
为实现以上目的，本发明提供一种激光器关断装置，包括上位机、激光器、带有输入输出管脚的单片机、电阻和带有激光器关断使能管脚的激光器驱动芯片。
上位机的激光关断硬件输入管脚与该电阻的一端相连；该电阻的另一端与该激光器驱动芯片的激光器关断使能管脚相连；该上位机的激光关断软件指令通过软件接口输入到该单片机；该单片机的输入输出管脚与该激光器关断使能管脚相连；该激光器由该激光器驱动芯片驱动。
该电阻阻值大于200欧，小于2000欧。
该激光器关断使能管脚输入高电平时，该激光器驱动芯片关断该激光器。
该软件接口为I2C总线接口。
本发明还提供一种对激光器关断的方法，包括如下步骤：
A、将该输入输出管脚设置为输入管脚；
B、当该上位机生成软件关断命令，该软件关断命令通过该上位机与该单片机之间的软件接口发送至该单片机，该单片机根据接收到的软件关断命令将该输入输出管脚设置为输出管脚，并输出关断信号，该输入输出管脚输出的关断信号进入该激光器关断使能管脚，控制该激光器驱动芯片关断激光器；
C、当该上位机的激光关断硬件输入管脚发出关断命令时，该上位机的激光关断硬件输入管脚发出的关断信号进入该激光器关断使能管脚，控制该激光器驱动芯片关断激光器。
当该上位机的激光关断硬件输入管脚发出关断命令时，该输入输出管脚检测到该上位机的激光关断硬件输入管脚的关断命令，通过该上位机与该单片机之间的软件接口将关断信息发送至上位机。
该单片机对该上位机的激光关断软件输入管脚的关断命令的周期检测时间不超过100ms。
该上位机的激光关断硬件输入管脚发出的关断命令，系TTL(Transistor-Transistor Logic，晶体管到晶体管逻辑)电平信号。
该上位机生成的软件关断命令，是包含软件关断信息位的串行数据
采用了本发明的技术方案，能够满足SFF-8472协议对响应时间严格的要求，避免增加其它器件，降低了成本，大大降低了硬件的复杂度，提高了光网络单元的可靠性，并且节约了空间，有利于光网络单元中的其它器件布局和布线。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中实现软件方式控制激光器关断的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式中实现硬件方式控制激光器关断的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明技术方案的主要思想是利用单片机管脚具有的输入输出配置功能，根据上位机软件激光器关断控制信号的高低状态，分别将单片机激光器关断软件控制管脚配置为输出高电平和输入状态。单片机可以设定任一具有输入输出配置功能的管脚作为激光器关断的软件控制管脚，上位机的激光器关断硬件输入管脚通过一个电阻同时连接到单片机的激光器关断软件控制管脚和激光器驱动芯片的激光器关断使能管脚。
图1是本发明具体实施方式中实现软件控制激光器关断的结构示意图。如图1所示，具体实施方式中的该装置包括单片机、电阻和激光器驱动芯片，单片机可以设定任一具有输入输出配置功能的管脚作为激光器关断的软件控制管脚，上位机的激光器关断硬件输入管脚通过一个电阻同时连接到单片机的激光器关断的软件控制管脚和激光器驱动芯片的激光器关断使能管脚。当单片机通过软件接口收到上位机激光器关断软件命令后，立即将其激光器关断软件控制管脚设置为输出管脚，并保持输出为高电平，由于电阻的隔离作用，不论上位机激光器关断硬件输入管脚是高电平还是低电平，激光器驱动芯片的激光器关断使能管脚同单片机的激光器关断软件控制管脚直接相连，也同样保持高电平，导致激光器关断工作。考虑到SFF-8472协议对时序的要求比较严格，规定软件控制激光器关断或开启响应的时间小于100ms，所以单片机对上位机激光器关断软件命令的周期检测时间不能超过100ms且需留有足够的时间来设置管脚的状态。
图2是本发明具体实施方式中实现硬件控制激光器关断的结构示意图。如图2所示，如果没有上位机的激光器关断软件命令，则单片机的激光器关断的软件控制管脚设置为输入管脚，保持高阻态，因此可以忽略串联电阻的衰减作用，激光器驱动芯片的激光器关断使能管脚电平等于上位机激光器关断硬件输入管脚的电平，实现硬件控制激光器关断。同时，单片机的激光器关断软件控制管脚可以检测上位机激光器关断硬件输入管脚的电平状态，并报告给上位机。这种方式，其响应与MCU(单片机)无关，响应时间能在规定时间内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种激光器关断装置，包括上位机、激光器，其特征在于，还包括：
带有输入输出管脚的单片机；
电阻；和
带有激光器关断使能管脚的激光器驱动芯片；
上位机的激光关断硬件输入管脚与所述电阻的一端相连；所述电阻的另一端与所述激光器驱动芯片的激光器关断使能管脚相连；所述上位机的激光关断软件指令通过软件接口输入到所述单片机；所述单片机的输入输出管脚与所述激光器关断使能管脚相连；所述激光器由所述激光器驱动芯片驱动。
2.根据权利要求1所述的激光器关断装置，其特征在于：所述的电阻阻值大于200欧，小于2000欧。
3.根据权利要求1所述的激光器关断装置，其特征在于：所述激光器关断使能管脚输入高电平时，所述激光器驱动芯片关断所述激光器。
4.根据权利要求1所述的激光器关断装置，其特征在于：所述软件接口为I2C总线接口。
5.一种使用权利要求1所述的激光器关断装置对激光器关断的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、将所述输入输出管脚设置为输入管脚；
B、当所述上位机生成软件关断命令，所述软件关断命令通过所述上位机与所述单片机之间的软件接口发送至所述单片机，所述单片机根据接收到的软件关断命令将所述输入输出管脚设置为输出管脚，并输出关断信号，所述输入输出管脚输出的关断信号进入所述激光器关断使能管脚，控制所述激光器驱动芯片关断激光器；
C、当所述上位机的激光关断硬件输入管脚发出关断命令时，所述上位机的激光关断硬件输入管脚发出的关断信号进入所述激光器关断使能管脚，控制所述激光器驱动芯片关断激光器。
6.根据权利要求5所述的对激光器关断的方法，其特征在于：当所述上位机的激光关断硬件输入管脚发出关断命令时，所述输入输出管脚检测到所述上位机的激光关断硬件输入管脚的关断命令，通过所述上位机与所述单片机之间的软件接口将关断信息发送至上位机。
7.根据权利要求5所述的对激光器关断的方法，其特征在于：所述单片机对所述上位机的激光关断软件输入管脚的关断命令的周期检测时间不超过100ms。
8.根据权利要求5所述的对激光器关断的方法，其特征在于：所述上位机的激光关断硬件输入管脚发出的关断命令，系TTL电平信号。
9.根据权利要求5所述的对激光器关断的方法，其特征在于：所述上位机生成的软件关断命令，是包含软件关断信息位的串行数据。
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