CN102882689B - 一种12万兆以太网后插卡 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于BCM84704的12万兆以太网后插卡，包括ZONE3连接器、上电控制电路、信号转换器、监控模块、电源模块和光模块；所述ZONE3连接器、上电控制电路、电源模块和光模块依次连接；所述信号转换器将通过ZONE3连接器的万兆KR信号转换为SFI信号，并将SFI信号输入所述光模块；所述监控模块监控所述光模块状态并将光模块状态传输给所述光模块内部的寄存器中。本发明采用信号转换器实现12万兆以太网通信传输，结构简单，节省空间，成本低，应用广泛。
Description
技术领域
本发明属于网络通信技术领域，具体涉及一种基于BCM84704的12万兆以太网后插卡。
背景技术
由于ATCA架构只规定了机箱和模块的机械尺寸和散热性能等方面的内容，并没有规定模块具体实现的功能和结构。也没有规定前主板和后插卡之间的连接方式和信号定义。为了配合前主板实现系统设计的要求，必须制作一个自定义的IO扩展后插卡模块。
计算机平台架构ATCA(AdvancedTelecomComputingArchitecture)是一种用于通信系统的计算机平台架构，详细规定了机械结构和散热等方面的内容。ATCA标准中规定的后插卡RTM(RearTransitionModule)一般与前主板直接相连可以用作IO扩展等功能。
一般来说电源连接器需要单独设计，他的管脚要比信号连接器的长一点，保证电源管脚先于信号管脚接触，为了节省成本，电源和信号使用了同一个连接器，这样就可能会使信号线联通时电源还没有完全稳定，会对前主板的工作状态产生不良影响。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于BCM84704的12万兆以太网后插卡，采用信号转换器实现12万兆以太网通信传输，结构简单，节省空间，成本低，应用广泛。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种基于BCM84704的12万兆以太网后插卡，所述后插卡包括ZONE3连接器、上电控制电路、信号转换器、监控模块、电源模块和光模块；所述电源模块包括第一电源模块和第二电源模块；所述ZONE3连接器、上电控制电路、第一电源模块和光模块依次连接，所述第一电源模块同时与第二电源模块连接；所述信号转换器将通过ZONE3连接器的KR信号转换为SFI信号，并将SFI信号输入所述光模块；所述ZONE3连接器、监控模块和光模块依次连接，所述监控模块监控所述光模块状态并将光模块状态传输给所述光模块内部的寄存器中。
所述信号转换器采用BCM84704芯片，运用3个BCM84704芯片，每个BCM84704芯片拥有4路接口可已将4组KR信号线转成SFI信号。
所述信号转换器的MDIO接口通过所述ZONE3连接器与前主板上的交换机连接，所述交换机实时读取BCM84704芯片的状态。
所述监控模块采用XC3S50AN芯片。
所述光模块采用747540412芯片。
前主板上的控制器通过IIC接口访问所述寄存器。
所述控制器控制所述监控模块，所述监控模块控制光模块接口对应的LED指示灯。
所述上电控制电路包括微动开关SW1、电源控制器Q13、电源控制器Q14、电容C279、热插拔控制器、电源12V_IN和电源12V_EN；
所述微动开关SW1与所述电源控制器Q13连接；
所述电源12V_IN通过电阻R198与所述电源控制器Q13连接；
电源12V_IN、电阻R199和所述电容C279的一端依次连接组成12V_IN‐R199‐C279支路；
所述电容C279的另一端接地，所述12V_IN‐R199‐C279支路与所述电源控制器Q13并联；
所述电源控制器Q14连接在电阻R199和电容C279之间，并且电源控制器Q14的输出为插入检测信号PLUG_IN。
所述热插拔控制器为TPS2490芯片；包括使能信号引脚、VREF引脚、PROG引脚、VCC引脚、SENSE引脚、GATE引脚、OUT引脚、PG引脚、GND引脚和TIMER引脚；
电阻R184与所述VREF引脚连接；
电阻R185一端接地；另一端与所述PROG引脚连接。
所述电源12V_EN与所述电源控制器Q13和使能信号引脚分别连接；
所述电源控制器Q13和电源控制器Q14均由N沟道MOS管与二极管并联组成；
所述电源控制器Q13和电源控制器Q14的N沟道MOS管的源极接地；
所述电源控制器Q13和电源控制器Q14均为2N7002芯片。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明提供一种基于BCM84704的12万兆以太网后插卡，该后插卡采用信号转换器实现12万兆以太网通信传输，能够配合前主板实现系统设计的要求，结构简单；
2.为系统扩展出12个万兆以太网接口，大大增加了系统总带宽；
3.由于采用了SFP+的光模块和SFI信号接口，光信号可以传输到3000m远的地方，板上使用的信号转换器的另一端为电压摆幅更高的KR信号，抗干扰能力更强；
4.完全兼容ATCA标准，可以灵活适用于多个系统；
5.节省空间，成本低，应用广泛。
附图说明
图1是12万兆以太网后插卡结构框图；
图2是基于BCM84704的12万兆以太网后插卡实施例图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1‐2，一种基于BCM84704的12万兆以太网后插卡，所述后插卡包括ZONE3连接器、上电控制电路、信号转换器、监控模块、电源模块和光模块；所述电源模块包括第一电源模块和第二电源模块；所述ZONE3连接器、上电控制电路、第一电源模块和光模块依次连接，所述第一电源模块同时与第二电源模块连接；所述信号转换器将通过ZONE3连接器的KR信号转换为SFI信号，并将SFI信号输入所述光模块；所述ZONE3连接器、监控模块和光模块依次连接，所述监控模块监控所述光模块状态并将光模块状态传输给所述光模块内部的寄存器中。
由于万兆信号线从前主板上的交换机连接到后插卡最下端的一个光口上时，走线长度接近50cm，已经超过了SFI接口要求40CM的最大走线长度，所以必须在中间加一个KR转SFI接口的信号转换器。所述信号转换器采用BCM84704芯片，所述信号转换器的MDIO接口通过所述ZONE3连接器与前主板上的交换机连接，所述交换机实时读取BCM84704芯片的状态。本发明运用3个BCM84704芯片，每一个BCM84704拥有4路接口可已将4组KR信号线转成SFI信号。这三个BCM84704完全独立工作，每个BCM84704都拥有自己独立的SPI接口参数配置芯片，上电以后会自动加载配置参数并完成自身的初始化。此外每个BCM84704都有一个MDIO接口通过连接器与FrontBoard上的交换机相连，交换机可以实时的读取BCM84704的工作状态。并且在系统启动时可以向BCM84704下载配置参数，这样就不需要外置的SPI配置芯片了。
系统中一共有12个光模块接口，每一个都会有一些状态和控制信号，如果把它们全都通过连接器连到前主板上，会占用太多的IO接口。所述监控模块采用XC3S50AN芯片，用它来监测或者控制光模块状态并反映到其内部的寄存器中，寄存器可以通过一个独立的IIC接口来让前主板的控制器来访问。所述控制器控制所述监控模块，所述监控模块控制光模块接口对应的LED指示灯。
所述光模块采用747540412芯片。
前主板上的控制器通过IIC接口访问所述寄存器。
当后插卡插入ATCA机箱后并不会立刻通电，而是等待安装把手插到一个特定的位置，特征的位置设有微动开关，在这之前连接器的所有信号已经确保连好了。当把手卡入特定位置的时候打开微动开关，上电控制电路检测到微动开关闭合以后，系统才会开始上电，这样就避免了电源不稳的影响。
所述上电控制电路包括微动开关SW1、电源控制器Q13、电源控制器Q14、电容C279、热插拔控制器、电源12V_IN和电源12V_EN；
所述微动开关SW1与所述电源控制器Q13连接；
所述电源12V_IN通过电阻R198与所述电源控制器Q13连接；
电源12V_IN、电阻R199和所述电容C279的一端依次连接组成12V_IN‐R199‐C279支路；
所述电容C279的另一端接地，所述12V_IN‐R199‐C279支路与所述电源控制器Q13并联；
所述电源控制器Q14连接在电阻R199和电容C279之间，并且电源控制器Q14的输出为插入检测信号PLUG_IN。
所述热插拔控制器为TPS2490芯片；包括使能信号引脚、VREF引脚、PROG引脚、VCC引脚、SENSE引脚、GATE引脚、OUT引脚、PG引脚、GND引脚和TIMER引脚；
电阻R184与所述VREF引脚连接；
电阻R185一端接地；另一端与所述PROG引脚连接。
所述电源12V_EN与所述电源控制器Q13和使能信号引脚分别连接；
所述电源控制器Q13和电源控制器Q14均由N沟道MOS管与二极管并联组成；
所述电源控制器Q13和电源控制器Q14的N沟道MOS管的源极接地；
所述电源控制器Q13和电源控制器Q14均为2N7002芯片。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种12万兆以太网后插卡，其特征在于：所述后插卡为基于BCM84704的12万兆以太网后插卡，所述后插卡包括ZONE3连接器、上电控制电路、信号转换器、监控模块、电源模块和光模块；所述电源模块包括第一电源模块和第二电源模块；所述ZONE3连接器、上电控制电路、第一电源模块和光模块依次连接，所述第一电源模块同时与第二电源模块连接，所述信号转换器将通过ZONE3连接器的KR信号转换为SFI信号，并将SFI信号输入所述光模块；所述ZONE3连接器、监控模块和光模块依次连接，所述监控模块监控所述光模块状态并将光模块状态传输给所述光模块内部的寄存器中；
所述信号转换器采用BCM84704芯片，运用3个BCM84704芯片，每个BCM84704芯片拥有4路接口将4组KR信号线转成SFI信号；
所述监控模块采用XC3S50AN芯片；
所述光模块采用747540412芯片。
2.根据权利要求1所述的12万兆以太网后插卡，其特征在于：所述信号转换器的MDIO接口通过所述ZONE3连接器与前主板上的交换机连接，所述交换机实时读取BCM84704芯片的状态。
3.根据权利要求1所述的12万兆以太网后插卡，其特征在于：前主板上的控制器通过IIC接口访问所述寄存器。
4.根据权利要求3所述的12万兆以太网后插卡，其特征在于：所述控制器控制所述监控模块，所述监控模块控制光模块接口对应的LED指示灯。
5.根据权利要求1所述的12万兆以太网后插卡，其特征在于：所述上电控制电路包括微动开关SW1、电源控制器Q13、电源控制器Q14、电容C279、热插拔控制器、电源12V_IN和电源12V_EN；
所述微动开关SW1与所述电源控制器Q13连接；
所述电源12V_IN通过电阻R198与所述电源控制器Q13连接；
电源12V_IN、电阻R199和所述电容C279依次连接组成12V_IN‐R199‐C279支路；
所述电容C279的另一端接地，所述12V_IN‐R199‐C279支路与所述电源控制器Q13并联；
所述电源控制器Q14连接在电阻R199和电容C279之间，并且电源控制器Q14的输出为插入检测信号PLUG_IN。
6.根据权利要求5所述的12万兆以太网后插卡，其特征在于：所述热插拔控制器为TPS2490芯片；包括使能信号引脚、VREF引脚、PROG引脚、VCC引脚、SENSE引脚、GATE引脚、OUT引脚、PG引脚、GND引脚和TIMER引脚；
电阻R184与所述VREF引脚连接；
电阻R185一端接地；另一端与所述PROG引脚连接。
7.根据权利要求5所述的12万兆以太网后插卡，其特征在于：所述电源12V_EN与所述电源控制器Q13和使能信号引脚分别连接；
所述电源控制器Q13和电源控制器Q14均由N沟道MOS管与二极管并联组成；
所述电源控制器Q13和电源控制器Q14的N沟道MOS管的源极接地；
所述电源控制器Q13和电源控制器Q14均为2N7002芯片。
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