CN103067179B - 一种利用双层连接器实现的24千兆以太网后插卡 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用79527-5002双层连接器实现的24千兆以太网后插卡，连接到系统主板，作为系统主板的扩展卡，所述后插卡包括：zone3连接器、上电控制电路、监控模块、电源模块1、电源模块2和双层连接器模块；所述zone3连接器分别与所述上电控制电路、所述监控模块和所述双层连接器模块分别通信；所述监控模块接收所述zone3连接器的数据并与所述双层连接器模块进行通信；所述上电控制电路向所述电源模块1发出电源信号，所述电源模块1对接收的电压信号进行降压操作后分别传输到所述电源模块2和所述双层连接器模块。本发明提供的利用79527-5002双层连接器实现的24千兆以太网后插卡，具有足够的空间来摆放24个千兆的插座，满足了ATCA架构下24千兆以太网卡的设计指标要求。
Description
技术领域
本发明属于网络通信领域，具体涉及一种利用79527-5002双层连接器实现的24千兆以太网后插卡(RTM)。
背景技术
由于现有的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Front Board和RTM之间的连接方式和信号定义。这样的话我们设计的Front Board就没可能找到一款能满足我们IO要求的标准RTM模块。为了配合Front Board实现系统设计的要求，必须制作一个自定义的IO扩展RTM模块。
现在的24千兆以太网卡由于设计指标要求24个千兆口，但是即便使用宽度最小的SFP光模块也不可能在RTM的面板上挤下24个接口，所以需要设计一种扩展卡以满足ATCA架构下24千兆以太网卡的设计指标要求。
名词解释：
ATCA：Advanced Telecom Computing Architecture，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。
Front Board：ATCA前主板，主要功能都是实现这个板子上。
RTM：Rear Transition Module，ATCA标准中规定的后插卡，一般与前板直接相连可以用作IO扩展等功能。
SFP光模块：是一种光模块的标准。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明提供了一种利用79527-5002双层连接器实现的24千兆以太网后插卡，具有足够的空间来摆放24个千兆的插座，满足了ATCA架 构下24千兆以太网卡的设计指标要求。
为实现上述目的，本发明提供一种利用79527-5002双层连接器实现的24千兆以太网后插卡，连接到系统主板，作为系统主板的扩展卡，其改进之处在于，所述后插卡包括：zone3连接器、上电控制电路、监控模块、电源模块1、电源模块2和双层连接器模块；所述zone3连接器分别与所述上电控制电路、所述监控模块和所述双层连接器模块分别通信；所述监控模块接收所述zone3连接器的数据并与所述双层连接器模块进行通信；所述上电控制电路向所述电源模块1发出电源信号，所述电源模块1对接收的电压信号进行降压操作后分别传输到所述电源模块2和所述双层连接器模块。
本发明提供的优选技术方案中，所述zone3连接器包括24个并列设置的光模块接口，其中，每8个光模块接口分别通过一个千兆SGMII接口与所述双层连接器模块连接。
本发明提供的第二优选技术方案中，所述监控模块设置有寄存器，所述监控模块监测或者控制光模块接口发出的信号，所述监控模块监测或者控制所述光模块内部的工作情况，并将监测或者控制结果存储在所述寄存器中，并通过所述zone3接口读写所述寄存器。
本发明提供的第三优选技术方案中，所述监控模块采用型号为XC3S50AN的FPGA芯片。
本发明提供的第四优选技术方案中，所述电源模块1，包括2个并列设置的直流-直流电压变换器A，所述2个直流-直流电压变换器A分别接收所述上电控制电路发出的12V直流电压，其中一个直流-直流电压变换器A将接收的上电控制电路发出的12V直流电压转换为3.3V直流电压并分别传递到所述直流电源2和所述双层连接器模块。
本发明提供的第五优选技术方案中，所述电源模块2，包括2个并列设置的直流-直流电压变换器B，所述2个并列设置的直流-直流电压变换器分别将接收到的3.3V直流电压转换后输出。
本发明提供的第六优选技术方案中，所述双层连接器模块包括3个并列设置的79527-5002双层连接器；3个79527-5002双层连接器分别接收所述zone3连接器和监控模块传递的输据信息、以及所述直流-直流电压变换器A发出的3.3V电压。
与现有技术比，本发明提供的一种利用79527-5002双层连接器实现的24千兆以太网后插卡，具有足够的空间来摆放24个千兆的插座，满足了ATCA架构下24千兆以太网卡的设计指标要求；而且可以防止干扰信号通过这个点传入信号系统，干扰系统的正常工作；可以降低IO资源的占用率，避免电源不稳对系统的影响。
附图说明
图1为24千兆以太网后插卡的概括示意图。
图2为24千兆以太网后插卡的详细示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种利用79527-5002双层连接器实现的24千兆以太网后插卡，连接到系统主板，作为系统主板的扩展卡，其特征在于，所述后插卡包括：zone3连接器、上电控制电路、监控模块、电源模块1、电源模块2和双层连接器模块；所述zone3连接器分别与所述上电控制电路、所述监控模块和所述双层连接器模块分别通信；所述监控模块接收所述zone3连接器的数据并与所述双层连接器模块进行通信；所述上电控制电路向所述电源模块1发出电源信号，所述电源模块1对接收的电压信号进行降压操作后分别传输到所述电源模块2和所述双层连接器模块。
所述zone3连接器包括24个并列设置的光模块接口，其中，每8个光模块接口分别通过一个千兆SGMII接口与所述双层连接器模块连接。
所述监控模块设置有寄存器，所述监控模块监测或者控制光模块接口发出的信号，所述监控模块监测或者控制所述光模块内部的工作情况，并将监测或者控制结果存储在所述寄存器中，并通过所述zone3接口读写所述寄存器。所述监控模块采用型号为XC3S50AN的FPGA芯片。
所述电源模块1，包括2个并列设置的直流-直流电压变换器A，所述2个直流-直流电压变换器A分别接收所述上电控制电路发出的12V直流电压，其中一个直流-直流电压变换器A将接收的上电控制电路发出的12V直流电压转换为3.3V直流电压并分别传递到所述直流电源2和所述双层连接器模块。
所述电源模块2，包括2个并列设置的直流-直流电压变换器B，所述2个并列设置的直流-直流电压变换器分别将接收到的3.3V直流电压转换后输出。
所述双层连接器模块包括3个并列设置的79527-5002双层连接器；3个79527-5002双层连接器分别接收所述zone3连接器和监控模块传递的输据信息、以及所述直流-直流电压变换器A发出的3.3V电压。
由于设计指标要求24个千兆口，就算是用宽度最小的SFP光模块也不可能在RTM的面板上挤下24个接口，必须使用双层的光模块连接器。由于千兆信号的速度较低要求不需要转接芯片，直接将信号线从Front Board(系统主板)上的交换机通过Zone3连接器连接到RTM(后插卡)的光模块连接器(79527-5002)上。
由于ATCA标准限值了RTM的器件高度，一般的双层光模块连接器会超过标准，必须使用Molex公司的特殊连接器79527-5002。79527-5002直接安装在 RTM的PCB上时高度会超过ATCA标准的限制，必须按照下图中的方式安装。
将RTM的PCB靠近面板的部分裁掉一部分，让79527-5002可以利用RTM PCB上表面到底板机壳的那一段空间。
系统中一共有24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Front Board上，会占用太多的IO(由于Zone3连接器的管脚数目限制，也不可能全接过去)。所以我们在这里使用了一个FPGA芯片XC3S50AN，用它来监测或者控制光模块的信号并反映到其内部的寄存器中，这些寄存器可以通过一个独立的IIC接口来让Front Board上的控制器(CPU，同时也在检测交换机的工作)来访问。这个FPGA还有另一个功能，由于每个光口会对应两个LED指示灯，把这些信号线通过连接器也不太现实，所以这些指示灯也由FPGA来控制，Front Board上的控制器通过访问另一个IIC接口来控制这些LED的亮灭。
由于成本考虑，电源和信号使用了同一个连接器(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)，这样就可能会使信号线联通时电源还没有完全稳定，会对Front Board的工作状态产生不良影响。为了消除这个问题，我们设计了一个特别的供电控制系统，当模块插入以后系统并不会立刻通电，而是等待安装把手插到一个特定的位置(这个位置有一个微动开关)，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。
需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修 改均在申请待批的保护范围内。
Claims (6)
1.一种利用双层连接器实现的24千兆以太网后插卡，连接到系统主板，作为系统主板的扩展卡，其特征在于，所述后插卡包括：zone3连接器、上电控制电路、监控模块、电源模块1、电源模块2和双层连接器模块；所述zone3连接器分别与所述上电控制电路、所述监控模块和所述双层连接器模块分别通信；所述监控模块接收所述zone3连接器的数据并与所述双层连接器模块进行通信；所述上电控制电路向所述电源模块1发出电源信号，所述电源模块1对接收的电压信号进行降压操作后分别传输到所述电源模块2和所述双层连接器模块；
所述监控模块设置有寄存器，所述监控模块监测或者控制光模块接口发出的信号，所述监控模块监测或者控制所述光模块内部的工作情况，并将监测或者控制结果存储在所述寄存器中，并通过zone3接口读写所述寄存器。
2.根据权利要求1所述的后插卡，其特征在于，所述zone3连接器包括24个并列设置的光模块接口，其中，每8个光模块接口分别通过一个千兆SGMII接口与所述双层连接器模块连接。
3.根据权利要求1所述的后插卡，其特征在于，所述监控模块采用型号为XC3S50AN的FPGA芯片。
4.根据权利要求1所述的后插卡，其特征在于，所述电源模块1，包括2个并列设置的直流‐直流电压变换器A，所述2个直流‐直流电压变换器A分别接收所述上电控制电路发出的12V直流电压，其中一个直流‐直流电压变换器A将接收的上电控制电路发出的12V直流电压转换为3.3V直流电压并分别传递到所述直流电源2和所述双层连接器模块。
5.根据权利要求1所述的后插卡，其特征在于，所述电源模块2，包括2个并列设置的直流‐直流电压变换器B，所述2个并列设置的直流‐直流电压变换器B分别将接收到的3.3V直流电压转换后输出。
6.根据权利要求1所述的后插卡，其特征在于，所述双层连接器模块包括3个并列设置的79527‐5002双层连接器；3个79527‐5002双层连接器分别接收所述zone3连接器和监控模块传递的数据信息、以及直流‐直流电压变换器A发出的3.3V电压。
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