CN104184454A - 适用多种类型存储的sfp芯片电路连接及其检测方法 - Google Patents

Abstract

适用多种类型存储的SFP芯片电路连接及其检测方法，所述SFP芯片对引脚复用以支持不同类型的存储芯片，该方法利用第一通信协议判断所读取的存储芯片来判断是否属于第一类型存储芯片，是，进行固件的加载，否，则进行第二类型存储芯片检测；在第二类型存储芯片检测时，利用第二通信协议判断所读取的存储芯片来判断是否属于第二类型存储芯片，是，进行固件的加载，否，检测结束。其中，还可以手动设置存储类型，可以利用多次检测防止各种因素造成的一次检测失败，提供了SoftReset以及写保护支持等功能，通过引脚复用有效的控制芯片的引脚数量。本发明简化用户的板级电路设计，使用用户能够采用同样的电路设计实现不同类型存储。

Description

适用多种类型存储的SFP芯片电路连接及其检测方法

技术领域

本发明涉及SPF+系统设计领域，具体的，涉及一种适用多种类型存储的SFP芯片电路连接及其检测方法。

背景技术

随着光通信技术的普及，人们对于速率的要求越来越高。SFP+(SmallForm-factor Pluggables)作为一种高速小体积的规范，受到越来越多的关注。而由于成本、体积以及功耗等的要求，SFP单芯片解决方案成为了人们关注的一个焦点。

IIC和SPI是存储芯片常见的两种接口，并且具有其各自的优点，厂商通常会根据自己的情况选择其中一种，也有产品同时采用这两种方案或者后期更换的情况。在SFP+产品领域也是如此，因此同时支持不同种类的存储芯片可以为客户的设计提供更多的灵活性。但同时对于单芯片解决方案来说，引脚的数量会影响芯片的封装和大小，在SFP+这种小体积产品上是一个很重要的考量因素。

因此，如何兼顾芯片的功能，兼容多种不同类型的存储接口，同时减少芯片的体积甚至功耗成为SFP+单芯片解决方案的一个关注点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种对于多种类型存储的SFP+单芯片的方法，能够在不增加芯片引脚的基础上，有效的支持不同类型的存储芯片。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用多种类型存储的SFP芯片对不同类型的存储芯片进行检测的方法，所述SFP芯片对引脚复用以支持不同类型的存储芯片，所述方法包括如下步骤：

S110：对SFP芯片上电，达到正常工作状态；

S120，利用第一通信协议判断所读取的存储芯片来判断是否属于第一类型存储芯片，如果是，则进入步骤S140，进行固件的加载，如果否，则进入步骤S130，进行第二类型存储芯片检测；

S130，利用第二通信协议判断所读取的存储芯片来判断是否属于第二类型存储芯片，如果是，则进入步骤S140，进行固件的加载，如果否，则进入步骤S135，检测结束；

S135，检测失败；

S140，利用所检测到的芯片类型的协议规范进行固件加载，检测结束。

其中，如果存储芯片中存有特别标识的ID，在步骤S120和步骤S130中，利用某种通信协议判断所读取的存储芯片时，读取特别标识的ID，通过是否能够读取到正确的ID来识别所连接的存储芯片类型。

其中，在步骤S120和步骤S130中，利用某种通信协议判断所读取的存储芯片是重复进行多次判断，如果成功，则进行固件的记载，如果不成功，并且次数未达到预设的数值，则重新去尝试，如果达到预定的次数仍然不成功，则认为该类型存储芯片的检测不成功。

其中，第一类型存储芯片是IIC类型的存储芯片，第二类型存储芯片是SPI类型的存储芯片。

其中，在针对IIC类型的存储芯片进行检测时，首先进行SoftReset操作，使得存储芯片和SFP芯片状态同步，以克服对于IIC接口类型的存储容易因复位不同步等原因发生错误读写的这一问题。

如果存储芯片中没有数据，或者如果同时挂接两个不同类型的存储，可以在步骤S135，检测失败后，或者在步骤S140，检测结束后，能够通过手动设置来指定存储芯片类型。

本发明还公开了一种在上述所述的SFP芯片的电路连接，其特征在于：将SPI芯片的引脚进行复用，同时，在存储芯片的外部设置两组0欧姆电阻，以便在相同的存储芯片的位置引出不同的引脚，分别和SFP芯片进行连接，从而使能够采用同样的电路设计，支持不同类型存储的方案。

其中，不同接口存储芯片的复用引脚为SPI接口类型的MOSI与IIC接口类型的SDA、SPI接口类型的SCLK与IIC接口类型的SCL。

其中，IIC写保护功能与SPI类型存储复用的引脚为SS_N或者MISO。以克服IIC接口类型的存储芯片容易发生的误写问题。

因此，本发明公开了利用SFP单芯片对引脚复用来兼容多种类型存储，通过自动识别和手动设置两种方式的结合，适应用户的不同使用条件。通过对某种类型存储芯片的多次检测，有效防止因工作电压不一致、电源爬升时间慢等工作条件或者环境干扰等因素造成的一次检测失败。针对IIC接口类型的存储芯片容易发生的系统不同步等因素造成数据读写错误以及误写的问题，提供了SoftReset以及写保护支持等功能。并且通过引脚复用，有效的控制芯片的引脚数量，同时简化用户的板级电路设计，使得用户能够采用同样的电路设计实现不同类型存储。

附图说明

图1是根据本发明具体实施例的检测不同类型的存储芯片的方法的流程图；

图2是根据本发明另一个具体实施例的自动检测不同类型的存储芯片的方法的流程图；

图3是根据本发明又一个具体实施例的自动检测不同类型的存储芯片的方法的流程图；

图4是根据本发明具体实施例的引脚复用实现不同类型存储芯片板级电路设计的电路连接示意图；

图5是根据本发明的引脚复用电路设计适应于SPI类型存储芯片的板级电路设计的电路连接示意图；

图6是根据本发明的引脚复用电路设计适用于IIC类型存储芯片板级电路设计的电路连接示意图。

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：

1、SFP+芯片；2、存储芯片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本领域技术人员应当知道，在本发明中，SFP芯片表示SFP以及SFP+芯片。

根据IIC规范和SPI规范，其信号线数量、通信速率和通信协议不同。IIC接口具有两根信号线SDA和SCL，SPI接口具有四根信号线SS_N、MOSI、SCLK、MISO。其中SCL和SCLK是时钟信号，SS_N是从器件使能信号，其余为数据信号线。

如果能够将SFP的接口进行复用，以适应不同的存储芯片，则可以减少引脚，并且减少功耗。

具体而言，对于IIC和SPI的物理接口信号来说，两根时钟信号可以复用一个引脚，同时IIC的SDA也可以与SPI的MOSI复用来减少引脚数量。而另外的SS_N和MISO则可以通过配置为GPIO模式用作写保护支持或者其他。配合电路设计，可以达到简化用户板级电路设计和节约成本的目的。

在针对该复用引脚的SFP芯片的使用时，可以通过不同的通信协议规范，去读取存储芯片，如果能够读取到正确的数据，则证明所读取的存储芯片为对应的通信协议的芯片，反之，则采用另外一种的通信协议去读取存储芯片。通过这样的方法，使得SFP芯片能够正确识别所连接的存储芯片类型。

实施例1：

参见图1，公开了根据本发明的具体实施例检测不同类型的存储芯片的方法的流程图。其检测方法采用先检测一种，再检测另外一种的方法。

包括如下步骤：

S110：芯片上电，达到正常工作状态；

S120，利用第一通信协议判断所读取的存储芯片来判断是否属于第一类型存储芯片，如果是，则进入步骤S140，进行固件的加载，如果否，则进入步骤S130，进行第二类型存储芯片检测；

S130，利用第二通信协议判断所读取的存储芯片来判断是否属于第二类型存储芯片，如果是，则进入步骤S140，进行固件的加载，如果否，则进入步骤S135，检测结束；

S135，检测失败；

S140，利用所检测到的芯片类型的协议规范进行固件加载，检测结束。

因此，利用不同通信协议的存储器类型的自动检测，可以自动识别。

其中，优选地，在利用通信协议判断所读取的存储芯片时，读取特定地址存储的信息，例如标识的ID，如果读到预先写入的信息正确的话，那么此时所用的通信规范就是存储芯片所归属的接口类型，代表属于所利用的通信协议的存储芯片，反之，则失败。

其中，如图所示，第一类型存储芯片是IIC类型的存储芯片，第二类型存储芯片是SPI类型的存储芯片。

当然，也能够相反，即，第一类型存储芯片是SPI类型的存储芯片，第二类型存储芯片是IIC类型的存储芯片。只要分别进行两个类型的存储芯片的检测即可。

其中，在步骤S135中，在检测失败后，可以进行手动设置。例如，在不断电的情况下，手动设置存储芯片类型，然后再进行固件的加载。

另外，即使自动检测成功，用户也可以手动强制设置存储器类型，这种情况适用于同时挂接两种存储器的情况，多用于测试。

实施例2：

在该实施例中，为了防止SFP+芯片与存储芯片的工作电压不一致，考虑到电源的爬升速度有快有慢，系统的工作环境也许会存在干扰等因素，从而造成一次检测不成功，为了增加检测成功的概率，在进行某种类型的存储芯片类型的判断时，是重复进行多次判断，如果成功，则进行固件的加载，如果不成功，并且次数未达到预设的数值，则重新去尝试，如果达到预定的次数仍然不成功，则认为该类型存储芯片的检测不成功，进入相应的下一步。

即，在利用IIC通信协议进行IC类型的存储芯片判断时，如果不成功则重复进行多次的判断，例如20次，当达到规定此时仍然失败时，则换为SPI协议去检测。同样的，如果成功检测到是SPI接口类型的存储，则结束检测进行固件加载，不成功并且达到一定次数，例如10次，则表示自动检测失败。这一顺序也可以反过来进行。

同时，由于本身协议的特性，如果IIC类型的存储芯片容易发生读/写错误的情况。例如有一笔的读/写操作未完成，SFP+芯片发生复位，但是存储芯片未复位以至于未撤销此笔操作，在重新进行下一笔操作的时候，就会造成错误的状态，使得IIC的时序乱掉，产生错误信息进而导致不期望的后果。针对这一状况，在针对IIC接口类型存储的检测时，首先进行SoftReset操作，撤销/结束上一笔操作，使系统(主要针对SFP+芯片和存储芯片)处于同一初始状态，防止上述的错误情况发生。

参见图2，公开了根据本发明又一个具体实施例的自动检测不同类型的存储芯片的方法的流程图。

针对IIC接口类型存储的检测，如图2所示，上电后先进行SoftReset操作，使得IIC的时序处于起始状态。然后用IIC协议去读取特定地址存储的信息(例如标识的ID)，通过是否能够读取到正确的ID，即读取动作是否成功来判断是否属于相同通信协议的存储芯片，如果读取成功，则代表系统采用了IIC类型的存储芯片。如果不成功，并且次数未达到预设的数值，则重新去尝试。例如，待测存储芯片的特定地址中预先存储了标识为“XXY”的ID，如果利用IIC协议能够成功读取到ID，并且也为XXY，则说明，该协议芯片是能够使用IIC通信协议进行通信的，读取是成功的，反之则认为读取失败。如果达到预定的次数，进入相应的下一步，开始进行SPI接口类型存储的检测。

针对SPI接口类型存储的检测，如图2所示，用SPI协议去读取特定地址存储的信息(例如标识的ID)，如果读取成功，则代表系统采用了SPI类型的存储芯片。如果不成功，并且次数未达到预设的数值，则重新去尝试。如果达到预定的次数，则存储类型的自动检测结束。

即，在步骤S120和S130中,均分别包含了多次利用第一通信协议判断所读取的存储芯片来判断是否属于第一类型存储芯片。

实施例3：

参见图3，对于两种接口类型存储的检测机制，也可以将步骤S120和S130作为一个整体，重复多次进行的方式，例如进行20次。但是，为了防止一些极限情况导致IIC时序混乱，并不建议，或者建议添加额外的设计来保证不发生不期望的情况。例如，在每一次检测IIC类型之前，都进行一次SoftReset。

实施例4：

参见图4，公开了一种适用于上述的检测不同类型的存储芯片的方法的SPI芯片引脚复用的电路设计图，其将SPI芯片的引脚进行复用，使得芯片不需要增加额外的引脚，达到减少芯片引脚数量的目的，同时，在适当的位置设置0欧姆电阻，以便在相同的存储芯片2的位置引出不同的引脚，分别和SFP芯片1进行连接，从而使用户能够采用同样的电路设计，支持不同类型存储的方案。

具体而言，在SPI芯片引脚复用的电路设计中，SPI类型存储芯片与IIC类型存储芯片的封装要相同，引脚具有一定的对应关系。其中，SFP芯片1的SCLK/SCL始终和存储芯片2的SCLK(SCL)连接，MOSI/SDA始终和存储芯片2的MOS(SDA)，存储芯片2的其它引脚通过两套0欧姆电阻分别引出，目的在于区分不同方案的连线方式，以便选择性的和SFP芯片连接，或者用作其它用途。

针对IIC类型的存储芯片容易发生的误写情况，有些IIC类型存储芯片具有写保护功能，本发明可以采用此时SFP芯片上空闲的SS_N或者MISO来支持。

即，不同接口存储芯片的复用引脚为SPI接口类型的MOSI与IIC接口类型的SDA、SPI接口类型的SCLK与IIC接口类型的SCL。IIC写保护功能与SPI类型存储复用的引脚为SS_N或者MISO。

具体而言，当存储芯片2为SPI Flash时，如图5所示，焊接电阻R1、R3、R5，MOSI/SDA管脚作为SPI的MOSI使用，SCLK/SCL作为SPI的SCLK使用，SS_N作为使能信号连接CS#。HOLD#可以接高电位，不发生作用。其余路径处于断路状态，不工作。

当存储芯片2为IIC EEPROM时，如图6所示，焊接电阻R2、R4、R6，MOSI/SDA管脚作为IIC的SDA使用，SCLK/SCL作为IIC的SCL使用，SFP芯片的SS_N则可以配合额外的电路(例如上拉电路)再连接到IIC EEPROM的写保护引脚WP。A0、A1设置设备地址，可以根据需求接低电位、高电位或者悬空。其余路径则处于断路状态，不工作。当然，也可以利用SFP芯片的MISO来连接写保护。

因此，本发明公开了利用SFP单芯片对引脚复用来兼容多种类型存储，通过自动识别和手动设置两种方式的结合，适应用户的不同使用条件。通过对某种类型存储芯片的多次检测，有效防止因工作电压不一致、电源爬升时间慢等工作条件或者环境干扰等因素造成的一次检测失败。针对IIC接口类型的存储芯片容易发生的系统不同步等因素造成数据读写错误以及误写的问题，提供了SoftReset以及写保护支持等功能。并且通过引脚复用，有效的控制芯片的引脚数量，同时简化用户的板级电路设计，使得用户能够采用同样的电路设计实现不同类型存储。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (9)

1.一种适用多种类型存储的SFP芯片对不同类型的存储芯片进行检测的方法，所述SFP芯片对引脚复用以支持不同类型的存储芯片，所述方法包括如下步骤：

S110：对SFP芯片上电，达到正常工作状态；

S120，利用第一通信协议判断所读取的存储芯片来判断是否属于第一类型存储芯片，如果是，则进入步骤S140，进行固件的加载，如果否，则进入步骤S130，进行第二类型存储芯片检测；

S130，利用第二通信协议判断所读取的存储芯片来判断是否属于第二类型存储芯片，如果是，则进入步骤S140，进行固件的加载，如果否，则进入步骤S135，检测结束；

S135，检测失败；

S140，利用所检测到的芯片类型的协议规范进行固件加载，检测结束。

2.根据权利要求1所述的对不同类型的存储芯片进行检测的方法，其特征在于：

在步骤S120和步骤S130中，利用某种通信协议判断所读取的存储芯片时，读取特别标识的ID，通过是否能够读取到正确的ID来识别所连接的存储芯片类型。

3.根据权利要求1所述的对不同类型的存储芯片进行检测的方法，其特征在于：

在步骤S120和步骤S130中，利用某种通信协议判断所读取的存储芯片是重复进行多次判断，如果成功，则进行固件的记载，如果不成功，并且次数未达到预设的数值，则重新去尝试，如果达到预定的次数仍然不成功，则认为该类型存储芯片的检测不成功。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的对不同类型的存储芯片进行检测的方法，其特征在于：

第一类型存储芯片是IIC类型的存储芯片，第二类型存储芯片是SPI类型的存储芯片。

5.根据权利要求4所述的对不同类型的存储芯片进行检测的方法，其特征在于：

在针对IIC类型的存储芯片进行检测时，首先进行SoftReset操作，使得存储芯片和SFP芯片状态同步。

6.根据权利要求4所述的对不同类型的存储芯片进行检测的方法，其特征在于：

在步骤S135，检测失败后，或者在步骤S140，检测结束后，能够通过手动设置来指定存储芯片类型。

7.一种在权利要求1-6中任意一项中所述的SFP芯片的电路连接，其特征在于：

将SPI芯片的引脚进行复用，同时，在存储芯片的外部设置两组0欧姆电阻，以便在相同的存储芯片的位置引出不同的引脚，分别和SFP芯片进行连接，从而使能够采用同样的电路设计，支持不同类型存储的方案。

8.根据权利要求7所述的SFP芯片的电路连接，其特征在于：

不同接口存储芯片的复用引脚为SPI接口类型的MOSI与IIC接口类型的SDA、SPI接口类型的SCLK与IIC接口类型的SCL。

9.根据权利要求8所述的SFP芯片的电路连接，其特征在于：

IIC写保护功能与SPI类型存储复用的引脚为SS_N或者MISO。