CN107070547B - 一种具有故障监控能力的cpci型千兆以太网装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于以太网光纤通讯技术，涉及一种基于底层系统的、具有故障监控能力的CPCI型千兆以太网装置。其特征在于：它包括电源管理模块(1)、千兆以太网控制器(2)、第1FLASH存储器(3)、PCIE时钟单元(4)、第2FLASH存储器(5)、PCIE‑PCI转换桥(6)、CPCI连接器(7)、光纤连接器(8)和光模块(9)。本发明实现了电口和光口同时插拔；并通过底层驱动程序逻辑判定，实现了光纤链路状态、数据收发状态、电源故障状态等故障状态的获取，并通过Vxworks底层驱动层约定实现了状态寄存，满足了用户的使用要求。

Description

一种具有故障监控能力的CPCI型千兆以太网装置
技术领域
本发明属于以太网光纤通讯技术，涉及一种基于底层系统的、具有故障监控能力的CPCI型千兆以太网装置。
背景技术
目前的CPCI型板卡采用光口和电口分离形式，在使用过程中不能快速实现电口和光口同时插拔；其次，对于光纤链路状态、数据收发状态、电源故障状态、插拔状态等无法收集和检测；最后，在没有处理器的情况下无法实现状态收集和处理，不能满足用户的要求。
发明内容
本发明的目的是：提出一种具有故障监控能力的CPCI型千兆以太网装置，以便实现电口和光口同时插拔；并通过底层驱动程序逻辑判定，实现光纤链路状态、数据收发状态、电源故障状态等故障状态的获取，并通过Vxworks底层驱动层约定实现故障状态寄存。
本发明的技术方案是：一种具有故障监控能力的CPCI型千兆以太网装置，其特征在于：它包括电源管理模块1、千兆以太网控制器2、第1FLASH存储器3、PCIE时钟单元4、第2FLASH存储器5、PCIE-PCI转换桥6、CPCI连接器7、光纤连接器8和光模块9；电源管理模块1的电源输入端与CPCI背板10的电源节点连接，电源管理模块1的电源故障信号输出端与千兆以太网控制器2的GPIO输入端2f连接；光纤连接器8的插头与CPCI背板10的光纤连接器插座连接，光纤连接器8的光纤信号输入输出端口通过光缆与光模块9的光纤信号输入输出端口9c连接，光模块9的光纤链路故障信号输出端9b与千兆以太网控制器2的GPIO输入端2e连接，千兆以太网控制器2的高速serdes端口输出端2d与光模块9的高速差分收发接口输入端9a连接；CPCI连接器7的插头与CPCI背板10的CPCI连接器插座连接，CPCI连接器7的数据输入输出端口与PCIE-PCI转换桥6的PCI接口6c连接，第2FLASH存储器5的输出端与PCIE-PCI转换桥6的存储器数据输入端6b连接，PCIE时钟单元4的时钟信号输出端分别与PCIE-PCI转换桥6的时钟信号输入端6a和千兆以太网控制器2的时钟信号输入端2b连接，PCIE-PCI转换桥6的第一PCIE接口6d与千兆以太网控制器2的第二PCIE接口2c连接，第1FLASH存储器3的输出端与千兆以太网控制器2的存储器数据输入端2a连接。
本发明的优点是：提出了一种具有故障监控能力的CPCI型千兆以太网装置，实现了电口和光口同时插拔，并获取其接口插拔状态；并通过底层驱动程序逻辑判定，实现了光纤链路状态、数据收发状态、电源故障状态等故障状态的获取，并通过Vxworks底层驱动层约定实现了状态寄存，满足了用户的使用要求。
附图说明
图1是本发明的电路原理框图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种具有故障监控能力的CPCI型千兆以太网装置，其特征在于：它包括电源管理模块1、千兆以太网控制器2、第1FLASH存储器3、PCIE时钟单元4、第2FLASH存储器5、PCIE-PCI转换桥6、CPCI连接器7、光纤连接器8和光模块9；电源管理模块1的电源输入端与CPCI背板10的电源节点连接，电源管理模块1的电源故障信号输出端与千兆以太网控制器2的GPIO输入端2f连接；光纤连接器8的插头与CPCI背板10的光纤连接器插座连接，光纤连接器8的光纤信号输入输出端口通过光缆与光模块9的光纤信号输入输出端口9c连接，光模块9的光纤链路故障信号输出端9b与千兆以太网控制器2的GPIO输入端2e连接，千兆以太网控制器2的高速serdes端口输出端2d与光模块9的高速差分收发接口输入端9a连接；CPCI连接器7的插头与CPCI背板10的CPCI连接器插座连接，CPCI连接器7的数据输入输出端口与PCIE-PCI转换桥6的PCI接口6c连接，第2FLASH存储器5的输出端与PCIE-PCI转换桥6的存储器数据输入端6b连接，PCIE时钟单元4的时钟信号输出端分别与PCIE-PCI转换桥6的时钟信号输入端6a和千兆以太网控制器2的时钟信号输入端2b连接，PCIE-PCI转换桥6的第一PCIE接口6d与千兆以太网控制器2的第二PCIE接口2c连接，第1FLASH存储器3的输出端与千兆以太网控制器2的存储器数据输入端2a连接。
本发明的工作原理是：1.电口和光口状态获取：该装置采用CPCI电口和光口在一侧设计，采用专用连接器通过机械配合和特殊锁紧机构确保电接口和光接口同时插入或拔出，并在插入和拔出时，通过以太网控制器通用信号检测管脚获取光模块的链路状态和通过获取输入电源状态来判定电口和光口是否同时插入到位，并写入设备故障寄存器中。
2.电源状态获取：电源管理采用单片集成电路，该引脚采用漏极开路，用于监控每个有效输出电压调节，监控范围在稳压点的±10％范围内，并为了消除瞬变的有害干扰，通过固定的开关周期延迟输出，确保输出正确电源状态，该电源状态管脚输出给以太网控制器GPIO，写入设备状态寄存器中。
3.数据收发状态获取：
CPCI千兆网装置有两种光纤链路连接的状态，一种为链路正常，一种为链路故障。软件在进行状态检测时不仅要能区分光纤链路的连接状态，而且软件要区分发送通讯故障与接收通讯故障的智能检测，即分别检测上行、下行两个方向数据传输的故障。
A.以太网链路状态检测：
软件设计对以太网链路Link的UP/DOWN状态检测，是通过向VxBus注册的中断实现的，网络控制器自身维护了链路的通断状态，其状态是通过IEEE的协议规定进行约束实现的，当状态改变时会触发操作系统中断，驱动层根据中断信息可获取链路的UP/DOWN状态，并将状态存储，用来提供给上层应用。
B.数据发送、接收状态检测：
链路的UP/DOWN状态，该状态仅能反映出以太网双向链路的整个状态，无法确定是接收故障还是发送故障。为此通过检测光模块的收发光状态，并将这个状态反馈到以太网控制器的指定寄存器中，驱动软件即可以通过寄存器来获取链路的接收发送状态。
C.收发收发状态说明：
结合整个链路的故障状态和收发各个方向的收发状态，可判断出接收链路的故障状态和发送链路的故障状态，具体如下：
在链路正常情况下，双向同时为正常状态。
在链路故障状态下检测结果如下：
链路故障，LOS信号故障，TX-fault信号正常，认为接收故障；
链路故障，LOS信号正常，TX-fault信号故障，认为发送故障。
链路故障，LOS信号故障，TX-fault信号故障，认为接收、发送均存在故障。
4、驱动层状态寄存器设置：
设置1个字节为故障字节，其中每一位代表装置的一个故障状态，“1”表示该故障；“0”表示正常，寄存器默认初始状态为“0”。
其中自定义故障寄存器状态如下：
数据接收故障、数据发送故障、电源故障、光模块发送故障、光模块接收故障、电接口故障和光接口故障，以上作为该装置的故障信息。
实施例
本发明的一个实施例，电源管理模块1、千兆以太网控制器2、第1FLASH存储器3、PCIE时钟单元4、第2FLASH存储器5、PCIE-PCI转换桥6、CPCI连接器7、光纤连接器8和光模块9均采用成品件。
该装置其核心硬件单元为：
a)千兆以太网控制器；采用Intel的主流工业级千兆以太网控制芯片I210，
作为核心网络控制器；
b)PCIE-PCI转换桥采用Avago的PEX 8112；
c)FlASH采用SST公司SST25VF040B；
d)时钟芯片IDT公司ICS841N254BI；
e)电源管理模块采用LINEAR公司LTM4644，
f)光模块选用通用SFP封装，1.25G标准模块。
驱动外部函数:
Status FiberCardBit(int channel,PDEVINFO pDevInfo)。
采用的嵌入式操作系统是微内核高性能可裁剪的实时多任务的Vxworks，它具有卓越的实时性和良好的可靠性，被广泛地应用在通信、军事、航天等实时性要求极高的领域。
功能介绍：
channel：同类模块的索引号，起始值为0，对于电子机箱内的同类板卡，按从右至左的顺序依次排序。取值范围(0-8)
输出参数pDevInfo:模块的自检信息，其中状态故障寄存器设置如下：
设置1个字节为故障字节，其中每一位代表装置的一个故障状态，“1”表示该故障；“0”表示正常，寄存器默认初始状态为“0”。
上表是故障字节说明。

Claims (1)

1.一种具有故障监控能力的CPCI型千兆以太网装置，其特征在于：它包括电源管理模块(1)、千兆以太网控制器(2)、第1FLASH存储器(3)、PCIE时钟单元(4)、第2FLASH存储器(5)、PCIE-PCI转换桥(6)、CPCI连接器(7)、光纤连接器(8)和光模块(9)；电源管理模块(1)的电源输入端与CPCI背板(10)的电源节点连接，电源管理模块(1)的电源故障信号输出端与千兆以太网控制器(2)的GPIO输入端(2f)连接；光纤连接器(8)的插头与CPCI背板(10)的光纤连接器插座连接，光纤连接器(8)的光纤信号输入输出端口通过光缆与光模块(9)的光纤信号输入输出端口(9c)连接，光模块(9)的光纤链路故障信号输出端(9b)与千兆以太网控制器(2)的GPIO输入端(2e)连接，千兆以太网控制器(2)的高速serdes端口输出端(2d)与光模块(9)的高速差分收发接口输入端(9a)连接；CPCI连接器(7)的插头与CPCI背板(10)的CPCI连接器插座连接，CPCI连接器(7)的数据输入输出端口与PCIE-PCI转换桥(6)的PCI接口(6c)连接，第2FLASH存储器(5)的输出端与PCIE-PCI转换桥(6)的存储器数据输入端(6b)连接，PCIE时钟单元(4)的时钟信号输出端分别与PCIE-PCI转换桥(6)的时钟信号输入端(6a)和千兆以太网控制器(2)的时钟信号输入端(2b)连接，PCIE-PCI转换桥(6)的第一PCIE接口(6d)与千兆以太网控制器(2)的第二PCIE接口(2c)连接，第1FLASH存储器(3)的输出端与千兆以太网控制器(2)的存储器数据输入端(2a)连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110553706A (zh) * 2019-07-23 2019-12-10 中科智水（北京）科技有限公司 一种无人值守自动称重控制器及系统
CN113472431B (zh) * 2021-06-25 2022-05-13 中航光电科技股份有限公司 一种具有双主架构的新型链式光通信网络

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1964232A (zh) * 2006-09-30 2007-05-16 厦门大学 一种光纤串行通信卡
CN102946276A (zh) * 2012-10-18 2013-02-27 上海亨钧科技有限公司 一种铁路专用光纤集线器
CN102983998A (zh) * 2012-11-22 2013-03-20 北京中创信测科技股份有限公司 新的数据采集系统SuperCAP
CN106502945A (zh) * 2016-09-08 2017-03-15 中国电子科技集团公司第三十二研究所 基于PCIe总线的FC‑AE‑1553端点卡
CN106528469A (zh) * 2016-10-24 2017-03-22 郑州云海信息技术有限公司 一种主板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1964232A (zh) * 2006-09-30 2007-05-16 厦门大学 一种光纤串行通信卡
CN102946276A (zh) * 2012-10-18 2013-02-27 上海亨钧科技有限公司 一种铁路专用光纤集线器
CN102983998A (zh) * 2012-11-22 2013-03-20 北京中创信测科技股份有限公司 新的数据采集系统SuperCAP
CN106502945A (zh) * 2016-09-08 2017-03-15 中国电子科技集团公司第三十二研究所 基于PCIe总线的FC‑AE‑1553端点卡
CN106528469A (zh) * 2016-10-24 2017-03-22 郑州云海信息技术有限公司 一种主板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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一种基于CPCI总线的智能故障信息系统子站;王永刚等;《电力系统保护与控制》;20100601;第94-98,120页

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