CN108933627A - 一种光模块及光网络系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块及光网络系统，该光模块包括MCU与金手指，其中，MCU上设置有两个通信引脚，金手指上设置有数据线引脚与时钟线引脚，MCU的一个通信引脚通过数据线与数据线引脚连接，MCU的另一个通信引脚通过时钟线与时钟线引脚连接；数据线与时钟线上分别设置有开关，MCU通过开关控制MCU与金手指的通断。本申请提供的光模块在连接光模块的MCU与金手指的数据线与时钟线上增设了开关，在MCU上电时，MCU控制开关断开，光模块的供电引脚无法经由IIC总线为MCU供电，也就不会影响IIC总线的电平，不会影响IIC总线和已经在工作的光模块通信，保证了光模块的通信正常。

Description

一种光模块及光网络系统

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块及光网络系统。

背景技术

光纤通信方式是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式，而光模块是光纤通信中非常重要的光信号接口器件，光模块的一端作为光接口与光纤相连，另一端作为电接口与外部通信设备相连，光模块能够对光信号和电信号进行转换。

随着对带宽的要求越来越高，光网络对光模块的需求量越来越大，一上位机上经常出现十个，二十个光模块，这些光模块绝大部分为可热插拔光模块。在现有技术中，上位机对光模块都是以A2，A0地址来通信，对于上位机上有多个光模块的情况，上位机与多个光模块通过IIC总线连接，用于实现上位机与多个光模块之间的通信传输。如图1，可热插拔光模块的一端设置有金手指，光模块通过金手指插入上位机，上位机通过金手指的供电引脚为光模块的MCU供电，MCU与金手指之间的电路板上设置有缓启动电路，用于对MCU缓慢供电，保证插入光模块的正常工作。

但是，上位机通过供电引脚为光模块供电时，由于IIC总线直接接入光模块的MCU中，缓启动电路供电缓慢，因此供电引脚直接通过IIC总线为光模块的MCU供电，而不通过缓启动电路，而MCU-IIC线可看成RC电路，供电引脚通过IIC总线为MCU供电时，RC电路会被充电，如此会导致IIC总线上的电平降低，影响IIC总线和上位机上已经在工作的光模块通信，容易造成通信失败的情况。

发明内容

本申请提供了一种光模块及光网络系统，以解决目前光模块插入上位机时影响IIC总线的电平，易造成通信失败的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种光模块，包括MCU与金手指，其中，

所述MCU上设置有两个通信引脚，所述金手指上设置有数据线引脚与时钟线引脚，所述MCU的一个通信引脚通过数据线与所述数据线引脚连接，所述MCU的另一个通信引脚通过时钟线与所述时钟线引脚连接；

所述数据线与所述时钟线上分别设置有开关，所述MCU通过所述开关控制所述MCU与所述金手指的通断。

第二方面，本申请实施例还公开了一种光网络系统，包括第一方面所述的光模块。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请实施例提供了一种光模块及光网络系统，该光模块包括MCU与金手指，其中，MCU上设置有两个通信引脚，金手指上设置有数据线引脚与时钟线引脚，MCU的一个通信引脚通过数据线与数据线引脚连接，MCU的另一个通信引脚通过时钟线与时钟线引脚连接；数据线与时钟线上分别设置有开关，MCU通过开关控制MCU与金手指的通断。本申请提供的光模块在连接光模块的MCU与金手指的数据线与时钟线上分别增设了开关，通过MCU控制开关的闭合或断开，开关断开时，MCU与金手指不连通，MCU只能通过金手指的供电引脚为其缓慢供电，MCU上电完成后，MCU控制开关闭合，MCU与金手指连通，正常响应IIC通信要求；增设的开关能够使得MCU与金手指之间只进行通信，连接MCU与金手指的IIC总线(数据线与时钟线)内不通电流，不会影响IIC总线的电平，因此能够保证光模块在插入上位机时，不会影响IIC总线和已经在工作的光模块通信。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一般光模块的结构示意图；

图2为一般光模块内上电等效电路(MCU内部IIC等效为RC电路)的示意图；

图3为一般光模块上电瞬间上位机IIC总线时序的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意；

图5为本申请实施例提供的光模块中光模块MCU的示意图；

图6为本申请实施例提供的光模块中光模块在上电瞬间上位机IIC总线时序的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

现代的光网络，随着对带宽的要求越来越高，对光模块的需求量越来越大，一块上位机上进场出现十个，二十个光模块，这些模块绝大部分为可热插拔光模块。根据光模块的设计要求，上位机对每个光模块都是以A2，A0地址来通信，因此可通过公用的IIC总线来连接上位机与各个光模块。如图1所示，对于上位机上有多个光模块的情况，光模块通过金手指插入上位机，上位机与多个光模块通过IIC总线连接，IIC总线由一条串行数据线SDA和一条串行时钟线SCL组成，上位机使数据在SDA上传输的同时还通过SCL传输时钟，实现上位机与光模块间的数据传输。多个光模块连接至IIC总线上，用于实现上位机与多个光模块之间的通信。

可热插拔光模块通过金手指插接在上位机上时，金手指的供电引脚为光模块的MCU供电，为防止MCU电压在上电瞬间突变，在MCU与供电引脚之间设置有缓启动电路，供电引脚通过缓启动电路为MCU缓慢供电。但是，如图2所示，由于IIC总线(数据线与时钟线)直接接入光模块的MCU中，缓启动电路供电缓慢，供电引脚在为MCU供电时，供电电流选择阻力较小的IIC总线为MCU供电，而MCU中的IIC电路可等效为RC电路，供电引脚通过IIC总线为MCU供电时，RC电路会被充电，会导致IIC总线上的电平降低。如图3所示，将一个新的光模块插入上位机时，新的光模块在上电瞬间造成上位机总线时序突降，影响IIC总线和上位机上已经在工作的光模块通信，造成通信失败的情况。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种光模块，该光模块在连接光模块的MCU与金手指的数据线与时钟线上均设置有开关，通过MCU控制开关的闭合或断开，MCU上电时，该开关为断开状态，供电引脚只能通过缓启动电路为MCU供电，MCU上电正常后，MCU控制开关闭合，正常响应IIC通信要求。

参见图4，为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图。

如图4所示，本申请实施例提供的光模块包括MCU11与金手指12，其中，

MCU11上设置有两个通信引脚，金手指12上设置有数据线引脚与时钟线引脚，MCU11的一个通信引脚通过数据线与数据线引脚连接，MCU的另一个通信引脚通过时钟线与时钟线引脚连接。MCU11通过IIC总线(数据线与时钟线)与金手指12连接，金手指12用于与光模块外部的上位机2连接，从而实现了光模块与上位机的通信连接。

数据线与时钟线上分别设置有开关14，MCU11控制开关14的闭合或断开，即通过开关14控制MCU11与金手指12之间的通断，当开关14断开时，IIC总线断开，MCU11与金手指12之间不连通，光模块1无法响应上位机的IIC通信要求；当开关14闭合时，IIC总线连通，MCU11与金手指12之间连通，光模块1可以响应上位机的IIC通信要求。

本申请实施例中，如图5所示，MCU11包括检测模块111与控制模块112，检测模块111用于检测MCU的实时电压，并将检测电压发送至控制模块112；控制模块112接收了MCU11的检测电压后，将检测电压与预设阈值进行比较，控制模块112根据比较结果向开关14发送控制信号，控制开关14的闭合或断开。

具体地，当MCU11的检测电压达到预设阈值时，说明光模块1的MCU11上电正常，此时控制模块112向开关14发送高电平信号，开关14接收到高电平信号后闭合，使得IIC总线连通，MCU11与金手指12之间连通，光模块1能够正常响应上位机2的IIC通信要求。由于开关14闭合时，MCU11已上电正常，供电引脚不会再通过IIC总线为MCU11供电，也不会影响IIC总线内的电平。

当MCU11的检测电压未达到预设阈值时，说明光模块1的MCU11未上电或正在上电，此时控制模块112向开关14发送低电平信号，开关14接收到低电平信号后断开，使得IIC总线断开，MCU11与金手指12之间不连通，光模块1无法响应上位机2的IIC通信要求。光模块1通过金手指12插入上位机2上时，光模块1处于上电的时候，此时MCU11向开关14发送低电平信号，控制开关14断开，也就是说，开关14的初始状态为断开状态，直至MCU上电正常后，开关14才由控制模块112控制闭合。

开关14断开时，金手指12的供电引脚只能通过缓启动电路13为MCU11缓慢供电，因此不会影响IIC总线的电平。

如图6所示，在连接MCU11与金手指12的数据线与时钟线(IIC总线)上增设开关14后，MCU11在上电瞬间上位机IIC总线时序变化很小，保证了IIC总线内电平的稳定，保障了各个光模块与上位机之间的正常通信。

本申请实施例中，开关14的引脚插在光模块1的电路板上，光模块的组成部分包括光器件、外壳和电路板，光模块的光器件插在电路板上进行固定，因此将开关14的管脚插在电路板上，保证开关14的连接稳固性。

本申请实施例中，可在数据线与时钟线上分别设置开关，MCU11分别向两个开关发送控制信号，控制其闭合或断开，从而分别控制数据线与时钟线的通断；也可将两个开关集成为一个开关，MCU11向该集成开关发送控制信号，控制其闭合或断开，从而同步控制数据线与时钟线的通断。

开关14可为电子开关或机械开关，电子开关是用电子技术通过电流或电压驱动某个元件实现电路通断的单元，即电子开关接收MCU11的高电压信号后，开关闭合；当电子开关接收MCU11的低电压信号后，开关断开。机械开关是借助机械操作使触点断开电路、接通电路、转换电路的元件，即机械开关接收到MCU11的控制信号后，通过某种机械操作(如拉环、按钮)控制开关断开或闭合。由于机械开关占用空间较大，因此光模块中一般采用电子开关。

本申请实施例提供的光模块工作过程为：将新的光模块插入上位机上时，光模块的MCU控制数据线与时钟线上的开关断开，光模块的供电引脚通过缓启动电路为MCU供电；当MCU的检测电压达到预设阈值时，MCU的控制模块向开关发送高电平信号，控制开关闭合；连通MCU与金手指，正常响应上位机的IIC通信要求。

本申请实施例提供的光模块包括MCU与金手指，MCU上设置有两个通信引脚，金手指上设置有数据线引脚与时钟线引脚，MCU的一个通信引脚通过数据线与数据线引脚连接，MCU的另一个通信引脚通过时钟线与时钟线引脚连接；数据线与时钟线上分别设置有开关，MCU通过开关控制MCU与金手指的通断。新的光模块插入上位机时，光模块的MCU通过供电引脚开始上电，此时MCU的检测电压低于预设阈值，MCU向开关发送低电平信号，控制开关断开，供电引脚只能通过缓启动电路为MCU缓慢供电；当MCU上电正常(MCU的检测电压达到预设阈值)时，供电引脚不再为MCU供电，MCU向开关发送高电平信号，控制开关闭合，连通MCU与金手指，光模块正常响应上位机的IIC通信要求。增设的开关可控制IIC总线内的电平不受新插入光模块的影响，从而不影响IIC总线和已经在工作的光模块通信，保证通信的正常。

基于上述实施例提供的光模块，本申请实施例还提供了一种光网络系统，该光网络系统包括上述实施例提供的光模块，通过在连接光模块中的MCU与金手指的数据线与时钟线(IIC总线)上设置开关，使得新插入的光模块不会影响IIC总线的电平，因此保证了IIC总线和已经在工作的光模块的通信，避免了通信失败的情况发生。

通过以上的实施方式的描述，所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (7)

1.一种光模块，其特征在于，包括MCU与金手指，其中，

所述MCU上设置有两个通信引脚，所述金手指上设置有数据线引脚与时钟线引脚，所述MCU的一个通信引脚通过数据线与所述数据线引脚连接，所述MCU的另一个通信引脚通过时钟线与所述时钟线引脚连接；

所述数据线与所述时钟线上分别设置有开关，所述MCU通过所述开关控制所述MCU与所述金手指的通断。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MCU包括检测模块与控制模块，所述检测模块用于检测所述MCU的电压，并将检测电压发送至所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述检测电压与预设阈值的差值向所述开关发送控制信号，控制所述开关的闭合。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述MCU的检测电压未达到预设阈值时，所述控制模块向所述开关发送低电平信号，控制所述开关断开。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述MCU的检测电压达到预设阈值后，所述控制模块向所述开关发送高电平信号，控制所述开关闭合，连通所述MCU与所述金手指。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述开关为电子开关或机械开关。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述开关的引脚插在所述光模块的电路板上。

7.一种光网络系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的光模块。