CN109522255A - 一种网络模块与串行信号模块兼容的sfp接口电路 - Google Patents

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Abstract

一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，包括SFP接口电路；所述SFP接口电路包括模块类别识别电路、电源选择模块、电源滤波器、多路信号切换模块、串行信号变换电路、网络接口电路、网络接口辅助电路和SFP座接口。本发明采用将TTL接口、RS‑232接口、RS‑422接口、空接点接口、单模光纤接口和多模光纤模接口设计为与网络接口兼容的SFP类型模块，使并行使用上述接口的装置体积缩小，结构简化，易于实现，接口配置灵活可变，适应性增强。

Description

一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路
技术领域
本发明涉及接口器件技术领域，具体地，涉及一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路。
背景技术
在工业常用仪器设备上，网络接口和串行信号接口(如：TTL接口、RS-232接口、RS-485接口、空接点接口、单模光纤接口、多模光纤接口等)均为常用接口，现有技术中，通常将网络接口、TTL接口、RS-232接口、RS-485接口、空接点接口、单模光纤接口、多模光纤接口等并排设计，在要求同类型接口多个并行运行的仪器设备上，接口总数量更是庞大得惊人。
随着工业技术的飞速发展，仪器设备小型化趋势不可阻挡，在工业仪器设备设计中，种类数量繁多的接口已经成为仪器设备实现便携式设计以及手持式设计的一大阻碍。
SFP(Small Form-factor Pluggables，小型可插拔)光纤网络模块和SFP电网络模块是两种常用的网络接口模块，体积小巧，完美解决了光网络接口/电网络接口灵活变换的问题。
因此，现阶段迫切需要一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，本发明采用将TTL接口、RS-232接口、RS-422接口、空接点接口、单模光纤接口和多模光纤模接口设计为与网络接口兼容的SFP类型模块，使并行使用上述接口的装置体积缩小，结构简化，易于实现，接口配置灵活可变，适应性增强。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，包括SFP接口电路；所述SFP接口电路包括模块类别识别电路、电源选择模块、电源滤波器、多路信号切换模块、串行信号变换电路、网络接口电路、网络接口辅助电路和SFP座接口，其中，所述SFP座接口作为所述SFP接口电路的核心分别与所述网络接口电路、网络接口辅助电路、多路信号切换模块、模块类别识别电路和电源滤波器连接，所述电源滤波器还与所述电源选择模块连接，所述模块类别识别电路还分别与所述电源选择模块和多路信号切换模块连接，所述多路信号切换模块还分别与所述串行信号变换电路和网络接口辅助电路连接；所述模块类别识别电路用于对接入所述SFP接口电路的模块进行串行模块和网络模块的类别识别；所述电源选择模块用于根据接入所述SFP接口电路的模块类型自动供给需要的电压等级；所述多路信号切换模块用于根据接入所述SFP接口电路的模块类型自动分配信号流向；所述串行信号变换电路用于自动识别出串行模块类型，并且识别信号位数可根据识别出的模块类型数量自由调整。
进一步的，还包括SFP TTL接口模块，所述SFP TTL接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、TTL模块标记电路、TTL驱动电路和TTL输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP TTL接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、TTL模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述TTL驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和TTL输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述TTL模块标记电路用于产生TTL接口模块识别信号。
进一步的，还包括SFP RS-232接口模块，所述SFP RS-232接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、RS-232模块标记电路、RS-232驱动电路和RS-232输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP RS-232接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、RS-232模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述RS-232驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和RS-232输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述RS-232模块标记电路用于产生RS-232接口模块识别信号。
进一步的，还包括SFP RS-422接口模块，所述SFP RS-422接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、RS-422模块标记电路、RS-422驱动电路和RS-422输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP RS-422接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、RS-422模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述RS-422驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和RS-422输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述RS-422模块标记电路用于产生RS-422接口模块识别信号。
进一步的，还包括SFP空接点接口模块，所述SFP空接点接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、空接点模块标记电路、空接点驱动电路和空接点输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP空接点接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、空接点模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述空接点驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和空接点输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述空接点模块标记电路用于产生空接点接口模块识别信号。
进一步的，还包括SFP单模光纤接口模块，所述SFP单模光纤接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、电源变换模块、单模光纤模块标记电路、单模光纤发送驱动电路、单模光纤接收电路和单模光纤收发模块；其中，所述SFP金手指接口作为所述SFP单模光纤接口模块的核心分别与所述串行模块标记电路、电源变换模块、单模光纤模块标记电路、单模光纤发送驱动电路和单模光纤接收电路连接，所述单模光纤收发模块分别与所述单模光纤发送驱动电路和单模光纤接收电路连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述单模光纤模块标记电路用于产生单模光纤接口模块识别信号。
进一步的，还包括SFP多模光纤接口模块，所述SFP多模光纤接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、电源变换模块、多模光纤模块标记电路、多模光纤发送驱动电路、多模光纤接收电路和多模光纤收发模块；其中，所述SFP金手指接口作为所述SFP多模光纤接口模块的核心分别与所述串行模块标记电路、电源变换模块、多模光纤模块标记电路、多模光纤发送驱动电路和多模光纤接收电路连接，所述多模光纤收发模块分别与所述多模光纤发送驱动电路和多模光纤接收电路连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述多模光纤模块标记电路用于产生多模光纤接口模块识别信号。
进一步的，所述电源选择模块包括一个反相器、两个驱动器、两个P_MOS和三个滤波器；控制信号“PWR_SEL”连接到驱动器1的输入端，驱动器1的输出端连接到P_MOS1的控制端；控制信号“PWR_SEL”连接到反相器的输入端，反相器的输出端连接到驱动器2的输入端，驱动器2的输出端连接到P_MOS 2的控制端；“VCC_网络”连接到滤波器1的输入端，滤波器1的输出端连接到P_MOS1的输入端；“VCC_串行”连接到滤波器2的输入端，滤波器2的输出端连接到P_MOS 2的输入端，P_MOS1和P_MOS 2的输出端连接到滤波器3的输入端。
本发明工作原理简述：步骤a，串行模块标记电路产生串行模块类别标记信号；步骤b，TTL模块标记电路、RS-232模块标记电路、RS-422模块标记电路、空接点模块标记电路、单模光纤模块标记电路和多模光纤模块标记电路产生各自对应的串行模块类型识别信号；步骤c，模块类别识别电路对连接到SFP座接口的模块进行串行模块和网络模块的类别识别；步骤d，电源选择模块根据模块类别识别信号控制模块供电电压等级；步骤e，并且多路信号切换模块根据模块类别识别信号控制模块信号连接方向；步骤f，串行信号变换电路解析出串行模块类型识别信号，并分离出串行接口信号；步骤g，网络接口辅助电路分离出网络接口辅助信号；步骤h，网络接口电路分离出网络连接信号；其中，步骤b中，串行模块类型识别信号的信号位数取决于模块类型数量；步骤c，d，e，g，h中，网络模块为当前常用的SFP网络模块，无需另行特殊设计。
综上，本发明的有益效果是：
本发明采用将TTL接口、RS-232接口、RS-422接口、空接点接口、单模光纤接口和多模光纤模接口设计为与网络接口兼容的SFP类型模块，使并行使用上述接口的装置体积缩小，结构简化，易于实现，接口配置灵活可变，适应性增强。
附图说明
图1是本发明的SFP接口电路结构示意图。
图2是本发明的SFP TTL接口模块结构示意图。
图3是本发明的SFP RS-232接口模块结构示意图。
图4是本发明的SFP RS-422接口模块结构示意图。
图5是本发明的SFP空接点接口模块结构示意图。
图6是本发明的SFP单模光纤接口模块结构示意图。
图7是本发明的SFP多模光纤接口模块结构示意图。
图8是本发明的电源选择模块结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中通常将网络接口、TTL接口、RS-232接口、RS-485接口、空接点接口、单模光纤接口、多模光纤接口等并排设计，在要求同类型接口多个并行运行的仪器设备上，接口总数量更是庞大得惊人，随着工业技术的飞速发展，仪器设备小型化趋势不可阻挡，在工业仪器设备设计中，种类数量繁多的接口已经成为仪器设备实现便携式设计以及手持式设计的一大阻碍的情况；本发明采用将TTL接口、RS-232接口、RS-422接口、空接点接口、单模光纤接口和多模光纤模接口设计为与网络接口兼容的SFP类型模块，使并行使用上述接口的装置体积缩小，结构简化，易于实现，接口配置灵活可变，适应性增强。下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此，图中的只是本发明应用的一个示例，对本发明的原理没有本质性的约束。
实施例1：
如图1和图8所示，一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，包括SFP接口电路；所述SFP接口电路包括模块类别识别电路、电源选择模块、电源滤波器、多路信号切换模块、串行信号变换电路、网络接口电路、网络接口辅助电路和SFP座接口，其中，所述SFP座接口作为所述SFP接口电路的核心分别与所述网络接口电路、网络接口辅助电路、多路信号切换模块、模块类别识别电路和电源滤波器连接，所述电源滤波器还与所述电源选择模块连接，所述模块类别识别电路还分别与所述电源选择模块和多路信号切换模块连接，所述多路信号切换模块还分别与所述串行信号变换电路和网络接口辅助电路连接；所述模块类别识别电路用于对接入所述SFP接口电路的模块进行串行模块和网络模块的类别识别；所述电源选择模块用于根据接入所述SFP接口电路的模块类型自动供给需要的电压等级；所述多路信号切换模块用于根据接入所述SFP接口电路的模块类型自动分配信号流向；所述串行信号变换电路用于自动识别出串行模块类型，并且识别信号位数可根据识别出的模块类型数量自由调整。
在本实施例中进一步的，所述电源选择模块包括一个反相器、两个驱动器、两个P_MOS和三个滤波器；控制信号“PWR_SEL”连接到驱动器1的输入端，驱动器1的输出端连接到P_MOS1的控制端；控制信号“PWR_SEL”连接到反相器的输入端，反相器的输出端连接到驱动器2的输入端，驱动器2的输出端连接到P_MOS 2的控制端；“VCC_网络”连接到滤波器1的输入端，滤波器1的输出端连接到P_MOS1的输入端；“VCC_串行”连接到滤波器2的输入端，滤波器2的输出端连接到P_MOS 2的输入端，P_MOS1和P_MOS 2的输出端连接到滤波器3的输入端。
实施例2：
在实施例1的基础上进一步有，如图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，还包括SFP TTL接口模块，所述SFP TTL接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、TTL模块标记电路、TTL驱动电路和TTL输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP TTL接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、TTL模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述TTL驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和TTL输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述TTL模块标记电路用于产生TTL接口模块识别信号。
在本实施例中进一步的，还包括SFP RS-232接口模块，所述SFP RS-232接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、RS-232模块标记电路、RS-232驱动电路和RS-232输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP RS-232接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、RS-232模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述RS-232驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和RS-232输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述RS-232模块标记电路用于产生RS-232接口模块识别信号。
在本实施例中进一步的，还包括SFP RS-422接口模块，所述SFP RS-422接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、RS-422模块标记电路、RS-422驱动电路和RS-422输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP RS-422接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、RS-422模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述RS-422驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和RS-422输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述RS-422模块标记电路用于产生RS-422接口模块识别信号。
在本实施例中进一步的，还包括SFP空接点接口模块，所述SFP空接点接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、空接点模块标记电路、空接点驱动电路和空接点输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP空接点接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、空接点模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述空接点驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和空接点输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述空接点模块标记电路用于产生空接点接口模块识别信号。
在本实施例中进一步的，还包括SFP单模光纤接口模块，所述SFP单模光纤接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、电源变换模块、单模光纤模块标记电路、单模光纤发送驱动电路、单模光纤接收电路和单模光纤收发模块；其中，所述SFP金手指接口作为所述SFP单模光纤接口模块的核心分别与所述串行模块标记电路、电源变换模块、单模光纤模块标记电路、单模光纤发送驱动电路和单模光纤接收电路连接，所述单模光纤收发模块分别与所述单模光纤发送驱动电路和单模光纤接收电路连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述单模光纤模块标记电路用于产生单模光纤接口模块识别信号。
在本实施例中进一步的，还包括SFP多模光纤接口模块，所述SFP多模光纤接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、电源变换模块、多模光纤模块标记电路、多模光纤发送驱动电路、多模光纤接收电路和多模光纤收发模块；其中，所述SFP金手指接口作为所述SFP多模光纤接口模块的核心分别与所述串行模块标记电路、电源变换模块、多模光纤模块标记电路、多模光纤发送驱动电路和多模光纤接收电路连接，所述多模光纤收发模块分别与所述多模光纤发送驱动电路和多模光纤接收电路连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述多模光纤模块标记电路用于产生多模光纤接口模块识别信号。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，其特征在于，包括SFP接口电路；所述SFP接口电路包括模块类别识别电路、电源选择模块、电源滤波器、多路信号切换模块、串行信号变换电路、网络接口电路、网络接口辅助电路和SFP座接口，其中，所述SFP座接口作为所述SFP接口电路的核心分别与所述网络接口电路、网络接口辅助电路、多路信号切换模块、模块类别识别电路和电源滤波器连接，所述电源滤波器还与所述电源选择模块连接，所述模块类别识别电路还分别与所述电源选择模块和多路信号切换模块连接，所述多路信号切换模块还分别与所述串行信号变换电路和网络接口辅助电路连接；所述模块类别识别电路用于对接入所述SFP接口电路的模块进行串行模块和网络模块的类别识别；所述电源选择模块用于根据接入所述SFP接口电路的模块类型自动供给需要的电压等级；所述多路信号切换模块用于根据接入所述SFP接口电路的模块类型自动分配信号流向；所述串行信号变换电路用于自动识别出串行模块类型，并且识别信号位数可根据识别出的模块类型数量自由调整。
2.根据权利要求1所述的一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，其特征在于，还包括SFP TTL接口模块，所述SFP TTL接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、TTL模块标记电路、TTL驱动电路和TTL输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP TTL接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、TTL模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述TTL驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和TTL输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述TTL模块标记电路用于产生TTL接口模块识别信号。
3.根据权利要求1所述的一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，其特征在于，还包括SFP RS-232接口模块，所述SFP RS-232接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、RS-232模块标记电路、RS-232驱动电路和RS-232输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP RS-232接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、RS-232模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述RS-232驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和RS-232输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述RS-232模块标记电路用于产生RS-232接口模块识别信号。
4.根据权利要求1所述的一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，其特征在于，还包括SFP RS-422接口模块，所述SFP RS-422接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、RS-422模块标记电路、RS-422驱动电路和RS-422输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP RS-422接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、RS-422模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述RS-422驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和RS-422输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述RS-422模块标记电路用于产生RS-422接口模块识别信号。
5.根据权利要求1所述的一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，其特征在于，还包括SFP空接点接口模块，所述SFP空接点接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、隔离电源、信号隔离电路、空接点模块标记电路、空接点驱动电路和空接点输入输出接口；其中，所述SFP金手指接口作为SFP空接点接口模块的核心分别与所述信号隔离电路、空接点模块标记电路、串行模块标记电路和隔离电源连接，所述空接点驱动电路还分别与所述信号隔离电路、隔离电源连接和空接点输入输出接口连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述空接点模块标记电路用于产生空接点接口模块识别信号。
6.根据权利要求1所述的一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，其特征在于，还包括SFP单模光纤接口模块，所述SFP单模光纤接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、电源变换模块、单模光纤模块标记电路、单模光纤发送驱动电路、单模光纤接收电路和单模光纤收发模块；其中，所述SFP金手指接口作为所述SFP单模光纤接口模块的核心分别与所述串行模块标记电路、电源变换模块、单模光纤模块标记电路、单模光纤发送驱动电路和单模光纤接收电路连接，所述单模光纤收发模块分别与所述单模光纤发送驱动电路和单模光纤接收电路连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述单模光纤模块标记电路用于产生单模光纤接口模块识别信号。
7.根据权利要求1所述的一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，其特征在于，还包括SFP多模光纤接口模块，所述SFP多模光纤接口模块包括SFP金手指接口、串行模块标记电路、电源变换模块、多模光纤模块标记电路、多模光纤发送驱动电路、多模光纤接收电路和多模光纤收发模块；其中，所述SFP金手指接口作为所述SFP多模光纤接口模块的核心分别与所述串行模块标记电路、电源变换模块、多模光纤模块标记电路、多模光纤发送驱动电路和多模光纤接收电路连接，所述多模光纤收发模块分别与所述多模光纤发送驱动电路和多模光纤接收电路连接；所述串行模块标记电路用于产生串行模块类别标记信号，所述多模光纤模块标记电路用于产生多模光纤接口模块识别信号。
8.根据权利要求1所述的一种网络模块与串行信号模块兼容的SFP接口电路，其特征在于，所述电源选择模块包括一个反相器、两个驱动器、两个P_MOS和三个滤波器；控制信号“PWR_SEL”连接到驱动器1的输入端，驱动器1的输出端连接到P_MOS1的控制端；控制信号“PWR_SEL”连接到反相器的输入端，反相器的输出端连接到驱动器2的输入端，驱动器2的输出端连接到P_MOS 2的控制端；“VCC_网络”连接到滤波器1的输入端，滤波器1的输出端连接到P_MOS1的输入端；“VCC_串行”连接到滤波器2的输入端，滤波器2的输出端连接到P_MOS 2的输入端，P_MOS1和P_MOS 2的输出端连接到滤波器3的输入端。
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