CN208905002U - 一种通用的有源光模块写码装置及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种通用的有源光模块写码装置及设备，所述有源光模块写码装置包括：第一光模块、第二光模块、第三光模块、主控模块和稳压供电模块，所述第一光模块、第二光模块、第三光模块均连接至所述主控模块，所述主控模块与所述稳压供电模块相连接。本实用新型将不同的光模块接口集成在一块PCB板上，通过一个主控模块进行控制，便于不同的光模块的写码需求，无需更换写码板，也不需要针对不同接口开发不同的写码板，加上外部机械结构部件，组成一个完整的写码装置，提高了其通用性和使用效率，并降低了成本，体积小便于携带，不易损坏。

Description

一种通用的有源光模块写码装置及设备

技术领域

本实用新型涉及一种写码装置，尤其涉及一种通用的有源光模块写码装置，并涉及包括了该通用的有源光模块写码装置的有源光模块写码设备。

背景技术

现光通信领域的有源光模块中，主流的产品有SFP、SFP+、SFP28、XFP、QSFP+、QSFP28、CFP、CFP2和CFP4等。SFP(Small Form-factor Pluggable)是SFP封装的可热插拔小封装光模块；SFP+是10G SFP封装光模块；SFP28是28G SFP封装光模块；XFP(10 GigabitSmall Form Factor Pluggable Module)：10G XFP封装可热插拔小封装光模块；QSFP+(Quad Small Form factor Pluggable)是40G QSFP封装可热插拔小封装光模块；QSFP28是100G QSFP封装可热插拔小封装光模块；CFP(Centum Form-factor Pluggable)是10x10G100G光模块；CFP2是4x25G光模块；CFP4是4x25G小封装光模块。

以上产品都在出厂前都需要根据不同客户要求进行写码，即写EEPROM信息，每种产品都有自己独有或共有的MAS(Multi-Source Agreement:多元协议)协议，那就存在不同的封装和接口，例如SFP、XFP、QSFP+、CFP、CFP2以及CFP4等封装。而不同的封装和接口的产品需要开发不同的测试板来进行模块写码，这种写码模块也称写码板，写码板的通信接口有LPT和USB等，市场常见的写码板通常只集成了SFP和XFP封装接口，其他封装的都是一种封装对应一块写码板。

那么针对市场上主流产品则需要多块不同封装接口的写码板，成本高、使用效率低，在更换产品时需要更换不同的写码板；并且写码板的通信接口有LPT（并口）、COM（串口）和USB等。若使用LPT（并口）通信需要调用第三方开发的驱动，并且当前市场上的计算机不再支持LPT，需要使用PCI形式的板卡来实现PCI转LPT，成本高、不易维护、且需要安装驱动以及LPT地址各不相同，不适合软件兼容；若使用COM通信，同样现有计算机都不支持串口了，需要PCI转串口，串口号不固定，且经常不稳定，不易维护和软件兼容；若使用USB通信，这是时下最流行的方式，效率高、传输速率快，但是写码板子上需要增加USB通信芯片或者MCU，还要USB芯片专门对应的驱动或者自定义开发的USB驱动，目前WIN10操作系统需要认证驱动的数字签名，如果数字签名将无法使用，因此也带来了一些不便，容易出现不同计算机系统平台不兼容的问题。

除此之外，现有市场上的写码板就是一块简单的PCBA，没有任何外壳装置，最多增加了4根铜柱固定和支撑，存在携带不方便和不防静电等弊端，还很容易损坏，并且需要外部接电源，不适用于移动办公给光模块写码。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种通用性强、写码效率高、成本合理、便于携带且不易损坏的有源光模块写码装置的硬件基础，并进一步提供包括了该有源光模块写码装置的有源光模块写码设备。

对此，本实用新型提供一种通用的有源光模块写码装置，包括：第一光模块、第二光模块、第三光模块、主控模块和稳压供电模块，所述第一光模块、第二光模块、第三光模块均连接至所述主控模块，所述主控模块与所述稳压供电模块相连接。

本实用新型的进一步改进在于，还包括第四光模块、第五光模块和第六光模块，所述第四光模块、第五光模块和第六光模块均与所述主控模块相连接。

本实用新型的进一步改进在于，还包括I²C总线和MDIO总线，所述第一光模块、第二光模块、第三光模块通过同一条I²C总线连接至所述主控模块；所述第四光模块、第五光模块和第六光模块通过同一条MDIO总线连接至所述主控模块。

本实用新型的进一步改进在于，还包括指示模块，所述指示模块与所述主控模块相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述指示模块包括第一指示灯单元、第二指示灯单元和第三指示灯单元。

本实用新型的进一步改进在于，还包括通信接口，所述主控模块通过通信接口连接至计算机。

本实用新型的进一步改进在于，所述通信接口为USB TYPE C通信接口。

本实用新型还提供一种通用的有源光模块写码设备，包括了如上所述的通用的有源光模块写码装置，并包括前面板、外壳、中框、后盖和主电路板，所述通用的有源光模块写码装置集成于所述主电路板上，所述前面板和后盖分别设置于所述外壳的两侧，所述主电路板通过所述中框固定设置于所述外壳中。

本实用新型的进一步改进在于，还包括指示灯电路板，所述指示灯电路板设置于所述前面板和外壳之间。

本实用新型的进一步改进在于，所述中框上设置有接口限位部，所述接口限位部与所述主电路板上集成的光模块的位置相对应。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：将不同的光模块接口集成在一块PCB板上，通过一个主控模块进行控制，给不同的光模块的写码需求提供了硬件基础，不再需要频繁更换写码板，也不需要针对不同接口开发不同的写码板，提高了其通用性和使用效率，并降低了成本，体积小便于携带，写码过程还能够通过指示模块进行显示，简单明了；本实用新型的通信接口统一，无需驱动，使得写码操作更加方便和高效，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的模块结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型一种实施例的立体结构示意图；

图4是本发明一种实施例的主控模块和通信接口的电路原理图；

图5是本发明一种实施例的稳压供电模块的电路原理图；

图6是本发明一种实施例的第一光模块的电路原理图；

图7是本发明一种实施例的第二光模块的电路原理图；

图8是本发明一种实施例的第三光模块的电路原理图；

图9是本发明一种实施例的第四光模块的电路原理图；

图10是本发明一种实施例的第五光模块的电路原理图；

图11是本发明一种实施例的第六光模块的电路原理图；

图12是本发明一种实施例的指示模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1、图4以及图6至图8所示，本例提供一种通用的有源光模块写码装置，包括：第一光模块6001、第二光模块6002、第三光模块6003、主控模块6006和稳压供电模块6011，所述第一光模块6001、第二光模块6002、第三光模块6003均连接至所述主控模块6006，所述主控模块6006与所述稳压供电模块6011相连接。

其中，本例所述第一光模块6001优选包括SFP光模块、SFP+光模块和SFP28光模块，所述第一光模块6001使用SFP连接器与被测光模块相连接，即所述第一光模块6001集成了SFP接口；所述第二光模块6002优选包括XFP光模块，所述第二光模块6002使用XFP连接器与被测光模块相连接，即所述第二光模块6002集成了XFP接口；所述第三光模块6003优选包括QSFP+光模块和QSFP28光模块，所述第三光模块6003使用QSFP连接器与被测光模块相连接，即所述第三光模块6003集成了QSFP接口；所述第一光模块6001、第二光模块6002和第三光模块6003使用同一根I²C总线实现通信。

本例所述主控模块6006作为I²C主机，优选采用MCU；所述第一光模块、第二光模块、第三光模块通过同一条I²C总线连接至所述主控模块；也就是说，所述主控模块6006（MCU）中集成了I²C功能，当所述第一光模块6001、第二光模块6002或第三光模块6003中的任意一种光模块接入时，会切换当前最先插入的光模块的接口上，如果同时插入2种或3种接口的光模块，则系统报错，比如通过指示模块6005（LED Status）的指示灯显示红色，表示错误，即同一时刻只能插入一种光模块。

本例所述稳压供电模块6011为总供电电源，用于实现3.3V稳压输出，为各个模块等提供电压，并监控输出电流，所述主控模块6006采集所述稳压供电模块6011的输出电流，当所述主控模块6006采集到所述输出电流大于设定电流时，关闭总的输入，以保护本装置不被损坏。所述设定电流可以根据实际需要进行设定。

如图1、图9至图11所示，所示，本例还包括第四光模块6007、第五光模块6008、第六光模块6009和MDIO总线(Management Data Input/Output Interface总线)，所述第四光模块6007、第五光模块6008和第六光模块6009均与所述主控模块6006相连接；更为优选的，所述第四光模块6007、第五光模块6008和第六光模块6009通过同一条MDIO总线连接至所述主控模块6006，并设置所述MDIO总线的端口地址作为唯一识别码，以限制同一时刻只允许一个光模块的插入。

其中，本例所述第四光模块6007优选包括CFP光模块，所述第五光模块6008优选包括CFP2光模块，所述第六光模块6009优选包括CFP4光模块，所述第四光模块6007、第五光模块6008和第六光模块6009使用同一MDIO总线，并设置MDIO总线端口地址作为总线上唯一识别码；所述第四光模块6007优选包括CFP光模块，使用CFP连接器与被测光模块相连接，即所述第四光模块6007集成了CFP接口；所述第五光模块6008优选包括CFP2光模块，使用CFP2连接器与被测光模块相连接，即所述第五光模块6008集成了CFP2接口；所述第六光模块6009优选包括CFP4光模块，使用CFP4连接器与被测光模块相连接，即所述第六光模块6009集成了CFP4接口。同样的，所述第四光模块6007、第五光模块6008和第六光模块6009对应的三种接口仍然限制为同一时刻只能一种接口的光模块插入，防止损坏。所述MDIO为ManagementData Input / Output的缩写，MDIO总线是管理数据输入输出的串行通信总线。

也就是说，本例所述6种接口对应共9种不同的光模块（即本例支持SFP、SFP+、SFP28、XFP、QSFP+、QSFP28、CFP、CFP2以及CFP4共9种目前光通信行业主流的光模块），不管哪种类型通信方式，只能同一时刻只能插入一种光模块，否则所述稳压供电模块6011将强制关闭输出电压，防止多个光模块接入导致总电流过大而损坏其供电系统的弊端。

如图5所示，本例所述主控模块6006包括MCU及其外围电路，要负责本装置的运行控制，主要功能有：实时监测是否有光模块插入、插入有多少个光模块、产生指定的标志位；所述主控模块6006（MCU）作为模拟I²C主机，负责跟I²C通信接口的光模块进行I²C通信，I²C速率可达400Kbps；所述主控模块6006（MCU）还通过SPI总线模拟MDIO，所述主控模块6006（MCU）作为MDIO主机，负责跟MDIO总线的相连接的光模块进行MDIO通信，速率可达4Mbps；I²C和MDIO两种通信交互的数据通过所述主控模块6006的USB通信接口与计算机HID，以及上位机软件进行数据交互。所述HID指的是USB HID，是Human Interface Device的缩写，可以实现与人交互，HID设备也称人体学输入设备。

如图1和图12所示，本例还包括指示模块6005，所述指示模块6005与所述主控模块6006相连接。所述指示模块6005优选包括状态指示灯，即LED status；优选的，所述指示模块6005包括第一指示灯单元、第二指示灯单元和第三指示灯单元，所述第一指示灯单元、第二指示灯单元和第三指示灯单元分别用于对应等待准备就绪状态、错误报警状态和写码状态。

即所述指示模块6005（LED Status）通过状态指示灯指示本例的工作状态，比如，当没有光模块接入时蓝色指示灯闪烁；有单个类型的光模块插入时蓝色指示灯常亮，表示光模块准备就绪，可以开始写码，此时，通过第一指示灯单元（如蓝色指示灯）实现显示。当多个光模块插入，则红色指示灯闪烁，表示有错误，同时关闭输出工作电压；此时，通过第二指示灯单元（如红色指示灯）实现显示。在写入操作过程中，绿色指示灯闪烁，表示正在写入，写入完成则绿色指示灯常亮，此时，通过第三指示灯单元（如绿色指示灯）实现显示。

当然，本例图4至图12所示的是本例重要模块的优选的电路设计原理图，在实际应用汇总，并不局限于图4至图12所示的这些电路图，只要能够实现各自的模块功能即可。

如图1所示，本例还包括通信接口6010，所述主控模块6006通过通信接口6010连接至计算机，以实现所述主控模块6006的HID（USB HID）方式驱动；所述通信接口6010优选为USB TYPE C通信接口。

本例所述通信接口6010优选为USB TYPE C通信接口，采用USB TYPE C通信接口与计算机进行通信，所述主控模块6006采用USB HID方式驱动，因此USB连接到计算机时为USBHID的输入设备，无需外部驱动以及数字签名，直接支持WINXP WIN7和WIN10等32位和64位操作系统，简单方便，不存在系统兼容问题，因此，本例能够直接通过USB转模拟I²C或USB转模拟MDIO进行通信。

本例所述通信接口6010中的USB TYPE C最大功率可达15W，即最大3A电流，因此本例直接采用所述通信接口6010进行5V供电，通过所述稳压供电模块6011（LDO）实现稳压3.3V输出，给设备进行供电，如图5所示。

本例所述主控模块6006通过所述通信接口6010与上位机进行数据交互时，主要通过USB HID通信自定义协议进行数据交互，以确保数据的准确性，上位机通过该协议将I²C协议和MDIO协议规定的，如I²C地址、寄存器地址、数据长度、数据等下发到USB HID，所述主控模块6006 （MCU）接收到数据后进行解析并执行相应的I²C或者MDIO读写操作，并操作结果或者数据发送到上位机，上位机读取结果和数据并解析成I²C或者MDIO所需要的数据，从而实现计算机与USB HID的数据交互。

如图2和图3所示，本例还提供一种通用的有源光模块写码设备，包括了如上所述的通用的有源光模块写码装置，并包括前面板1000、外壳2000、中框4000、后盖3000和主电路板6000，所述通用的有源光模块写码装置集成于所述主电路板6000上，所述前面板1000和后盖3000分别设置于所述外壳2000的两侧，所述主电路板6000通过所述中框4000固定设置于所述外壳2000中。

本例还优选包括指示灯电路板5000，所述指示灯电路板5000设置于所述前面板1000和外壳2000之间，所述指示模块6005可以单独集成设置于所述指示灯电路板5000，便于工作状态的显示，并且，也便于散热。

优选的，本例所述中框4000上设置有接口限位部4001，所述接口限位部4001与所述主电路板6000上集成的光模块的位置相对应，用于防止光模块插入过深或者插入力度过大而损坏设备的座子。本例所述接口限位部4001为用于限制光模块插入过深的阻挡部。

如图2和图3所示，本例所述前面板1000上丝印标注SFP、SFP+、SFP28、XFP、QSFP+、QSFP28、CFP、CFP2以及CFP4等光模块所对应的接口所在位置；6个LED窗口跟指示灯电路板5000上的6个LED灯（如黄色LED灯）对应，用于显示哪个接口接入的是哪个类型的光模块，具体为分别与所述第一光模块6001、第二光模块6002、第三光模块6003、第四光模块6007、第五光模块6008以及第六光模块6009相对应的第一接口的LED指示窗口1001、第二接口的LED指示窗口1002、第三接口的LED指示窗口1003、第四接口的LED指示窗口1007、第五接口的LED指示窗口1008以及第六接口的LED指示窗口1009，如图2和图3所示；图2和图3中的透明式光窗1004分别与跟指示灯电路板5000上集成的四组红绿蓝指示灯相对应，即分别对应所述第一指示灯单元的等待状态、第一指示灯单元的准备就绪状态，第二指示灯单元的错误报警状态和第三指示灯单元的写码状态，使得设备的工作状态非常直观。

本例所述外壳2000用于固定所述主电路板6000，同时固定SFP、XFP、QSFP+、CFP、CFP2和CFP4共6种类型对应的接口模块，取代铁制的笼子。所述后盖3000后盖上可以贴关于本设备相关内容的标签。所述中框4000也是用于固定SFP、XFP、QSFP+、CFP、CFP2和CFP4共6种类型的接口模块的左右后面位置，防止所述主电路板6000左右晃动和限制光模块插入过深或者插入力度过大而损坏座子。所述指示灯电路板5000用于指示光模块是否接入，并优选通过4组红绿蓝三色指示灯指示其工作状态。

综上所述，本例将不同的光模块接口集成在一块PCB板上，通过一个主控模块6006进行控制，给不同的光模块的写码需求提供了很好的硬件基础，不再需要频繁更换写码板，也不需要针对不同接口开发不同的写码板，提高了其通用性和使用效率，并降低了成本，体积小便于携带，写码过程还能够通过所述指示模块6005进行显示，简单明了；在此基础上，按照光模块的插入顺序切换至最先插入的光模块，且同一时刻只允许插入一个光模块，进而避免了总电流过大而损坏设备的问题；本例的通信接口统一，无需驱动，使得写码操作更加方便和高效，提高了生产效率。

本例优选将主电路板6000的PCBA安装在外壳2000内，使用防静电材料，接口入大小、位置根据各种模块的MSA协议设计，取代模块MSA协议要求铁质笼子或者散热装置，体积小便于携带，外观美观大方，各种LED指示状态，写码过程显示简单明了；装配好后的效果如图3所示，属于真正意义上的成品（写码装置），而不再是简单的一块PCBA。

本例使用USB TYPE C进行通信和供电，接入任意台式计算机或者笔记本计算机就可直接使用，无需驱动，使用USB HID（人体学输入设备），兼容任意WINDOWS操作系统。USBTYPE C提供高达3A的电流，因此可满足任意产品的电流需求，并含有过流保护系统。

USB HID自定义通信协议，由上位机软件和6006 MCU负责解析并发送或者接收数据，MCU根据接入模块的类型和接收到的模块的器件地址，决定对哪个模块通信，采取I²C还是MDIO方式进行通信。不用针对I²C和MDIO两种通信制作两种不同通信接口的写码板。且上位机软件开发使用本装置的USB通信自定义协议，可轻松开发写码用的上位机软件,无需第三方API，无需驱动，直接使用WINDOWS系统自带的HID.dll API开发，能够兼容WIN XP、WIN7、WIN8以及WIN10等操作系统。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种通用的有源光模块写码装置，其特征在于，包括：第一光模块、第二光模块、第三光模块、第四光模块、第五光模块、第六光模块、主控模块、I²C总线、MDIO总线和稳压供电模块，所述第一光模块、第二光模块和第三光模块通过同一条I²C总线连接至所述主控模块，所述主控模块与所述稳压供电模块相连接；所述第四光模块、第五光模块和第六光模块通过同一条MDIO总线连接至所述主控模块。

2.根据权利要求1所述的通用的有源光模块写码装置，其特征在于，还包括指示模块，所述指示模块与所述主控模块相连接。

3.根据权利要求2所述的通用的有源光模块写码装置，其特征在于，所述指示模块包括第一指示灯单元、第二指示灯单元和第三指示灯单元。

4.根据权利要求1所述的通用的有源光模块写码装置，其特征在于，还包括通信接口，所述主控模块通过通信接口连接至计算机。

5.根据权利要求4所述的通用的有源光模块写码装置，其特征在于，所述通信接口为USB TYPE C通信接口。

6.一种通用的有源光模块写码设备，其特征在于，包括了如权利要求1至5任意一项所述的通用的有源光模块写码装置，并包括前面板、外壳、中框、后盖和主电路板，所述通用的有源光模块写码装置集成于所述主电路板上，所述前面板和后盖分别设置于所述外壳的两侧，所述主电路板通过所述中框固定设置于所述外壳中。

7.根据权利要求6所述的通用的有源光模块写码设备，其特征在于，还包括指示灯电路板，所述指示灯电路板设置于所述前面板和外壳之间。

8.根据权利要求6所述的通用的有源光模块写码设备，其特征在于，所述中框上设置有接口限位部，所述接口限位部与所述主电路板上集成的光模块的位置相对应。