CN210574125U - 一种网口状态指示电路及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种网口状态指示电路及系统，包括控制信号接口端、活动灯电路、滤波电路、整形放大电路以及连接灯电路；所述控制信号接口端的输出端与所述活动灯电路的输入端连接；所述控制信号接口端的输出端与所述滤波电路的输入端连接；所述滤波电路的输出端与所述整形放大电路的输入端连接；所述整形放大电路的输出端与所述连接灯电路的输入端连接。本实用新型通过滤波电路和整形放大电路的灵活应用，将活动灯电路引入到复位电路的输入端的技术手段，克服现有技术中存在芯片端口不足，无法实现网口的连接状态和活动状态的准确指示技术问题，实现了网口指示功能可以快速响应准确显示网络连接状态且减轻了主芯片的查询负担、优化了主程序架构设计。

Description

一种网口状态指示电路及系统

技术领域

本实用新型涉及领域网口指示灯技术领域，尤其是一种网口状态指示电路及系统。

背景技术

随着多媒体和网络通讯业务层面需求多样化日益发展，芯片要求支持的功能越来越多，芯片管脚的外围电路也应用地非常灵活，几乎把二次复用的功能全部利用起来，随着用户需求的多样化，芯片厂家需要开发出来的功能都要引出。

网口在使用过程中会采用连接灯和活动灯表示网络连接状态，但是由于部分芯片并没有保留活动灯的管脚，只能通过普通网口实现活动灯的连接却导致连接灯无法连接，也就是在普通的网口上只可以实现一颗闪烁灯，而无法对另外一颗连接灯实现相应的指示功能。为了实现指示功能的完整通常采用GPIO来驱动点亮，但是GPIO实现这个功能会导致CPU的查询负担大，为了保证良好的显示效果，CPU必须在很短的时间内对主芯片下挂接的PHY芯片进行查询，同时查询MAC状态寄存器状态值，但是这个时间必须足够快，否则当网线接入时，CPU来不及对模拟的GPIO进行操作，用户看到的现象是网线接入后活动灯已经亮起了，但是连接灯还没有及时点亮的滞后感。当网线被拔出时，由于查询时间未到或者高级优先级终端到来，导致连接灯和活动灯熄灭不同步，从而使连接灯或活动灯无法准确地显示网络连接和活动状态。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种网口状态指示电路及系统，能够准确、完整地指示网络连接和活动状态，同时节省芯片端口资源、减轻主控制芯片的查询负担。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型提供一种网口状态指示电路，包括控制信号接口端、活动灯电路、滤波电路、整形放大电路以及连接灯电路；所述控制信号接口端的输出端与所述活动灯电路的输入端连接；所述控制信号接口端的输出端与所述滤波电路的输入端连接；所述滤波电路的输出端与所述整形放大电路的输入端连接；所述整形放大电路的输出端与所述连接灯电路的输入端连接。

进一步地，所述滤波电路包括第三电阻以及第一电容，所述第三电阻的一端连接所述第一电容后接地，所述第三电阻的另一端连接电源，所述整形放大电路输入端电连接于所述第三电阻和所述第一电容之间。

进一步地，所述第三电阻和所述第一电容组成的RC时间常数为0.705s。

进一步地，所述整形放大电路为反相施密特触发器，所述反相施密特触发器采用芯片型号为74LVC07AD。

进一步地，所述活动灯和所述滤波电路之间连接有二极管，所述二极管的阳极与所述滤波电路的输出端连接，所述二极管的阴极与所述活动灯的输入端连接。

进一步地，所述二极管为肖特基二极管。

进一步地，所述活动灯电路包括第一发光二极管和第二电阻，所述第一发光二极管的一端和所述第二电阻的一端连接，所述第一发光二极管的另一端连接所述二极管的输出端，所述第二电阻的另一端连接电源。

进一步地，所述连接灯电路包括第二发光二极管和第一电阻，所述第二发光二极管的一端和所述第一电阻的一端连接，所述第二发光二极管的另一端连接所述整形放大电路的输出端，所述第一电阻的另一端连接电源。

一种网口状态指示电路系统，包括一种网口状态指示电路和控制芯片，所述控制信号接口端与所述控制芯片连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过滤波电路和整形放大电路的灵活应用，利用一个端口实现活动灯电路与连接灯电路的功能，克服现有技术中存在芯片端口不足，无法实现网口的连接状态和活动状态的准确指示技术问题，在节省芯片端口资源的同时，实现了网口指示功能可以快速响应准确显示网络连接状态，并且减轻了主芯片的查询负担、有利于主程序架构的优化设计。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路原理图；

图2是本实用新型实施例中滤波电路的零状态响应的响应曲线；

图3是本实用新型实施例中整形放大电路的响应曲线；

图4是本实用新型实施例中线缆未插入时第一发光二极管和第二发光二极管的波形图；

图5是本实用新型实施例中线缆接入瞬间第一发光二极管和第二发光二极管的波形图；

图6是本实用新型实施例中网络传输过程数据流量小时第一发光二极管和第二发光二极管的波形图；

图7是本实用新型实施例中网络传输过程数据流量大时第一发光二极管和第二发光二极管的波形图；

图8是本实用新型实施例中网线被拨出来时第一发光二极管和第二发光二极管的波形图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参照图1，图1是本实用新型实施例的电路原理图；一种网口状态指示系统，包括控制芯片50以及网口状态指示电路，网口指示电路包括控制信号接口端ACT#、活动灯电路20、滤波电路40、整形放大电路10以及连接灯电路30，控制信号接口端ACT#与控制芯片50连接，控制信号接口端ACT#的输出端与活动灯电路20的输入端连接，控制信号接口端ACT#的输出端与滤波电路40的输入端连接，滤波电路40的输出端与整形放大电路10的输入端连接，整形放大电路10的输出端与连接灯电路30连接。在控制芯片50连接控制信号接口端ACT#以输出控制信号以控制活动灯电路20启动，而活动灯电路20连接滤波电路40与整形放大电路10后与连接灯电路30连接，以实现采用一个端口即对活动灯电路20和连接灯电路30的连接与控制，不仅减轻了控制芯片50的查询负担，也优化了主程序架构设计，使得产品在指示功能上可以做出快速响应，从而准确地对网络连接状态做出指示。

本实用新型第一方面，在一个管脚上复用了活动灯功能和连接灯功能，实现高度归一化设计。并且不需要特殊的激活步骤或初始步骤，即可实现在需要激活相应功能时才把对应的管脚初始化所需要的功能，活动灯功能和连接灯功能。第二方面，由于采用一个管脚实现，控制芯片50无需控制多个端口进行活动灯和连接灯显示，简化了软件程序设计，减少控制芯片50的查询负担。

如图1所示，活动灯电路20包括第一发光二极管LED1(即活动灯)和第二电阻R2，第一发光二极管LED1的一端与第二电阻R2连接，第一发光二极管LED1的另一端连接二极管D和控制信号接口端ACT#的输出端，第二电阻R2的另一端连接电源。

活动灯电路20与滤波电路40之间连接有二极管D，二极管D的输入端与滤波电路40的输出端连接，二极管D的输出端与活动灯电路20的输入端连接。二极管D在本实施例采用肖特基二极管，二极管D将整形放大电路10和活动灯电路20进行隔离，确保新引入的电路不会对活动灯电路20产生影响。当网线接入时，会有IP地址获取和协商的ICMP广播包，活动灯电路20处于活动状态期间，会有从3.3V到0V的低脉冲在二极管D左侧管脚出现。这种电平跳变是网卡的基础指示功能。

滤波电路40包括第三电阻R3和第一电容C1，第三电阻R3的一端和第一电容C1的一端连接，第三电阻R3的另一端连接电源，第一电容C1的另一端接地，二极管D的输入端电连接于第三电阻R3和第一电容C1之间。第一电容C1和第三电阻R3组成一阶RC滤波电路，对二极管D右侧的负脉冲信号进行滤波延时，根据网口闪烁时间和测试采用图面中的电阻取值。且第一电容C1和第三电阻R3组成的RC时间常数为0.705s，通过第一电容C2和第三电阻R3组成的RC时间常数为0.705S，则在接入网线后连接灯电路和活动灯电路同步点亮，点亮延时不超过1秒钟，没有人眼观看的明显滞后感。在本实施中网口空闲时间高达0.5s，第三电阻R3的电阻值为150K，且第一电容C1的电容值为4.7uF，所以第三电阻R3和第一电容C1组成的时间常数为0.705s，可以保证稳定启动连接灯电路30还不受活动灯电路20影响。

整形放大电路10为反相施密特触发器且采用的芯片型号为74LVC07AD，反相施密特触发器的输入端连接第一电容C2和第三电阻R3之间，反相施密特触发器的输出端与连接灯电路30的输入端连接。如图1、图2、图3所示，通过第三电阻R3和第一电容C1组成RC充电电路，当反相施密特触发器的输入端经过上电后，3.3V电源经过第三电阻R3给第一电容C1充电，因为第一电容C1两端的电压不能突变，因此第一电容C1的电压会缓慢会逐渐地上升，当在本实施例中74LVC07AD芯片的输入端最小阈值电压为2.0V，也就是反相施密特触发器的输入端未达到2.0V前输出端输出的电压值保持在0V，只有当反相施密特触发器输入电压超过2.0V时，反相施密特触发器判定电压超过阈值就会瞬间输出和电源电压一样高的电平，在本实施例为3.3V。74LVC07AD芯片保持能力按照规格书查询出来是在28mA左右，也就是说采用74LVC07AD芯片对第三电阻R3和第一电容C1的阻容电压进行整形后，其输出高低电平的电流驱动能力可以达到30mA，输出高低的判定依据就是反相施密特触发器输入端的电平是否高于2.0V，这个28mA的电流驱动能力足可以驱动连接灯电路30。相当于利用74LVC07AD芯片对滤波电路40的电平缓慢上升特性进行整形放大后，实现连接灯电路30稳定。二极管D的输入端电连接于第三电阻R3和第一电容C1之间，且二极管D的输出端电连接活动灯电路20。而经过反相施密特触发器以及滤波电路40处理后的信号送入连接灯电路30中，从而在活动灯电路20中扩展出连接灯电路30，实现了不使用多个串口也能连接有连接灯电路30，节省串口且指示稳定。

如图1所示，连接灯电路30包括第二发光二极管LED(即连接灯)和第一电阻R1，第二发光二极管LED的一端和第一电阻R1的一端连接，第二发光二极管LED的另一端连接整形放大电路10的输出端，第一电阻R1的另一端连接电源。当网线接入时，会有IP地址获取和协商的ICMP广播包，网口活动灯也即第一发光二极管LED1在活动状态期间，会有从3.3V到0V的低脉冲在二极管D输出端出现，而这种电平的跳变也就是网卡的基础指示功能。

如图4所示，在线缆未插入时第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2均保持高电平，第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2处于熄灭状态。如图5所示，线缆接入瞬间，第一发光二极管LED1点亮，与此同时，第三电阻R3的下面管脚信号经过二极管D流向为低电平的第一发光二极管LED1，将第一发光二极管LED1经过反相施密特触发器整形放大后输出至第二发光二极管LED2，第二发光二极管LED2同步于第一发光二极管LED1点亮功能得以实现。如图6所示，在网络传输过程中数据流量小的时候第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2对应关系。可以看得出来，在数据流量比较少，第一发光二极管LED1不等间隙工作时第二发光二极管LED2也可以稳定工作。如图7所示，在网络传输过程中数据流量比较大的时候第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2对应关系。可以看得出来，在数据流量比较大，第一发光二极管LED1在等间隙工作时第二发光二极管LED2可以一直稳定工作。如图8所示，在网线被拔出后，第一发光二极管LED1灯随即熄灭，在历经90ms以后第二发光二极管LED2也变高而熄灭。90ms的延时对于肉眼来看，几乎是同步熄灭的。在点亮第一发光二极管LED1时是同步亮起来的，在熄灭时也只有0.1S不到的延时，在随机试生产的20套板卡中，每块板卡的延时性能一致性很好，极大的减轻了CPU的负担。有效降低了控制芯片50的查询负担，优化了程序架构设计，程序可以有更多的处理用户层面的业务量，快速指示状态更新改善了产品显示效果，增加产品的竞争力，促使产品运行更加稳定可靠。

本实施例的实施原理为：当网口线缆接入瞬间，第一发光二极管LED1点亮，第三电阻R3下面管脚信号经过二极管D流向为低电平的第一发光二极管LED1，第一发光二极管LED1的信号经整形放大电路10放大整形后输出至第二发光二极管LED，则第二发光二极管LED同步于第一发光二极管LED1点亮。当网线被拔处时，第一发光二极管LED1熄灭，而在90ms以后第二发光二极管LED熄灭，对于人眼而言相当于同步熄灭，从而使活动灯和连接灯亮灭几乎同步，从而活动灯电路20扩展出连接灯电路30，一方面，减少了控制芯片50对端口的查询负担，进而使活动灯点亮后连接灯点亮的时间差小于1秒钟，从而人眼看起来是同步点亮，当网线被拔出时，连接灯在活动灯熄灭后紧跟着熄灭，从而连接灯和活动灯点亮和熄灭同步，另一方面减轻了控制芯片50的负担，控制芯片50无需频繁查询寄存器的值做网口状态判断。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种网口状态指示电路，其特征在于，包括控制信号接口端、活动灯电路、滤波电路、整形放大电路以及连接灯电路；所述控制信号接口端的输出端与所述活动灯电路的输入端连接；所述控制信号接口端的输出端与所述滤波电路的输入端连接；所述滤波电路的输出端与所述整形放大电路的输入端连接；所述整形放大电路的输出端与所述连接灯电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种网口状态指示电路，其特征在于，所述滤波电路包括第三电阻以及第一电容，所述第三电阻的一端连接所述第一电容后接地，所述第三电阻的另一端连接电源，所述整形放大电路输入端电连接于所述第三电阻和所述第一电容之间。

3.根据权利要求2所述的一种网口状态指示电路，其特征在于，所述第三电阻和所述第一电容组成的RC回路对应的时间常数为0.705s。

4.根据权利要求1所述的一种网口状态指示电路，其特征在于，所述整形放大电路为反相施密特触发器，所述反相施密特触发器采用芯片型号为74LVC07AD。

5.根据权利要求1所述的一种网口状态指示电路，其特征在于，所述活动灯和所述滤波电路之间连接有二极管，所述二极管的阳极与所述滤波电路的输出端连接，所述二极管的阴极与所述活动灯的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种网口状态指示电路，其特征在于，所述二极管为肖特基二极管。

7.根据权利要求5所述的一种网口状态指示电路，其特征在于，所述活动灯电路包括第一发光二极管和第二电阻，所述第一发光二极管的一端和所述第二电阻的一端连接，所述第一发光二极管的另一端连接所述二极管的输出端，所述第二电阻的另一端连接电源。

8.根据权利要求1所述的一种网口状态指示电路，其特征在于，所述连接灯电路包括第二发光二极管和第一电阻，所述第二发光二极管的一端和所述第一电阻的一端连接，所述第二发光二极管的另一端连接所述整形放大电路的输出端，所述第一电阻的另一端连接电源。

9.一种网口状态指示电路系统，包括如权利要求1至8中任一项的一种网口状态指示电路和控制芯片，所述控制信号接口端与所述控制芯片连接。

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