批量讀取以太網(wǎng)卡光模塊中數(shù)字診斷信息的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種批量讀取以太網(wǎng)卡光模塊中數(shù)字診斷信息的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在一塊8端口 GE(Gigabit Ethernet，千兆以太網(wǎng))的上聯(lián)卡上，有8個(gè)光模塊，光模塊的設(shè)備地址是固定的，不可設(shè)，即8個(gè)光模塊擁有相同的I2C設(shè)備地址，，每個(gè)光模塊都通過(guò)一個(gè)1?接口和主控CPU通信。
[0003]光模塊有兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，第一塊存儲(chǔ)區(qū)的I2C設(shè)備地址是AOh，簡(jiǎn)稱(chēng)A0表格，第二塊存儲(chǔ)的I2C設(shè)備地址是A2h，簡(jiǎn)稱(chēng)A2表格。
[0004]A0表格存儲(chǔ)的主要是模塊的一些類(lèi)型信息，比如光模塊的封裝、發(fā)射波長(zhǎng)、傳輸距離、速率、廠(chǎng)家信息、模塊型號(hào)以及生產(chǎn)日期和序列號(hào)等。A0表格還有一些空白保留的字節(jié)，這些是留給生產(chǎn)廠(chǎng)家自定義使用以及后續(xù)協(xié)議增加新的功能使用的。
[0005]A2表格里面的第95至118字節(jié)中的內(nèi)容是光模塊的實(shí)時(shí)數(shù)字診斷信息，其中包括5個(gè)工作物理量:
[0006]1.工作電壓；
[0007]2.工作溫度；
[0008]3.激光器偏置電流；
[0009]4模塊發(fā)射光功率；
[0010]5.模塊接收光功率。
[0011]在工作過(guò)程中，CPU經(jīng)常要查詢(xún)這5個(gè)工作物理量來(lái)獲取光通信的實(shí)時(shí)信息。
[0012]在一塊8端口的GE上聯(lián)卡上，8個(gè)光模塊的1?設(shè)備地址都是AOh和A2h。CPU要想獲取光模塊的信息，需不同的I2C總線(xiàn)分別和8個(gè)光模塊通信。
[0013]目前讀取光模塊信息時(shí)，主要通過(guò)CPLD將CPU的I2C接口的串行時(shí)鐘線(xiàn)SCL的時(shí)鐘信號(hào)分為8個(gè)獨(dú)立的時(shí)鐘信號(hào)后分別送到8個(gè)光模塊，CPLD內(nèi)設(shè)8比特時(shí)鐘選通位寄存器，每個(gè)寄存器位對(duì)應(yīng)一個(gè)光模塊的時(shí)鐘選通信號(hào)，當(dāng)寄存器的選通位為‘1’時(shí)，相對(duì)應(yīng)的光模塊的時(shí)鐘信號(hào)選通，可對(duì)該光模塊進(jìn)行讀取操作；當(dāng)寄存器選通位為‘0’時(shí)，相對(duì)應(yīng)的光模塊的時(shí)鐘信號(hào)斷開(kāi)，不能對(duì)該光模塊進(jìn)行讀操作。
[0014]CPU通過(guò)高速并行總線(xiàn)來(lái)寫(xiě)CPLD的時(shí)鐘選通位寄存器，當(dāng)需要訪(fǎng)問(wèn)某個(gè)光模塊時(shí)，將相應(yīng)的時(shí)鐘選通位寫(xiě)‘1’，其它時(shí)鐘選通寄存器位寫(xiě)‘0’，通過(guò)I2C節(jié)后完成對(duì)這個(gè)光模塊的的操作。
[0015]由于1?總線(xiàn)是低速總線(xiàn)，速率是ΙΟΟΚΗζ和400KHz可選，即在1?器件支持的情況下，最高速率也只有400KHz，即一個(gè)時(shí)鐘周期為2.5uS0 一次I2C總線(xiàn)的操作時(shí)序約30個(gè)時(shí)鐘周期。
[0016]CPU讀光模塊的實(shí)時(shí)數(shù)字診斷信息時(shí)，不能直接地同時(shí)和8個(gè)光模塊通信，是輪流將每路光模塊的1?時(shí)鐘選通，分別讀出各光模塊數(shù)據(jù)的，系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)地獲取光模塊診斷信息以了解光模塊及光線(xiàn)路上的工作狀態(tài)，CPU需頻繁地操作I2C總線(xiàn)，占用了較多的CPU資源，系統(tǒng)工作效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明的目的是為解決目前CPU讀光模塊的實(shí)時(shí)數(shù)字診斷信息時(shí)，不能直接地同時(shí)和多個(gè)光模塊通信，而需輪流將每路光模塊的I2c時(shí)鐘選通，分別讀出各光模塊數(shù)據(jù)，需頻繁地操作I2C總線(xiàn)，占用了 CPU資源多，系統(tǒng)工作效率低下的技術(shù)問(wèn)題。
[0018]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，一方面，本發(fā)明提供一種批量讀取以太網(wǎng)卡光模塊中數(shù)字診斷信息的裝置，所述光模塊具有多個(gè)，其特征在于，所述裝置用于一次同時(shí)讀取各所述光模塊，包括CPU和CPLD，所述CPU具有I2C接口，所述I2C接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)連接到各所述光模塊的I/o端口，所述I2C接口的串行時(shí)鐘線(xiàn)連接到所述CPLD，所述CPLD適于將所述串行時(shí)鐘線(xiàn)上的串行時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換成多路并行時(shí)鐘信號(hào)，所述多路并行時(shí)鐘信號(hào)分別連接到各所述光模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端；所述CPLD適于選通各所述光模塊的時(shí)鐘信號(hào)并適于定位各所述光模塊的設(shè)備地址及光模塊的寄存器地址，所述CPU根據(jù)所述光模塊的設(shè)備地址及光模塊的寄存器地址同時(shí)讀取各所述光模塊寄存器中的數(shù)字診斷信息；
[0019]所述多路并行時(shí)鐘信號(hào)具有同步的寫(xiě)操作時(shí)序、異步的寫(xiě)操作應(yīng)答時(shí)序和異步的讀操作時(shí)序；所述寫(xiě)操作時(shí)序?yàn)樗鯟PLD向各所述光模塊傳送數(shù)據(jù)的時(shí)序，所述寫(xiě)操作應(yīng)答時(shí)序?yàn)楦魉龉饽K接收到數(shù)據(jù)后向所述CPU反饋應(yīng)答信號(hào)的時(shí)序，所述讀操作時(shí)序?yàn)樗鯟PU讀取各所述光模塊中寄存器數(shù)據(jù)的時(shí)序。
[0020]進(jìn)一步地，所述CPLD包含存儲(chǔ)有光模塊設(shè)備地址及操作碼的寄存器A、存儲(chǔ)有光模塊寄存器地址的寄存器組B、存儲(chǔ)有各光模塊時(shí)鐘信號(hào)選通位的寄存器C和光模塊并行時(shí)鐘生成模塊；
[0021 ] 所述寄存器A為8位，其中所述光模塊設(shè)備地址占據(jù)高7位，所述操作碼位于最低位，所述操作碼為讀寫(xiě)操作控制碼；所述寄存器A通過(guò)并行總線(xiàn)連接到所述CPU，所述CPU通過(guò)所述I2C接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)將所述寄存器A的數(shù)據(jù)發(fā)送至各所述光模塊；
[0022]所述寄存器組B包含多個(gè)寄存器Bn，各所述寄存器Bn分別存儲(chǔ)有不同光模塊寄存器的地址；所述光模塊寄存器中存儲(chǔ)有數(shù)字診斷信息；所述寄存器組B通過(guò)并行總線(xiàn)連接到所述CPU，所述CPU通過(guò)所述I2C接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)將所述寄存器組B的數(shù)據(jù)發(fā)送至各所述光模塊；
[0023]所述CPU通過(guò)并行總線(xiàn)將光模塊時(shí)鐘信號(hào)選通位寫(xiě)入所述寄存器C，所述I2C接口的串行時(shí)鐘線(xiàn)和所述寄存器C分別連接到所述光模塊并行時(shí)鐘生成模塊，所述光模塊并行時(shí)鐘生成模塊的并行時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接到各所述光模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端。
[0024]另一方面，本發(fā)明提供一種批量讀取以太網(wǎng)卡光模塊中數(shù)字診斷信息的方法，所述光模塊具有多個(gè)，所述方法用于一次同時(shí)讀取各所述光模塊，包括如下步驟:
[0025](1) CPU產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸啟動(dòng)信號(hào)；
[0026](2) CPLD通過(guò)所述CPU的I2C接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)向各所述光模塊同時(shí)傳送光模塊的設(shè)備地址和讀操作的操作碼，向各所述光模塊傳送光模塊的設(shè)備地址和讀操作的操作碼使用的時(shí)鐘信號(hào)具有同步的時(shí)序；
[0027](3)各所述光模塊成功接收所述光模塊的設(shè)備地址和讀操作的操作碼后向所述CPU反饋第一應(yīng)答信號(hào)，各所述光模塊向所述CPU反饋第一應(yīng)答信號(hào)使用的時(shí)鐘信號(hào)具有異步的時(shí)序；
[0028](4)所述CPLD通過(guò)所述CPU的I2C接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)向各所述光模塊同時(shí)傳送光模塊的寄存器地址，向各所述光模塊傳送光模塊的寄存器地址使用的時(shí)鐘信號(hào)具有同步的時(shí)序；
[0029](5)各所述光模塊成功接收所述光模塊的寄存器地址后向所述CPU反饋第二應(yīng)答信號(hào)，各所述光模塊向所述CPU反饋第二應(yīng)答信號(hào)使用的時(shí)鐘信號(hào)具有異步的時(shí)序；
[0030](6)各所述光模塊向所述CPU的I2C接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)傳送所述光模塊的寄存器中的數(shù)字診斷信息，各所述光模塊向所述CPU傳送所述數(shù)字診斷信息使用的時(shí)鐘信號(hào)具有異步的時(shí)序；
[0031](7)所述CPU成功接收所述數(shù)字診斷信息后向各所述光模塊反饋第三應(yīng)答信號(hào)；
[0032](8)所述CPU產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸停止信號(hào)，完成一次數(shù)據(jù)讀取。
[0033]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，所述CPU通過(guò)I2C接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA向各所述光模塊同時(shí)傳送七位設(shè)備地址“ 1010001”和一位讀操作的操作碼“ 1 ”。
[0034]進(jìn)一步地，所述步驟(3)中，各所述光模塊分別在各自時(shí)鐘的低電平期間，將低電平的所述第一應(yīng)答信號(hào)送到所述i2c接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)上。
[0035]進(jìn)一步地，所述步驟(5)中，各所述光模塊分別在各自時(shí)鐘的低電平期間，將低電平的所述第二應(yīng)答信號(hào)送到所述i2c接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)上。
[0036]進(jìn)一步地，所述步驟(6)中，各所述光模塊在各自時(shí)鐘信號(hào)的前8個(gè)低電平期間將一個(gè)字節(jié)的數(shù)字診斷信息送到所述CPU的I2C接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA上，在各自時(shí)鐘信號(hào)的第9個(gè)低電平期間，釋放所述數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA。
[0037]進(jìn)一步地，所述步驟(7)中，所述CPU通過(guò)拉低I2C接口的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA上的電平向各光模塊反饋所述第三應(yīng)答信號(hào)。
[0038]進(jìn)一步地，所述步驟⑶中，所述CPU在I2C接口的串行時(shí)鐘線(xiàn)SCL保持高電平期間，釋放串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA，使得串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA返回高電平，通過(guò)串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA發(fā)生正跳變產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸停止信號(hào)。
[0039]本發(fā)明利用多個(gè)光模塊的I2C設(shè)備地址相同的特點(diǎn)，通過(guò)CPLD中的光模塊并行時(shí)鐘生成模塊產(chǎn)生的1?串行時(shí)鐘時(shí)序，該時(shí)序能保證多個(gè)光模塊向同一 I2C串行數(shù)據(jù)線(xiàn)傳送數(shù)據(jù)的時(shí)候時(shí)序錯(cuò)開(kāi)，總線(xiàn)不沖突，實(shí)現(xiàn)批量一次同時(shí)讀取多個(gè)光模塊的數(shù)字診斷信息的