带数字诊断监控功能的sfp光收发模块设计与实现研究

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1、厦门大学硕士学位论文带数字诊断监控功能的SFP光收发模块设计与实现研究姓名：苏友章申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：刘舜奎;周剑扬20090501摘要光纤通信己经成为现代信息网络的主要传输手段之一，随着通信容量不断提高和通信网络越来越大，带来了通信链路管理工作日趋复杂的问题。光收发模块和光纤通信网络的技术发展是相辅相成的，这就迫切希望光收发模块具有智能化功能。带数字诊断监控(DDM)功能的光收发模块具有一定的智能化，能够为光纤通信系统提供一种简便的性能监测手段，提高通信管理的效率。本文在此背景下，对带数字诊断监控功能的小型封装可热插拔(SFP)光收发模块展开研究。深入研究了光模块原

2、理、数字诊断原理、光模块硬件设计、光模块底层软件设计、监测软件设计，给出了一种通用的带数字诊断功能的SFP光模块设计思路。本文在光模块的控制部分研究中，采用微控制单元(MCU)和存储单元代替传统的带数字诊断功能的控制芯片，具有可扩展性好、性价比高等优点。在五个模拟参量(工作电压、模块温度、偏置电流、发射光功率、接收光功率)的数据校准研究中，基于SFF．8472协议中正向的参数校准方式基础上，提出了一种逆向的新参数校准方式，逆向校准有利于测试人员进行参数校准，提高测试效率。在监测方式研究中，构思了一种光模块全自动测试系统的方案，与手动测试相比，可以提高监测效率。文中还研究了主模式和从模式的II

3、C通信、并口模拟IIC通信协议、温度自动补偿、A／D转换、FLASH编程、定点运算代替浮点运算、MCU代码优化等。实验验证表明，光模块满足SFF．8472协议和多源协议MSA要求，采用逆向的新参数校准方式，五个模拟量的校准误差满足指标要求。关键词：光收发模块；数字诊断；数据校准AbstractFiberCommunicationhasbecomeamainmeansoftransmission．Withtheimprovementofthecommunicationcapacityandcommunicationnetwork，thecommunicationlinkmanagementha

4、sbeenanincreasinglycomplicatedproblem．Themutualreinforcementofthetechnicaldevelopmentbetweentheopticaltransceivermoduleandthefibercommunicationnetworkhashastenedtheintelligencefunctionoftheopticaltransceivermodule．Withthedigitaldiagnosismonitorfunction，theopticaltransceivermoduleisofsomeintelligenc

5、e，andCanprovideasimplemeansofperformancemonitoringtoimprovetheefficiencyofcommunicationmanagement．Onbasisoftheabove，thepapermakesaresearchonthesmallformpluggable(SFP)opticaltransceivermodulewiththedigitaldiagnosismonitorfunction，anddoesadeepstudyofopticalmoduleprinciple，digitaldiagnosisprinciple，op

6、ticalmodulehardwaredesign，opticalmodulesunderlyingsoftwaredesign，andmonitorsoftwaredesign，givingacommondesignmeansoftheSFPopticalmodulewiththedigitaldiagnosticfunction．Inthepartofthestudyofopticalmodulecontrolling,thepaperemploysmicrocontrolunit(MCU)andmemoryunitwithagoodflexibilityandcost—effectiv

7、e，substitutingfortraditionalcontrolchipwiththedigitaldiagnosismonitorfunction．Italsoposesanewmethodofretrorsedatacalibrationinthestudyofdatacalibrationofthefiveanalogparameter(operatingvoltage，moduletempera