基于IP113S的网管型以太网光纤收发器的设计

论文摘要

随着信息化建设的飞速发展,作为光电介质转换的关键设备,光纤收发器越来越受到企业的重视,这样就对光纤收发器的传送能力提出了更高的要求,具体表现为,光纤收发器应该更加智能化,要支持链路状态故障转移、流量控制、端口自协商等功能。在网管功能方面,要求采用具有带内网管和OAM维护帧功能,这样就使管理者能够很容易的监测和管理远端光纤收发器,而且降低了网络维护的成本。此外网管还要具有带宽控制功能,可以通过它来限制接入链路的流量,这样就把流控做到了用户端。在这种背景下,提出了基于IP113S的网管型光纤收发器设计这一研究课题,主要研究内容如下:1.通过对IEEE802以太网标准和和网管型光纤收发器技术要求的研究,完成了光电介质转换芯片、光收发模块和电接口的选型;2.在仔细研究光电介质转换核心芯片功能和以太网光纤收发器工作原理、应用特点后,分别设计了光电介质转换芯片外围电路、光接口电路和电接口电路,并完成了原理图的设计。3.考虑到以太网光纤收发器电路属于高频电路(一般高于1MHz),电磁干扰是影响其性能的最重要的因素,对高频电子电路中电磁兼容性分析,找到了高速PCB布板中抑制EMI(电磁干扰)的方法,并完成了光纤收发器PCB(印刷电路电路板)的设计4.对光电介质转换芯片的串行管理接口(CPUIO和CPUC)读写时序图和相关芯片引脚进行了研究,实现了级联网管板对光纤收发器板的管理和相关的通信接口设计。5.设计了RS—485总线接口电路、485总线主从半双工通信协议和帧结构,实现了主控网管板对从控网管板的级联。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 光纤收发器与网络建设
• 1.2 光纤收发器的应用
• 1.3 光纤收发器的发展趋势
• 1.4 论文的主要研究内容
• 1.5 本章小结
• 第2章 网管型以太网光纤收发器的总体设计
• 2.1 设计的基本思路
• 2.2 元器件的选型
• 2.2.1 光电介质转换芯片的选型
• 2.2.2 光收发一体模块的选型
• 2.2.3 其它元器件的选型
• 2.3 电子线路图的设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 以太网光纤收发器的印刷电路板设计
• 3.1 印刷电路板概述
• 3.2 印刷电路板中的电磁干扰和电磁兼容性问题
• 3.2.1 电磁干扰和电磁兼容的基本概念
• 3.2.2 电磁干扰产生原因
• 3.2.3 电磁干扰控制
• 3.2.4 印刷电路板设计中的电磁干扰
• 3.3 以太网光纤收发器的印刷电路板设计方案
• 3.3.1 规划电路板
• 3.3.2 设置参数
• 3.3.3 装入网络表及元件封装
• 3.3.4 布局和布线
• 3.3.5 整体调整
• 3.3.6 设计输出
• 3.4 本章小结
• 第4章 以太网光纤收发器板的测试
• 4.1 主要技术指标的分析和测试方法
• 4.1.1 光接口指标
• 4.1.2 电接口指标
• 4.1.3 性能指标
• 4.2 测试的结果分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 以太网光纤收发器板的网管系统设计
• 5.1 光纤收发器网管系统总体设计
• 5.1.1 网管机架
• 5.1.2 主控网管板
• 5.1.3 级联网管板
• 5.1.4 光纤收发器板远程管理
• 5.2 通信接口设计
• 5.2.1 主控网管板与级联网管板的通信接口设计
• 5.2.2 级联网管板与光纤收发器板的通信接口设计
• 5.3 带有485总线的网管系统分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 今后的工作与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录2 主要英文缩写语对照表