本发明专利技术提供一种可用于超高速光网络信号接收系统的通用控制模块。包括：ARM模块，为主控模块，用于对超高速光网络信号接收系统中部分模块进行启动和监控；通过UART接口和MDIO接口实现与上位机的通信；FPGA模块，为扩展模块；通过硬件管脚和软件接口与专用DSP芯片和其他模块进行通信；通过SPI接口和自定义并口程序与ARM模块进行数据交换和通信；其中，通过SPI接口，ARM模块实现对专用DSP芯片的启动和监控；通过自定义并口，ARM模块实现对除专用DSP芯片外其他模块的启动和监控。本发明专利技术设计的通用控制模块可以适用各种专用DSP芯片，使控制模块具备更强的兼容性和可扩展性。模块具备更强的兼容性和可扩展性。模块具备更强的兼容性和可扩展性。
【技术实现步骤摘要】
一种可用于超高速光网络信号接收系统的通用控制模块
[0001]本专利技术涉及电子电路领域，具体涉及一种可用于超高速光网络信号接收系统的通用控制模块。
技术介绍
[0002]全球光纤传输系统是一个以密集波分复用(DWDM)、光交叉互联(OXC)以及光分叉复用(OADM)等技术组建的光传送网络(OTN)。超高速光网络信号接收系统是光传送网络中的核心组成部分。随着光纤通信技术的不断发展，越来越多的供应商向维护光传送网络的运营商提供了它们各自研发生产的专用DSP芯片，这给设计并维护以这些专用DSP芯片为核心的超高速光网络信号接收系统变得越来越困难。面对不断增长的专用DSP芯片种类，超高速光网络信号接收系统的控制模块必须具备更强的兼容性和可扩展性。
[0003]专用DSP芯片是超高速光网络信号接收系统的核心单元，而围绕专用DSP芯片所设计的控制模块是维持系统正常运行的关键。目前国内的控制模块往往只能用于某一种或者某一类专用DSP芯片，这给超高速光网络信号接收系统的研发和迭代带来了巨大的困难。
技术实现思路
[0004]基于此，为解决目前控制模块只能用于某一种或者某一类专用DSP芯片，如何使控制模块具备更强的兼容性和可扩展性的问题，本专利技术提供一种可用于超高速光网络信号接收系统的通用控制模块。
[0005]一种可用于超高速光网络信号接收系统的通用控制模块，包括：ARM模块，为主控模块；用于对超高速光网络信号接收系统中温度监测模块、数据储存模块、ICR模块进行启动和监控；通过UART接口和MDIO接口实现与上位机的通信；通过SPI接口和自定义并口与FPGA模块进行通信，完成指令传输和转换；
[0006]FPGA模块，为扩展模块；通过软件接口与电源管理模块、ITLA模块、光功率监测模块进行通信，通过硬件管脚实现与上位机的通信；通过硬件管脚和相应的软件接口与各种专用DSP芯片进行连接，并根据专用DSP芯片的型号对通信协议进行适应性修改和更新，以实现与各种专用DSP芯片的通信；通过SPI接口和自定义并口程序与ARM模块进行数据交换和通信；
[0007]其中，通过所述SPI接口，所述ARM模块实现对专用DSP芯片的启动和监控；通过所述自定义并口，所述ARM模块实现对除专用DSP芯片外其他模块的启动和监控。
[0008]在其中一个实施例中，所述ARM模块包括：
[0009]模数转换器ADC，连接温度监测模块的模拟输出，用于实时监测系统内部各个区域的温度；
[0010]数模转换器DAC，连接ICR模块的控制管脚，用于提供ICR的输出幅值控制信号和输出峰值包络检测参数；
[0011]SPI1接口，连接数据存储模块，用于给专用DSP芯片提供固件引导；
[0012]UART接口，外接FT234XD芯片，可直接连接上位机，用于调试；
[0013]MDIO接口；连接上位机，用于接收、处理和应答来自上位机的指令；
[0014]SPI接口，连接FPGA模块，实现对专用DSP芯片的启动和监控；
[0015]自定义并口，连接FPGA模块，实现对除专用DSP模块外其他模块的启动和监控。
[0016]在其中一个实施例中，所述FPGA模块包括：
[0017]SPI2接口、MDIO接口、MUXED BUS接口、硬件管脚，用于匹配各种专用DSP芯片，实现通信；
[0018]SPI3接口、I2C接口，用于实现与电源管理模块的通信；
[0019]SPI4接口，用于实现与光功率检测器件的通信；
[0020]GPIO接口，用于实现与上位机的通信；
[0021]标准RS232接口，配合专门设计的符合OIF标准的ITLA驱动程序以及冷启动程序，用于冷启动各种类型的ITLA；
[0022]SPI接口，连接ARM模块，用于完成传递指令；
[0023]内置自定义并口程序，用于处理和应答来自ARM模块的指令；
[0024]内置一个集成模数转换器ADC，并预留模拟输入管脚，用于额外的模数转换需求。
[0025]在其中一个实施例中，所述硬件管脚预留数为8根，所述模拟输入管脚的预留数为8根，所述的GPIO接口的预留数为6根。
[0026]在其中一个实施例中，所述自定义并口包括：
[0027]备份线；
[0028]读写线、功能线，为所述ARM模块至所述FPGA模块的单向传输；
[0029]数据线、触发线，均为所述ARM模块和所述FPGA模块的双向传输。
[0030]在其中一个实施例中，所述备份线为5根，所述数据线为8根，所述读写线、所述功能线、所述触发线分别为1根。
[0031]在其中一个实施例中，所述ARM模块采用ADI公司的ADuCM320芯片。
[0032]在其中一个实施例中，所述FPGA模块采用Intel公司的MAX10M16SAU169芯片。
[0033]在其中一个实施例中，所述数据线中的数据在所述触发线的下降沿变化，并在所述触发线的上升沿时被所述ARM模块或者所述FPGA模块采样；
[0034]当所述读写线为高电平时，所述ARM模块向所述数据线中写入数据，所述FPGA子模块从所述数据线中读取数据；
[0035]当所述读写线为低电平时，所述FPGA模块向所述数据线中写入数据，所述ARM子模块从所述数据线中读取数据；
[0036]当所述功能线为高电平时，所述数据线中传输的数据用于选择所述FPGA子模块中的各个驱动程序；
[0037]当所述功能线为低电平时，所述数据线中传输的是所述ARM子模块和所述FPGA子模块之间交互的数据。
[0038]在其中一个实施例中，所述ARM模块发送一个选择驱动程序的指令，所述FPGA模块通过所述自定义并口接收所述ARM模块发送的选择驱动程序的指令后唤醒自所述定义并口程序；
[0039]所述ARM模块通过自定义并口向所述FPGA模块发送指令，所述FPGA模块中的所述
自定义并口程序根据指令选择相应驱动程序；
[0040]所述FPGA模块根据所述ARM模块发送的寄存器地址以及所述读写线的状态选择从所述数据线读取数据或者向所述数据线写入数据；
[0041]所述寄存器读写成功后通过所述自定义并口向所述ARM子模块返回应答；
[0042]所述FPGA模块重新进入待机状态。
[0043]与现有技术相比，由于FPGA模块具有可定制、可重构、并行性、硬件管脚多等特点，非常适合执行各种逻辑性强的任务，通过SPI接口和自定义并口与ARM模块相连，将其作为ARM模块的扩展，相当于给ARM模块增加了更多的硬件管脚和接口，从而可以执行更多的任务。
[0044]各种专用DSP芯片所需接口和驱动程序有很大区别，为了适用各种专用DSP芯片，就须在FPGA模块内实现与各种专用DSP芯片相匹配的接口以及驱动程序，FPGA模块通过SPI2接口、MDIO接口、MUXED BUS接口以及硬件管本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可用于超高速光网络信号接收系统的通用控制模块，其特征在于，包括：ARM模块，为主控模块；用于对超高速光网络信号接收系统中温度监测模块、数据储存模块、ICR模块进行启动和监控；通过UART接口和MDIO接口实现与上位机的通信；通过SPI接口和自定义并口与FPGA模块进行通信，完成指令传输和转换；FPGA模块，为扩展模块；通过软件接口与电源管理模块、ITLA模块、光功率监测模块进行通信，通过硬件管脚实现与上位机的通信；通过硬件管脚和相应的软件接口与各种专用DSP芯片进行连接，并根据专用DSP芯片的型号对通信协议进行适应性修改和更新，以实现与各种专用DSP芯片的通信；通过SPI接口和自定义并口程序与ARM模块进行数据交换和通信；其中，通过所述SPI接口，所述ARM模块实现对专用DSP芯片的启动和监控；通过所述自定义并口，所述ARM模块实现对除专用DSP芯片外其他模块的启动和监控。2.根据权利要求1所述的一种可用于超高速光网络信号接收系统的通用控制模块，其特征在于，所述ARM模块包括：模数转换器ADC，连接温度监测模块的模拟输出，用于实时监测系统内部各个区域的温度；数模转换器DAC，连接ICR模块的控制管脚，用于提供ICR的输出幅值控制信号和输出峰值包络检测参数；SPI1接口，连接数据存储模块，用于给专用DSP芯片提供固件引导；UART接口，外接FT234XD芯片，可直接连接上位机，用于调试；MDIO接口；连接上位机，用于接收、处理和应答来自上位机的指令；SPI接口，连接FPGA模块，实现对专用DSP芯片的启动和监控；自定义并口，连接FPGA模块，实现对除专用DSP模块外其他模块的启动和监控。3.根据权利要求1所述的一种可用于超高速光网络信号接收系统的通用控制模块，其特征在于，所述FPGA模块包括：SPI2接口、MDIO接口、MUXED BUS接口、硬件管脚，用于匹配各种专用DSP芯片，实现通信；SPI3接口、I2C接口，用于实现与电源管理模块的通信；SPI4接口，用于实现与光功率检测器件的通信；GPIO接口，用于实现与上位机的通信；标准RS232接口，配合专门设计的符合OIF标准的ITLA驱动程序以及冷启动程序，用于冷启动各种类型的ITLA；SPI接口，连接ARM模块，用于完成传递指令；内置自定义并口程序，用于处理和应答来自ARM模块的指令；内置一个集成模数转换器ADC，并预留模拟输入管脚，用于额外的模数转换需求。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李龙卿，黄芝平，左震，周靖，曹志锋，丁勇，巴俊皓，李思达，赵勇杰，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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