一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括有依次連接的高速并串轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)編碼模塊、光發(fā)送模塊，還包括有依次連接的光接收模塊、數(shù)據(jù)解碼模塊、高速串并轉(zhuǎn)換模塊，高速并串轉(zhuǎn)換模塊的輸入數(shù)據(jù)與高速串并轉(zhuǎn)換模塊的輸出數(shù)據(jù)均為高速并行數(shù)據(jù)，光發(fā)送模塊與光接收模塊通訊連接。由于本發(fā)明的裝置具有很好的通用性，在各種高速數(shù)據(jù)傳輸電路中，就不需要單獨(dú)的設(shè)計(jì)光發(fā)送和光接收模塊，很方便的與各種高速處理電路連接，完成光電轉(zhuǎn)換功能，節(jié)約設(shè)計(jì)成本同時(shí)提高調(diào)試靈活性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，屬于高速光通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]科技的進(jìn)步推動(dòng)著高速信息處理技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)、科研探索、消費(fèi)電子等諸多領(lǐng)域中，高速信號(hào)處理傳輸?shù)膽?yīng)用與日俱增。同時(shí)，光纖傳輸由于具有較好的抗干擾性也得到了廣泛應(yīng)用。高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)送端，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)大多采用的并行輸出的形式，但是電光轉(zhuǎn)換過(guò)程需要的是高速串行數(shù)據(jù)，這就必須要有一個(gè)并行數(shù)據(jù)與串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。高速串行數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)編碼之后才能以光的形式發(fā)送出去。在光信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，往往需要將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)流的形式，這樣可以較好進(jìn)行編碼或是解碼，方便光纖傳輸。接收端則需要首先將光信號(hào)解碼進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換得出的信號(hào)為高速串行數(shù)據(jù)流，高速串行數(shù)據(jù)流必須要經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換才能還原出高速并行數(shù)據(jù)，再進(jìn)行后續(xù)數(shù)模轉(zhuǎn)換等處理。
[0003]傳統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸通信，發(fā)送端需要單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)電路，來(lái)完成并行數(shù)據(jù)到串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、高速串行數(shù)據(jù)的編碼以及電光轉(zhuǎn)換功能。在接收端同樣需要單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)電路來(lái)完成數(shù)據(jù)光電轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的解碼以及串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。兩種電路設(shè)計(jì)，增加設(shè)計(jì)成本的同時(shí)，無(wú)疑增加了調(diào)試的難度。
[0004]光發(fā)送與光接收這兩個(gè)過(guò)程是一個(gè)可逆的過(guò)程，完全可以將這兩個(gè)過(guò)程通過(guò)一個(gè)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣大大節(jié)約設(shè)計(jì)成本的同時(shí)更提高了調(diào)試的靈活性。在高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，光電轉(zhuǎn)換以及光收發(fā)功能是必不可少的，這樣的電路也具有很好的通用性。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置。
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于:包括有依次連接的高速并串轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)編碼模塊、光發(fā)送模塊，還包括有依次連接的光接收模塊、數(shù)據(jù)解碼模塊、高速串并轉(zhuǎn)換模塊，高速并串轉(zhuǎn)換模塊的輸入數(shù)據(jù)與高速串并轉(zhuǎn)換模塊的輸出數(shù)據(jù)均為高速并行數(shù)據(jù)，光發(fā)送模塊與光接收模塊通訊連接。
[0008]所述的一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于:包括有三種通信模式，分別為內(nèi)部通信、兩個(gè)裝置之間的高速單向通信以及高速雙向通信。
[0009]所述的一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于:所述的高速并行數(shù)據(jù)最高可以達(dá)到16位,高速并行數(shù)據(jù)的傳輸速率最高可以達(dá)到75MHz。
[0010]所述的一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于:該裝置可以通過(guò)多排插針與對(duì)應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換電路連接，具有很好的通用性。
[0011]本發(fā)明將光發(fā)送模塊與光接收模塊擬合為一個(gè)處理單元，高速光收發(fā)模塊AFBR53D5Z可以同時(shí)滿足光發(fā)送光接收的功能，并行數(shù)據(jù)與串行數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換也在一個(gè)處理單元中完成，同時(shí)設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的外圍電路來(lái)控制該裝置的工作模式以滿足不同的工作要求。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
由于本發(fā)明的裝置具有很好的通用性，在各種高速數(shù)據(jù)傳輸電路中，就不需要單獨(dú)的設(shè)計(jì)光發(fā)送和光接收模塊，節(jié)約設(shè)計(jì)成本同時(shí)提高調(diào)試靈活性。
[0013]本發(fā)明最高可以支持16位的并行數(shù)據(jù)處理，并行數(shù)據(jù)的傳輸速率最高可以達(dá)到75MHz,串行數(shù)據(jù)率最高可以達(dá)到1.5Gbps，較好的滿足的當(dāng)前大部分高速數(shù)據(jù)處理的要求。
[0014]本發(fā)明根據(jù)參考時(shí)鐘來(lái)檢驗(yàn)接收與發(fā)送的數(shù)據(jù)是否一致，判斷傳輸數(shù)據(jù)是否有效，同時(shí)在工作之前自行進(jìn)行內(nèi)部自校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽坑行А?br> 【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明裝置工作狀態(tài)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明裝置工作過(guò)程測(cè)試圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]如圖1，一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括有依次連接的高速并串轉(zhuǎn)換模塊1、數(shù)據(jù)編碼模塊2、光發(fā)送模塊3，還包括有依次連接的光接收模塊4、數(shù)據(jù)解碼模塊5、高速串并轉(zhuǎn)換模塊6，高速并串轉(zhuǎn)換模塊I的輸入數(shù)據(jù)與高速串并轉(zhuǎn)換模塊6的輸出數(shù)據(jù)均為高速并行數(shù)據(jù)7，光發(fā)送模塊3與光接收模塊4通訊連接。
[0019]高速并行數(shù)據(jù)7最高可以達(dá)到16位，高速并行數(shù)據(jù)7的傳輸速率最高可以達(dá)到75MHz ο
[0020]圖1是本發(fā)明裝置工作狀態(tài)示意圖。
[0021]本發(fā)明作為集成了光發(fā)送和接收的高速光電裝置，該裝置可以工作在三種不同的工作狀態(tài)。第一種是內(nèi)部通信工作狀態(tài)，在該狀態(tài)過(guò)程中，一個(gè)裝置內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端的有效連接。該狀態(tài)的作用主要是應(yīng)用與裝置的內(nèi)部同步檢測(cè)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0022]第二種是兩個(gè)裝置之間的單向傳輸狀態(tài)。由于該裝置同時(shí)具有收發(fā)功能，且具有很好的通用性?？梢院芎玫呐c各種數(shù)據(jù)處理電路組成發(fā)送端和接收端。通過(guò)對(duì)裝置進(jìn)行一定的參數(shù)設(shè)置。在發(fā)送端采用本裝置對(duì)高速并行數(shù)據(jù)處理后進(jìn)行發(fā)送。在接收端，接收光纖傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，本裝置還原出高速并行數(shù)據(jù)。
[0023]第三種是兩個(gè)裝置之間的雙向傳輸狀態(tài)。如圖1所示，裝置I的接收并行數(shù)據(jù)，并行數(shù)據(jù)在TLK1501芯片中進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過(guò)程中涉及到8B/10B編碼，高速串行數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)電光轉(zhuǎn)換通過(guò)光纖進(jìn)行發(fā)送。裝置2的接收端接收光纖傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，此時(shí)還原出的是高速串行數(shù)據(jù)流，然后再通過(guò)10B/8B解碼，還原出高速并行數(shù)據(jù)。裝置2的接收端還原出的高速并行數(shù)據(jù)與裝置I接收的并行數(shù)據(jù)一致，間隔時(shí)間控制在300ns以?xún)?nèi)，可以很好的滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆Ｔ谘b置I向裝置2傳輸?shù)耐瑫r(shí)，裝置2也可以同步的向裝置I發(fā)送數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)裝置I在還原裝置2接收的高速數(shù)據(jù)的同時(shí)，也可以同步接收外界發(fā)送的高速并行數(shù)據(jù)，處理后傳送給裝置2，裝置2接收外部高速并行數(shù)據(jù)的同時(shí)，也可以同步還原出裝置I接收的外部高速并行數(shù)據(jù)。這樣就形成了兩個(gè)裝置之間的相互通信，這兩個(gè)可逆過(guò)程相互獨(dú)立，互不干擾，可靠性強(qiáng)。
[0024]本發(fā)明接收或發(fā)送的并行數(shù)據(jù)最高可以支持16位，不足位由外圍電路自行高位補(bǔ)零。具有很高的數(shù)據(jù)擴(kuò)展功能。在接收并行數(shù)據(jù)的同時(shí)，發(fā)送端需要接收一個(gè)同步時(shí)鐘，該時(shí)鐘與高速并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步，可以由主板提供，也可以由外圍電路自行產(chǎn)生，在并串轉(zhuǎn)換過(guò)程中，內(nèi)部自行對(duì)同步時(shí)鐘進(jìn)行20倍頻，從而產(chǎn)生高速串行數(shù)據(jù)流。在接收端,經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換后，可以自行恢復(fù)出發(fā)送端的同步時(shí)鐘，利用該時(shí)鐘恢復(fù)出高速并行數(shù)據(jù)流。
[0025]接收端恢復(fù)出來(lái)的時(shí)鐘與發(fā)送端的發(fā)送時(shí)鐘一致，這也是判斷數(shù)據(jù)有效的方式。發(fā)送時(shí)鐘最高可以達(dá)到75MHz。
[0026]本發(fā)明中光纖通信接頭為SC型，在使用62.5/125多模光纖的情況下，它可以達(dá)到的最大傳輸距離為220米。
[0027]圖2是本發(fā)明裝置工作過(guò)程測(cè)試圖。
[0028]圖2是兩個(gè)裝置在單向傳送過(guò)程中，針對(duì)有效位12位的高速并行數(shù)據(jù)，發(fā)送時(shí)鐘30MHZ,選取次高位的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，其中黃色為裝置I發(fā)送端次高位數(shù)據(jù)，綠色為裝置2接收端接收數(shù)據(jù)，時(shí)間間隔僅為300ns，光纖長(zhǎng)度30米。這樣的時(shí)間間隔可以較好的滿足大部分高速光電應(yīng)用的場(chǎng)合。
【權(quán)利要求】
1.一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于:包括有依次連接的高速并串轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)編碼模塊、光發(fā)送模塊，還包括有依次連接的光接收模塊、數(shù)據(jù)解碼模塊、高速串并轉(zhuǎn)換模塊，高速并串轉(zhuǎn)換模塊的輸入數(shù)據(jù)與高速串并轉(zhuǎn)換模塊的輸出數(shù)據(jù)均為高速并行數(shù)據(jù)，光發(fā)送模塊與光接收模塊通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于:包括有三種通信模式，分別為內(nèi)部通信、兩個(gè)裝置之間的高速單向通信以及高速雙向通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于:所述的高速并行數(shù)據(jù)最高可以達(dá)到16位，高速并行數(shù)據(jù)的傳輸速率最高可以達(dá)到 75MHz ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時(shí)具備光收發(fā)功能的通用型高速數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于:該裝置可以通過(guò)多排插針與對(duì)應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換電路連接。
【文檔編號(hào)】H04B10/40GK103580755SQ201310455867
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】朱梁, 單家方, 徐照, 唐杰, 徐偉業(yè), 彭承堯, 尚家宇, 汪潮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所