[发明专利]基于FPGA的机架式多路光开关

权利要求书

1.基于FPGA的机架式多路光开关，其特征在于，其包括：计算机系统、FPGA控制模块、I/O隔离模块、光切换模块、电源模块、显示模块、机架；

计算机系统：作为光路切换主控制器对FPGA控制模块进行控制；

FPGA控制模块：根据从计算机系统接收到的指令，输出控制信号到I/O隔离模块、来控制光切换模块的操作，实现对应光通道的切换；

I/O隔离模块:实现FPGA输出的离散控制信号到光切换模块的隔离和转换；

光切换模块:实现不同输入光路到不同输出光路的切换；

电源模块:实现整个系统的供电，支持对所有模块的供电；

显示模块:将当前光开关的切换状态显示在前面板LCD上；

机架：采用标准上架式机箱，将上述所有模块的安装和集成在机架上；

FPGA控制模块的控制和数据接收算法采用硬件描述语言编写，实现多路光开关与计算机系统的信息交互；FPGA控制模块与I/O隔离模块、光切换模块的控制端信号相连接，FPGA控制模块根据从计算机系统接收到的指令,输出控制信号到I/O隔离模块、来控制光切换模块的操作，实现对应光通道的切换；

1)FPGA控制模块通过总线与计算机系统连接，根据通信协议约定，计算机系统发指令给FPGA控制模块；

2)FPGA控制模块通过总线获取计算机系统发送的控制指令信息，并将该信号解析为控制输出信号，然后FPGA控制模块设置相应的I/O输出管脚的信号状态以控制光切换模块；

3)FPGA控制模块将控制指令信息转化为LCD显示数据，通过串行外部设备接口SPI将LCD显示数据发送给LCD，实现控制信息指令的实时显示；

4)还包括输入电路和输出电路，输入电路由I/O隔离模块电路构成；输出电路由FPGA控制模块控制输出电路和LCD液晶显示模组成；输入电路的输入端与FPGA控制模块控制输出电路的输出端相连，输入电路的输出端与光切换模块的数字输入通道连接。

2.根据权利要求1基于FPGA的机架式多路光开关，其特征在于，所述机箱采用标准19英寸上架式机箱，前面板为光纤法兰，通道信息切换LCD，后面板为通讯连接器和AC220V供电插座，机箱采用铝合金型材设计，表面拉丝工艺处理。

3.根据权利要求1基于FPGA的机架式多路光开关，其特征在于，所述FPGA控制模块的控制和数据接收算法采用Verilog HDL硬件描述语言编写。

4.根据权利要求1基于FPGA的机架式多路光开关，其特征在于，所述FPGA控制模块通过以太网或RS-485总线与计算机系统连接。

5.根据权利要求1基于FPGA的机架式多路光开关，其特征在于，所述光切换模块采用基于MEMS的光纤切换模块降低多路光开关的插入损耗，内部光纤切换模块通道连接采用熔接技术直接相连。