[发明专利]一种用于本地环回测试的光模块

权利要求书

1.一种用于本地环回测试的光模块，其特征在于，所述光模块包括：根据预设协议封装的多个接口、衰减电路ATT、CDR模块、微控制单元MCU、多路控制开关、以及多个负载电阻；

其中，根据预设协议封装的多个接口用于与被测试的主机设备对应的接口相连接，其包括多个用于从主机设备接收数据包的输入信号接口，多个用于向主机设备发生数据包的输出信号接口，六个用于向光模块供电的电源接口，包括数据线SDA和时钟信号线SCL的I2C总线接口，以及多个状态控制及指示接口；每个输入信号接口和输出信号接口均设置为单通道25Gbps或50Gbps的速率可切换接口；输入信号接口经由衰减电路ATT连接至CDR模块；

MCU用于根据预设协议来设置光模块的初始化调制模式和功耗等级；MCU通过I2C总线接口与主机设备连接以接收来自主机设备的环回测试指令并发送诊断信息给主机设备，通过MDIO/MDC总线接口与CDR模块连接，并通过GPIO接口与多路控制开关连接；MCU进一步用于根据环回测试指令中的信息通过MDIO/MDC总线接口设置CDR模块中的寄存器来控制CDR模块采用PAM-4调制模式或者NRZ调制模式进行信号调制，并根据调制模式切换每个输入信号接口和输出信号接口的速率；

MCU进一步用于根据所确定的调制模式经由GPIO接口控制多路控制开关导通或断开多个负载电阻中的一个或多个来设置对应的负载功耗值以匹配预设协议相应的功耗等级，并经由MDIO/MDC总线接口控制CDR模块建立输入信号接口和输出信号接口之间的网络映射。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述衰减电路ATT包括8个π型衰减电路，其中的每一个由4个数字电阻器构成，通过不同数字电阻器的组合，来对信号进行不同等级的衰减。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述CDR模块包括依次连接的连续时间线性均衡器CTLE、CDR电路、以及前向纠错FEC中继电路；

CDR模块的输入端与输出端之间连接有多个AC耦合电容以滤除高频信号中的直流分量。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光模块进一步包括经由GPIO接口连接至MCU的温度传感器、电压采集电路、以及多个状态指示灯。

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述MCU用于通过温度传感器、电压采集电路周期地获取光模块的实时温度和供电电压，并判断温度和供电电压是否在光模块的工作要求范围内；当工作温度和工作电压均在正常范围内时，光模块正常工作，MCU控制状态指示灯显示正常工作信息；当模块工作温度或供电电压超过工作要求范围时，MCU控制状态指示灯显示告警信息，并通过MCU内部的控制开关切断电源接口所连接的电源，以保护被测的主机设备和光模块。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MCU进一步用于首先根据环回测试指令判断是否采用PAM-4调制模式，若主机设备指示采用PAM-4调制模式且与初始调制模式相同，则不切换调制模式；并进一步判断是否切换功耗等级；若主机设备指示提高或者降低功耗等级，则MCU通过GPIO接口控制多路控制开关导通或断开多个负载电阻中的一个或多个来设置对应的负载功耗值以匹配环回测试指令中的指示功耗等级；在不需进行功耗等级切换或者完成切换后，MCU经由MDIO/MDC总线接口控制CDR模块建立输入信号接口和输出信号接口之间的网络映射，并控制CDR模块在PAM-4调制模式的驱动下发送数据包。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述若主机设备指示采用NRZ调制模式且与初始调制模式不相同，则MCU通过MDIO/MDC总线接口选择CDR模块中相应的寄存器来将调制模式切换为NRZ调制模式；进一步地，MCU判断是否切换功耗等级；若主机设备指示提高或者降低功耗等级，则打开对应通道多路负载开关以匹配环回测试指令中的指示功耗等级；并建立输入信号接口和输出信号接口之间的网络映射，控制CDR模块即可在NRZ调制模式的驱动下发送数据包。