QSFP28到SFP28的端口并向下兼容QSFP+到SFP+端口转接设备及电路的制作方法

本发明涉及光通信中的光模块领域，尤其涉及一种qsfp28到sfp28的端口并向下兼容qsfp+到sfp+端口转接设备及电路。

背景技术：

目前对于高速qsfp28或者qsfp+通行往往是进行四路通信，但是也有进行单路通信的，以往都是通过光分路器或者demux进行分路，对于这种操作非常复杂，成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种交换机上用于qsfp28到sfp28的端口以及qsfp+到sfp+端口转接设备及电路，交换机上可以直接通过本端口转接设备，实现qsfp28与sfp28进行转换通信单路信号转换，同时向下兼容qsfp+与sfp+进行通信转换。

本发明是这样实现的：本发明提供一种用于qsfp28到sfp28的端口转接设备，包括解锁装置以及由底壳和上盖组成的壳体，所述底壳与上盖固定连接，所述电子设备固定在底壳与上盖之间，用于与从尾端插入转接设备中空内腔内的sfp28模块/sfp+模块电连接，所述上盖的尾部上卡接有锁扣钣金件，用于锁紧插入转接设备的sfp28模块/sfp+模块；所述壳体的外壁设有用于容纳解锁装置的滑槽，所述解锁装置滑动配合且限位在壳体外壁设有的滑槽中，所述解锁装置的侧壁设有用于使对应的qsfp28/qsfp+笼子弹片脱离端口转接设备弹起的解锁部，所述底壳上安装有弹簧，用于给解锁装置提供复位的力。解锁装置上下有底座和上盖的阻挡，左右分别在底座和上盖设有限位槽。

解锁装置包括相互连接的前端部和后端部，所述前端部具有两个平行的侧板以及固定在两个平行的侧板之间的底板，所述解锁装置前端部的左右侧板设有向上延伸的上凸起和向下延伸的下凸起，所述底壳设有与解锁装置左右侧板的下凸起对应的限位凹槽，所述上盖设有与解锁装置左右侧板的上凸起对应的限位凹槽，所述解锁装置左右侧板的下凸起伸入底壳对应的限位凹槽中，所述解锁装置前端部的左右侧板的上凸起伸入上盖对应的限位凹槽中，使解锁装置相对底壳、上盖在sfp28模块插入、脱离转接设备的方向具有一定的自由度；所述解锁装置前端部的左右侧板端头设有向外的折弯部，形成使对应的qsfp28笼子弹片脱离端口转接设备弹起的解锁部；所述底壳的下端面设有弹簧安装凹槽，弹簧安装凹槽内设有弹簧，所述解锁装置前端部的底板位于弹簧安装凹槽下方，支撑弹簧，所述解锁装置前端部的底板设有向上延伸的弹簧挡片，所述解锁装置前端部的底板上的弹簧挡片伸入底壳下端面的弹簧安装凹槽内，与弹簧安装凹槽内的弹簧一端接触，使弹簧给解锁装置提供复位的力。

所述解锁装置前端部的左右侧板分别对应与底壳的左右外壁接触，且限位在壳体的两侧外壁的滑槽中。

所述解锁装置的后端部为呈u型的拉手，所述拉手与解锁装置前端部的左右侧板固定连接；呈u型的拉手的两个端头分别设有连接板，两个连接板的端面设有插槽，所述解锁装置前端部的左右侧板分别插入u型拉手的两个端头的两个连接板的插槽中固定。

解锁装置前端部底板的长度小于侧板的长度。解锁装置前端部的两个平行的侧板前端设置向外的折弯部，用于解锁。解锁装置的前端部可以采用不锈钢材料制成，解锁装置的后端部可以采用尼龙材料制成。解锁装置的后端部成型在解锁装置的前端部上。

底壳、上盖可以采用锌合金材料制成。锁扣钣金件可以采用不锈钢材料制成。

所述锁扣钣金件的横截面呈u型，所述上盖尾部的左右外壁设有卡接凸台，所述锁扣钣金件的左右侧壁设有卡口，用于与上盖尾部设有的卡接凸台卡接配合。

所述底座与上盖的尾端卡接，底座与上盖的头端通过螺栓固定连接；底座、上盖的的头部分别设有对应的螺栓安装孔。

电子设备包括pcb板和特制mini连接器，pcb板包括金手指部分、上报信号转换电路、通信信号转换电路；mini连接器经过设计，高度低于一般值。所述pcb板、插入转接设备的sfp28模块分别插接在连接器的两端，形成电连接。

本发明使用本发明设计的qsfp28转接设备，使得常规sfp28模块能正常在qsfp28交换机上面进行单路转接通信使用，同时也可以使sfp+模块在qsfp+交换机上使用。

本发明提供一种用于qsfp28到sfp28的端口转接并向下兼容qsfp+到sfp+端口转接电路，包括sfp28接口和四通道qsfp28接口，四通道qsfp28接口中的其中一个通道的接收端口rxp、rxn与sfp28接口的接收端口rd+、rd-连接，sfp28接口的发送端口td+、td-与四通道qsfp28接口中的对应的其中一个通道的发送端口txp、txn连接，使四通道qsfp28接口中的其中一个通道与sfp28接口进行信号传输，达到qsfp28功能到sfp28功能的转接功能的转接并同时向下兼容qsfp+到sfp+转接，四通道qsfp28接口中其余的三个通道的接收端口不做信号传输，四通道qsfp28接口中其余的三个通道的发送端口不做信号传输。

本发明通过电路设计，使本发明的用于qsfp28到sfp28的端口转接设备在100g交换机上面进行使用，屏蔽其中四路中的三路(屏蔽的三路信道不能进行信号传输)，使得其中一路与sfp28模块进行信号传输，达到转接功能。通过芯片各个pin脚，实现qsfp28功能到sfp28功能的转接并同时向下兼容qsfp+到sfp+转接。

sfp28接口与四通道qsfp28接口之间设有上报信号转换电路，用于相关dom上报信号的转换，转换电路采用响应时间更加短的逻辑门芯片和mos管，使信号转换更加及时。sfp28接口的tx_fault管脚、rx_los管脚经过或门芯片与四通道qsfp28接口的intl管脚连接，当tx_fault信号、rx_los信号任意一个为高电平时，intl信号置高，实现中断信号的转换；四通道qsfp28接口的resetl管脚经过第一非门芯片与sfp28接口的tx_disable管脚连接，实现电平转变；四通道qsfp28接口的lpmode管脚经过第二非门芯片与sfp28接口的rs0管脚连接，实现电平转变；四通道qsfp28接口的lpmode管脚通过mos管与sfp28接口的rs1管脚连接，所述mos管的栅极与四通道qsfp28接口的lpmode管脚连接，所述mos管的源极接地，所述mos管的漏极分别与sfp28接口的rs1管脚、电阻r18的一端连接，电阻r18的另一端连接3.3v电压。

sfp28接口与四通道qsfp28接口之间设有通讯信号转换电路，通讯信号转换电路包括i2c模块，四通道qsfp28接口的scl管脚、sda管脚以及sfp28接口的scl管脚、sda管脚分别与i2c模块对应的管脚连接，实现i2c通讯的转换；四通道qsfp28接口的modsell管脚与i2c模块的使能信号端连接，使modsell信号作为使能信号，当它置1时，i2c信号才能通过。

本发明的转换设备能够兼容低速率的qsfp+到sfp+的端口转换。此转换设备的芯片u1,u2，能从i2c通讯中读取sfp28/sfp+模块中由sff-8472协议定义的a0h表字节12的eeprom信息，得到模块的传输速率，由此自动识别所插入的模块型号为sfp28还是sfp+，若信号为25gb/s的高速率模式，则以sfp28模式转换；若信号为10gb/s的低速率模式，则以sfp+模式转换。

所述四通道qsfp28接口其余的三个通道的正负接收端口之间连接电阻，使四通道qsfp28接口中其余的三个通道的接收端口不做信号传输，所述四通道qsfp28接口其余的三个通道的正负发送端口之间连接电阻，使四通道qsfp28接口中其余的三个通道的发送端口不做信号传输。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

采用本发明的端口转接设备，端口部分满足qsfp+及qsfp28协议要求，能与交换机连接；内部能够作为sfp28及sfp+的端口连接；锁扣钣金部分易组装；在转接设备中，需要解锁sfp28/sfp+的时候，对应的sfp28/sfp+拉环处留出足够空间，避免解锁时候手指与插入转接设备的sfp28/sfp+的拉环81冲突到，因此解锁装置需要在解锁操作的位置留出足够空间，能够在解锁sfp28及sfp+时，手指有尽量少的压迫感。

通过本发明的端口转接设备使得100g交换机接口上面能正常转接sfp28；并同时能通过i2c读取被转换的模块信息，从而自动适应传输速率，能够向下兼容qsfp+到sfp+转接的光模块并正常使用，对于年度成本节省在200万元人民币。

通过本专利的电路设计，使qsfp28转接器在qsfp28交换机上面引出一路供sfp28模块进行通信，另外三路进行信号屏蔽，从而达到qsfp28单一通道信号与sfp28转接，该设计拥有良好的可兼容性，同时可以实现qsfp28到sfp28的转换及qsfp+到sfp+的转换，使得常规sfp28模块能正常在qsfp28交换机上面进行单路转接通信使用，同时向下兼容qsfp+到sfp+转接。

附图说明

图1为本发明的用于qsfp28到sfp28的端口转接设备的外观示意图；

图2为本发明的用于qsfp28到sfp28的端口转接设备的内部结构示意图；

图3为本发明的用于qsfp28到sfp28的端口转接设备的底壳的结构示意图；

图4为本发明的用于qsfp28到sfp28的端口转接设备的上盖、锁扣钣金件的结构示意图；

图5为本发明的用于qsfp28到sfp28的端口转接设备的上盖、锁扣钣金件的安装示意图；

图6为本发明的用于qsfp28到sfp28的端口转接设备的解锁装置的结构示意图；

图7为本发明的用于qsfp28到sfp28的端口转接设备的电子设备的结构示意图；

图8为本发明的装配有sfp28模块的端口转接设备的底面结构示意图；

图9为本发明的装配有sfp28模块的端口转接设备的上面结构示意图；

图10为本发明的sfp28模块的结构示意图；

图11为图10的sfp28模块的背面示意图；

图12为qsfp28转sfp28并向下兼容qsfp+转sfp+转接设备金手指部分示意图；

图13为本发明的上报信号转换电路的电路图；

图14为本发明的通讯信号转换电路的电路图。

附图中，1为底壳，1-1为弹簧安装凹槽，2为上盖，2-1为卡接凸台，2-2为上盖的限位凹槽，3为锁扣钣金件，3-1为卡口，3-2为弹片，4为解锁装置，4-1为上凸起，4-2为下凸起，4-3为解锁部，4-4为弹簧挡片，4-5为u型杆，5为弹簧，6为pcb板，7为连接器，8为sfp28模块，81为拉环。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至图11，本发明提供一种用于qsfp28到sfp28的端口转接设备，包括解锁装置以及由底壳和上盖组成的壳体，所述底壳与上盖固定连接，使底壳与上盖之间形成用于安装电子设备以及外接的sfp28模块的中空内腔，所述电子设备固定在底壳与上盖之间，用于与从尾端插入转接设备中空内腔内的sfp28/sfp+模块电连接，所述上盖的尾部上卡接有锁扣钣金件，用于锁紧插入转接设备的sfp28/sfp+模块；所述壳体的外壁设有用于容纳解锁装置的滑槽，所述解锁装置滑动配合且限位在壳体外壁设有的滑槽中，所述解锁装置的侧壁设有用于使对应的qsfp28/qsfp+笼子弹片脱离端口转接设备弹起的解锁部，所述底壳上安装有弹簧，用于给解锁装置提供复位的力。

解锁装置包括相互连接的前端部和后端部，所述前端部具有两个平行的侧板以及固定在两个平行的侧板之间的底板，所述解锁装置前端部的左右侧板设有向上延伸的上凸起和向下延伸的下凸起，所述底壳设有与解锁装置左右侧板的下凸起对应的限位凹槽，所述上盖设有与解锁装置左右侧板的上凸起对应的限位凹槽，所述解锁装置左右侧板的下凸起伸入底壳对应的限位凹槽中，所述解锁装置前端部的左右侧板的上凸起伸入上盖对应的限位凹槽中，使解锁装置相对底壳、上盖在sfp28模块插入、脱离转接设备的方向具有一定的自由度；所述解锁装置前端部的左右侧板端头设有向外的折弯部，形成使对应的qsfp28笼子弹片脱离端口转接设备弹起的解锁部；所述底壳的下端面设有弹簧安装凹槽，弹簧安装凹槽内设有弹簧，所述解锁装置前端部的底板位于弹簧安装凹槽下方，支撑弹簧，所述解锁装置前端部的底板设有向上延伸的弹簧挡片，所述解锁装置前端部的底板上的弹簧挡片伸入底壳下端面的弹簧安装凹槽内，与弹簧安装凹槽内的弹簧一端接触，使弹簧给解锁装置提供复位的力。

所述解锁装置前端部的左右侧板分别对应与底壳的左右外壁接触，且限位在壳体的两侧外壁的滑槽中。

所述解锁装置的后端部为呈u型的拉手，所述拉手与解锁装置前端部的左右侧板固定连接；呈u型的拉手的两个端头分别设有连接板，两个连接板的端面设有插槽，所述解锁装置前端部的左右侧板分别插入u型拉手的两个端头的两个连接板的插槽中固定。

解锁装置前端部底板的长度小于侧板的长度。解锁装置前端部的两个平行的侧板前端设置向外的折弯部，用于解锁。解锁装置的前端部可以采用不锈钢材料制成，解锁装置的后端部可以采用尼龙材料制成。解锁装置的后端部成型在解锁装置的前端部上。

在转接设备中，需要解锁sfp28/sfp+的时候，对应的sfp28/sfp+拉环处留出足够空间，避免解锁时候手指与插入转接设备的sfp28/sfp+的拉环81冲突到，因此解锁装置需要在解锁操作的位置留出足够空间，即u型的中间空间，能够在解锁sfp28及sfp+时，手指有尽量少的压迫感。

底壳、上盖可以采用锌合金材料制成。锁扣钣金件可以采用不锈钢材料制成。

所述锁扣钣金件的横截面呈u型，所述上盖尾部的左右外壁设有卡接凸台，所述锁扣钣金件的左右侧壁设有卡口，用于与上盖尾部设有的卡接凸台卡接配合。所述锁扣钣金件设有弹片，弹片上设有卡口，用于与插入转接设备的sfp28模块的凸起配合，锁紧插入转接设备的sfp28模块。

所述底座与上盖的尾端卡接，底座与上盖的头端通过螺栓固定连接；底座、上盖的的头部分别设有对应的螺栓安装孔。

电子设备包括pcb板和连接器，所述pcb板、插入转接设备的sfp28模块分别插接在连接器的两端，形成电连接。

在具体的实施过程中，端口转接设备与外部sfp28/sfp+模块连接时，外部sfp28/sfp+模块插入端口转接设备后，端口转接设备尾部锁扣钣金件的弹片将外部sfp28/sfp+模块通过解锁件自动锁死。解锁时，拉动sfp28/sfp+模块拉环转动90°，推动解锁键(有弹簧顶住的)，解锁键有个斜角，慢慢顶起转换器上的钣金锁扣，锁扣钣金件弹片自动脱扣，实现解锁功能。

端口转接设备与外部qsfp28交换机接口连接时，端口转接设备插入交换机(对应的qsfp28笼子)时，笼子弹片扣入端口转接设备结构并卡合锁死。解锁时拉动端口转接设备的解锁装置，使笼子弹片脱离转接器弹起，实现解锁功能。

本发明使用本发明设计的qsfp28转接设备，使得常规sfp28模块能正常在qsfp28交换机上面进行单路转接通信使用，同时向下兼容qsfp+到sfp+转接。

参见图12至图14，本发明提供一种用于qsfp28到sfp28的端口转接设备的电路，包括sfp28接口(sfp28金手指)和四通道qsfp28接口(qsfp28金手指)，四通道qsfp28接口中的第一通道的接收端口rx1p、rx1n与sfp28接口的接收端口rd+、rd-连接，sfp28接口的发送端口td+、td-与四通道qsfp28接口中的第一通道的发送端口tx1p、tx1n连接，使四通道qsfp28接口中的第一通道与sfp28接口进行信号传输，实现qsfp28到sfp28的接口转接功能，并同时向下兼容qsfp+到sfp+转接，四通道qsfp28接口中其余的三个通道的接收端口不做信号传输，四通道qsfp28接口中其余的三个通道的发送端口不做信号传输。本发明qsfp28金手指部分只选用一个通道，其余通道用100ohm电阻连上，相当于没有使用。其余控制、指示信号正常连出。

本发明的所述四通道qsfp28接口其余的三个通道即第二通道、第三通道、第四通道的正负接收端口之间连接电阻，使四通道qsfp28接口中其余的三个通道的接收端口不做信号传输，所述四通道qsfp28接口其余的三个通道即第二通道、第三通道、第四通道的正负发送端口之间连接电阻，使四通道qsfp28接口中其余的三个通道的发送端口不做信号传输。本实施例的电阻可以采用100ohm电阻。

由于高速信号要同时满足4*25g与4*10g信号的传输要求，因此对于设计有较高的要求。对于qsfp28引出的那两路高速差分线td+/td-；rd+/rd-，在pcb设计中，使这两对信号线尽量远离其他器件，更好地保证了高速信号的完整性，其阻抗匹配的精度更高。连接器端口镀金，端口的电学性能更加优越。

本发明通过电路设计，利用nmos管的开关和驱动电路的设计，使sfp28与sfp+的dom相关上报能在同一电路板上兼容，在能正常读出sfp28的los、tx_fualt等信息的同时，也能读取10g的sfp+模块的los、tx_fualt等信息。

本发明通过电路设计，使本发明的用于qsfp2828到sfp28的端口转接设备在100g交换机上面进行使用，屏蔽其中四路中的三路(屏蔽的三路信道不能进行信号传输)，使得其中一路与sfp28模块进行信号传输，达到转接功能。通过芯片各个pin脚，实现qsfp28功能到sfp28功能的转接并同时向下兼容qsfp+到sfp+转接。

sfp28接口的tx_fault管脚、rx_los管脚经过或门芯片与四通道qsfp28接口的intl管脚连接，当tx_fault信号、rx_los信号任意一个为高电平时，intl信号置高，实现中断信号的转换。或门芯片采用7432芯片，当tx_fault、rx_los任意一个为高电平时，intl信号置高，实现中断信号的转换。

四通道qsfp28接口的resetl管脚经过第一非门芯片与sfp28接口的tx_disable管脚连接，实现电平转变；四通道qsfp28接口的lpmode管脚经过第二非门芯片与sfp28接口的rs0管脚连接，实现电平转变；四通道qsfp28接口的lpmode管脚通过mos管与sfp28接口的rs1管脚连接，所述mos管的栅极与四通道qsfp28接口的lpmode管脚连接，所述mos管的源极接地，所述mos管的漏极分别与sfp28接口的rs1管脚、电阻r18的一端连接，电阻r18的另一端连接3.3v电压。resetl信号经过一个非门转换为tx_disable信号。lpmode信号经过一个非门转换为rs0信号，转换为rs1信号时不需要电平转变，但为了保持时延的一致，经过了一个mos管。这样完成了速率选择信号的转换。

本实施例sfp28接口与四通道qsfp28接口之间设有通讯信号转换电路，通讯信号转换电路包括i2c模块u1和i2c模块u2，所用芯片为st24c02，i2c模块u1的a、b管脚分别对应与四通道qsfp28接口的scl管脚、sfp28接口的scl管脚连接，i2c模块u2的a、b管脚分别对应与四通道qsfp28接口的sda管脚、sfp28接口的sda管脚连接，实现i2c通讯的转换；四通道qsfp28接口的modsell管脚与i2c模块u1、i2c模块u2的使能信号端连接，modsell信号作为使能信号，当它置1时，i2c信号才能通过，否者不能。

由于sfp28与sfp+遵从相同的协议，为adapter实现向下兼容的功能提供了可能。如图14所示，此转换设备的芯片u1,u2，能从i2c通讯中读取sfp28/sfp+模块中由sff-8472协议定义的a0h表字节12的eeprom信息，得到模块的传输速率具体值，由此自动识别所插入的模块型号为sfp28还是sfp+。若信号为25gb/s的高速率模式，则以sfp28模式转换；若信号为10gb/s的低速率模式，则以sfp+模式转换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。