一种具有三种以太网传输端口的交换机的制作方法

本实用新型涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种具有三种以太网传输端口的交换机。

背景技术：

目前的交换机，其连接以太网的传输端口只具有单一的RJ45端口、单一的1*9焊接式光纤模块，或者单一的SFP模块。但是客户的需求是逐渐多元化的，可能在工程现场需要其中某一种甚至多种不同接口，因此现有的交换机由于端口的单一性无法满足客户的需要。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种具有三种以太网传输端口的交换机，该交换机将RJ-45端口、1*9光纤端口、SFP光纤端口三种网络端口集成于一体，使用中可以根据网络源的端口类型，选择上述三种端口中的一种来与网络进行通信，及时地满足了各种不同网络接口的需求；且兼容性强，节约了设备成本。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种具有三种以太网传输端口的交换机，包括RJ-45端口、1*9光纤端口、SFP光纤端口、第一电平匹配模块、第二电平匹配模块、第三电平匹配模块、PHY模块、网络主控模块、电源、电源稳压模块。RJ-45端口用于传输电信号；1*9光纤端口、SFP光纤端口用于光、电信号的转换及传输。RJ-45端口与第一电平匹配模块相连接；1*9光纤端口与第二电平匹配模块相连接；SFP光纤端口与第三电平匹配模块相连接。第一电平匹配模块、第二电平匹配模块、第三电平匹配模块分别与PHY模块相连接；PHY模块与网络主控模块相连接；网络主控模块经过网络滤波模块与终端设备进行数据传输。电源经过电源稳压模块分别与网络主控模块、1*9光纤端口、SFP光纤端口相连接。

进一步地，第一电平匹配模块包含电阻R30、R31、R32、R33、电容C30、C32。RJ-45端口的信号发送正极端子(TX+)依次经过电阻R30、电容C30接地，并且与PHY模块相连接。RJ-45端口的信号发送负极端子(TX-)依次经过电阻R31、电容C30接地，并且与PHY模块相连接。RJ-45端口的信号接收正极端子(RX+)依次经过电阻R32、电容C32接地，并且与PHY模块相连接。RJ-45端口的信号接收负极端子(RX-)依次经过电阻R33、电容C32接地，并且与PHY模块相连接。

进一步地，第二电平匹配模块包含电阻R51、R52、R53、R54、R59、R60、R61、R62、电容C50、R52。电源依次经过电阻R51、R59、电容C50接地；1*9光纤端口的信号接收正极端子(RD+)连接电阻R51与电阻R59的公共结点，并连接PHY模块。电源依次经过电阻R52、R60、电容C50接地；1*9光纤端口的信号接收负极端子(RD-)连接电阻R52与电阻R60的公共结点，并连接PHY模块。电源依次经过电阻R53、R61、电容C51接地；1*9光纤端口的信号发送负极端子(TD-)连接电阻R53与电阻R61的公共结点，并连接PHY模块。电源依次经过电阻R54、R62、电容C52接地；1*9光纤端口的信号发送正极端子(TD+)连接电阻R54与电阻R62的公共结点，并连接PHY模块。

进一步地，第三电平匹配模块包含电阻R71、C82、R73、R74、R79、R80、R81、R82、电容C80、C82。电源依次经过电阻R71、R79、电容C80接地；SFP光纤端口的信号接收正极端子(RD+)连接电阻R71与电阻R79的公共结点，并连接PHY模块。电源依次经过电阻R72、R80、电容C80接地；SFP光纤端口的信号接收负极端子(RD-)连接电阻R72与电阻R80的公共结点，并连接PHY模块。电源依次经过电阻R73、R81、电容C51接地；SFP光纤端口的信号发送负极端子(TD-)连接电阻R73与电阻R81的公共结点，并连接PHY模块。电源依次经过电阻R74、R82、电容C52接地；SFP光纤端口的信号发送正极端子(TD+)连接电阻R74与电阻R82的公共结点，并连接PHY模块。

进一步地，电源稳压模块包含电感L45、L46、电容C332、C333、C334、C335。电源输出的电源进入电源稳压模块后分两路传输：一路经过电感L45初次稳压滤波后，进一步经过电容C332进行稳压和电容C333滤波，滤波后的电源分别为1*9光纤端口的接收驱动端子(TVCC)、SFP光纤端口的接收驱动端子(VCC_TX)供电；另一路经过电感L46初次稳压滤波后，进一步经过电容C334进行稳压和电容C335滤波，滤波后的电源分别为1*9光纤端口的发送驱动端子(RVCC)、SFP光纤端口的发送驱动端子(VCC_RX)供电。

进一步地，还包括端口显示灯。端口显示灯与电源稳压模块连接，并与网络主控模块相连接。

进一步地，端口显示灯包含发光二极管LED1、LED2、电阻R237、R238。二极管LED1的阳极与电源相连接，阴极经过电阻R238与网络主控模块相连接。二极管LED2的阳极与电源相连接，阴极经过电阻R237接地。

本实用新型的有益效果：

该交换机将RJ-45端口、1*9光纤端口、SFP光纤端口三种网络端口集成于一体，使用中可以根据网络源的端口类型，选择上述三种端口中的一种来与网络进行通信，及时地满足了各种不同网络接口的需求；且兼容性强，节约了设备成本。

附图说明

图1为本实用新型的原理方框示意图。

图2为图1中网络主控模块的原理方框示意图。

图3为图1中RJ-45端口及第一电平匹配模块的电路原理图。

图4为图1中1*9光纤端口及第二电平匹配模块的电路原理图。

图5为图1中SFP光纤端口及第三电平匹配模块的电路原理图。

图6为图1中电源稳压模块的电路原理图。

图7为图1中端口显示灯的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，为本实用新型的原理方框示意图。一种具有三种以太网传输端口的交换机，包括RJ-45端口1、1*9光纤端口2、SFP光纤端口3、第一电平匹配模块4、第二电平匹配模块5、第三电平匹配模块6、PHY模块7、网络主控模块8、电源9、电源稳压模块10、端口显示灯11、网络滤波模块12。

RJ-45端口1用于传输电信号。1*9光纤端口2、SFP光纤端口3具有光电混合功能，用于光、电信号的转换及传输；且SFP光纤端口3可拔插，安装在SFP座子上。RJ-45端口1与第一电平匹配模块4相连接；1*9光纤端口2与第二电平匹配模块5相连接；SFP光纤端口3与第三电平匹配模块6相连接。第一电平匹配模块4、第二电平匹配模块5、第三电平匹配模块6分别与PHY模块7相连接。PHY模块7与网络主控模块8相连接，网络主控模块8经过网络滤波模块12与终端设备进行数据传输。电源9经过电源稳压模块10分别与网络主控模块8、1*9光纤端口2、SFP光纤端口3相连接。端口显示灯11与电源9滤波模块连接，并与网络主控模块8相连接。

RJ-45端口1通过电信号进行网络通信传输，第一电平匹配模块4对RJ-45端口1接收或发送的电信号进行调整，使电信号的电平保持稳定，以满足通信需求。1*9光纤端口2或SFP光纤端口3可进行光电转换，以光信号的形式与网络进行传输，以电信号的形式与网络主控模块8进行信息传输。第二电平匹配模块5、第三电平匹配模块6分别对1*9光纤端口2、SFP光纤端口3传输的电信号进行调整，使电信号的电平保持稳定。PHY模块7用于OSI协议中的物理层处理，定义了数据传输与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向网络主控模块8提供标准接口。网络主控模块8用于实现具有三种以太网传输端口的交换机的数据处理及转发。网络滤波模块12对网络主控模块8与交换机的下行终端设备的收发信号进行滤波，滤除噪声干扰。该具有三种以太网传输端口的交换机将RJ-45端口1、1*9光纤端口2、SFP光纤端口3三种协议端口集成于一体；使用中可以根据网络源的端口类型，选择上述三种端口中的一种来与网络进行通信，及时地满足了各种不同网络接口的需求；且兼容性强，节约了设备成本。

RJ-45端口1、1*9光纤端口2、SFP光纤端口3均为网络通信中常用的端口，其端口协议在此不再累述。

如图2所示，为网络主控模块8的原理方框示意图。网络主控模块8包含CPU核801、MAC单元802、DMA单元803。CPU核801有两组寄存器，一组用于用户数据的收发，对应DMA单元803；一组用户MIIM，用于用户对PHY模块进行配置。MAC单元802与PHY模块7之间通过MII接口相接；MAC单元802中有一组寄存器存储用户记录数据地址。DMA单元803参与网口数据的传输，用于数据的搬移，通过网络滤波模块12与与交换机的下行终端设备进行通信；CPU核801将数据的起始地址与长度告诉给DMA单元803，DMA单元803完成数据的搬移，以减轻CPU核801的负担。

如图3所示，为RJ-45端口1及第一电平匹配模块4的电路原理图。其中，第一电平匹配模块4包含电阻R30、R31、R32、R33、电容C30、C32。RJ-45端口1的信号发送正极端子(TX+)依次经过电阻R30、电容C30接地，并且与PHY模块7相连接。RJ-45端口1的信号发送负极端子(TX-)依次经过电阻R31、电容C30接地，并且与PHY模块7相连接。RJ-45端口1的信号接收正极端子(RX+)依次经过电阻R32、电容C32接地，并且与PHY模块7相连接。RJ-45端口1的信号接收负极端子(RX-)依次经过电阻R33、电容C32接地，并且与PHY模块7相连接。

电阻R30、R31、R32、R33的大小决定RJ-45端口1传输电信号电平的大小，根据需求，第一电平匹配模块4将RJ-45端口1的各信号接收、发送端子上传输的电信号的电平保持在工作所需的电平上。电容C30、C32用于滤波。

如图4所示，为1*9光纤端口2及第二电平匹配模块5的电路原理图。第二电平匹配模块5包含电阻R51、R52、R53、R54、R59、R60、R61、R62、电容C50、R52。电源9依次经过电阻R51、R59、电容C50接地；1*9光纤端口2的信号接收正极端子(RD+)连接电阻R51与电阻R59的公共结点，并连接PHY模块7。电源9依次经过电阻R52、R60、电容C50接地；1*9光纤端口2的信号接收负极端子(RD-)连接电阻R52与电阻R60的公共结点，并连接PHY模块7。电源9依次经过电阻R53、R61、电容C51接地；1*9光纤端口2的信号发送负极端子(TD-)连接电阻R53与电阻R61的公共结点，并连接PHY模块7。电源9依次经过电阻R54、R62、电容C52接地；1*9光纤端口2的信号发送正极端子(TD+)连接电阻R54与电阻R62的公共结点，并连接PHY模块7。

电源9输出3.3V的电压；电阻R51、R52、R53、R54起上拉作用，电阻R59、R60、R61、R62起下拉作用。1*9光纤端口2的各信号接收、发送端子上传输的电信号的电平通过上拉电阻及下拉电阻的钳制作用保持在工作所需的且稳定的电平上。

如图5所示，为SFP光纤端口3及第三电平匹配模块6的电路原理图。第三电平匹配模块6包含电阻R71、R72、R73、R74、R79、R80、R81、R82、电容C80、C82。电源9依次经过电阻R71、R79、电容C80接地；SFP光纤端口3的信号接收正极端子(RD+)连接电阻R71与电阻R79的公共结点，并连接PHY模块7。电源9依次经过电阻R72、R80、电容C80接地；SFP光纤端口3的信号接收负极端子(RD-)连接电阻R72与电阻R80的公共结点，并连接PHY模块7。电源9依次经过电阻R73、R81、电容C51接地；SFP光纤端口3的信号发送负极端子(TD-)连接电阻R73与电阻R81的公共结点，并连接PHY模块7。电源9依次经过电阻R74、R82、电容C52接地；SFP光纤端口3的信号发送正极端子(TD+)连接电阻R74与电阻R82的公共结点，并连接PHY模块7。第三电平匹配模块6用于稳定SFP光纤端口3各信号接收、发送端子上传输的电信号的电平，其原理与第二电平匹配模块5相同。

如图6所示，为电源稳压模块10的电路原理图。电源稳压模块10包含电感L45、L46、电容C332、C333、C334、C335。电源9输出的电源9进入电源稳压模块10后分两路传输：一路经过电感L45初次稳压滤波后，进一步经过电容C332进行稳压和电容C333滤波，滤波后的电源9分别为1*9光纤端口2的接收驱动端子(TVCC)、SFP光纤端口3的接收驱动端子(VCC_TX)供电。另一路经过电感L46初次稳压滤波后，进一步经过电容C334进行稳压和电容C335滤波，滤波后的电源9分别为1*9光纤端口2的发送驱动端子(RVCC)、SFP光纤端口3的发送驱动端子(VCC_RX)供电。

如图7所示，为端口显示灯11的电路原理图。端口显示灯11包含发光二极管LED1、LED2、电阻R237、R238。二极管LED1的阳极与电源9相连接，阴极经过电阻R238与网络主控模块8相连接。二极管LED2的阳极与电源9相连接，阴极经过电阻R237接地。发光二极管LED1为电源9显示灯。发光二极管LED2为光纤端口显示灯11，当RJ-45端口1、1*9光纤端口2、SFP光纤端口3某个端口与网络接通时，网络主控模块8将发光二极管LED2的阴极电平拉低，发光二极管LED2发光，提示RJ-45端口1、1*9光纤端口2、SFP光纤端口3有与网络连接；当具有三种以太网传输端口的交换机与网络有数据交换时，网络主控模块8发出脉冲信号使得发光二极管LED2闪烁。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其它改进和变化均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。