一种交换插件的制作方法

本实用新型属于一种插件，尤其涉及一种交换插件。

背景技术：

电子设备工作过程中，往往需要把多个设备或板卡连接在同一以太网网络下，方便各个设备或板卡之间的通讯和数据交互。一般情况下各个设备或者板卡之间进行通讯或数据交互时使用以太网交换机或其它多网口设备。现有交换机或多网口设备基本为独立产品，非插件，体积大，不易集成；且设备管理信息较少，无法实时监测工作状态及板载信息；同时现有的交换机扩展的以太网接口数量不足，无法满足需要；扩展的以太网接口速率较低，或者只有个别接口为千兆以太网接口。

技术实现要素：

本实用新型提供一种具备多路千兆以太网接口的交换插件，以解决现有技术存在的问题。

本实用新型采用以下技术方案：

一种交换插件，包括插件板卡，所述插件板卡上设置以太网交换模块，以太网交换模块的每路以太网交换接口均连接网络变压器，网络变压器通过eth接口连接外部设备；所述插件板上还设置处理器，处理器与以太网交换模块通过串口连接，以太网交换模块上连接移位输出芯片，移位输出芯片上连接led灯。

作为进一步的技术方案，所述变压器包括千兆单路网络变压器和千兆四路网络变压器。

作为进一步的技术方案，所述处理器通过smbus总线连接外部上位机。

作为进一步的技术方案，所述插件板卡上还设置有检测板卡温度、id的板载信息芯片。

作为进一步的技术方案，所述插件板卡上还设置有运行记录芯片和电源监测芯片，所述运行记录芯片和电源监测芯片连接处理器。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型的交换插件能够扩展出多路以太网接口，可以外接的板卡数量和种类数量更多。

（2）本实用新型的交换插件扩展的以太网接口均为千兆以太网接口，可兼容十兆、百兆以太网接口，并且传输速率更高。

（3）本实用新型的交换插件通过以太网交换模块扩展以太网接口，使插件的体积较小，便于集成。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提供一种交换插件，该交换插件包括插件板卡，插件板卡上设置有以太网交换模块、处理器、网络变压器、指示灯模块、温度芯片、运行记录芯片、电源监测芯片。

其中，处理器与以太网交换模块通过串口连接，以太网交换模块上连接移位输出芯片，移位输出芯片上连接led灯，led灯用于指示每路以太网交换接口的工作状态。

处理器通过smbus总线连接外部上位机，且处理器通过1-wire总线连接设置在板卡上的温度芯片，通过i²c总线连接设置在板卡上的运行记录芯片和电源监测芯片。

其中，上述处理器可以为cpu或其他控制中心，该处理器能够采集外部的信号，或者输出信号控制外部电路工作，也可以通过通信总线与外部模块通信，进行数据收发。cpu控制器通过串口与以太网交换模块进行通讯，可以获取各个以太网接口的连接和通讯等工作状态，同时也可以通过串口对各个以太网接口进行配置和管理。处理器通过smbus总线连接外部的上位机等设备，并通过smbus总线将板卡的监测信息传送出去，其中上位机等设备作为主机，处理器作为从机，cpu把板卡电压、电流、温度、运行记录、以太网接口状态等信息通过smbus总线实时发送给上位机，使上位机能实时掌握板卡的工作状态。

以太网交换模块可以扩展出多路千兆以太网接口，多路千兆以太网接口组成了一个以太网通讯网络，每路以太网接口均连接网络变压器，网络变压器通过eth接口连接外部设备，各以太网设备通过交换插件连接在同一以太网网络中。在以太网通讯网络中，各以太网设备之间可以进行通讯和数据交互。各厂家交换模块不同，扩展的接口数量也不同，如三旺以太网交换模块iem7128g可以扩展16路千兆以太网接口。

网络变压器包括千兆网络变压器，例如千兆单路网络变压器和千兆四路网络变压器，千兆单路网络变压器连接1路以太网接口，千兆四路网络变压器连接4路以太网接口，网络变压器能够实现以太网接口前后设备的电气隔离和保护功能，也可以增强以太网信号使传输距离更远。千兆单路网络变压器可以选择中山汉仁的hr682430e，千兆四路网络变压器可以选择中山汉仁的hr618801e。

指示灯模块包括移位输出芯片和与移位输出芯片连接的led灯，以太网交换模块扩展的每路以太网接口均通过指示灯模块的一个指示灯进行指示，即插件板卡的以太网交换模块能够实时采集各路以太网接口的通信速率、通信状态，并通过移位输出芯片控制指示灯的亮灭和闪烁表现出来。移位输出芯片能够依次输出各路以太网接口的接口状态给led灯进行显示。移位输出芯片可以选择philips的74hc164。led灯采用现有的led灯。

插件板卡上设置有多个信息监测模块，该信息监测模块至少包括板载供电电源监测、板载温度和id监测、板载运行记录监测和以太网接口状态监测，实现对插件工作状况的实时监测。

供电电源监测通过电源监测芯片实时监测板卡的工作电压、电流实现。监测电路由i²c总线实现，与i²c总线连接的电源监测芯片，可选择linear公司具备i²c总线接口的ltc2945、ltc2991等，cpu可通过i²c总线读取板卡电压、电流，实时监控板卡工作功率。

板载温度、id监测用于对板卡的电路板温度、硬件id序列号进行实时监测。监测电路由1-wire总线实现，用于获取信息并通过1-wire总线传输给处理器的温度芯片，可选择maxim公司具备1-wire总线接口的max31826芯片。cpu处理器可通过1-wire总线读取板卡的温度、id序列号，实时掌握板卡工作的环境温度。

板卡的运行记录监测主要指对板卡的工作运行时间和事件实时监测。监测电路由i²c总线实现，用于获取运行记录并通过i²c总线传输给处理器的运行记录芯片，可选择ds1683芯片，cpu可通过i²c总线读取板卡的运行记录，实时掌握板卡的总运行时间和事件等情况。

本实用新型中cpu通过串口与以太网交换模块通信，获取各以太网接口的连接和通讯等工作状态和各以太网接口的实时工作状态。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

技术特征：

1.一种交换插件，包括插件板卡，其特征在于：所述插件板卡上设置以太网交换模块，以太网交换模块的每路以太网交换接口均连接网络变压器，网络变压器通过eth接口连接外部设备；

所述插件板上还设置处理器，处理器与以太网交换模块通过串口连接，以太网交换模块上连接移位输出芯片，移位输出芯片上连接led灯。

2.根据权利要求1所述的一种交换插件，其特征在于：所述变压器包括千兆单路网络变压器和千兆四路网络变压器。

3.根据权利要求1所述的一种交换插件，其特征在于：所述处理器通过smbus总线连接外部上位机。

4.根据权利要求1所述的一种交换插件，其特征在于：所述插件板卡上还设置有检测板卡温度、id的板载信息芯片。

5.根据权利要求1所述的一种交换插件，其特征在于：所述插件板卡上还设置有运行记录芯片和电源监测芯片，所述运行记录芯片和电源监测芯片连接处理器。

技术总结
一种交换插件，包括插件板卡，所述插件板卡上设置以太网交换模块，以太网交换模块的每路以太网交换接口均连接网络变压器，网络变压器通过ETH接口连接外部设备；所述插件板上还设置处理器，处理器与以太网交换模块通过串口连接，以太网交换模块上连接移位输出芯片，移位输出芯片上连接LED灯。本实用新型的交换插件能够扩展出多路以太网接口，可以外接的板卡数量和种类数量更多。

技术研发人员：张路平;王灿;韩伟坤;杨清祥;丁洋
受保护的技术使用者：河南思维轨道交通技术研究院有限公司
技术研发日：2019.10.31
技术公布日：2020.05.08