高速信号线连接端口间的直流电平检测电路,及包含该电路的系统和其制造和使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，特别是光通信装置硬件检测领域。更具体地说，本发明的实施例适用于利用端口为信号线检测可插接式模块与相应插槽间连接状态的电路及方法。
【背景技术】
[0002]目前，为了方便装配和拆卸，电学通信领域的可插接式模块与主板之间大量的采用了插槽接口设计。可插接式模块的接口都采用与插槽对应的插头，即所谓“金手指”设计。“金手指”指的是插槽插口的接触部分，其包括多个导电金属触片(特别是金)。这些触片触片排列和/或显示如手指状，所以叫“金手指”。“金手指”具有很高的导电性，用于通过与主板插口的插接将模块的内部电路与主板连接到一起。通常情况下为了确定模块与主板是否处于好的电连接，会设置一个专门检测插接口。专门的检测插接口用于通过主板上的电路检测该接口的电压状态，来判断可插接式模块是否已经插接到位。而在某些特殊情况下，模块上的到位检测接口可能会被其他功能占用，而变成高速信号接口。然而，用检测插接口的电压判断模块是否插接合适会在安装和使用模块时具有一些负面效果。。
[0003]这个问题在在将两个或两个以上相同功能模块集成到一个模块时，变得尤为突出。比如，在光通讯中，传统SFP模块中的Pin6管脚就是一个用于连接检测的管脚。当SFP与客户端主板插接到位时，客户端主板上的电路，就可以通过检测Pin6管脚的电压状态来确定硬件的插接情况。当在Pin6管脚检测到低电平时，就表明整个SFP功能模块插接到位，其硬件模块为可用状态。否则硬件不可用，需要重新插接。当将两个SFP集成为一个CSFP模块时，其CSFP外部的Pin6号管脚就变成了通道2的TD2-接口，功能为高速信号输入端口。在这种设置下，通过检测该口的电平状态来判断CSFP模块是否在客户端主板上插接到位就不再适用。而且，单通道CSFP模块没有原生的检测端口来实现模块热插拔。
[0004]此外，XFP模块包括能够实现模块热插拔的检测端口 MOD-ABS(当检测端口检测到的电压为低时，表示模块连接状态良好)。但是，随着近来模块应用的发展，MOD-ABS存在被占用的可能。因此，急需一种方法来实现该高速信号口的功能复用，使其在此端口既可以完成高速信号的传输，又可以实现硬件到位的检测功能。
[0005]本“技术背景”部分仅用于提供背景信息。“技术背景”的陈述并不意味着本“技术背景”部分的主旨向本发明承认了现有技术，并且本“技术背景”的任何部分，包括本技术背景”本身，都不能用于向本发明构成现有技术。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于克服现有技术中的缺陷，并为高速信号端口提供一种直流检测电路及复用功能，从而实现高速信号传输及采用部分或全部所述电路的硬件连接检测。为了达到此目的，本发明提供了与高速信号线连接的直流电平检测电路，所述检测电路包括第一电阻器，第二电阻器，低通滤波器，和信号检测端口。第一电阻的一端或终端接地，而另一端或终端与高速信号线的第一端口连接。第二电阻器的一端或终端连接直流电压源VCC，而另一端或终端连接高速信号线的第二端口。低通滤波器的一节点或终端与信号检测端口连接，而另一节点或终端与高速信号线的第二端口。高速信号线的第一及第二端口都可包括可插接式模块的相应或配套端口及模块接收装置中的插槽(比如，第一端口发送或接收由第二端口分别接收或发送的同一信号)。第二电阻的阻值大于或等于第一电阻器的5倍。本检测电路可应用于可插接式模块及相应插槽，用于检测插接式模块及插槽间的连接状态。
[0007]为了满足用于光收发器的一或多个多源协议(MSA)的标准，所述直流电压源电压(VCC)、第一电阻值和第二电阻值满足以下关系式:Vcc* [Rl/(R1+R2) ]〈0.8V和Rl*50/(Rl+50)>40。MSA标准中将〈0.8V的电压定义为低电位平(即，“低电平”)，而将>2V的电压定义为高电位平(即，“高电平”)，当电路连通后信号检测端口检测到的电压值V〈0.8V (其中V= Vcc*[Rl/(Rl+R2)])，即可满足 MSA 的标准。
[0008]所述低通滤波器包括串联的电容器和第三电阻器，其中电容器的第一电极接地，而第三电阻器的一终端与高速信号线的第二端口连接。为了检测低电平(比如，当高速信号线两端都接通时，来自第一电阻器的电平)，在这些端口的高速信号就必须过滤，防止对低电平信号检测产生负面或不利影响。
[0009]在某个实施例中，所述第一端口为可插接式模块的高速信号端口，而第二端口则是与可插接式模块的高速信号端口相应插槽的高速信号端口。将直流电压源(比如，VCC)与信号端口检测电路连接的最简便，可靠方法就是采用带插槽的主板。或者，所述第二端口可以是可插接式模块上的端口，而所述第一端口则在对应的插槽中。
[0010]此外，在某些实施例中，假如检测电路检测到电平为低时,表明可插接式模块的高速信号端口及相应插槽处于连接状态。在现有技术中，可插接式模块的专用检测端口电压为低电平时，定义为连接正常，所以这种检测电平状态的定义最符合现有技术的规范和本领域技术人员的使用习惯。在另一些实施例中，所述检测电路的信号检测端口可连接至可插接式模块和插槽之间的单端或差分信号线的独立高速信号输入端。
[0011 ]当将可插接式模块插入相应插槽时，可插接式模块的金手指也相应地与插槽中的电端头连接，这样可插接式模块的高速信号端口在相应插槽中连接到所述第一电阻器，第二电阻器，低通滤波器，和所述插槽中的信号检测端口。由于所述第一电阻器的阻值远大于所述第二电阻器的阻值，因此所述信号检测端口检测到的电压为低电压。这中情况表明可插接式模块与插槽间的连接是正常且到位的，而可插接式模块中硬件也是可用。相反的是，假如检测不到低电平，所述信号检测端口检测到的电压则被认为是高电平(比如，第二电阻器提供的直流电压)。这种情况表明可插接式模块与插槽间的连接有异常(比如，未连接或不起作用的)，且可插接式模块中硬件也不可用。
[0012]此外，所述可插接式模块可以是小型可插拔模块(比如，XFP模块，SFP模块，SFP+模块，CSFP模块，QSFP模块等)。本检测电路针对XFP模块MOD-ABS被占用的问题提供解决方案。而且，当所述可插接式模块为CSFP模块时，所述检测电路实现和/或允许CSFP高速端口复用(比如，端口具备双功能)。
[0013]另外，所述可插接式模块也可以是CSFP模块，用于实现(比如，包括)高速信号端口(比如，收端和/或发端)功能复用。本模块连接检测电路可不影响高速信号传输为单通道CSFP模块提供连接检测端口(比如，通过复用高速信号端口发端和/或收端)。所述CSFP模块还可以是双通道CSFP模块，用于在双通道CSFP高速端口检测连接状态，而不是双通道CSFP模块占用MOD-ABS管脚和/或端口(比如，与原生SFP标准接口类似或相同)失去模块连接状态检测端口。
[0014]在某些实施例中，所述CSFP高速端口可以是TD2-端口(比如，在双通道CSFP模块中)。当双通道CSFP实施例使用Pin6作为TD2-端口时，且Pin6对应原生SFP模块接口中MOD-ABS管脚和/或端口，复用双通道CSFP模块的TD2-端口可为双通道CSFP模块连接检测提供解决方案，保持在TD2-端口的高速信号传输不变，并实现与SFP模块插槽的兼容。但是，包括所述连接状态检测电路的CSFP高速信号端口可以是单或双通道CSFP模块的TD1-，TDl+, RD2-或RD2+端口。本连接状态检测电路适用于将不同高速信号线和/或端口的连接检测和信号传输功能复用。
[0015]在某个实施例中，所述第二电阻器的阻值大概为5 ΚΩ (比如，4.7 ΚΩ )，而所述第一电阻器的阻值大概为500 Ω(比如，511ΚΩ)。在其他的或不同实施例中，所述第三电阻器的阻值大概为10ΚΩ (比如，10 ΚΩ )，而电容器的电容值大概为0.1 yF(比如，0.1 yF)0
[0016]所述第二电阻器上的直流电压(比如，VCC)可以是3.3V或5V。3.3V或5V直流电源电压为现有技术的常规电压。当VCC等于另一值时(比如，大于等于2.5V小于5V)，如果高或低电平的阈值判断(比如，根据行业标准)能得到满足，就