具备c2调试模式和正常工作模式下切换操作的光模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及C8051F3XX系列单片机在SFP/SFP+中的应用，特别是C8051F3xx系列单片机的C2调试器串口在光模块应用的SFP/SFP+光模块。
【背景技术】
[0002]C8051F3xx系列单片机为美国silicon labs公司的产品，因其性能稳定，价格低廉，被广泛的应用在SFP/SFP+光模块产品中。C8051FXXX系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容。除了具有标准8051的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件。单片机中的外设或功能部件包括模拟多路选择器、可编程增益放大器、ADC、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器、SMBus/ I2C、UART, SP1、可编程计数器/定时器阵列(PCA)、定时器、数字I/O端口、电源监视器、看门狗定时器(WDT)和时钟振荡器等。C8051F3xx具有片内C2调试电路，通过C2接口并使用安装在最终应用系统中的器件就可以进行非侵入式、全速的在线系统调试。C8051F3XX系列单片机通过独有的C2调试器串口或称接口，利用C2调试器串口软件协议，可以通过主机对其进行编译、调试和firmware程序下载等操作。为实现调试或下载，不仅电气上需要正确连接，而且，上位机软件也要做正确连接设置，同时，C2调试器串口中的C2CK通常与单片机复位信号RST复用同一个管脚，C2调试器串口中的C2D通常与单片机普通I/O 口复用同一个接口。在C2模式下，两个管脚作为C2调试器串口的时钟信号管脚C2CK和数据信号管脚C2D，在正常模式下，这两个管脚则分别作为RST信号脚和普通I/O管脚。因此，C2模式下，需要将C2CK和C2D管脚信号引出来进行C2模式的操作；正常模式下，则需要将RST/C2CK管脚拉高，否则单片机将无法正常工作。但由于SFP/SFP+电器接口(SFI)没有定义C2调试器串口，因此，在SFP/SFP+光模块应用中存在以下问题:
[0003]1、传统的SFP/SFP+光模块采用C8051F3xx系列单片机时，通常在光模块电路板上做两个大焊盘或两个通孔，这两个大焊盘或通孔被分别定义为C2调试器串口的C2CK和C2D信号脚，再通过外部的工装夹具接触上这两个大焊盘或通孔，将C2调试器串口信号引出，完成firmware程序下载、单片机调试等工作。此方法对夹具设计要求较高，定位不准或接触不良则会出现通讯异常，导致生产良率低、稳定性不足，同时还会大量占用光模块电路板上的布板空间，另外组装好的光模块在需要重新下载firmware或调试程序的时候还需要将光模块外壳打开，操作上极不便利。
[0004]2、传统的SFP/SFP+光模块采用C8051F3xx系列单片机时，还会采用在光模块电路板内部设计两颗跳线电阻的方式，将SFI接口上多余的管脚(如多余的Vee脚，没有使用的RSO, RSl脚等)通过两颗跳线电阻与单片机的C2调试器串口连接，在利用特定的调试板将SFI上这个两个管脚引出，即可通过C2调试器串口进行firmware程序下载等操作。待操作完成后，需将两颗跳线电阻去掉，以满足正常的SFP/SFP+应用。此方法需要取两颗电阻，操作上比较麻烦，同样的，若存在维修或重新下载firmware的情况时，仍需打开光模块外壳，并需要焊接两颗电阻才能实现，操作上十分繁琐，工艺难度大。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种新型的C8051F3XX系列单片机在SFP/SFP+光模块应用时C2调试器串口的连接方法，可以更方便的使用C2调试器串口进行单片机程序下载和调试，同时通过简单的操作即可切换为正常的光模块应用，生产和维修更加便捷，有效的提高了采用该系列单片机的SFP/SFP+光模块的生产效率。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的:一种具备C2调试模式和正常工作模式下切换操作的光模块，包括C8051F3XX系列单片机芯片Ul具有片内C2调试器串口、SFP/SFP+光模块U2电气接口 SF1、SFP\SFP+光模块电路板以及连接C2调试器串口中RST/C2CK信号的跳线电阻，其特征在于:SFI接口上多余的管脚通过两颗跳线电阻与C2调试器串口连接，其中，RST/C2CK管脚与电气接口 SFI的第10脚Vee通过串联一颗阻值为O Ω的C2CK跳线电阻Rl连接，在RST/C2CK管脚与C2CK跳线电阻Rl之间并联有上拉电阻R2，C2调试器串口的C2D脚与电器接口 SFI的第4脚SDA连接。
[0007]本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果:
[0008]因C8051F3xx系列单片机的C2D接口通常与普通I/O 口复用同一个管脚，在正常应用中，C2D管脚可以作为一个普通的I/O 口。将C2D脚与SFP/SFP+光模块I2C总线的SDA信号线连接在一起，这样在firmware程序下载或单片机调试的时候，单片机此管脚作为C2调试器串口中的C2D信号管脚，在正常SFP/SFP+光模块应用时，此管脚作为普通I/O 口与I2C总线的SDA信号线连接，两种情况都不会有任何的影响和干扰。这样可节省一颗C2D的跳线电阻。
[0009]本实用新型在C2CK信号脚与Vee脚连接中串联一颗阻值为O Ω的跳线电阻。因C8051F3xx系列单片机的C2CK脚通常与RST (单片机复位信号输入)脚复用同一个管脚，在正常应用中，RST脚需要拉高至+3.3V高电平单片机才能正常工作。因此，在正常的SFP/SFP+光模块应用的时候，将跳线电阻去掉，将RST/C2CK脚与Vee信号脚断开，这样RST/C2CK脚的状态不受SFI接口第10脚Vee状态的影响，从而通过光模块内部的上拉电阻使RST/C2CK脚一直为高电平状态，即可满足正常的光模块应用。而SFI接口有多个Vee脚，因此即使第10脚的Vee脚断开处于悬空状态也不会影响光模块的正常使用。
[0010]本实用新型将单片机C2CK管脚通过跳线电阻与SFP/SFP+光模块SFI接口的第10脚一一Vee连接，将单片机的C2D管脚与光模块I2C总线的SDA信号脚直接连接，并将C2CK的跳线电阻设计在光模块电路板露出外壳的区域，这样使采用C8051F3XX系列单片机的SFP/SFP+光模块在装配好外壳的情况下，无需打开外壳并且只需取、焊一颗电阻就能实现光模块C2模式和正常模式的切换，操作简单方便，工艺难度低，产品良率高，节约了生产和维修时间，提升了生产效率。
[0011 ] 本实用新型将C2CK跳线电阻的位置设计在SFP/SFP+光模块电路板底部靠近金手指一侧刚好露出光模块外壳的位置，这样可以在光模块装配好外壳的情况下，对跳线电阻进行取或焊的操作。可实现不用打开光模块外壳的前