專利名稱：有控制芯片的塑料光纖墻面交換機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，是一種基于塑料光纖墻面交換技術(shù)的有控制芯片的塑料光纖墻面交換機。
背景技術(shù)：
隨著當今信息技術(shù)的高速化發(fā)展，光通信信息產(chǎn)業(yè)作為新興生產(chǎn)力的代表，其發(fā)展水平已成為衡量一個國家綜合國力的重要標準。以信息技術(shù)為代表的新技術(shù)革命的迅速發(fā)展，引起世界經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的加速調(diào)整。經(jīng)濟全球化、信息網(wǎng)絡(luò)化進程明顯加快，對后起的發(fā)展中國家既提出了挑戰(zhàn)，也提供了難得的歷史機遇。塑料光纖是一種采用透明聚合物材料制造的光波導纖維，具有易耦合、傳輸穩(wěn)定、 柔性好、安全可靠、維護方便、占用空間小以及抗電磁干擾能力強等優(yōu)點；與石英光纖比較， 通信用塑料光纖不用熔接、不用接頭、連接方便、價格低廉、可繞性好、柔韌性強、抗震性能突出、容易維護、布線方便；與銅五類線相比，耗能更少，成本更低，并可節(jié)省有限的銅資源， 符合國家“光進銅退”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。與石英光纖相比其信號衰減相對較大，塑料光纖作為優(yōu)異的短距離通信傳輸介質(zhì)，目前主要用于家庭、辦工室、工業(yè)控制、汽車、飛機、火車等各種短距離通信領(lǐng)域。特別是現(xiàn)在“三網(wǎng)融合”的光纖到戶等通信方式。通信用塑料光纖為解決最后100米的全光網(wǎng)絡(luò)提供了一種有力方案，將再次加快推進我國寬帶網(wǎng)絡(luò)和光纖到戶的發(fā)展速度。由于塑料光纖具有較大的直徑，便于塑料光纖與器件、光源、探測器等設(shè)備的連接，且成本較為低廉，這使得塑料光纖在短距離寬帶局域網(wǎng)中具有良好的優(yōu)勢。塑料光纖在家庭中只需進行有效的切割就能進行光傳輸，使得在家庭數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中具有良好的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的交換機只能放置于電源插座旁邊，既不美觀又占地方，這在很多應用場合限制了其應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服以上不足，提供一種安裝、使用方便、應用范圍廣、外形小巧美觀，占用空間面積小的可采用一條650nm雙芯塑料光纖作為通信傳輸介質(zhì)的墻面交換機。本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的本發(fā)明有控制芯片的塑料光纖墻面交換機，包括供電電路，與供電電路的直流電壓輸出端連接的濾波電路，有IP178CH控制芯片的控制芯片電路，分別與控制芯片電路連接的抗干擾電路、有25HM ζ晶振集成塊的晶振電路、有EDL300T集成電路的塑料光纖接口電路、分別有RJ45集成電路的第一、第二、第三網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路。上述的抗干擾電路中有分別裝在EDL300T集成電路及IP178CH控制芯片模擬電壓輸入端的磁珠L2、L3、L4。
上述的晶振電路中的25MHz晶振集成塊的腳X1、腳X1分別與IP178CH控制芯片的腳M、腳55連接。上述的塑料光纖接口電路中的EDL300T腳1、腳2、腳8、腳9、腳10分別與IP178CH 控制芯片的腳45、腳46、腳57、腳49、腳50連接。上述的第一網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路中RJ45集成電路腳1、腳3、腳6、腳8分別通過網(wǎng)絡(luò)變壓器PHULSE H1102與IP178CH控制芯片腳123、腳122、腳127、腳1 連接，腳9、腳 11輸入+3. 3V、RJ45集成電路腳10連接IP178CH控制芯片腳72，RJ45集成電路腳12連接 IP178CH控制芯片腳99，第二網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路中RJ45集成電路腳1、腳3、腳6、腳8分別通過網(wǎng)絡(luò)變壓器PHULSE H1102與IP178CH控制芯片腳6、腳7、腳2、腳3連接，RJ45集成電路腳9、腳11輸入+3. 3V，RJ45集成電路腳10連接IP178CH控制芯片腳71,RJ45集成電路腳12連接IP178CH控制芯片腳97，第三網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路中RJ45集成電路腳1、腳3、 腳6、腳8分別通過網(wǎng)絡(luò)變壓器PHULSE H1102與IP178CH控制芯片腳10、腳9、腳14、腳13 連接，RJ45集成電路腳9、腳11輸入+3. 3V，RJ45集成電路腳10連接IP178CH控制芯片腳 70，RJ45集成電路腳12連接IP178CH控制芯片腳96。本發(fā)明以IP178CH控制芯片為核心主控板，所構(gòu)成的三口墻面交換機；控制芯片 IP178CH分別具有以下控制和服務(wù)功能塊支持IK的MAC地址查找引擎、512K的數(shù)據(jù)包緩沖存儲器、支持IOMbps的自動極性、支持過濾器/向前特殊DA的選項、支持廣播風暴保護、 自動MDI-MDIX的選項、支持端口安全選項鎖定的第一個MAC地址、支持一個MII/RMII端口，在IOOMbps全雙工路由器的應用、VLAN、支持的CoS、支持SMART MAC功能、支持跨越樹協(xié)議、支持最大轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包長度1552/1536字節(jié)選項、支持8級帶寬控制、支持SCA。本發(fā)明是按照每一個數(shù)據(jù)幀中的MAC地址相對簡單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的。端口是通過借助網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀的MAC地址、邏輯地址或協(xié)議類型來確定虛擬網(wǎng)的從屬。當有一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點剛連接入網(wǎng)時，交換機端口還未分配，于是交換機通過讀取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的MAC動態(tài)地址將端口劃入某個虛擬網(wǎng)。這樣一旦網(wǎng)絡(luò)人員配置好后，用戶的計算機可以靈活地改變交換機的使用端口，而不會改變用戶的虛擬網(wǎng)絡(luò)的從屬性，而且如果網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)未定義的MAC地址，則需要向網(wǎng)絡(luò)管理人員報告。本發(fā)明的工作過程由IP178CH控制芯片內(nèi)部的地址信息、過濾和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、消除回路等階段(I)MAC地址表的學習本發(fā)明在工作中會根據(jù)了解到的每個端口相連接設(shè)備的MAC地址，并建立MAC地址與對應的端口形成映射關(guān)系，然后將其保存在交換機的MAC地址表中。在每個端口連接有設(shè)備的情況下，MAC地址都會有相應的映射關(guān)系。本發(fā)明采用的是直通轉(zhuǎn)發(fā)方式，允許交換機在檢測到數(shù)據(jù)幀中的目標地址時就開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。目標設(shè)備的地址(MAC地址)在數(shù)據(jù)幀中占用6個字節(jié)，即只需要接收到前 6個字節(jié)就開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，因而在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀之前并不作錯誤的校驗，而是在目的設(shè)備中進行校驗，如果收到的是錯誤的幀，則會丟棄該幀，并要求重傳。當交換機接收到一個數(shù)據(jù)幀時，它會在MAC地址表中查詢目標端口，如果找到了該端口(實際上是找到了目標社的MAC地址所對應的端口號)，便將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到該端口， 否則會將改數(shù)據(jù)幀排除發(fā)出該數(shù)據(jù)幀的源端口外的其他端口。
本發(fā)明中有一個MAC表，具有兩個主要的功能，一是跟蹤連接到交換機上的設(shè)備， 建立設(shè)備與交換機之間的對應關(guān)系；二是當接收到一個數(shù)據(jù)幀后，通過MAC地址表決定該數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到那個端口。對于新接入網(wǎng)絡(luò)中的交換機而言，其MAC地址表是空，應通過學習功能來填充MAC地址。應保證每個端口連接的設(shè)備至少發(fā)送一次數(shù)據(jù)幀到交換機，MAC地址表即完成建立。(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和過濾數(shù)據(jù)幀中包含有源設(shè)備的MAC地址和目標設(shè)備的MAC地址，交換機利用已經(jīng)建立好的MAC地址表快速發(fā)現(xiàn)目標設(shè)備，然后通過對應的端口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。(3)消除回路機制為防止從某個端口發(fā)出的數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸又回到源端口或其他端口的問題出現(xiàn)。為系統(tǒng)安全的考慮交換機設(shè)置成具有亢余鏈路的系統(tǒng)。(4)抗干擾設(shè)計在EDL300T集成電路及IP178CH控制芯片模擬電壓輸入端都加上磁珠(L2、L3、L4)， 通過磁珠(L2、L3、L4)以濾除電源中的高頻干擾，在電路板的TOP層和BOTTOM層都進行覆銅，并將所在覆銅接地。在網(wǎng)卡芯片和交換芯片的所有電源引腳上加上一個去耦電容。在本發(fā)明中，直接采用MORNSUN (LD03-10B03)輸入電壓為100 MOV交流電壓轉(zhuǎn)為3. 3V直流電壓。墻面交換機是組成家庭局域網(wǎng)的核心設(shè)備。本發(fā)明是一個具有外形小巧美觀，占用空間極小，安裝、使用方便，低價，應用范圍廣，高性能和高端口密集特點的交換產(chǎn)品。本發(fā)明具有一個塑料光纖接口電路和三個網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路，進一步擴展了塑料光纖的應用，當用戶需要建一個小型局域網(wǎng)絡(luò)時，只需在鋪設(shè)電纜線網(wǎng)絡(luò)時增加一條如650nm雙芯塑料光纖和一臺塑料光纖墻面交換機就能實現(xiàn)墻面網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換、視頻通話、網(wǎng)絡(luò)電視等功能的應用，對于后裝的用戶也比較方便，在原有的管道中穿入一條塑料光纖也能實現(xiàn)墻面交換機的應用。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。圖2為控制芯片電路原理圖。圖3為第一網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路原理圖。圖4為第二網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路原理圖。圖5為第三網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路原理圖。圖6為塑料光纖接口電路原理圖。圖7為電源供電電路圖。圖8為本發(fā)明的晶振電路圖。
具體實施例方式參見圖1 圖8，本實施例塑料光纖墻面交換機由供電電路，濾波電路，抗干擾電路，含25MHz晶振集成塊的晶振電路、有控制芯片IP178CH的控制芯片電路，有EDL300T集成電路的塑料光纖接口電路和分別有RJ45集成電路的第一、第二、第三網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路組成。參見圖7，供電電路包括100 MOV交流電壓轉(zhuǎn)為+3. 3V直流電壓電路。濾波電路分別連接在+3. 3V直流電壓的輸出端。參見圖2、圖6，抗干擾電路中有分別加在EDL300T集成電路及IP178CH控制芯片模擬電壓輸入端上的磁珠l2、L3、L4，通過磁珠L2、L3、L4以濾除電源中的高頻干擾，在電路板的TOP層和BOTTOM層都進行覆銅，并將所覆銅接地。在網(wǎng)卡芯片和交換芯片的所有電源引腳上加上一個去耦電容。參見圖2、圖8，晶振電路中25MHz集成塊腳\腳\分別與IP178CH控制芯片腳M 腳55連接。IP178CH控制芯片腳M輸出信號到25MHz晶振集成塊后路，輸出時鐘信號到 IP178CH控制芯片腳55。參見圖2、圖6，塑料光纖接口電路中EDL300T集成電路腳1通過電容C34連接 IP178CH控制芯片腳45，腳2通過電容C55連接IP178CH控制芯片腳46，腳3、5、7接地，腳4 和腳6接+3. 3V直流電壓，腳8接IP178CH控制芯片腳57，腳9通過電容C46連接IP178CH 控制芯片腳49，腳10通過電容C48連接IP178CH控制芯片腳50。參見圖2、圖3，第一網(wǎng)絡(luò)電纜接口中RJ45集成電路腳1連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳16，腳2連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳14，腳3連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳 11，腳4、5通過R27、R26、R25連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳10、15，腳6連接網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSE H1102 腳 9，腳 7、8 通過 R28、R26、R25 連接網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSEH1102 腳 10、15，腳 9、11 通過R22、RM接+3. 3V直流電壓。腳10、12連接1 17801控制芯片腳72、腳99。網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSE H1102 腳 1、3、6、8 連接 IP178CH 控制芯片腳 123、122、127、126。腳 2 通過 C36 接地，腳7通過C37接地。參見圖2、圖4，第二網(wǎng)絡(luò)電纜接口中RJ45集成電路腳1連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳16，腳2連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳14，腳3連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳 11，腳4、5通過R38、R36、R37連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳10、15，腳6連接網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSE H1102 腳 9，腳 7、8 通過 R35、R36、R37 連接網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSEH1102 腳 10、15，腳 9、11 通過R33、R;34接+3. 3V直流電壓。腳10、12連接IP178CH控制芯片腳71、腳97。網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳1、3、6、8連接IP178CH控制芯片腳6、7、2、3。腳2通過C41接地，腳7通過C42接地。參見圖2、圖5，第三網(wǎng)絡(luò)電纜接口中RJ45集成電路腳1連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳16，腳2連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳14，腳3連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳 11，腳4、5通過R48、R46、R47連接網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE Hl 102腳10、15，腳6連接網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSE H1102 腳 9，腳 7、8 通過 R45、R46、R47 連接網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSEH1102 腳 10、15，腳 9、11 通過R43、R44接+3. 3V直流電壓。腳10、12連接IP178CH控制芯片腳70、腳96。網(wǎng)絡(luò)變壓器PULSE H1102腳1、3、6、8連接IP178CH控制芯片腳10、9、14、13。腳2通過C49接地，腳 7通過C50接地。上述實施例是對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進一步的說明，但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于上述實施例。凡基于上述內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.有控制芯片的塑料光纖墻面交換機，其特征在于包括供電電路，與供電電路的直流電壓輸出端連接的濾波電路，有IP178CH控制芯片的控制芯片電路，分別與控制芯片電路連接的抗干擾電路、有25HMz晶振集成塊的晶振電路、有EDL300T集成電路的塑料光纖接口電路、分別有RJ45集成電路的第一、第二、第三網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路。
2.如權(quán)利要求1所述的有控制芯片的塑料光纖墻面交換機，其特征在于抗干擾電路中有分別裝在EDL300T集成電路及IP178CH控制芯片模擬電壓輸入端的磁珠L2、L3、L4。
3.如權(quán)利要求1或2所述的有控制芯片的塑料光纖墻面交換機，其特征在于晶振電路中的25MHz晶振集成塊的腳&、腳\分別與IP178CH控制芯片的腳M、腳55連接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的有控制芯片的塑料光纖墻面交換機，其特征在于塑料光纖接口電路中的EDL300T集成電路腳1、腳2、腳8、腳9、腳10分別與IP178CH控制芯片的腳 45、腳46、腳57、腳49、腳50連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的有控制芯片的塑料光纖墻面交換機，其特征在于第一網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路中RJ45集成電路腳1、腳3、腳6、腳8分別通過網(wǎng)絡(luò)變壓器PHULSE H1102與 IP178CH控制芯片腳123、腳122、腳127、腳126連接，RJ45集成電路腳10連接IP178CH控制芯片腳72，RJ45集成電路腳12連接IP178CH控制芯片腳99，第二網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路中 RJ45集成電路腳1、腳3、腳6、腳8分別通過網(wǎng)絡(luò)變壓器PHULSE Hl 102與IP178CH控制芯片腳6、腳7、腳2、腳3連接，RJ45集成電路腳10連接IP178CH控制芯片腳71，RJ45集成電路腳12連接IP178CH控制芯片腳97，第三網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路中RJ45集成電路腳1、腳3、腳 6、腳8分別通過網(wǎng)絡(luò)變壓器PHULSEH1102與IP178CH控制芯片腳10、腳9、腳14、腳13連接，RJ45集成電路腳10連接IP178CH控制芯片腳70，RJ45集成電路腳12連接IP178CH控制芯片腳96。
全文摘要
本發(fā)明有控制芯片的塑料光纖墻面交換機，包括供電電路，與供電電路的直流電壓輸出端連接的濾波電路，有IP178CH控制芯片的控制芯片電路，分別與控制芯片電路連接的抗干擾電路、有25HMz晶振集成塊的晶振電路、有EDL300T集成電路的塑料光纖接口電路、分別有RJ45集成電路的第一、第二、第三網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路。本發(fā)明安裝、使用方便、應用范圍廣、外形小巧美觀，占用空間極小。
文檔編號H04L12/04GK102377575SQ201110321968
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者儲九榮, 劉中一, 唐波, 宋昌林 申請人:四川匯源塑料光纖有限公司