專利名稱：有控制芯片的塑料光纖墻面交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光網(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(jī)。
背景技術(shù)：
隨著當(dāng)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(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。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(jì)結(jié)構(gòu)的加速調(diào)整。經(jīng)濟(jì)全球化、信息網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程明顯加快，對(duì)后起的發(fā)展中國(guó)家既提出了挑戰(zhàn)，也提供了難得的歷史機(jī)遇。塑料光纖是一種采用透明聚合物材料制造的光波導(dǎo)纖維，具有易耦合、傳輸穩(wěn)定、 柔性好、安全可靠、維護(hù)方便、占用空間小以及抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；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(jià)格低廉、可繞性好、柔韌性強(qiáng)、抗震性能突出、容易維護(hù)、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(guó)家“光進(jìn)銅退”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。與石英光纖相比其信號(hào)衰減相對(duì)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(jī)、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(jìn)我國(guó)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(cè)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(shì)。塑料光纖在家庭中只需進(jìn)行有效的切割就能進(jìn)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(shì)。傳統(tǒng)的交換機(jī)只能放置于電源插座旁邊，既不美觀又占地方，這在很多應(yīng)用場(chǎng)合限制了其應(yīng)用
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種安裝、使用方便、應(yīng)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(jī)。本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型有控制芯片的塑料光纖墻面交換機(jī)，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L(zhǎng)2、L3、L4。[0010]上述的晶振電路中的25MHz晶振集成塊的腳X1、腳分別與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(guò)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(guò)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(guò)網(wǎng)絡(luò)變壓器PHULSE Hl 102與I P178CH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。本實(shí)用新型以IP178CH控制芯片為核心主控板，所構(gòu)成的三口墻面交換機(jī)；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(chǔ)器、支持IOMbps的自動(dòng)極性、支持過(guò)濾器/向前特殊DA的選項(xiàng)、支持廣播風(fēng)暴保護(hù)、自動(dòng)MDI-MDIX的選項(xiàng)、支持端口安全選項(xiàng)鎖定的第一個(gè)MAC地址、支持一個(gè)MII/RMII 端口，在IOOMbps全雙工路由器的應(yīng)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(zhǎng)度1552/1536字節(jié)選項(xiàng)、支持8級(jí)帶寬控制、支持SCA。本實(shí)用新型是按照每一個(gè)數(shù)據(jù)幀中的MAC地址相對(duì)簡(jiǎn)單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的。端口是通過(guò)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(lái)確定虛擬網(wǎng)的從屬。當(dāng)有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)剛連接入網(wǎng)時(shí)，交換機(jī)端口還未分配，于是交換機(jī)通過(guò)讀取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的MAC動(dòng)態(tài)地址將端口劃入某個(gè)虛擬網(wǎng)。這樣一旦網(wǎng)絡(luò)人員配置好后，用戶的計(jì)算機(jī)可以靈活地改變交換機(jī)的使用端口，而不會(huì)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(bào)告。本實(shí)用新型的工作過(guò)程由IP178CH控制芯片內(nèi)部的地址信息、過(guò)濾和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、 消除回路等階段(I)MAC地址表的學(xué)習(xí)本實(shí)用新型在工作中會(huì)根據(jù)了解到的每個(gè)端口相連接設(shè)備的MAC地址，并建立 MAC地址與對(duì)應(yīng)的端口形成映射關(guān)系，然后將其保存在交換機(jī)的MAC地址表中。在每個(gè)端口連接有設(shè)備的情況下，MAC地址都會(huì)有相應(yīng)的映射關(guān)系。本實(shí)用新型采用的是直通轉(zhuǎn)發(fā)方式，允許交換機(jī)在檢測(cè)到數(shù)據(jù)幀中的目標(biāo)地址時(shí)就開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。目標(biāo)設(shè)備的地址(MAC地址)在數(shù)據(jù)幀中占用6個(gè)字節(jié)，即只需要接收到前6個(gè)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(cuò)誤的校驗(yàn)，而是在目的設(shè)備中進(jìn)行校驗(yàn)，如果收到的是錯(cuò)誤的幀，則會(huì)丟棄該幀，并要求重傳。當(dāng)交換機(jī)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀時(shí)，它會(huì)在MAC地址表中查詢目標(biāo)端口，如果找到了該端口(實(shí)際上是找到了目標(biāo)社的MAC地址所對(duì)應(yīng)的端口號(hào))，便將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到該端口， 否則會(huì)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。[0020]本實(shí)用新型中有一個(gè)MAC表，具有兩個(gè)主要的功能，一是跟蹤連接到交換機(jī)上的設(shè)備，建立設(shè)備與交換機(jī)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；二是當(dāng)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀后，通過(guò)MAC地址表決定該數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到那個(gè)端口。對(duì)于新接入網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)而言，其MAC地址表是空，應(yīng)通過(guò)學(xué)習(xí)功能來(lái)填充MAC地址。應(yīng)保證每個(gè)端口連接的設(shè)備至少發(fā)送一次數(shù)據(jù)幀到交換機(jī)，MAC地址表即完成建立。(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和過(guò)濾數(shù)據(jù)幀中包含有源設(shè)備的MAC地址和目標(biāo)設(shè)備的MAC地址，交換機(jī)利用已經(jīng)建立好的MAC地址表快速發(fā)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)備，然后通過(guò)對(duì)應(yīng)的端口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。(3)消除回路機(jī)制為防止從某個(gè)端口發(fā)出的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸又回到源端口或其他端口的問(wèn)題出現(xiàn)。為系統(tǒng)安全的考慮交換機(jī)設(shè)置成具有亢余鏈路的系統(tǒng)。(4)抗干擾設(shè)計(jì)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(guò)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(jìn)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(gè)去耦電容。在本實(shí)用新型中，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(jī)是組成家庭局域網(wǎng)的核心設(shè)備。本實(shí)用新型是一個(gè)具有外形小巧美觀，占用空間極小，安裝、使用方便，低價(jià)，應(yīng)用范圍廣，高性能和高端口密集特點(diǎn)的交換產(chǎn)品。本實(shí)用新型具有一個(gè)塑料光纖接口電路和三個(gè)網(wǎng)絡(luò)電纜接口電路，進(jìn)一步擴(kuò)展了塑料光纖的應(yīng)用，當(dāng)用戶需要建一個(gè)小型局域網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只需在鋪設(shè)電纜線網(wǎng)絡(luò)時(shí)增加一條如 650nm雙芯塑料光纖和一臺(tái)塑料光纖墻面交換機(jī)就能實(shí)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(yīng)用，對(duì)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(shí)現(xiàn)墻面交換機(jī)的應(yīng)用。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。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為本實(shí)用新型的晶振電路圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1 圖8，本實(shí)施例塑料光纖墻面交換機(jī)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(jiàn)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(jiàn)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(guò)磁珠L(zhǎng)2、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(jìn)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(gè)去耦電容。參見(jiàn)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(hào)到25MHz晶振集成塊后路，輸出時(shí)鐘信號(hào)到 IP178CH控制芯片腳55。參見(jiàn)圖2、圖6，塑料光纖接口電路中EDL300T集成電路腳1通過(guò)電容C34連接 IP178CH控制芯片腳45，腳2通過(guò)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(guò)電容C46連接IP178CH 控制芯片腳49，腳10通過(guò)電容C48連接IP178CH控制芯片腳50。參見(jiàn)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(guò)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(guò) R28、R26、R25 連接網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSEH1102 腳 10、15，腳 9、11 通過(guò)R22、RM接+3. 3V直流電壓。腳10、12連接IP178CH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(guò) C36 接地，腳7通過(guò)C37接地。參見(jiàn)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(guò)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(guò) R35、R36、R37 連接網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSEH1102 腳 10、15，腳 9、11 通過(guò)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(guò)C41接地，腳7通過(guò)C42接地。參見(jiàn)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(guò)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(guò) R45、R46、R47 連接網(wǎng)絡(luò)變壓器 PULSEH1102 腳 10、15，腳 9、11 通過(guò)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(guò)C49接地，腳 7通過(guò)C50接地。
權(quán)利要求1.有控制芯片的塑料光纖墻面交換機(jī)，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(jī)，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L(zhǎng)2、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(jī)，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(jī)，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(jī)，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(guò)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(guò)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(guò)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。
專利摘要本實(shí)用新型有控制芯片的塑料光纖墻面交換機(jī)，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25MHz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。本實(shí)用新型安裝、使用方便、應(yīng)用范圍廣、外形小巧美觀，占用空間極小。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK202276350SQ20112040337
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)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(chǔ)九榮, 劉中一, 唐波, 宋昌林 申請(qǐng)人:四川匯源塑料光纖有限公司