基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备及方法，包括PC机、MCU和FPGA，其中，PC机与MCU之间通过WinUSB协议通信连接，MCU与FPGA之间通过并行总线通信连接，FPGA用于与若干个光模块通信连接。本发明专利技术方案中，可以实现同时对多个光模块进行EEProm下载/检查、固件下载，继而提高了光模块的生产效率。继而提高了光模块的生产效率。继而提高了光模块的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备及方法


[0001]本专利技术涉及光模块
，特别涉及一种基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备及方法。

技术介绍

[0002]光模块生产工序中，有EEProm下载/检查、固件下载这两道工序需要与计算机进行较大数据量的交互。EEProm下载/检查工序，通信数据规模大约在1K~30K字节，固件下载工序，通信数据规模大约在10K~1M字节。光模块的标准管理接口通常为I2C或MDIO接口，光模块生产过程中，速率一般采用100K / Byte。当前技术中，计算机主要通过光模块生产设备上的MCU或者桥接器，将接口（UART、USB、RJ45等多种常用物理接口）转换为I2C或MDIO接口，如图1所示。在上述两道工序中，受限于各个接口的速率限制，导致了此两道工序耗时较长。且随着光模块的发展，新产品的数据规模越来越大，此两道工序的效率对整个生产流水线的影响已不容忽视。
[0003]为了提高上述两道工序的处理效率，当前技术中采取了多通道措施，包括串行多通道和并行多通道，并行多通道是多个单通道组合而成，串行多通道是通过一个通道开关进行切换，如图2所示。并行多通道方案中，每个光模块需要独立的主机，占用独立的通道，连接至PC端时，物理端口不足，无法扩展较多通道；串行多通道的方案中，同一时刻，只能与其中一个光模块通信，无法同时与所有光模块通信，导致生产效率实际仍然较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备及方法，以提高光模块的生产效率，主要是提高光模块生产过程中EEProm下载/检查、固件下载这两道工序的效率。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一种基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备，包括PC机、MCU和FPGA，其中，PC机与MCU之间通过WinUSB协议通信连接，MCU与FPGA之间通过并行总线通信连接，FPGA用于与若干个光模块通信连接。
[0006]在更优化的方案中，还包括存储器，FPGA与存储器连接，存储器用于存储固件程序。本方案中，通过将固件程序存储在存储器中，FPGA可以进行脱机固件下载，提高固件下载效率，继而有助于提高光模块的生产效率。
[0007]一种基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产方法，包括程序下载工序，所述程序下载工序包括以下步骤：将PC机与MCU之间通过WinUSB协议建立通信连接；将MCU与FPGA之间通过并行总线建立通信连接；将FPGA与若干个光模块建立通信连接；PC机通过MCU将程序发送给FPGA，并命令FPGA对所有通道下的光模块进行下载；
FPGA按照相应的下载协议，将程序并行下载到各个光模块中，然后上报信息，告知PC机下载结果。
[0008]所述程序下载工序包括EEProm下载/检查工序，和/或固件下载工序。
[0009]针对于固件下载工序，FPGA获得固件程序后，将固件程序存储在存储器中；在脱机状态下，FPGA从存储器中读取固件程序，并按照固件下载协议，将固件程序并行下载到各个光模块中，然后上报告知PC机下载结果。
[0010]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：PC机与MCU之间通过WinUSB协议通信，且采用FPGA可以同时与多个光模块通信，可以免除USB驱动程序安装（win8以上版本），且具有良好的操作系统兼容性；只占用1个USB端口，可以同时与多个光模块通信；通信延时低，效率高，可以提高光模块通信效率，继而提高生产效率。
[0011]通过设置存储器与FPGA连接，存储器中存储固件程序，可以支持脱机固件下载，更易于产线搭建，可以提高光模块生产效率。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，但都属于本专利技术保护的范围。
[0013]图1为现有技术中光模块生产设备的结构框图。
[0014]图2为现有技术中串行多通道方式的光模块生产设备的结构框图。
[0015]图3为本专利技术实施例中提供的基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备的结构框图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]请参阅图3，本实施例中提供的基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备，包括PC机、MCU和FPGA，其中，PC机与MCU之间通过WinUSB协议通信连接，MCU与FPGA之间通过并行总线通信连接，FPGA与若干个光模块之间通过I2C或MDIO接口连接。
[0018]需要注意的是，图3中的光模块3~N，并不是指一个I2C或MDIO接口链接3~N个光模块，而是指FPGA可以连接N个光模块，N为大于1的正整数，图中为了简便，将光模块3~光模块N进行了统一表示。
[0019]WinUSB使用批量传输方式，其通信效率较其他传输方式有很大程度提高，且接口便捷，可以免除驱动安装，兼容性好。
[0020]FPGA的主要特点是可以实现并行处理，从而可以同时与多个光模块通信，提高生产效率。由于光模块通信接口通常为I2C或MDIO等低速总线，而USB拥有更高的速率带宽，因此可以通过MCU，将PC机的命令“托管”给FPGA处理，MCU仅需要在FPGA的某一线程完成时及时将数据反馈给PC机即可。
[0021]为了保证MCU与FPGA之间的通信效率，两者之间采用并行总线传输，使得整个通信链路延时最低。
[0022]本实施例方案具有如下优势：FPGA可以并行处理多个线程任务，因此可以同时与多个光模块进行数据通信。
[0023]对于PC端，只需要使用1个物理端口（即1个USB插口）。
[0024]整个设备易于产线搭建，且具有通信效率高、生产效率高的特点。
[0025]请继续参阅图3，在更优化的方案中，还可以包括存储器，FPGA与存储器连接，存储器用于存储固件程序，FPGA通过与存储器连接可以实现脱机下载功能。
[0026]光模块的固件下载需要使用光模块的管理接口（I2C或MDIO），PC机按照光模块内部CPU的固件下载协议，将固件程序下载至CPU。一般情况下，固件存放于PC机本地或数据库；下载时，由PC机控制下载进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备，其特征在于，包括PC机、MCU和FPGA，其中，PC机与MCU之间通过WinUSB协议通信连接，MCU与FPGA之间通过并行总线通信连接，FPGA用于与若干个光模块通信连接。2.根据权利要求1所述的基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产设备，其特征在于，还包括存储器，FPGA与存储器连接，存储器用于存储固件程序。3.一种基于WinUSB和FPGA的光模块并行生产方法，包括程序下载工序，其特征在于，所述程序下载工序包括以下步骤：将PC机与MCU之间通过WinUSB协议建立通信连接；将MCU与FPGA之间通过并行总线建立通信连接；将FPGA与若干个光模块建立通信连接；PC机通过MCU将程序发送给FPGA，并命...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯羿，孙路鲁，王陈，
申请(专利权)人：索尔思光电成都有限公司，
类型：发明
国别省市：