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SFF-8472-中文版 Rev12.3 SFP+文档翻译

1、范围

1.1、版权

1.2、免责声明

2、参考文献

3、增强型数字诊断接口 - 简介

4、内存组织

4.1 、两线接口字段

4.2、页

4.3、 数据字段

5、标识符与编码(地址A0H)

5.1、物理设备标识符值[Byte0]

5.2、物理设备扩展标识符值[Byte 1]

5.3、连接器值[Byte 2]

5.4、收发器合规代码[Byte 3-10、36]

5.4.1、SONET范围区分符位[Byte 4,bit3-4]

5.4.2、收发器合规Code示例[Byte 3-10]

5.5、编码[Byte 11]

5.6、BR,标称/额定[Byte 12]

5.7、速率标识符[Byte 13]

6、链接长度(地址A0H)

6.1、长度(单模)- km [Byte 14]

6.2、长度(单模)-100m [Byte 15]

6.3、长度(50um,OM2)[Byte 16]

6.4、长度(62.5um,OM1)[Byte 17]

6.5、长度(50um,OM4)/(有源电缆/铜缆)[Byte18]

6.6、长度(50um,OM3)[Byte 19]

7、供应商字段(地址A0H)

7.1、供应商名称[Bytes 20-35]

7.2、供应商OUI [Bytes 37-39]

7.3、供应商PN [Bytes 40-55]

7.4、供应商Rev [Bytes 56-59]

8、链路特性(地址,A0H)

8.1、光纤/电缆变体规范符合性[Bytes 60-61]

8.2、CC_BASE [Byte 63]

8.3、选项值[Bytes 64-65]

8.4、BR,max [Byte 66]

8.5、BR,min [Byte 67]

8.6、供应商SN [Bytes 68-83]

8.7、日期代码[Bytes 84-91]

8.8、诊断监控类型[Byte 92]

8.9、寻址模式

8.10、增强选项[Byte 93]

8.11、SFF-8472合规性 [Byte 94]

8.12、CC_EXT [Byte 95]

9、诊断(地址,A2H)

9.1、概述

9.2、内部校准(A0H Byte92 Bit5=1)

9.3、外部校准(A0H Byte92 Bit4=1)

9.4、报警和警告阈值[Bytes 0-39]

9.5、外部校准选项的校准常数[Bytes 56-91]

9.6、CC_DMI [Byte95]

9.7、实时诊断和控制寄存器[Bytes 96-111]

9.8、报警和警告标志位[Bytes 112-117]

10、扩展信息(地址,A2H)

10.1、扩展模块控制/状态字节[Bytes 118-119]

10.2、供应商特定位置[Bytes 120-126]

10.3、可选页面选择字节[Byte 127]

10.4、用户可访问的EEPROM[Page 00/01,Bytes 128-247]

10.5、供应商特定控制功能[Page 00/01,Bytes 248-255]

10.6、可变接收机决策阈值控制[Page 02,Bytes 130-131]


有关SFF规范,请访问http://www.snia.org/sff/specifications

SFF-8472              SFP+管理接口规范             Rev 12.3 July 29, 2018


摘要:该规范定义了一种用于光收发器的增强型数字诊断监控接口,允许实时访问设备的运行参数。

该规范可在 http://www.snia.org/sff/specifications上公开审查,并征求读者的书面 http://www.snia.org/feedback 的意见。 这些评论将被考虑用于本规范的未来修订。

(省略版本更新变化列表)

前言参照SFF-8024 Rev4.5文档翻译:SFF-8024 Rev4.5文档翻译


1、范围

本文档定义了一个增强型存储器map映射/表,其中包含用于光学收发器的数字诊断监视接口,允许伪实时访问设备操作参数。它还为先前定义的I2C接口ID存储器map添加了新选项,以适应SFP MSA或GBIC文档中未考虑的新收发器类型。

接口是GBIC规范和SFP MSA中定义的I2C接口ID的扩展。两种规格都定义了一个256字节的内存map,可以通过8位地址1010000X(A0H)处的I2C接口访问该map。数字诊断监控接口利用8位地址101001X(A2H),因此最初定义的I2C接口ID内存map保持不变。该接口向后兼容GBIC规范和SFP MSA。

为了为将来的扩展提供存储空间,在A2H存储空间的高128字节定义了多个可选页面。

1.1、版权

参照SFF-8024 Rev4.5文档翻译:

1.2、免责声明

参照SFF-8024 Rev4.5文档翻译:


2、参考文献

INF-8074 SFP (Small Formfactor Pluggable) 1 Gb/s Transceiver [小型可插拔 1Gb/s收发器]

SFF-8024 SFF Committee Cross Reference to Industry Products 

SFF-8053 GBIC (Gigabit Interface Converter) [千兆接口转换器]

SFF-8079 SFP Rate and Application Selection

SFF-8089 SFP Rate and Application Codes

SFF-8418 SFP+ 10 Gb/s Electrical Interface

SFF-8419 SFP+ Power and Low Speed Interface

SFF-8690 Tunable SFP+ Memory Map for ITU Frequencies

IEEE Std 754-2008 Standard for Binary Floating-Point Arithmetic [二进制浮点运算标准]


3、增强型数字诊断接口 - 简介

增强型数字诊断接口(enhanced digital diagnostic interface)是2000年9月14日SFP MSA文件中定义的MOD_DEF接口的超集,后来作为INF-8074提交给SFF委员会。那里明确定义了I2C接口引脚定义,硬件和时序。

本文档描述了SFP MSA中定义的内存map的扩展(参见图4-1)。增强型接口使用I2C串行总线地址1010001X,通常称为A2H,其中X可以为0表示读操作,也可以为1表示写操作。从该地址读取的信息提供有关模块当前操作条件的诊断信息。收发器通过数字化内部模拟信号产生该诊断数据。校准和警报(警告)阈值数据在设备制造期间写入。


4、内存组织

4.1 、两线接口字段

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图4-1两线接口字段( TWO-WIRE INTERFACE FIELDS

 

4.2、页

可选页面选择字段,扩展了制造商可以提供的信息范围。本规范中使用的页面ID是十六进制定义的。注意:特定于供应商的ID可能受密码保护。

4.3、 数据字段

表4-1~4-3是图4-1各字段的列表,如下所示:

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下面给出了收发器和铜缆性能代码的示例以供说明。遵守额外的标准和技术是可能的,所以除了每行中指出的bit之外,还可以设置其他bit来表示对这些附加标准和技术的遵守。

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* 1)、按照惯例,对于以太网1000BASE-X,1.25 Gb / s应向上舍入到0Dh(13个100 MBd为单位的unit,即1300MBd)。

* 2)、1000BASE-SX型号的链路,距离根据802.3的第38条款的高带宽和低带宽类型而有所不同。对于62.5um / 200 MHz * km电缆,所示值为270m [275m per 802.3],50um / 500MHz * km电缆为550m。

*3)、对于支持多数据速率(因此使用单一光纤类型对应的多个距离)的收发器,在这些字段中识别最高的数据速率和在该数据速率下可达到的距离。

* 4)、在此示例中,收发器支持400-M5-SN-I,200-M5-SN-I,100-M5-SN-I,400-M6-SN-I,200-M6-SN-I和100-M6-SN-I。

*5)、这些目标距离是用于分类的,不是规范的。

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5、标识符与编码(地址A0H)

5.1、物理设备标识符值[Byte0]

标识符值指定由I2C接口信息描述的物理设备。此值应包含在I2C接口数据中。

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5.2、物理设备扩展标识符值[Byte 1]

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扩展标识符值提供有关收发器的其他信息。 所有SFP模块的字段应设置为04h,表示I2C接口ID模块定义。 在许多情况下,GBIC选择使用MOD_DEF 4来提供有关GBIC可用的附加信息,即使GBIC实际上符合为GBIC定义的其他六个MOD_DEF值之一。 扩展标识符允许GBIC明确指定此类规范性,而无需从提供的其他信息推断出MOD_DEF值。

5.3、连接器值[Byte 2]

连接器值表示作为媒体接口提供的外部光缆或电缆连接器。 该值应包含在I2C接口数据中。这些值在SFF-8024的收发器管理部分中维护。

5.4、收发器合规代码[Byte 3-10、36]

以下,字节3-10、字节36中的bit位代码定义了收发器支持的电子或光学接口。在该字段中至少应设置一个位。对于光纤通道收发器,应指示光纤通道速度,传输介质,发射器技术和距离能力。通过包含表5-4的内容完成SONET(同步光纤网络)合规性Code。Ethernet、ESCON和InfiniBand的Code已包含在内,以扩大SFP收发器的可用应用范围【译注:对于设备端口嵌入式软件开发,该表的指导意义非凡】。

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*1、Bit 7是高阶位,在每个字节中首先传输;

*2、SONET合规性代码要求:表5-4中的区分符bit 3和bit 4完全指定收发机功能。

*3、以太网LX,PX和BX合规性代码要求:使用“比特率(BR),标称值”(Byte 12),单模链路长度值和两种类型的多模光纤(Byte 14-17)和激光波长值(表4-1中规定的Byte 60-61)完全指定收发器功能。有关这些参数的设置值的示例,请参阅表4-3和表5-6。

*4、注意:开放式光纤控制(OFC)是在千兆链路模块(GLM)型收发器设备上实现的legacy eye safety electrical interlock system(电气联锁系统),并不认为与SFP收发器相关。  

*5、激光类型“LL”(long length,长长度)通常与1550nm的窄光谱宽度激光器有关,能够实现非常长的链路长度。

*6、激光器类型“LC”(Low cost,低成本)通常与1310nm激光器相关,该激光器的链路长度可达中到长。

*7、 SN和SA类是互斥的。两者都没有OFC。SN具有一个极限Rx输出,SA具有线性Rx输出,符合FC-PI-4。

*8、有关应用铜缆标准规范的定义,请参阅Byte 60和Byte 61。

5.4.1、SONET范围区分符位[Byte 4,bit3-4]

SONET合规性Code位允许主机确定SONET收发器符合哪些规范。对于表5-3(OC-3, OC-12, OC-48)中定义的每一个比特率,SONET指定了短距离(SR)、中间距离(IR)和长距离(LR)要求。对于三个比特率中的每一个,定义了单个短距离(SR)规范;还为每个比特率定义了中间范围的两种变化(IR-1,IR-2)和长距离的三种变化(LR-1,LR-2和LR-3)。

Byte4,Bits[2:0],和Byte5,Bits[7:0]允许用户决定这三个部分中的哪一个已经实现——短的,中间的,或长的。两个额外的“说明符(specifier)”位(Byte4的Bits[4:3])是必要的,来区分不同的中间或长距离变化。

如下表5-4所示:

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5.4.2、收发器合规Code示例[Byte 3-10]

表5-5提供了几种收发器类型的Byte 3-10内容的示例,如下所示。

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* 1、此示例的假设是收发器兼容“4-2-1”,意味着可在4.25 Gb / s,2.125 Gb / s和1.0625 Gb / s下运行。

* 2、要区分1000BASE-LX和1000BASE-LX10,必须使用A0h的Bytes 12-18。有关更多信息,请参见表4-1和表4-2。

* 3、请参阅A0h的Bytes 60-61,以确保这些介质符合工业电气规范。

* 4、对于以太网和SONET应用,这些链路的数据速率能力在A0h的Byte 12 [额定比特率标识符]中标识。这是因为没有正式的IEEE对无源和有源电缆互连的指定,以及表5-3中缺少相应的标识符。

5.5、编码[Byte 11]

编码值表示串行编码机制,该串行编码机制是特定收发信机的标称设计目标。该值应包含在I2C接口数据中。这些值由SFF-8024的收发器管理部分来维护。

5.6、BR,标称/额定[Byte 12]

标称比特(信令)率(BR,标称值)以100 MBd为单位,四舍五入到最接近的100 MBd。比特率包括编码和分隔信号所需的那些比特以及携带数据信息的那些比特。值FFh表示比特率大于25.4 Gb / s,Bytes 66-67用于确定比特率。值为0表示未指定比特率,必须根据收发器技术确定。实际信息传输速率将取决于编码值定义的数据编码。

5.7、速率标识符[Byte 13]

速率标识符字节是指Rate_Select或Application_Select控制行为的几个(可选)行业标准定义,旨在管理多个操作速率的收发器优化。

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6、链接长度(地址A0H)

6.1、长度(单模)- km [Byte 14]

从原始GBIC定义中添加数据到EEPROM中。 此值指定在使用单模光纤按适用标准操作时,收发机支持的链路长度。 该值以km为单位。 值255表示收发器支持的链路长度大于254 km。 值为零意味着收发器不支持单模光纤,或者必须根据收发器技术确定长度信息。

6.2、长度(单模)-100m [Byte 15]

此值指定在使用单模光纤按适用标准操作时,收发机支持的链路长度。这个值的单位是100m。值255表示收发机支持大于25.4 km的链路长度。零值意味着收发器不支持单模光纤,或者长度信息必须由收发器技术确定。

6.3、长度(50um,OM2)[Byte 16]

此值指定收发信机在使用50um多模OM2 [500MHz*km at 850nm]光纤按适用标准操作时支持的链路长度。这个值的单位是10m。值255表示收发信机支持的链路长度大于2.54 km。零值意味着收发器不支持50um多模光纤,或者长度信息必须由收发器技术确定。

6.4、长度(62.5um,OM1)[Byte 17]

此值指定在使用62.5um多模OM1 [200 MHz*km at 850nm,500 MHz*km at 1310nm]光纤时,收发机支持的链路长度。这个值的单位是10m。值255表示收发信机支持的链路长度大于2.54 km。值为0意味着收发器不支持62.5um多模光纤,或者长度信息必须由收发器技术确定。多模收发信机通常支持OM1、OM2和OM3光纤。

6.5、长度(50um,OM4)/(有源电缆/铜缆)[Byte18]

对于光链路,此值指定收发信机在使用50um多模OM4 [4700 MHz*km]光纤按适用标准运行时支持的链路长度。这个值的单位是10m。值255表示收发信机支持的链路长度大于2.54 km。值为0表示收发器不支持50um多模光纤,或长度信息必须由表5-3中指定的收发器代码确定。

对于铜链路,此值指定在使用铜电缆符合适用标准的情况下,收发机支持的最小链路长度。对于有源电缆,此值表示实际长度。这个值的单位是1m。值255表示收发信机支持大于254m的链路长度。零值意味着收发器不支持铜线或有源电缆,或长度信息必须由收发器技术确定。通常需要更多关于电缆设计、均衡和连接器的信息,以确保满足特定长度的要求(注:较为常用,对于以太网通信软件设计来讲,如设置端口TX预加重/RX均衡就会去获取长度,根据长度决定预加重和均衡设置;并且光纤在接入层和汇聚层一般不太关心长度)。

[注:fiber、cable和copper的区别,fiber指光口通过光模块经光纤连接,cable多指连接光口的电缆,copper多指连接RJ45电口的双绞线铜缆]

6.6、长度(50um,OM3)[Byte 19]

此值指定收发信机在使用50um多模OM3 [2000 MHz*km]光纤按适用标准运行时支持的链路长度。这个值的单位是10m。值255表示收发信机支持的链路长度大于2.54 km。零值意味着收发器不支持50um多模光纤,或者长度信息必须由收发器技术确定。


7、供应商字段(地址A0H)

7.1、供应商名称[Bytes 20-35]

供应商名称是一个包含ASCII字符的16个字符字段,左对齐并在右侧填充ASCII空格(20h)。卖方名称应为公司全称、公司名称的常用缩写、公司的SCSI公司代码或公司股票交易所代码。供应商名称或供应商OUI字段至少有一个应包含有效数据。

7.2、供应商OUI [Bytes 37-39]

供应商组织惟一标识符字段(vendor OUI,organizationally unique identifier)是一个3字节的字段,其中包含供应商的IEEE公司标识符。3字节字段中全为 0时,表示供应商OUI未指定。

7.3、供应商PN [Bytes 40-55]

供应商部件号(供应商PN,part number)是一个16字节的字段,包含ASCII字符,左对齐并在右侧填充ASCII空格(20h),以定义供应商部件号或产品名称。 16字节字段中的全零值表示未指定供应商PN。

7.4、供应商Rev [Bytes 56-59]

供应商版本号/修订号(供应商rev,revision number)是一个4字节字段,格式参见PN。


8、链路特性(地址,A0H)

8.1、光纤/电缆变体规范符合性[Bytes 60-61]

对于光学变体(optical variants),如Byte 8的bits[3:2]均为零,则Bytes60-61表示室温下发射器的标称输出波长。激光波长等于16位整数值(Byte60为高字节,Byte61为低字(即小端存储)),单位是nm。这个字段允许用户直接获取激光波长,因此不需要从收发机代码A0h Bytes 3-10中推断出它(见表5-3)。这还允许指定收发器代码中未涵盖的波长,例如在WDM(波分复用)系统中使用的波长。

对于无源和有源电缆变体,A0h的Bytes60-61值均为00h表示激光波长或电缆规格符合性未指定(如下表为Byte8,Bit3/2为1时应用于有源电缆和无源电缆)。

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8.2、CC_BASE [Byte 63]

校验码为1Byte代码,可用于验证SFP中I2C接口信息的前64个字节是否有效。检查码应为从Bytes0-62的所有字节内容之和的低8bit。

8.3、选项值[Bytes 64-65]

选项字段中的位应指定在收发机中实现的选项。

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8.4、BR,max [Byte 66]

如果地址12未设置为FFh,则收发信机仍将满足其规范(BR, max)的最高比特率限制,是以比标称比特率高1%的单位指定的。如果地址12设置为FFh,则标称比特(信令)率(BR,标称)以250MBd为单位指定,四舍五入到最近的250MBd。值00h表示未指定此字段。

[即比特率的高字节]

8.5、BR,min [Byte 67]

如果地址12没有设置为FFh,在较低的比特率限制下,收发机仍将满足其规格(BR, min),以低于标称比特率1%的单位指定。如果地址12设置为FFh,则在标称信令速率附近以±1%为单位指定的比特率的限制范围。值为0表示未指定此字段。

[即比特率的低字节]

8.6、供应商SN [Bytes 68-83]

供应商的收发机序列号(Serial Number,SN),16bit的ASCII码,格式参见PN。

8.7、日期代码[Bytes 84-91]

日期代码是8Byte,必须有,为ASCII码。

表8-4:Byte84~85为年份的后两位(00为2000年,01为2001年,以此类推);86~87为月份(01~12);88~89为天(01~31);90~91为厂商自定义,可为空。

8.8、诊断监控类型[Byte 92]

“诊断监视类型”是一个1字节字段,其中包含8个单比特指示位,描述在特定的收发机中如何实现诊断监视。注意,bit6=1,表示已实现数字诊断监测,则必须实现接收功率监测、传输功率监测、偏置电流监测、供电电压监测和温度监测。

此外,警报和警告阈值必须按照本文档中的规定,在I2C串行地址1010001X (A2h)的Bytes 00~55位置处写入(见表8-5)。

如果bit6=1,表明实现了数字诊断监视,则可能有两个校准选项。如果bit5=1(内部校准标志),则收发器直接报告以电流、功率等单位校准的值。如果bit4=1(外部校准标志),则报告的值为使用I2C串行地址1010001X (A2h)从Bytes 56~95读取的校准值(转换为时域单元的A/D计数)。有关详细信息,请参见“诊断”一节。

8.9、寻址模式

bit2指示在访问I2C串行地址A2h处的信息之前,主机是否需要执行地址改变序列。 如果未设置该位,主机可以简单地从地址A0h或A2h中读取,方法是在I2C序列通信期间使用地址字节中的该值。 如果bit2=1,则必须在访问地址A2h处的信息之前执行以下序列。 一旦访问了A2h,就必须在从A0h读取之前再次执行地址变更序列。地址更改序列在I2C串行接口上定义为以下步骤:

1)主机控制器生成一个启动条件,后面跟着一个0b00000000的从地址。

注意,该地址的R / W位表示从主机到设备的传输('0'b)。

2)设备以Ack响应

3)主机控制器将0b00000100(04h)作为下一个8位数据传输

该值表示设备要更改其地址

4)设备以Ack响应

5)主机控制器将以下值之一传输为接下来的8位数据:

0bXXXXXX00  - 指定I2C接口ID存储器页面

0bXXXXXX10  - 指定数字诊断存储器页面

6)设备以Ack响应

7)主机控制器生成停止条件

8)根据上面第5步字节值,设备改变它响应的地址:

0bXXXXXX00  - 地址变为0b1010000X(A0h)

0bXXXXXX10  - 地址变为0b1010001X(A2h)

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8.10、增强选项[Byte 93]

增强型选项是一个单字节字段,带有8个单比特指示符,用于描述收发器中实现的可选数字诊断功能。由于收发器不一定会实现本文档中描述的所有可选功能,因此该字段允许主机系统通过I2C串行总线确定可用的功能。“1”表示特定功能在收发器中实现。Byte 110的bit3和bit6(见表9-11)允许用户控制Rate_Select和TX_Disable功能。如果未实现这些功能,则这些位仍然可读写,但收发器会忽略它们。

请注意,TX_DISABLE,TX_FAULT,RX_LOS和RATE_SELECT的“软”功能在SFP MSA B3节的“控制和状态I / O的时序要求”和GBIC规范(Rev5.5 (SFF -8053),第5.3.1节,其相应的引脚)中,不符合相应时序要求。

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8.11、SFF-8472合规性 [Byte 94]

Byte 94包含无符号整数,指示在收发器中实现哪些特征集(以不同修订版本来区分)。

0x01(0x02、0x03、0x04、0x05、0x06、0x07、0x08)表示:包括SFF-8472 Rev9.3(Rev 9.5、Rev 10.2、Rev 10.4、Rev 11.0、Rev 11.3、Rev 11.4、Rev 12.3)中描述的功能。0x09~0xFF未指定。

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注:关于其中部分时序可参考SFP MSA文档翻译,时间长短上限值以SFF-8472为准。

注:关于assert(断言、生效)和deassert(失效)

assert: Drive a signal to its active voltage level, either high or low.(将信号驱动至其有效电压电平,高/低电平);

deassert: Drive a signal to its inactive voltage level, either high or low.(将信号驱动至其无效电压电平,高/低电平)。

8.12、CC_EXT [Byte 95]

校验码是一个字节的代码,可用于验证SFP中扩展的I2C接口信息的前32个字节是否有效。校验码应为Bytes[64:94]的所有字节的内容之和的低8位。


9、诊断(地址,A2H)

9.1、概述

双线串行总线地址1010001X(A2h)用于访问收发器温度,内部测量电源电压,TX偏置电流,TX输出功率,接收光功率和两个可选DWDM量的测量:激光温度和TEC电流。

根据Byte 92设置的选项位,不同地解释这些值。如果设置了bit5“内部校准”,则这些值是校准的绝对测量值,应根据下面的“内部校准”部分进行解释。如果设置了bit4“外部校准”,则值为A / D计数,根据标题为“外部校准”的后续部分将其转换为实际单位。可选的DWDM量仅定义为内部校准。

测量的参数在16位数据字段中报告,即两个连接的字节。16位数据字段允许较大(宽)的动态范围。这并不意味着为了达到下面所述的精度目标,建议或要求使用16位A /D系统。数据字段的宽度不应视为暗示给定的精度水平。可以想到,这里的精度目标可以通过具有小于16位分辨率的系统来实现。建议将超出系统指定精度的任何低阶数据位固定为零。整体系统的准确度和精确度将取决于供应商。

为了保证诊断监测数据的一致性,主机需要通过在两线接口上使用一个两字节的读取序列,从诊断监测数据结构中检索任何多字节字段(即:A2H中的Rx Power MSB-Byte104,A2H中的Rx Power LSB-Byte105)。

收发器需要确保用诊断监测数据更新的任何多字节字段(例如,A2H中的Rx Power MSB-Byte104,A2H中的Rx Power LSB-Byte105)必须以保证一致性的方式完成此更新最终数据的一致性。换句话说,收发器不必更新多字节字段,以便可以将部分更新的多字节字段传送到主机。 此外,在将该多字节字段传送到主机期间,收发器不应更新结构内的多字节字段,使得部分更新的数据将被传送到主机。

下列精度要求适用于有关标准规定的工作信号范围。在满足精度要求的条件下,应参考制造商的规范以获得更详细的信息。

9.2、内部校准(A0H Byte92 Bit5=1)

测量值在供应商指定的工作温度和电压下校准,并应按下面的定义解释。报警和警告阈值的解释应与实时16位数据相同。内部校准值从Byte 96开始。

1)、内部测量的收发器温度(Bytes 96-97)。

以1/256摄氏度的增量表示为16位带符号的二进制补码值,产生-128C至+ 128C的总范围。温度精度取决于供应商,但在指定的工作温度和电压范围内必须优于±3摄氏度。有关温度传感器位置的详细信息,请参阅供应商规范。有关温度格式的示例,请参见下面的表9-1和表9-2。

2)、内部测量的收发器电源电压。

表示为16位无符号整数,电压定义为LSB等于100 uV的16位整数值(0-65535),产生0到+6.55V的总范围。由收发机制造商定义的实际考虑因素往往会限制电源电压测量的实际范围。精度取决于供应商,但在规定的工作温度和电压下,必须优于制造商标称值的±3%。请注意,在某些收发器中,发射器电源电压和接收器电源电压是隔离的。在这种情况下,只监控一个电源。请参阅设备规格以了解更多详细信息。

3)、测量的TX偏置电流,单位为uA。

表示为16位无符号整数,其电流定义为完整的16位值(0-65535),LSB等于2 uA,产生的总范围为0到131 mA。精度取决于供应商,但必须优于制造商在规定工作温度和电压下的标称值的±10%。

4)、测量的TX输出功率,单位为mW

表示为16位无符号整数,其功率定义为完整的16位值(0-65535),LSB等于0.1 uW,产生的总范围为0到6.5535 mW(〜-40到+8.2 dBm)。假设数据基于测量激光监视光电二极管电流。它采用最具代表性的光纤输出类型进行工厂校准,以绝对单位进行校准。精度取决于供应商,但在指定的温度和电压范围内必须优于±3dB。禁用发送器时数据无效。

5)、测量的RX接收光功率,单位为mW

值可以表示平均接收功率或OMA,具体取决于Byte 92A0h的第3位的设置方式。表示为16位无符号整数,其功率定义为完整的16位值(0-65535),LSB等于0.1 uW,产生的总范围为0到6.5535 mW(〜-40到+8.2 dBm)。绝对精度取决于确切的光学波长。对于供应商指定的波长,在指定的温度和电压下,精度应优于±3dB。根据适当的标准,在输入功率不超过最大传输功率或最大接收功率中较小的那一个的情况下,应保持这种准确度。应根据适当的标准将其维持在传输功率减去电缆设备损耗(插入损耗或无源损耗)的最小值。超出此最小要求的接收输入光功率绝对精度范围是供应商特定的。

6)、测量可选的激光温度。

对于DWDM应用,Bytes 106-107报告激光温度,编码与上面第1行中定义的收发器内部温度相同。相对和绝对精度是供应商特定的,但相对激光温度精度必须优于+/- 0.2摄氏度。 [相对温度精度是指报告的温度相对于实际激光温度变化的精度]。

7)、测量的TEC电流(Bytes 108-109)。 

对于DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing,密集波分复用)应用,Bytes 108-109报告测量的TEC电流(Thermo Electric Cooler,半导体致冷器)。格式为二进制补码,LSB等于0.1 mA。 因此,可以报告-3276.8mA至+3276.7mA的范围,精确度为0.1mA。报告的TEC电流是用于冷却的正数,用于加热的负数。TEC电流监视器的精度取决于供应商,但必须优于TEC当前高警报阈值(A2h的Bytes48-49)中存储的最大TEC电流的+/- 15%。

下表说明了用于温度报告的16位带符号二进制补码格式。 最高位(D7)代表符号,对于正温度为0,对于负温度为1。

1.png

表9-2数字温度的不同进制表示形式(略),描述内容为上表的使用,如:

+1.004C表示为16进制为:0X0101;

+0.996表示为16进制为:0X00FF;

-127.996表示为16进制为:0X8001(127.255/256==>0111 1111.1111 1111==>取反+1à1000 0000.0000 0001);

-123.375表示为16进制为:0X84A0(123.96/256==>0111 1011.0110 0000==>取反+1à1000 0100.1010 0000)

......,不一一列举(表示精度为±1/256 == ±0.00390625≈±0.004)。

下表说明了用于TEC电流报告的16位二进制补码格式。最高有效位(D7)代表符号,正电流(冷却)为0,负电流(加热)为1。

2.png

表9-4同表9-2理,不再列出。

9.3、外部校准(A0H Byte92 Bit4=1)

测量值是原始A / D值,必须使用存储在双线串行总线地址A2h的EEPROM Bytes 56-95中的校准常数转换为实际单位。校准在供应商指定的工作温度和电压下有效。警报和警告阈值应以与实时16位数据相同的方式解释。根据下面给出的每个变量的等式进行校准后,结果与内部校准设备的准确度和精确度目标一致。

1)、内部测量的收发器温度。

模块温度T由下式给出:

T(C)= T_slope * T_AD + T_offset

结果以1/256℃为单位,产生-128℃至+ 128℃的总范围。

2)、内部测量的电源电压。

模块内部电源电压以微伏给出,其公式如下:

V(uV)= V_slope * V_AD + V_offset

结果以100uV为单位,产生的总范围为0-6.55V。

3)、测量的发射器激光器偏置电流。

模块激光器偏置电流I以微安为单位,公式如下:

I(uA)= I_slope * I_AD + I_offset

该结果以2 uA为单位,产生0至131 mA的总范围。

4)、测量耦合TX输出功率。

模块发射机耦合输出功率TX_PWR由以下公式给出:

TX_PWR(uW)= TX_PWR_slope * TX_PWR_AD + TX_PWR_offset

该结果以0.1uW为单位,产生0-6.5mW的总范围。同样,发射机不工作时数据无效。

5)、测量接收光功率。接收功率RX_PWR通过以下等式以uW形式给出:

Rx_PWR(uW)= Rx_PWR(4)* Rx_PWR_ADe4 + Rx_PWR(3)* Rx_PWR_ADe3 + Rx_PWR(2)* Rx_PWR_ADe2 + Rx_PWR(1)* Rx_PWR_AD + Rx_PWR(0)

结果以0.1uW为单位,产生0-6.5mW的总范围。

所有的AD值均为16Bit整数(有符号/无符号)。有关T_slope和T_offset、V_slope和V_offset、I_slope和I_offset、TX_PWR_slope和TX_PWR_offset、Rx_PWR(4-0)的位置和内容,请参见表9-6。

9.4、报警和警告阈值[Bytes 0-39]

每个A / D数量都有相应的高报警,低报警,高警告和低警告阈值。这些工厂预设值允许用户确定特定值何时超出收发器制造商确定的“正常”限制。假设这些值将随着不同的技术和不同的实现而变化。当使用外部校准时,可以在主机校准之前或之后将数据与警报和警告阈值进行比较。可以在校准之前直接进行比较。如果要在校准后进行比较,则必须首先对数据和阈值应用校准。

在设置警告和/或警报标志时,警报和警告阈值区域(见下文)中报告的值可以进行温度补偿或以其他方式调整。任何阈值补偿或调整都是供应商特定的和可选的。有关警报和警告阈值的使用,请参阅供应商的数据表。

20190301195448412.png

包括温度、电压、激光偏置电流、TX功率、RX功率、可选激光温度、可选TEC电流。

9.5、外部校准选项的校准常数[Bytes 56-91]

20190301195536534.png

地址76,80,84和88处的斜率常数是无符号定点二进制数。因此,斜率将始终为正。二进制点位于高字节和低字节之间。MSB是0到+255范围内的整数部分。LSB表示0.00391(1/256)至0.9961(255/256)范围内的小数部分。可以用这种格式表示的最小实数是0.00391(1/256); 使用此格式可以表示的最大实数是255.9961(255 + 255/256)。 在“外部校准”部分中定义了斜率,并找到了转换公式。 此格式的示例如“表9-7斜率的无符号固定点二进制格式”,表9-2相似,故略,例如:255.9921 即0XFFFE

校准偏移是16位有符号二进制补码二进制数。偏移量由“外部校准”部分中的公式定义。对于相应的模拟参数,最低有效位表示与上述“内部校准”相同的单位,例如,偏置电流为2μA,光功率为0.1μW等。可能的整数值范围为+32767 -32768 这种格式的例子如“表9-8 偏移的格式”所示,同略,例如-32768即0X8000

接收光功率的外部校准利用IEEE标准二进制浮点运算IEEE Std 754-1985定义的单精度浮点数(float)。简而言之,该格式使用四个字节(32位)来表示实数。第一个也是最重要的位是符号位; 接下来的8位表示指数(Exponent),在+126到-127之间; 剩余的23位代表尾数(Mantissa)。因此,32位如下表所示排列。

1.png

作为示例,Rx_PWR(4)存储如表9-10所示:

2.png

保留各种位值的特殊情况以表示不确定的值,例如+∞、0、NAN、或不是数字。NAN表示结果无效。在撰写本文时,IEEE单精度浮点格式的解释已发布在全球网站上:https://en.wikipedia.org/wiki/Single-precision_floating-point_format

实际的IEEE标准可在www.IEEE.org上获得。

9.6、CC_DMI [Byte95]

验证“诊断管理接口”前94个字节是否有效。校验码值为0~94所有字节bit和的低8bit。

9.7、实时诊断和控制寄存器[Bytes 96-111]

20190301195728623.png

data_ready_bar位在模块启动期间和第一次有效的A/D读取之前很高。一旦第一次有效的A/D读取发生,bit被设置为低,直到设备关机。bit必须在电源接通后1秒内调低。

Notes1:软TX Disable

读/写位,允许软件禁用激光。写'1'会禁用激光。有关启用/禁用时序要求,请参见表8-7。 该位与硬TX_DISABLE引脚值进行“OR”运算得出最终的启用/禁用状态。注意,每个SFP MSA TX_DISABLE引脚默认使能,除非硬件拉低。如果未实现“软TX Disable”,则收发器会忽略该位的值。默认上电值为零/低。

Notes2:软Rate Select

读/写位,允许软件速率选择控制。写入“1”选择全带宽操作。该位与硬Rate_Select,AS(0)或RS(0)引脚值进行“或运算”。时序要求见表8-7。上电时的默认值为零/低,除非通过表5-6中选择的值特别重新定义。如果没有实现软速率选择,收发器会忽略该位的值。注:该位的具体收发器行为在表5-6和参考文献中给出。见表10-1,Byte 118,Bit 3用于软RS(1)选择。

9.8、报警和警告标志位[Bytes 112-117]

Bytes 112-117包含一组可选的警报和警告标志。标志可以是锁存的或非锁存的。实现是特定于供应商的,有关详细信息,请参阅供应商的规格表。建议在任何一种情况下,应至少在100ms后通过标志的第二次读取来验证断言标志位的检测。对于不希望设置自己的阈值或读取位置0-55中的值的用户,可以仅监视标记。定义了两种标志类型:

1)与收发器温度,电源电压,TX偏置电流,TX输出功率和RX接收光功率以及未来标志的保留位置相关的Alarm标志。Alarm标志指示可能与正在运行的链接相关的条件,并指示立即采取行动的原因。

2)与收发器温度,电源电压,TX偏置电流,TX输出功率和RX接收光功率以及未来标志的保留位置相关的Warning标志。Warning标志指示正常保证范围之外的条件,但不一定是直接链路故障的原因。制造商还可以将某些警告标志定义为寿命结束指示器(例如,在恒定功率控制环路中高于预期的偏置电流)。

20190301195901446.png

20190301200143167.png


10、扩展信息(地址,A2H)

10.1、扩展模块控制/状态字节[Bytes 118-119]

Bytes 118-119是为扩展模块控制和状态功能定义的。 根据用途,内容可以由主机写入。 有关Byte 64中功率电平声明要求,请参见表8-3。

20190301200251731.png

如果A0h的Byte 13的内容被设置为0Eh,并且页面A0h的Byte64的bit3被设置为1,则Byte 110的Bit 3和Byte 118的Bit 3控制内部RETIMER/CDR的锁定模式。RETIMER/ CDR锁定模式根据表10-2中定义的逻辑表进行设置。Byte 110的Bit 3和Byte 118的Bit 3的默认值为1。

1.png

注意:低和高比特率在A0h的Byte 13d定义。

10.2、供应商特定位置[Bytes 120-126]

为供应商特定的存储器功能定义地址120-126。潜在用途包括受保护功能的供应商密码字段,计算的临时空间或其他专有内容。

10.3、可选页面选择字节[Byte 127]

为了为DWDM和CDR控制功能以及其他可能的扩展提供存储空间,可以为A2h地址空间的上半部分定义多个页面。启动时,Byte 127的值默认为00h,指向用户EEPROM。这确保了不实现可选页面结构的收发器的向后兼容性。当页面值写入Byte 127时,对字节128-255的后续读取和写入将发送到相关页面。

该规范定义了页面00h-02h中的功能。第03-7页的页面留作将来使用。收发器不接受写入不支持的页的值。页面选择字节应恢复为0,读写操作应为未分页的A2h内存映射。

页面80h-FFh保留用于供应商特定功能。

2.png

10.4、用户可访问的EEPROM[Page 00/01,Bytes 128-247]

对于不支持页面的收发器,或者如果页面选择字节写入00h或01h,则地址128-247表示120字节的用户/主机可写非易失性存储器 - 用于任何合理的用途。有关写入这些位置的任何限制(包括时序和最大写入次数),请参阅供应商数据表。 潜在用途包括客户特定标识信息,使用历史统计信息,计算临时空间等。通常不建议将此内存用于重要内容或重复使用。

20190301200617948.png

10.5、供应商特定控制功能[Page 00/01,Bytes 248-255]

对于不支持页面的收发器,或者如果页面选择字节写入00h或01h,则为供应商特定的控制功能定义地址248-255。潜在用途包括由特定供应商启用的专有功能,通常与地址120-127一起管理。

20190301200640650.png

10.6、可变接收机决策阈值控制[Page 02,Bytes 130-131]

第02h页的Byte 131用于控制可变接收器判决阈值功能。 该功能的可用性在串行ID部分的地址A0h的Byte 65的Bit 7中指示。Byte 131是2禁止的7位补码值(-128到+127)。 决策阈值由下式给出:

Decision Threshold = 50% + [Byte(131) / 256] * 100%

其中决策阈值表示为接收眼图振幅的百分比。上电时Byte 131的值默认为0。这相当于50%的阈值。

20190301200721505.png


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