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SFP光模块的Firmware设计
作者：吴文强
来源：《中国新通信》2015年第05期
一、概述
MCU选型： 当前MCU厂家很多，但在光模块行业在用的MCU主要还是：ATMEL，Silabs，ADI，ST等几家。针对SFP的特点，对MCU的选型有如下几点要求：1、封装大小4*4或5*5；2、外设至少有一个I2C接口；3、外设至少4路ADC；4、有Temperature
Sensor；5、FLASH至少8K，RAM资源1K；
二、协议要求
1、Small For-factor Pluggable（SFP） Transceiver MultiSource Agreement（MSA）
2、SFF-8472 Specification for Diagnostic Monitoring Interface for optical Transceivers
三、硬件平台
1） OSA（TOSA，ROSA，BOSA）；2） Driver；3） LA；4） MCU
四、Firmware目标
构造一个满足SFF-8472的Memory Map空间。
五、FW构架
1、整个MCU的FLASH空间分为两部分： Bootloader区和Application区，在我们memory map中是使用ATEML的AVR系列ATEMEGA88V，其为类同于51核，无内置BOOTLOADER功能，为此我们在设计上人为划分FLASH空间： Bootloader区占用2K，Application区占用6K。
2、 Bootloader and Application FW
BOOTLOADER的设计比较简单，设计一个I2C Slave从机，并解析上位机发出的命令并对FLASH进行操作即可。在我们BOOTLOADER中对FLASH的操作命令有如下五个：
一文详解SFP+与SFP、XFP的区别
很多人不清楚SFP+与SFP、XFP的区别，所以有时候带来不必要的麻烦（安防弱电圈）。10G模块经历了从300Pin，XENPAK，X2，XFP的发展，最终实现了用和SFP一样的尺寸传输10G的信号，这就是SFP+。SFP+凭借其小型化低成本等优势满足了设备对光模块高密度的需求，目前已经逐渐取代XFP成为10G市场主流。
SFP+与SFP、XFP的区别SFP封装---热插拔小封装模块，目前最高速率可达4G，多采用LC接口 。
SFP+封装---标准封装，工作速率是10G，可以满足以太网10G的应用。
XFP封装---串行10G光收发模块的一种标准化封装。
SFP+光模块优点：
1、SFP+具有比X2和XFP封装更紧凑的外形尺寸（与SFP尺寸相同）；
2、可以和同类型的XFP，X2，XENPAK直接连接；
3、成本比XFP，X2，XENPAK产品低。
SFP和SFP+的区别1、SFP 和SFP+ 外观尺寸相同；
2、SFP的最高速率可达4G，SFP+的速率是10G；
3、SFP协议规范：IEEE802.3、SFF-8472 ；
4、SFP+支持数字诊断。
SFP+ 和XFP 的区别1、 SFP+和XFP 都是10G 的光纤模块，且与其它类型的10G模块可以互通；
2、 SFP+比XFP 外观尺寸更小；
3、 因为体积更小，SFP+将信号调制功能，串行/解串器、MAC、时钟和数据恢复（CDR），以及电子色散补偿（EDC）功能从模块移到主板卡上；
4、 XFP 遵从的协议：XFP MSA协议；
5、SFP+遵从的协议：IEEE 802.3ae、SFF-8431、SFF-8432；
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附 录 A （资料性附录） OLT双模光模块的外形尺寸及引出端排列 A.1 OLT双模光模块的XFP外形尺寸及引出端排列 A.1.1 OLT双模光模块的XFP外形尺寸 XFP外形尺寸见图A.1 单位为毫米（mm）
图A.1 OLT双模光模块 XFP外形尺寸 A.1.2 OLT双模光模块的XFP引出端排列
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15 XFP引出端排列示例见图A.2和表A.1。
图A.2 OLT XFP引出端排列顶视图 表A.1 OLT XFP引出端排列定义 Pin 符号 电平 上电顺序 功能 1 GND - 1st 模块地 2 TX_FAULT LVTTL 3rd 发射失效指示，低电平表示发射工作正常，高电平表示发射出现故障，母板上拉电阻4.7kΩ～10kΩ 3 GPON_TD+ LVPECL 3rd 2.5G发射端差分输入，交流耦合 4 GPON_TD- LVPECL 3rd 2.5G发射端差分输入，交流耦合 5 TX_DIS LVTTL 3rd 低电平，发射端正常工作，高电平，发射端禁止发射, 光模块内部上拉电阻4.7kΩ～10kΩ 6 VCC5 - 2nd 5V电源，要求5V±0.25V 表A.1（续） 元器件背面元器件正面151413121110987654321161718192021222324252627282930YD/T 1688.10-202X Pin 符号 电平 上电顺序 功能 7 GND - 1st 模块地 8 VCC3_TX - 2nd 发射端3.3V电源，要求3.3V±0.165V 9 VCC3_RX - 2nd 接收端3.3V电源，要求3.3V±0.165V 10 SCL LVTTL 3rd 2线串行接口时钟线，母板上拉电阻4.7kΩ～10kΩ 11 SDA LVTTL 3rd 2线串行接口数据线，母板上拉电阻4.7kΩ～10kΩ 12 MOD_ABS LVTTL 3rd 模块内部接GND，母板上拉电阻4.7kΩ～10kΩ，高电平表示模块不在位。 13 XGS-PON_RST LVTTL 3rd 复位信号，上升触发RESET功能。 14 XGS-PON_BSD LVTTL 3rd XGS-PON接收信号指示，当输出为低表明接收光功率小于最低接收灵敏度。高正常。 15 NC - 1st NC 16 GND - 1st 模块地 17 XGS-PON_RD- CML 3rd XGS-PON接收差分输出，模块内部直流耦合 18 XGS-PON_RD+ CML 3rd XGS-PON接收差分输出，模块内部直流耦合 19 GND - 1st 模块地 20 GPON_BSD LVTTL 3rd GPON接收信号指示，当输出为低表明接收光功率小于最低接收灵敏度。高正常。 21 RX_RSSI_TRIG LVTTL 3rd RSSI触发信号,由寄存器配置GPON/XGS-PON 22 GPON_RST LVTTL 3rd GPON接收端复位信号 23 GND - 1st 模块地 24 GPON_RD+ LVPECL 3rd GPON接收差分输出，直流耦合 25 GPON_RD- LVPECL 3rd GPON接收差分输出，直流耦合 26 GND - 1st 模块地 27 GND - 1st 模块地 28 XGS-TD- CML 3rd 29 XGS-TD+ CML 3rd XGS-PON差分输入，模块内部交流耦合，输入端可接受的差分输入幅度为120mV~820mV（单端为60mV~410mV） 30 GND - 1st 模块地 A.2 OLT双模光模块的SFP+外形尺寸及引出端排列 A.2.1 OLT双模光模块SFP+外形尺寸 OLT SFP+外形尺寸见图A.3，建议光模块长度不大于72mm。 单位为毫米（mm） YD/T 1688.10-202X
sfp+接口与sfp接口有何区别
SFP模块（体积比GBIC模块减少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在功能上与GBIC基本一致，因此，也被有些交换机厂商称为小型化GBIC（Mini-GBIC）。SFP模块则通过将CDR和电色散补偿放在了模块外面，而更加压缩了尺寸和功耗。用于电信和数据通信中光通信应用。SFP联接网络设备如交换机、路由器等设备的主板和光纤或UTP线缆。SFP是一些光纤器件提供商支持的工业规格。
SFP+光纤模块，（10 Gigabit Small Form Factor Pluggable）是一种可热插拔的，独立于通信协议的光学收发器，通常传输光的波长是 850nm， 1310nm 或1550nm，用于10G bps的SONET/SDH，光纤通道，gigabit Ethernet，10 gigabit Ethernet和其他应用中，也包括 DWDM
链路。XFP包含类似于 SFF-8472 的数字诊断模块，但是进行了扩展，提供了强大的诊断工具。
SFP类型 SFP+支持SONET、Gigabit Ethernet、光纤通道（Fiber Channel）以及一些其他通信标准。此标准扩展到了SFP+，能支持10.0 Gbit/s传输速率，包括8 gigabit光纤通道和10GbE。引入了光纤和铜芯版本的SFP+模块版本，与模块的Xenpak、X2或XFP版本相比，SFP+模块将部分电路留在主板实现，而非模块内实现。
SFP与SFP+的区别很多人不清楚sfp与sfp+的区别，所以有时候带来不必要的麻烦。10G模块经历了从 300Pin，XENPAK，X2，XFP的发展，最终实现了用和SFP一样的尺寸传输10G的信号，这就是SFP+。SFP凭借其小型化低成本等优势满 足了设备对光模块高密度的需求，从2002年标准推行了，到2010年已经取代XFP成为10G 市场主流。
