[發明專利]一種大規模光交換芯片驅動控制裝置

有效

• 申請號: 202011337277.5
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112423165B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 譚磊;武保劍;錢悅;胡鋼;邱昆
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種大規模光交換芯片驅動控制裝置，其特征在于，包括：控制單元和驅動單元；

所述控制單元包括串口模塊和FPGA總控芯片；

所述串口模塊通過接口與上位機連接，并通過上位機下發二進制形式的交換需求指令；

所述FPGA總控芯片接收串口模塊傳輸過來的二進制形式的交換需求指令后，根據各個驅動板驅動的不同光開關單元，將指令分成若干子指令，每個子指令只針對其中一個驅動板，然后將所有子指令通過并行方式發送給驅動單元的驅動板；

所述的驅動單元包括光交換芯片載板及多組驅動板；

所述光交換芯片載板又包括光交換集成芯片和多組驅動板插槽；光交換集成芯片對外提供不同的光開關單元的電極引線或焊盤，從而接入多路的光開關單元，并且同時又與驅動板插槽連接；

所述驅動板通過驅動板插槽連接光交換芯片載板，并通過驅動板插槽為驅動板提供電源，而每塊驅動板又將控制的所有光開關單元分成若干組，每組的光開關單元的電極引線或焊盤與一個1×N的模擬開關的輸出端連接，N為模擬開關的輸出端口數量，這樣便將驅動板產生的電壓信號加載到光交換芯片的驅動電極上，進而控制光開關單元的狀態；

所述驅動板具體包括FPGA芯片、數模(D/A)轉換芯片、放大器和模擬開關；FPGA芯片直接接收來自控制單元FPGA總控芯片轉發的光交換需求指令，然后根據不同光開關單元的拓撲結構運行相應的路由算法，計算出對應光開關單元的狀態；FPGA芯片控制數模(D/A)轉換芯片產生不同的電壓信號，經過放大器的放大處理輸入至模擬開關，模擬開關的若干個輸出端與不同的光開關單元的電極引線或焊盤連接，根據拓撲結構的對稱性、層級性等特點，將光開關單元分成若干組，每組對應一個1×N的模擬開關，N為模擬開關輸出端口數量以及每組的光開關單元數量；在FPGA芯片的控制下，FPGA根據拓撲結構運行相應的路由算法，路由算法會計算出模擬開關的控制信號，該控制信號會讓模擬開關只選通其中一個輸出，這樣在FPGA的控制下，根據光開關單元狀態控制模擬開關的邏輯控制信號選擇性地將電壓信號通過其中一個輸出端口施加到光開關單元上，保證了每組光開關單元在同一時刻只有其中一個光開關施加了電壓，從而改變光開關單元的狀態。

2.根據權利要求1所述的一種大規模光交換芯片驅動控制裝置，其特征在于，所述光交換芯片載板上留有足夠多的驅動板插槽，實現驅動控制裝置的規模升級。