P6模块学习总结—初稿.doc

PE6MA(P)6光模块学习总结
2010-8-6 zff
第一章 前言
1、光模块指标
2、应用

第二章 电路原理
1、接收机部分
2、发射机部分
3、复分接芯片
4、控制系统
5、供电系统
6、时钟系统

第三章 附件
1、电路原理图及电位图
2、重要电平数据
3、300pin定义
4、多速率设置及定义
5、下载调试说明
6、PCB测试点说明

第一章 前言

该文档只做个人学习之用，很多内容都是相关文档直接摘录的，文档中的纰漏和不恰当请阅者指正。

PE6MA(P)6光模块支持输出及输入速率的选择，包括STM-64、OTU2、10GbE以及10 G FC业务等，最大支持传输速率11.318Gb/s。
1、光模块指标
ZXOM64 PE6MA(P)6模块传输40km光接口指标
光发送部分（tansmitter side）
参数定义
符号
目标传输距离40km
单位
注释

最小值
典型值
最大值
应用代码
1、DWDM发送端 2、DWDM中继端 3、DWDM接收端

传输信号速率
BR
9.953

11.318
Gb/s

平均输出光功率范围
Po
-3

0
dBm
注1
输出标称光功率
Po

-1.5±0.5

dBm
注1
输出光功率稳定度
ΔPo
-0.5

+0.5
dB

激光器发送中心波长
λ

nm
见表5-2、5-3
输出波长稳定度（EOL）

-12.5

+12.5
GHz
注2
输出波长稳定度（BOL）

-5.0

+5.0
GHz
注2
激光器谱宽（－20dB）
Δλ

0.3
nm

边模抑制比
SMSR
35

dB

消光比

10

dB

色散容限

-600

800
ps/nm

通道代价

DP

2
dB
注3
OSNR容限

10.5
dB
与低OSNR的PIN配合注4
光眼图模板
符合ITU-T G.959.1模板要求
光接收部分（receiver side）
光接收器类型
PIN/APD接收器件
接收灵敏度（BOL）

-17.5
dBm
PIN

-24.5
dBm
APD
过载光功率（BOL）

0.5

dBm
PIN

-8

dBm
APD
接收光信号中心波长
λ
1290

1565
nm

接收器件反射
RLOSS
27

dB

光模块抖动指标要求
抖动产生

0.1
UIpp
注5

0.3
UIpp
抖动容限
符合ITU-T G.825的要求
注5
抖动传函
符合ITU-T G.783的要求
dB
注5
注1：输出光功率监测为模块实际输出光功率值。
注2：EOL为寿命终了时的要求，BOL为寿命起始时的要求。
注3：整个光纤链路的色散累计值要求达到+800ps/nm，测试的BER<1×10-12。
注4：测试条件是AFEC功能打开、接收机输入功率范围0~-15dBm（PIN），接收机判决电平调到最优，背靠背测试条件下的OSNR容限。
注5：抖动产生和抖动容限满足G.825要求，抖动传函满足G.783要求。具体参见《ZXOM64 PE6MA(P)6模块硬件需求说明书》。

2、基本应用

图 1-1 SFF光模块在DWDM系统中双路双向OTU板上的应用

第二章 模块电路原理

1、PIN管部分电路
P6模块使用的PIN管为56代码(033020100056)，包括OKI的OD9245N ，EUDYNA的ERP1401GT801S，OCLARO的PT10GC。OKI的PIN管示意图如下：

图2.1 OKI的PIN管示意图

图2.2 OKI的PIN内部结构图及引脚

Eudyna-ERP1401GT802E 管脚功能
PIN NO.
SYMBOL
FUNCTION
1
GND
case ground
2
VR
PD bias(+)
3
NC
NC
4
NC
NC
5
OFFSET
DC offset control
6
GND
case ground
7
GND
case ground
8
OUT
output(-)
9
GND
case ground
10
OUT
output(+)
11
GND
case ground
12
GND
case ground
13
NC
NC
14
VCC
Preamp bias
15
NC
NC
16
Rth
thermistor for APD
NC
NC for PIN
17
GND
case ground

PIN管的电路包括：供电、入光功率监测及告警电路。对于eudyna和OKI来说，14脚Vcc都为3.3v，2脚Vpd都为5v。

图2.3 PIN管部分电路
电路说明如下：
(1)D15(3/5)输入告警门限调整RXVT；
(2)D43为电压基准2.5V，VR_RX：接收侧+2.5V电源基准；
(3)D10 INA148是单位增益的差分放大器，拥有很高共模输入电压范围，，而Vref是关于VR_RX和D15(2/5)数字电位器阻值的函数，即输入功率检测调整RXMONOFS。

(4)参见图1.2，易知入射光功率的变化将引起光电流的变化，最终导致Vpd管脚上的电压改变，而入光功率监测就是通过检测Vpd上的电压(或是光电流)得到的。如图1.4所示，模块中INA148的工作方式：
假设入光为-2dBm(0.631mw)，响应度R为0.9A/W，则
而可以表示为： ，即输出电压约为
其中数字电位器阻值为50K，即的变化范围为0~50K，
从而易知的变化区间大致为：-0.287 ~ 0.287 V。

图2.4 INA148工作方式

(5)入光监测RXPOWMON部分：和之间的关系
由图1.3中的运放D26可知，
(6)输入光功率告警电路RXPOWALM：和之间的关系

模块接收端输入光功率告警指示真值表， 0：无光；1：有光
RxPOWALM
状态
0
告警产生
1
正常工作
由图1.3可知，RD(R133)的阻值是RC(R130)的10倍，故一般情况下(输入端有光进入、RXVT和RXPOWMON的电压值不要过分接近)电压基准D43端电压为2.5V，即RXPOWALM为高电平。
其中RXVT的电压可如下计算：

2、激光器部分电路
由于10G光通讯系统中对光源得谱线宽度和啁啾特性要求更加严格，因此在10G模块中一般都采用DFB激光器。由于EA调制器采用的材料与DFB激光器类似，可以在同一个基底上制作而成，因此，目前常用的EA调制器都与DFB激光器集成在一起，再加上TEC以及背光检测二极管，封装在一起。PE6MA(P)6使用带GPO接口的DFB激光器，包括MULTIPLEX公司的MTX510EWC22B01F5SC-I2-CZR1 和EUDYNA公司的FLD5F20NPS，如下图所示。

图2.5 激光器结构示意图(from Multiplex Inc.)
2.1 驱动器电路

图2.6 驱动器功能示意图

图2.7 驱动器封装外观图

图2.8 驱动器各管脚功能

图2.9 P6模块中OKI4195驱动器的应用电路(交流耦合)

图2.10 P6模块中驱动器电路示意图

说明：
(1) L20、L21：阻抗，180Ω±25%（100MHz；0.1v）；额定电流，1500mA；直流电阻，0.09ΩMAX。
(2) 其中TBD表示“待定”。
(3) 几个信号说明
DIR
发送侧+2.5V电源基准
CROSS
激光器驱动器交叉点控制电压
GAIN
激光器驱动器输出幅度控制电压
TPS
激光器驱动器“1”码电平控制电压

(4) 4195_CROSS、4195_GAIN和VB2都由数模转换芯片D19(AD5328)驱动。
(5) VB2为交叉点参考接口，可以开路或是外部电路偏置。对于VB2开路来说，芯片内部偏置约为0.364×VD1(1.2V@VD1=3.3V)，此时控制VB1则电压差“VB1-VB2”就固定下来了。对于VB2偏置来说，利用独立于VD1的外部电路来偏置VB2约为1.2V，这是P6模块中所采用的方式。我们就是通过控制电压差“VB1-VB2”来实现对交叉点的调节。
(6) VD2为输出端的供电电压，在我们所使用的AC coupled模式(如图1.9)中，VD1和VD2的供电一致，如图1.10所示。
(7) 关于“1”码电平控制说明：由于三极管D53处于放大模式，TPS处的电压基本不变，而电流会随着电位器的调节而变化，即电阻R192两端的电压发生改变。从另一个方面来说也就是高频电缆端的电压发生变化，实现“1”码电平的控制。

2.2 激光器偏置电路
激光器偏置电路的功能有五个：给激光器提供偏置电流；将激光器背光检测电流转换成电压供出光监测使用；激光器功率发生变化的时候自动调整偏置电流等参量，保证激光器输出光功率恒定；激光器工作不正常时关断激光器；提供偏置电流监控和告警。在这里我们将偏置电路分为三个部分：a、背光检测电路；b、出光功率调整、监测及保护电路；c、激光器关断电路。
图2.11 激光器偏置电路

说明：
(1)信号引脚(蓝色or红色字体部分)说明：
LSENABLE：外部激光器开关信号，低电平有效(from 300pin)；
LSENABLE_MCU：MCU控制的激光器开关信号，低电平有效(from 300pin)；
PMDA：激光器内PD输出光电流引脚，用来监测输出光功率；
LS_POW_SET：激光器输出功率细调；
VR_TX_NEG：基准电压-2.5V；
VR_TX：基准电压2.5V；
LSPOWMON_MCU：激光器出光监测(to mcu)；
LSPOWMON：激光器出光监测(to 300pin)；
LD_A：激光器驱动电流(to laser)；
LSBIASMON：激光器偏置电流监测电压(to 300pin)；
LSBIASMON_MCU：激光器偏置电流监测电压(to mcu)。

(2)几个芯片说明
D25、D26反相器：供电TX+3.3VA，当供电为0时，反相器的输入输出都为高阻；
运放LM7301IM5：供电V+=TX+3.3VA，V-=TX-5.2VA；
运放AD8605：供电V+=TX+3.3VA，V-=GND；

(3)激光器关断电路；
其实严格意义上来讲，这里所说的激光器关断电路仅仅只是外部信号使激光器关断，没有包括由于内部信号导致激光器自己关断的情况，尝试说明如下，参见图1.11。
P6的激光器关断信号1和关断信号2由LSENABLE(from 300pin)和LSENABLE_MCU控制产生。只要LSENABLE和LSENABLE_MCU有一个信号为高电平，经反相器PI74STX1G14和二极管VD5、VD6(压降约为1V)，输入到三极管VT2和VT3的基极为低电平(约1.1V)，三极管处于放大模式，故此时集电极输出为高电平，从而激光器关断。

(4)激光器功率调整、出光监测调整和驱动电流

图2.12 激光器简单结构图(背光检测)

PIN管集成在激光器内部，所产生的光生电流从激光器的第二脚输出，如图1.5所示。光电流从引脚PMDA上输出，由运放D31转换为电压形式输出LSPOWMON或LSPOWMON_MCU。数字电位器D14(5/5)用来控制运放D23和电阻R202、R206构成的反馈回路，进而调整光电流和功率监测电压之间的对应关系。上图中的LSPOWMON_MCU和控制芯片MCU的管脚相连作为单片机内部ADC的输入，这样就可以把探测到的功率值上报给MCU。具体分析如下：
对于激光器功率调整：

图2.13 功率调整和监测电路

如图1.13所示，光电流从激光器管脚PMDA流出，简单的认为：

(5)过流保护电路
运放D29用来限制偏置的大小，保护激光器由于偏置电流的过大而损坏，偏置电流限制在125mA以内，偏置电压即为2.5V。当偏置电流过大时，达到125mA时，偏置电压达到了2.5V，此时运放D29的正负两个输入端都为2.5V，输出电压自然为低电平。输入到三极管VT1基极的过流保护信号为低电平，VT1截止无偏置电流输出。

3、复分接芯片Tranceiver(BCM8154)
BCM8154是由BROADCOM公司生产的集成了CDR、DEMUX和MUX的CMOS工艺芯片，符合MSA300协议，其特点是功耗较小，而且支持IIC或者SPI总线访问寄存器操作。前端将由PIN或者APD经过光电转换生成的电信号送入BCM8154中的AGC，经放大后进行数据、时钟恢复，然后将恢复的数据进行1：16分接，即将9.953Gb/s或者FEC速率（10.66Gb/s）的串行数据分接成16路622Mb/s或666Mb/s的并行数据输出。芯片需要+3.3V、+1.8V、+1.0V三组电源，BCM8154采用12mmX12mm 196pin plastic BGA封装，功耗0.6W。

图2.14 BCM8154重要信号及部分外围电路

由上图我们可知，判决门限设置RXOFFSET_DAC和判决门限调整D15(4/5)共同决定了判决门限电平RXOFFSETN。易知：运放D6正输入端电平为0.716V其中

图2.15 BCM8154 功能框图

4、控制系统
P6模块中放置了一片PHILIPS的MCU，型号为LPC2138。芯片主要资源包括： 16个10bit ADC、1个10bit DAC、512kB on-chip FLASH、32kB RAM，可用47个GPIO和2个UART接口（UART1为全双工）。主要完成的功能包括：和模块外部通过IIC通讯、与外接控制电路实现BCM8154软硬件模式切换、采集模块模拟性能量以通过IIC和300PIN管脚上报、控制数字电位器和DAC进行各项参数调整。

图2.16 MCU控制部分原理框图
LPC2138芯片主要资源包括：16个10bit ADC、1个10bit DAC、512kB on-chip FLASH、32kB RAM、可用47个GPIO和2个UART接口（UART1为全双工）。32位地址总线支持访问地址空间为4GB，地址0x0000 0000~0x0001 FFFF为512kB FLASH空间，地址0x0004 0000~0x0004 7FFF为32kB RAM空间。MCU工作频率范围为1MHz~50MHz，考虑到MCU要支持ISP功能，因此Fosc的取值范围为10MHz~25MHz，PE6MP(A)5模块中Fosc设定为19.44MHz。
MCU主要完成的功能包括：和模块外部通过IIC通讯、与BCM8154芯片通信完成参数的设置、采集模块的模拟量并通过IIC和300PIN管脚上报、控制数字电位器和DA、读写EEPROM。MCU与数字电位器、EEPROM和单板通讯通过IIC总线完成。由于模块要通过电源拉偏实验，所以使用LDO将外部提供的+5V变换成+3.3V电源来给MCU进行供电。芯片AD由VR_TX，即+2.5V作为参考电压。MCU支持JTAG下载和串口下载两种方式，JTAG下载接口与模块IIC地址做兼容设计。

图2.17 MCU结构框图
ARM7TDMI-S 处理器使用了一个被称为 THUMB 的独特的结构化策略，它非常适用于那些对存储器有限制或者需要较高代码密度的大批量产品的应用。
在 THUMB 后面一个关键的概念是“超精简指令集”。ARM7TDMI-S 处理器基本上具有两个指令集：标准 32 位 ARM 指令集和16 位 THUMB 指令集。 THUMB 指令集的 16 位指令长度使其可以达到标准 ARM 代码两倍的密度，却仍然保持 ARM 的大多数性能上的优势，这些优势是使用 16 位寄存器的 16 位处理器所不具有的。这是因为 THUMB 代码和 ARM代码一样，在相同的 32 位寄存器上进行操作。
THUMB 代码仅为 ARM 代码规模的 65%，但其性能却相当于连接到 16 位存储器系统的相同 ARM 处理器性能的 160%。
LPC2138分别集成了一个512kB的FLASH存储器系统。该存储器可用作代码和数据的存储。对FLASH存储器的编程可通过几种方法来实现。可通过串口进行在系统编程。应用程序也可以在程序运行时擦除和/或编程 FLASH，这样为数据存储和现场固件的升级都带来了极大的灵活性。当使用片内bootloader时， 500kB的Flash 存储器可作用户代码使用。
引脚连接区(pin connect block)允许控制芯片(LPC2138)引脚的功能选择，而使其具体多功能性，灵活性也大大增强。配置寄存器(configuration registers)控制复用器使得引脚和片内外围功能模块相连，当然如果功能模块没有连接相关引脚我们可以认为该功能模块没有定义，通俗地说就是不用管。
引脚控制模块(pin control module)包括了三个寄存器，如下表所示。

图2.18 MCU(LPC2138)各引脚功能示意图

相关说明：
1、 VBAT、 RTXC1、RTXC2
2、 晶振
3、 RESET
4、 指示灯
5、 SPI
6、 IIC(内部和外部)
7、 供电电压
8、 程序下载
9、 ADC
10、EEPROM
11、数字电位器9259
12、模块运行的状态信息

具体展开如下：
1、 VBAT、RTXC1、RTXC2
实时时钟：当选择正常或空闲模式时，实时时钟(RTC)提供一套用于测量时间的计数器。RTC 消耗的功率非常低，这使其适合于由电池供电的，CPU 不连续工作(空闲模式)的系统。在我们的P6模块中，VBAT、RTXC1、RTXC2都设为地电平，当VBAT降低到1.6V以下时RTC无效，实时时钟没有使用。

2、晶振
MCU工作频率范围为1MHz~50MHz，考虑到MCU要支持ISP功能，因此Fosc的取值范围为10MHz~25MHz，PE6MP(A)6模块中Fosc设定为19.44MHz。

3、 RESET
MODRESET_OUT为低电平时，模块MCU复位；MODRESET_OUT为高点平时，若RESETB为低电平同样复位；模块MCU正常工作。另外来自BCM8154的RESETB复位信号(RXRESET和TXRESET相与的结果)对MCU复位也有一定的影响。

图2.19 P6模块的复位电路
D2 MAX823芯片管脚说明：
RESET*：当供电VCC低于reset threshold或是MR*为逻辑低时， RESET*输出低电平，但是VCC电平超过reset threshold、看门狗电路驱动一个复位(reset)或者MR*变逻辑低为高，当以上三种情况的一种发生时，RESET*输出低电平保持200ms。
MR*：人为复位输入，低电平有效。
WDI：看门狗电平输入，当输入低电平或高电平的时间长于看门狗设置的时间(1.6 seconds)，复位生效，内部看门狗计数器清零。当电平输入有上升沿或下降沿也将导致内部看门狗计数器清零。

4、指示灯说明
模块内部只存在一个指示灯，该灯用来指示模块软件下载、IIC通信及模块软件运行状态。在通过串口，将软件进行下载的过程中，该指示灯闪烁；当软件下载完成后，指示灯熄灭。对模块重新上电后，模块软件开始运行，在软件正常运行、IIC通信正常时，指示灯闪烁指示。

5、 SPI接口
P6模块内置MCU(LPC2138)具有一个全双工SPI接口，与SPI设备进行通讯。在模块中LPC2138是唯一的SPI主设备。Tranceiver芯片BCM8154和DA芯片AD5328为两个从设备。MCU使用SPI接口对上述多个从设备下发设置命令。
本模块内部SPI口串行通信的芯片有DA芯片AD5328和tranceiver芯片BCM8154，因此本模块中需要实现一主对多从的SPI串行通讯。其中AD5328只需要接收MCU下发的数据，不需要上报和反馈状态信息；而BCM8154可以接收MCU下发的数据来设置寄存器，同时也可以将寄存器的信息上报给MCU。
模块中LPC2138采用标准SPI接口协议，该协议定义了MCU发送的数据MOSI、时钟SCK、片选SSEL的逻辑关系。而在PE6MA(P)6模块中，MCU只作为主设备来使用，故将SSEL配置为通用IO口来使用。MCU的相应管脚用于针对从设备的片选信号DSCLx，其中DSCL0（MCU的P0.20）用于片选AD5328，DSCL3（MCU的P0.31）用于片选BCM8154。在某一时刻DSCLx中只有一路有效即为低电平，从设备被选中。从设备被选中后经过一定延时，SPI的数据时钟由MCU发送给从设备或者从设备将数据上报给MCU。

6、 IIC(内部和外部)
在模块内部，MCU与单板之间通过外部IIC通讯，而MCU与数字电位器和EEPROM之间通过一条内部IIC加以控制，模块内部各器件配置不同地址，MCU通过内部IIC接口控制和检测各IIC器件的工作状态。这样模块内部IIC总线与外部IIC总线分开，单板对模块内部各性能量的调整必须通过MCU来实现。

对于模块外部I2C通信：
模块的IIC地址定义为XXXXYYY，其中XXXX固定为1000；YYY为MSA模块后3位地址A2、A1、A0。MCU与单板采用标准IIC接口，10G MSA模块的地址相同，不允许两个模块占用一个IIC总线，单板设计时将不同模块的IIC总线分开，建议总线速率在100K左右。
P6模块接口信号包括：数据线MSA_SDA、时钟线MSA_SCL、三条地址线MSAIICAD0、MSAIICAD1、MSAIICAD2，即上图中的SCL0、SDA0、I2CCAD0、I2CCAD1、I2CCAD2。模块地址表示为1000XXXY，其中3位X表示三位地址线决定，因此一条IIC总线上最多可以同时挂8只模块；Y表示对模块的读写，1表示对模块的读操作，0表示对模块的写操作。在本模块内部I2CCAD0、I2CCAD1、I2CCAD2都与地短接，即模块地址可表示为1000000Y。

对于模块内部I2C通信：
模块内使用了数字电位器X9259和EEPROM。
X9259的地址表示为0101YYYY，其中YYYY由A3~0确定，X9259的读写标志R/W不是跟在器件地址后面组成第一个字节，而是用不同的命令字加以表示，从这点上来说，X9259的接口不是标准的IIC。
EEPROM器件地址表示为1010 YYYX，其中YYY由A2、A1、A0确定，读写标志R/W跟在器件地址后面组成第一个比特，符合MSA协议。

7、 供电电压
由于模块要通过电源拉偏实验，所以使用LDO将外部提供的+5V变换成+3.3V电源来给MCU进行供电，如下图所示。芯片AD由VR_TX，即+2.5V作为参考电压。

图2.20 LDO电路
8、 程序下载
P6模块中MCU支持串口下载方式，其定义的下载串口为MCU的UART0。要实现UART0下载功能，需要在MCU复位期间将P0.14管脚拉低，当MCU（LPC2138）进入复位状态后经过3ms开始采样P0.14管脚的电平，如果此时P0.14上为有效低电平，则MCU的BOOT程序将跳转执行在线编程（ISP），即进入下载状态。由于MCU复位期间P0.14为高阻状态，因此需要将该管脚设定为确定电平，不能悬空。P0.14管脚在模块内部用4.75K电阻上拉至3.3V，具体参见附件。

9、DAC
P6模块选用了ADI的AD5328作为多个控制信号的模拟输出，该芯片具有8路12-bit DAC，工作电压范围2.5V~5.5V，采用16-lead TSSOP封装。该芯片具有SPI接口，MCU通过SPI接口对AD5328下发控制命令和设置数据。AD5328的原理框图如下：

图2.21 AD5328原理框图

AD5328具有VrefABCD和VrefEFGH两个参考电压输入，模块中分别连接DIR和VREF_TX，这两个电压分别为从激光器驱动器电源变换的2.5V参考和输出部分的2.5V参考。
AD5328的8路DAC输出分别用于模块内各模拟量的控制，各DAC与控制量的对应关系如下表所示。

AD5328内部8个12-bit DAC对应调整量说明
器件位号
内部DAC
调整信号
功能简述
调整范围及精度要求
D19
DAC A
LS_TEMP_SET
激光器管芯温度设置
电压调整范围0~2.5V；精度ΔV=0.61mV
DAC B
LS_POW_SET
激光器输出功率设置
电压调整范围0~2.5V；精度ΔV=0.61mV
DAC C
4195_CROSS
眼图交叉点设置
电压调整范围0~2.5V；精度ΔV=0.61mV
DAC D
4195_GAIN
输出幅度设置
电压调整范围0~2.5V；精度ΔV=0.61mV
DAC E
RXOFFSET_DAC
接收判决门限设置
电压调整范围0~2.5V；精度ΔV=0.61mV
DAC F
APDCOE
APD温度补偿系数
电压调整范围0~2.5V；精度ΔV=0.61mV
DAC G
LSENABLE_MCU
MCU控制激光器开关
作为数字量进行输出，只输出2.5V和0。详见注释
DAC H

注：由于在以前的模块中MCU控制激光器的输出管脚会出现瞬间跳变，造成激光器误操作。所以在P6中做了两种方案的兼容，除了数字电路对激光器的开闭进行控制外，也预留了使用DA控制激光器的电路，在使用时看哪种控制效果好，再用跳线电阻进行选择。

10、EEPROM
P6模块中用来存储重要数据的EEPROM为Atmel公司的AT24C64N，存储容量为64Kb（8192*8bits），封装为SO-8，具有IIC通讯接口，分配的7bits器件地址为1010 000，其中MSB 4bits 由模块内部设定为1010，LSB 3bits由A2、A1、A0确定，其中A2、A1、A0为硬件地址输入管脚读写标志R/W为跟在器件地址后面的第一个比特，它与地址组成第一个字节，符合MSA协议。AT24C64N的管脚定义如下：

AT24C64N管脚定义
管脚名称
管脚号
I/O
功能描述
备注
A0~A2
1/2/3
I
Address Inputs
Connect to GND
SDA
5
I
Serial Data
SDA of Internal IIC
SCL
6
I
Serial Clock Input
SCL of Internal IIC
WP
7
I
Write Protect: The Write Protect pin allows normal Read/Write operations when connected to ground (GND). When the Write Protect pin is connected to VCC, the write protection feature is enabled
Connect to GND
GND
4

Ground
Connect to GND
VCC
8

Power Supply
Connect to VCCMCU

11、数字电位器X9259
P6模块中选用了INTERSIL公司的X9259作为数字电位器。该芯片在公司内无兼容替代方案。X9259使用2.7V到5.5V供电，采用24-PIN的TSSOP封装，每个封装内有四个50K电位器，全部256个抽头，支持IIC通信协议。

图2.22 X9259原理框图
数字电位器X9259由电阻元件和CMOS开关组成，其滑动端由用户通过IIC总线来控制。X9259中集成了四个数字电位器，每一个电位器由一个易失性WIPER COUNTER REGISTER(WCR)和四个用户可以直接读写的非易失性寄存器(DRxy, x=1~4,y=1~4)组成，WCR中的内容控制数字电位器的滑动端的位置。模块上电时，X9259将每个数字电位器的第一个非易失性寄存器DRx0(x1~4)的内容写入相应的WCR。
P6模块中为X9259分配的地址为0101YYYY，其中MSB 4bits在模块内部设定为0101，LSB 4bits YYYY由A3~0确定。X9259的读写标志R/W不是跟在器件地址后面组成第一个字节，而是用不同的命令字加以表示，从这点上来说，X9259的接口不是标准的IIC。模块内部使用了2只X9259，分别为D14和D15，其中D14用来控制输出部分性能的设定；D15用来控制输入部分性能的设定。以下对D14、D15中的8个数字电位器所对应的调整量说明如下：
模块内部8个数字电位器所对应调整量说明
器件位号
IIC地址
内部电位器
功能简述
D14
01010011
1
偏置电压设定
2
输出光功率检测调整
3
激光器管芯温度调整(中心波长调整)
4
背光电流跨阻调整
D15
01010010
1
输入功率检测调整RXMONOFS
2
输入告警门限调整RXVT
3
输入判决门限调整RXDTV
4
APD高压调整

12、模块运行的状态信息

管脚名称
管脚号
功能描述(待完成)
备注
AD1.1
33

LSTEMPMON_MCU
AD1.2
35

LSPOWMON_MCU
AD1.4
39

V_LSTWEAK[1]
AD1.6
1

RXPOWMON_MCU
AD0.0
11

APDTEMPMON_MCU
AD0.1
13

RXDTV_ADC
AD0.2
14

LSBIASMON_MCU
AD0.3
15

VTEC (Tec current detect)
P0.15
45

RXPOWERALM
P0.22
2

RXREFSEL
P0.26
10

RXLCKREF
P1.25
28

RXRESET
P1.17
12

RXFIFOERRB
P0.17
47

TXREFSEL
P1.16
16

TXRATESEL0
P1.18
8

TXRATESEL1
P1.22
40

TXRESET
P1.21
44

TXFIFORES
P0.16
46

PLLLOCKERR
P0.23
58

TEMPLOCK
P1.24
32
信号输出
ALMINT
P1.18
8

TXRATESEL1
P0.18
53

LSTEMPALM
P1.19
4

LSENABLE_MCU
P1.20
48

LSBIASALM
P1.23
36

LSPOWALM

[1] LSTWEAK：DWDM激光器波长微调，接模块内部相应调整电路，最后连接至MCU，MCU完成波长调整(通过DAC调整激光器管芯温度来实现)，具体如下图所示：

图2.23 LSTWEAK相应调整电路

5、供电和时钟系统
P6光模块需要的外部电源有-5.2V，+1.8V（APS电源），+3.3V，和+5.0V；内部还有+1.0V电源(BCM8154供电)，它是+1.8V电源通过LDO变换过来的。模块正常工作没有上电顺序的要求，也就是说无论哪个电源先供给，模块都可以正常工作，对于+5V、-5.2V、+3.3V、+1.8V电源，要求电源变化±5%以内，模块能够满足指标要求。
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