### DDM功能与SFF协议详解
#### 一、带数字诊断功能的SFP光模块结构
##### 1. 控制模块
- **模拟信号数据采集**：负责收集来自发射和接收模块的各种模拟信号，例如温度、电压等。
- **数据分析处理**：对收集的数据进行分析，判断模块的工作状态是否正常。
- **数据存储**：存储关键的监测数据和配置信息，通常使用EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）。
- **光模块信号监测与控制**：监测模块的工作状态并根据需要调整其工作参数。
- **I2C总线接口**：提供与外部设备通信的接口，用于上传或下载监测数据。
##### 2. 发射模块
- 负责将电信号转换为光信号，并通过光纤发送出去。
##### 3. 接收模块
- 将接收到的光信号转换回电信号，以便后续处理。
##### 4. 光模块接口
- **光接口**：用于连接光纤。
- **电接口**：提供与主机系统之间的电气连接。
- **I2C总线**：实现与主机系统的双向通信，主要用于传输监测数据和控制指令。
#### 二、SFF-8472协议
SFF-8472多源协议(MSA)定义了数字诊断功能及相关规范。此协议规定了在模块内部进行信号监测和数字化的方法，并提供了存储和读取这些信息的机制。具体包括：
- 在模块内部电路板上监测和数字化关键参数信号。
- 存储监测结果及校准数据于标准内存结构中。
- 支持通过两线串行接口(I2C)读取数据。
**SFF-8472协议特点**：
- **地址映射**：保留了SFP/GBIC在地址A0h的映射，并在A2h新增256字节的存储空间。
- **监测信息**：存储监测信息、报警标志和管脚状态等。
- **数字控制能力**：提供有限的数字控制选项。
- **用户可写存储**：允许用户存储自定义数据。
#### 三、DDM功能
DDM（Digital Diagnostic Monitoring，数字诊断监视）是一种基于SFF-8472文档定义的功能，用于实时监测SFP光模块的关键参数，包括但不限于：
- **模块温度（Temp）**：监测模块当前温度，确保其在安全范围内工作。
- **工作电压（Vcc）**：监测模块供电电压，确保稳定供电。
- **激光器偏流（Laser Bias）**：监测激光器驱动电流，以保持激光器性能稳定。
- **接收光功率（Rx_power）**：监测接收端光信号强度。
- **发射光功率（Tx_power）**：监测发射端光信号强度。
##### 1. DDM的实现流程
- **数据采集**：监测上述五个参数。
- **模拟到数字转换（A/D）**：将模拟信号转换为数字信号。
- **校准**：通过内部或外部校准方法，将监测数据转换为实际值。
- **存储**：将校准后的数据存储在EEPROM中。
##### 2. 内部校准
- A/D转换值经过物理量变换和相应的缩放处理，输出的数字标定值符合SFF-8472协议中的规定。
##### 3. 外部校准
- 存储原始的A/D转换值，通过软件读取存储单元A2H中特定地址内的校准常数，并通过公式计算出实际值。
- **外部校准分类**：分为线性和非线性校准。
- **外部校准公式**：
- 温度（T） = Tslope * T_AD + Toffset（单位：1/256°C）
- 电压（V） = VSLOPE * V_AD + VOFFSET（单位：100μV）
- 电流（I） = ISLOPE * I_AD + IOFFSET（单位：2μA）
- 发射光功率（TX_PWR） = TX_PWRSLOPE * TX_PWR_AD + TX_PWROFFSET（单位：0.1μW）
- 接收光功率（Rx_PWR）计算较为复杂，涉及多个系数相乘。
##### 4. 收发光功率校准
- 采用外部校准的运算方式，存储数据时使用内部校准的存储方式。
- 存储时使用16位无符号整数表示，1 LSB等于0.1μW。
- 功率值（PWR） = PWRSLOPE * PWR_AD + PWROFFSET
DDM功能与SFF协议共同确保了SFP光模块能够在复杂环境中可靠运行，并且能够实时监测关键参数，帮助维护人员及时发现潜在问题，提高网络稳定性。
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