解決高速網路設備中電線太多的問題

機架式（ToR）交換機、路由器、伺服器和存儲器等各種當今高速通信設備是數據中心最時尚、功能強大和精心設計的主角。這些設備包含令人印象深刻的電路，多個埠實現25Gbps以上的速度，還有複雜的開關專用集成電路（ASIC）和複雜的信號調理設備。

很容易忘記的是，對於每個高速埠（小型可插拔介面（SFP）、四通道小型可插拔介面（QSFP）、串列連接小型計算機系統介面（SAS）等），有四至九個與該埠相關的低速信號需要管理。這意味著，對於高埠計數系統（例如48埠ToR開關），可能有超過400個低速信號。這會用很多電線！

為了管理所有這些信號，典型的設計實施涉及高引腳數現場可編程門陣列（FPGA）、I2C多路復用器、移位寄存器、LED驅動器和額外的印刷電路板（PCB）層。這些方法難以實施，電路板很擁擠和不容易擴展——直到現在，都是如此。TI的FPC401四埠控制器為這一設計挑戰提供了更簡單的解決方案。

獲得的系統使電路板信號路徑減少了100倍，FPGA引腳數量減少了100倍，消除了許多佔用空間的分立元件，並且整體簡化了埠管理的——見圖1。

圖1：傳統解決方案與基於FPC401的解決方案

FPC401將多達56個埠的所有低速信號集成到單個快速I2C匯流排（高達1MHz）或串列外設介面（SPI）匯流排（高達10 MHz）中，大大降低了線路複雜性並簡化了設計可擴展性。FPC401四個埠中的每一個埠都具有三個輸入、四個輸出和一個I2C主機，從而實現對下游模塊的完全控制。有關SFP和QSFP連接的示例，請參見圖2。

圖2：用於典型應用的FPC401簡化原理圖

每個輸入具有中斷生成功能，可向主機報告重要事件，例如未插入的模塊。有多個通用輸出，以及兩個專用輸出，具有先進的LED驅動能力，可控制閃爍和亮度。每個埠的I2C主機獨立工作，可以同時讀寫所有埠。FPC401具有簡化系統軟體的功能，例如定期預取模塊數據和處理模塊I2C協議故障。最好的部分是，FPC401足夠小，可以安裝在SFP或QSFP封裝下方，在電路板的底部。

可下載的C函數庫使FPC401可以集成到您的系統中成為一個無縫的過程。FPC401EVM 評估板可讓您使用自己的主機控制器或板載MSP430?微控制器測試FPC401的功能。

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