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内部校准与外部校准

光电二极管的原始输出不是 dBm,热敏电阻的原始输出也不是 °C。传感器的原始读数总要在某个环节转换成工程量值, SFF-8472 允许这一转换在模块内部完成,也允许在主机端完成,所用的常数由模块提供。这一步出错,正是交换机对一个工作完全正常的模块显示荒谬 DDM 数值的常见原因。

两种校准模式

模式由谁声明由谁换算监测字节中存放的内容
内部校准A0h 字节 92 位 5模块的微控制器标准单位下的最终值(1/256 °C、100 µV、2 µA、0.1 µW)
外部校准A0h 字节 92 位 4主机原始 A/D 计数值;主机套用 A2h 56–95 的常数

几乎所有现代模块都是内部校准的。外部校准的模块多是较旧或成本优化型设计,在跳过换算步骤的主机上,其数值会显示为无意义的乱码。

外部校准常数:A2h 字节 56–95

字节常数格式适用对象
56–75Rx_PWR(4) … Rx_PWR(0)五个 IEEE-754 单精度浮点数Rx 功率(四阶多项式)
76–77Tx_I slope无符号定点数 8.8Tx 偏置电流
78–79Tx_I offset有符号 16 位Tx 偏置电流
80–81Tx_PWR slope无符号 8.8Tx 功率
82–83Tx_PWR offset有符号 16 位Tx 功率
84–85T slope无符号 8.8温度
86–87T offset有符号 16 位温度
88–89V slope无符号 8.8Vcc
90–91V offset有符号 16 位Vcc
92–94保留——
95CC_DMI字节 0–94 的校验和—

换算公式

Rx_PWR (µW)      = Rx4·raw⁴ + Rx3·raw³ + Rx2·raw² + Rx1·raw + Rx0
Tx_I   (µA)      = Tx_I_slope · raw + Tx_I_offset
Tx_PWR (0.1 µW)  = Tx_PWR_slope · raw + Tx_PWR_offset
T      (1/256 °C)= T_slope · raw + T_offset
V      (100 µV)  = V_slope · raw + V_offset

内部校准的模块会忽略这些常数;不少厂商仍会填入恒等值(斜率 1.0、偏移量 0、Rx 多项式 0,0,0,1,0),这样即使主机照样套用换算,也能得到正确结果。

平均功率与 OMA

A0h 字节 92 位 3 表明 Rx 功率的表示方式:平均功率(1)或 OMA(光调制幅度,0)。绝大多数模块报告的是平均功率;OMA 出现在部分多模以太网光模块上,这类标准正是按 OMA 规定灵敏度的。把 OMA 数值与按平均功率给出的灵敏度规格相比较,最多可能相差 ~3 dB。

校准问题的表现

现象可能原因
温度显示 0 °C 或 −128 °C,Vcc 显示 0.00 V主机未做换算,直接读取外部校准模块的原始计数值
Rx 功率高得不合理(+10 dBm)或始终为 −40 dBm校准模式判断错误,或常数被清零
同一模块在两种交换机型号上数值差异巨大一台主机遵循字节 92 的声明,另一台默认按内部校准处理
同一批次每个模块的 Tx 功率都相同与校准无关,是恒定不变的 Tx 值(DDM 电平)

CodingBox 中的呈现

CodingBox 读取字节 92,在模块声明外部校准时套用其校准常数,并同时显示原始值与换算值,这样交换机上显示异常的模块就能在工作台上得到判断。常数区 56–95 可在 EEPROM editor 中编辑,CC_DMI 会自动重新计算,适用于修复校准区被覆写的模块。

常数在工厂测试工位上如何产生、固件将其保存在何处:生产与测试、控制器与固件。


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