SFP MSA文档翻译
Small Form-factor Pluggable (SFP) Transceiver MultiSource Agreement (MSA)
小型可插拔（SFP）收发器多源协议（MSA）
Cooperation Agreement for Small Form-Factor Pluggable Transceivers
小型可插拔收发器合作协议
I（合作）协议的目的
（合作）各方希望建立国际兼容的可插拔光纤收发器模块源，以支持光纤系统标准，包括异步传输模式（ATM），FDDI，光纤通道，快速以太网和千兆以太网以及同步光纤网络（SONET）/同步数字体系（SDH）应用程序。
各方都希望：为可互换收发器模块建立兼容的源，可以使整个光纤市场更快地发展。这种增强的市场增长、客户选择和激烈竞争是本协议的明确目的。各方承认，本协议提供的解决方案以高度为主要限制条件，可能无法为具有不同限制条件的应用程序提供最佳解决方案。各方希望将来为其他产品建立兼容的来源。
II 协议
电气和光学规范应与相应标准中列举的规范兼容（即IEEE 802.3z千兆以太网标准和ITU G.957同步数字系列标准）。
许可和费用：
本协议任何一方的专利、专有技术、贸易记录或任何其他技术均未以明示、暗示或禁止反悔的方式获得许可。MSA各方均同意，将在适用于该MSA方的合理和非歧视条款和条件下，向所有相关方提供所有所需知识产权的许可。本协议的各个缔约方可能拥有他们认为可能与本协议相关的专利。应单独联系MSA各方，以确定他们是否拥有他们认为可能与本协议相关的专利权。为支持本协议项下的活动，各方可自由寻求与其他公司（注：指协议合作方公司，如：安捷伦科技、日立电缆、英飞凌科技公司、IBM、朗讯科技等合作制定协议的公司，具体见标题）的技术或其他交流。
协议的范围：
本协议的范围包括在多模和单模光纤上运行的传输速率高达5.0 Gb / s的收发器。
促进协议：
在本协议公布后，各方可以其认为适当的方式宣传或以其他方式宣传本协议。如果要提到对方的名字，必须征得对方的同意。
注，文档基本内容：
附录A.机械接口（CAD设计和PCB设计相关，略掉不译）
附录B.电气接口
B1、 介绍
B2、 引脚定义
B3、 控制和状态I / O的时序要求
B4、 模块定义接口和数据字段描述
【注：其中Annex B2和B3为重点翻译对象，B4由于在SFF-8472等协议中有更为完善的定义，因此只列出I2C读取的E2PROM的信息字段内容，不再此处详细分析字段含义，等到翻译SFF-8472时再统一记录翻译，并有提及此处并未定义而保留的字段】
附录B电气接口
B1 介绍
本附件包含小尺寸可插拔（SFP）收发器的引脚定义数据。
引脚定义数据特定于千兆速率数据通信应用，如光纤通道和千兆以太网。 预计将为SONET / ATM和较低数据速率数据通信应用开发不同的引脚定义。
B2 管脚定义
下面的图1显示了主板上连接器模块的引脚名称和编号。
该图与主板布局具有相同的相对方向（参见附录A，图4，略）。如上所述，此引脚排列仅适用于千兆位速率数据通信应用。引脚功能在表1和附注中定义。
插头序列（Plug Seq.）：热插拔时的插针接合顺序。
Notes 1~9：
1）TX Fault ：是一个开路集电极/漏极输出，应在主板上用4.7K - 10KΩ电阻上拉。上拉电压介于2.0V和VccT之间，R + 0.3V。高电平时，输出表示某种激光故障。拉低表示正常运行。在低电平状态下，输出将被拉至<0.8V。
2）TX Disable：是用于关闭发送器光输出的输入信号。它通过4.7 - 10KΩ电阻在模块内上拉。它的状态有如下几种：
Low（0-0.8V）： 发射器开启；
（> 0.8且<2.0V）： 未定义；
High（2.0-3.465V）： 发射器禁用；
Open： 发送器已禁用。
3）Mod-Def 0,1,2：这些是模块定义引脚。它们应在主板上用4.7K - 10KΩ电阻上拉。上拉电压应为VccT或VccR（更多详细信息，请参见第IV节，第IV节略，具体可见I2C总线或SFF-8472等）。
Mod-Def 0由模块接地，表示模块存在；
Mod-Def 1是串行ID的双线串行接口（I2C）的时钟线；
Mod-Def 2是串行ID的双线串行接口（I2C）的数据线。
4）Rate Select：这是一个可选输入信号，用于控制接收器带宽以兼容多种数据速率（很可能是光纤通道1x和2x速率）。如果实现，输入将通过>30kΩ电阻在内部下拉。输入状态是：
Low（0-0.8V）： 带宽减小；
（> 0.8 且 <2.0V）： 未定义；
high（2.0-3.465V）： 全带宽；
Open： 减少带宽。
5）LOS：（信号丢失）是一个开路集电极/漏极输出，应使用4.7K - 10KΩ电阻上拉。上拉电压介于2.0V和VccT之间，R + 0.3V。当为高电平时，此输出表示接收的光功率低于最差情况接收器灵敏度（由使用的标准定义）。低表示正常运行。在低电平状态下，输出将被拉至<0.8V。
6）VeeR和VeeT可以在SFP模块内部连接。
7）RD- /+：这些是差分接收器输出。它们是AC耦合的100Ω差分线路（注：交流耦合，AC Coupling，去掉直流分量；DC耦合为之流耦合，去掉交流分量），应在用户SERDES上以100Ω（差分）端接。 AC耦合在模块内部完成，因此主板上不需要。正确端接时，这些线路上的电压摆幅将介于370和2000 mV之间（单端185 -1000 mV）。
注：关于差分/差模信号（VDS）的“+”和“-”，VDS不是传输速率快，是抗干扰能力强。有信号时，一条线电压“+V”，另一条线电压“-V”，接收端获得的信号是两者的差值“+V-(-V)=2V”。外界的干扰信号在两条线上的是同样幅度和极性的“+v”信号，在接收端计算差值的过程中互相抵消了。由于抗干扰能力强，数字信号不易出错，可以避免因校验出错引起的重发，从这个意义上说差分信号传输速率更高。差分放大器的共模抑制比（CMRR）越高，对于共模噪声信号的抗干扰性越好，因此差分信号系统信噪比极好。
8）VccR和VccT：是接收器和发射器电源。它们在SFP连接器引脚处定义为3.3V±5％。最大电源电流为300 mA。推荐的主板电源滤波如下所示。应使用直流电阻小于1Ω的电感，目的是为了在3.3V电源电压下保持SFP输入引脚所需的电压。当使用推荐的电源滤波网络时，SFP收发器模块的热插拔将导致浪涌电流（电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流，瞬时特性）不超过稳态值30 mA。 VccR和VccT可以在SFP收发器模块内部连接。
9）TD- /+：这些是差分发送器输入。它们是交流耦合的差分线路，模块内部具有100Ω差分端接。AC耦合在模块内部完成，因此主板上不需要。 输入将接受500 - 2400 mV（单端250 - 1200 mV）的差分摆幅，但建议使用500至1200 mV差分（250 - 600 mV单端）的值以获得最佳EMI性能。
图2A显示了推荐的电源滤波网络。
图2B显示了一个完整的SFP主板原理图示例，其中包含与SerDes IC和Protocol IC的连接。 对于EMI保护：当在移除收发器时，应关闭20针连接器的信号。建议采用标准电路板布局实现。
注：关于EMI和EMC
EMC（Electro Magnetic Compatibility）：电磁兼容性；
EMI（Electromagnetic Interference ）：电磁干扰；EMI∈EMC。
B3 控制和状态I / O的时序要求
在编写本文时，控制和状态线的时序要求主要来自GBIC标准（注：SFF-8053 GBIC (Gigabit Interface Converter) [千兆接口转换器]，但是SFP MSA和GBIC在如今都已成为标准的基石，而非“上层建筑”，SFP+（千兆/万兆）、QSFP+（40G）、QSFP28（100G）等是比较常用的光模块封装）。 它们总结在下表2中：
关于这些I/O信号的详细描述如下所示（也是本译文的主要对象）：
1、SFP收发器上电初始化程序，TX_DISABLE取消/否定（negated）。
在SFP收发器上电期间，一旦电源电压在规范范围内，TX_FAULT（如果实现）就可以（可能随时之意）被置位（高）。
当发送器安全电路（如果实现）检测到发送器正在其正常状态下运行时，TX_FAULT应被取消。如果没有产生发送器故障，TX_FAULT应在VCCT超过规定的最小工作电压的时间t_init内被取消。如果TX_FAULT在周期t_init后依然保持有效，则主机可以假设收发器已检测到传输故障。
如果没有实现发送器安全电路，则TX_FAULT信号可以与其否定状态相关联。具有TX_DISABLE取消的收发器的上电初始化时序如图3所示。
2、SFP收发器上电初始化程序，TX_DISABLE取消
对于SFP收发器在TX_DISABLE有效的初始化时上电，TX_DISABLE被置位时TX_FAULT的状态未定义。在TX_DISABLE被取消之后，可以在执行安全电路初始化时断言TX_FAULT。当发送器安全电路（如果实现）检测到发送器正在其正常状态下运行时，TX_FAULT应被取消。如果未发生发送器故障，TX_FAULT应在TX_DISABLE被取消的时间t_init内被取消。 如果TX_FAULT在周期t_init之后保持有效，则主机可以假设收发器已检测到传输故障。
如果没有实现发送器安全电路，则TX_FAULT信号可以与其否定状态相关联。 具有TX_DISABLE断言的SFP收发器的上电初始化时序如图4所示。
未安装收发器时，TX_FAULT由于主机上的上拉电路而保持在置位状态。安装SFP收发器后，按指定顺序与接地，电压和信号触点进行接触。 在SFP确定VCCT已达到指定值后，上电初始化将按照上述部分所述进行。图5中提供了热插拔期间初始化的示例。
3、SFP发射机管理
使用TX_DISABLE信号，管理来自SFP收发器的光输出的时序要求如图6所示。注意，导通时间是指调制光信号达到最终值的90％之前的最大延迟，而不仅仅是平均光功率。
4、SFP收发器故障检测和示例
TX_FAULT应由支持安全电路的SFP收发器的那些模块定义实现。如果没有实现TX_FAULT，则SFP收发器应将信号保持在低状态。
5、SFP收发器故障恢复
应锁存由TX_FAULT提供的安全相关发送器故障条件的检测。在发送器故障状态是瞬态的情况下，可以使用以下协议来重置锁存器。要复位故障条件和相关的检测电路，TX_DISABLE应至少置位t_reset，然后取消TX_DISABLE。在小于t_init的最大值时，光发射器将正确地重新初始化激光器电路，取消TX_FAULT，并且如果故障条件不再存在则开始正常操作。如果在重新初始化期间检测到故障条件，则再次断言TX_FAULT，再次锁定故障条件，并且再次禁用光发送器电路，直到下一次尝试重置协议。
SFP的制造商应确保在所有复位尝试期间，正常运行期间或发生合理的单一故障条件时，从开放式连接器或光纤发出的光功率符合IEC825-1和CDRH。SFP收发器可能需要内部保护电路，以防止频繁断言TX_DISABLE信号产生违反安全要求的频繁能量脉冲。从瞬态安全故障状态成功恢复的时间如图8所示。
故障不是瞬态情况时，对应的不成功恢复示例如图9所示。
6、SFP收发器丢失信号指示
LOS信号旨在作为安装SFP收发器的系统的初步指示，其中链路信号可能超出正确操作所需的值。这种指示通常指向未安装的电缆，损坏的电缆，或电缆另一端的发射机失灵、故障或断电。安装了SFP收发器的系统还提供了其他指示，以验证正在传输的信息是否有效，正确编码并且格式正确。此类额外指示超出了SFP 收发机MSA的范围。LOS功能的时序如图10所示。
B4 模块定义接口和数据字段描述
MOD-DEF功能的定义主要来自GBIC标准，对字段或允许的值进行一些较小但向后兼容的更改，以反映这些收发器的最新标准和期望。在某些情况下，这种向后兼容方法可能导致非法组合(例如使用SC光学连接器定义SFP模块)。以前在GBIC序列识别中保留的一些位置现在已经确定了（注：同样，载SFP MSA中保留的某些字，也在更新的标准中确定了，如SFF-8472等）。
1、概述
SFP串行ID提供对复杂标识信息的访问，这些信息描述了收发器的功能，标准接口，制造商和其他信息。串行接口使用为ATMEL AT24C01A / 02/04系列组件定义的2线串行CMOS E2PROM协议（即所谓I2C协议）。
当串行协议被激活时，主机产生串行时钟信号（SCL，Mod Def 1）。上升沿将数据计入在SFP收发器中没有写保护的E2PROM段。下降沿为来自SFP收发器的数据提供时钟。串行数据信号（SDA，Mod Def 2）是双向的，用于串行数据传输。 主机将SDA与SCL结合使用，以标记串行协议激活的开始和结束（可参考：嵌入式硬件通信接口协议-IIC（一）协议基础）。内存被组织成一系列8位数据字，可以单独寻址，也可以按顺序寻址。
本节定义了通过串行ID从SFP收发器获得的信息结构。 结构基本内容如表3-1所示：
SFP收发器应满足电气和光学要求，包括幅度，眼图，抖动和其他参数，这些参数是针对收发器声称符合的标准规定的。
注:由于SFF-8472 SFP+中定义了双线接口及其扩展，并且兼容该规范，其描述更加详细，对于实现也更加有参考意义，因此字段值具体参照SFF-8472或SFF更新版本文档（参考： https://www.snia.org/technology-communities/sff/specifications）。