home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ QRZ! Ham Radio 4 / QRZ Ham Radio Callsign Database - Volume 4.iso / files / packet / ohmqkdlc / ddlc.txt < prev    next >
Text File  |  1994-11-27  |  17KB  |  367 lines
  1.     1               DDLC CARD  by  Matti Aarnio                     Mar-92
  2.     
  3.  
  4.             The DDLC card by Matti Aarnio, OH1MQK <mea@utu.fi>
  5.  
  6.                           Kurkelankatu 8 as 1
  7.                           SF-21100 Naantali
  8.                           FINLAND
  9.  
  10.                         with contributions by
  11.  
  12.                     Kate Alhola  <kate@digiw.fi>
  13.                   Tom Javen, OH1JI <tom@lajax.pp.fi>
  14.  
  15.  
  16.     
  17.         This card is aimed for multiple uses, among which are:
  18.     
  19.             o Quad high speed synchronous HDLC channels
  20.     
  21.             o ISDN S-bus Terminal Equipement (with an option
  22.               of being an NT without power feeder.)
  23.     
  24.             o Mixture of above (1 or 2 high-speed serials,
  25.           with 3 or 2 BR-ISDN channels.)
  26.     
  27.             o Must work on 8-bit 8088 system without loading
  28.               it more than any decent ethernet cards do. (One
  29.               interrupt per data packet.)
  30.     
  31.         Distinctive hardware features:
  32.     
  33.             o 8-bit PC-bus card which uses only memory space,
  34.               and only single IRQ line.  (No DMA)
  35.     
  36.             o Utilizes Motorola MC145488FN Dual Datalink Controller
  37.               (DDLC) ICs, which are especially designed for the
  38.               BR-ISDN use, but also have `classical' modem interfaces.
  39.     
  40.             o Serial units store/read local dual-ported RAM, which
  41.               can be configured into 16kB or 32kB size, and addressed
  42.               anywhere within 8-bit expansion bus area of 1 MB.
  43.               (Card is equiped with 32kB, of which half can be
  44.                disabled if it doesn't fit the machine.)
  45.     
  46.             o Datarates depend only upon external modems,
  47.               which must provide clocks to this board.
  48.     
  49.             o Board has 4 flat-cable connectors of 20 pins each
  50.               for the use with various feature adapters.
  51.     
  52.             o Feature adapters can be controlled by individually
  53.               enabled SCP/SPI serial links.  (Simultaneous enable of
  54.               more than one adapter is possible, but not recommended.)
  55.     
  56.             o Board has optional ISDN S/T-bus tranceiver unit.
  57.               (MC145474) (Connects to home S-bus -- CCITT I.430)
  58.  
  59.     2               DDLC CARD  by  Matti Aarnio                     Mar-92
  60.     
  61.         Technical details:
  62.     
  63.     
  64.             Feature adapter connectors:
  65.     
  66.                 20 pin flat-cable connector with pinout:
  67.     
  68.                      1      Modem TxD       IDL TxD         output
  69.                      2      GND
  70.                      3      Modem RxD       IDL RxD         input
  71.                      4      GND
  72.                      5      Modem TxCLK     IDL CLOCK       input
  73.                      6      GND
  74.                      7      Modem RxCLK     IDL SYNC        input
  75.                      8      GND
  76.                      9      Modem /RTS      unused/DREQ     output
  77.                     10      Modem /CTS      unused/DGNT     input
  78.                     11      Modem /DTR      unused          output  (1)
  79.                     12      Modem /DSR      unused          input   (1)
  80.                     13      Modem /DCD      SCP may use     input/output(2)
  81.                     14      /SCP_ENA                        output  (3)
  82.                     15      SCP CLK                         output
  83.                     16      SCP Rx                          input
  84.                     17      SCP Tx                          output
  85.                     18      GND
  86.                     19      +5V
  87.                     20      +5V
  88.     
  89.             Notes:
  90.                     1: This signal pair is controlled by the writable
  91.                        enable register at the  BASE+$100 (256 locations..)
  92.                        Bits D4-D7 are /DTR0 .. /DTR3  respectively.
  93.                        While reading the same address, D4 .. D7 represent
  94.                        /DSR0 .. /DSR3.  (See "Programming model")
  95.                     2: SCP reserves most of non-IDL signals from DDLC IC
  96.                        number one.  (U9)
  97.                     3: Each applique card is enabled individually by bits
  98.                        D0-3 of BASE+$100 register.  Only one is recommended
  99.                        to be active at any time. Bit polarity is not reversed
  100.                        at the register.
  101.                     4: All signals are TTL level.
  102.                     5: If the applique needs +-12V, that must be generated
  103.                        at the applique card from the +5V feed. (Max ca. 0.5 A)
  104.                        Good decoupling is recommened.
  105.                     6: "input" is input to the DDLC card from the applique.
  106.                     7: What Motorola calls IDL, others know also as IOM-2.
  107.         
  108.             Feature adapters have been specified for:
  109.                     V.28            "The classical D-25 modem adaptation"
  110.                                     (sync)
  111.                     V.11/V.36       Sync differential 64kbps - 10Mbps
  112.                     V.35            Sync differential 0-64kbps (-2Mbps)
  113.                     X.21            Sync differential ca. 64kbps. (D-15)
  114.                                     (May include support processor for
  115.                                      BISYNC extraction/generation.)
  116.                     G3RUH           Radio-amateur use.  TTL levels, opto-
  117.                                     isolated. (Includes other modems also.)
  118.  
  119.     3               DDLC CARD  by  Matti Aarnio                     Mar-92
  120.     
  121.         Configuring the hardware:
  122.     
  123.             Making the decission of installing optional components:
  124.                     - Second DDLC IC
  125.                     - ISDN S/T tranceiver and associated components
  126.     
  127.     
  128.         Base address selection:
  129.     
  130.             Base address selection at 16kB granularity can be done
  131.             with J2.  Each inserted short-circuit piece means 0 at
  132.             the address.   A19 = pin 1-12, A14 = pin 6-7.
  133.         (Silk-screen has/had it wrong, plugs MUST be HORISONTALLY.)
  134.     
  135.             Selecting Dual-port RAM size is done with J8, which has
  136.             valid connections of  1-2 + 5-6 (32kB size), and
  137.             2-3 + 4-5 (16kB size).
  138.     
  139.     
  140.         IRQ:
  141.     
  142.             Selecting the output IRQ line is done with J1, which has
  143.             pins in the order of 1=IRQ2,..6=IRQ7.  IRQ line is driven
  144.             with open-collector device, and line has 10k ohms pull-up,
  145.             thus sharing same IRQ is possible between two similar cards.
  146.     
  147.     
  148.         ISDN:
  149.     
  150.             ISDN use affects jumpers  J3, J4, J5, and J6.  When they are
  151.             inserted, that particular part of DDLC is used at the ISDN
  152.             IDL link.  It requires a clock signal from IDL master, which
  153.             in this case is S/T tranceiver (MC145474).
  154.     
  155.             If S/T tranceiver has not been installed, none of J3 - J6
  156.             should be jumpered.  (Unless another IDL master is at one of
  157.             the feature adapters..)
  158.     
  159.             When S/T tranceiver is used, selection of having 100 ohms
  160.             line terminator resistors at the board in use is done with J7,
  161.             and selecting mode of Terminal Equipement (TE) vs. Network
  162.             Termination (NT) is done with J9: 1-2 = NT, 2-3 = TE.
  163.     
  164.     
  165.         Appliques:
  166.     
  167.             None of JP3-JP6 (applique connectors) should be used with
  168.             IDL mode device (except maybe audio codec)
  169.     
  170.             Applique SCP enables are individually controlled by software.
  171.  
  172.     4               DDLC CARD  by  Matti Aarnio                     Mar-92
  173.     
  174.         Programming model:
  175.     
  176.             Once configuring jumper blocks J2 and J8 has determined the
  177.             size and base address of the DDLC board, software has following
  178.             map:
  179.     
  180.     
  181.                     top     --      End of RAM (16kB/32kB)
  182.     
  183.                     ...
  184.     
  185.                     $200    --      Begin of RAM
  186.                     $100    --      DTR/DSR/SCPena -register (a bit large..)
  187.                     $080    --      Second DDLC registers
  188.                     $000    --      First DDLC registers
  189.     
  190.     
  191.             DTR/DSR/SCPena register bit assignments:
  192.     
  193.             Write:
  194.                     7       /DTR3
  195.                     6       /DTR2
  196.                     5       /DTR1
  197.                     4       /DTR0
  198.                     3       /SCPENA3  ONLY ONE ACTIVE AT THE TIME!
  199.                     2       /SCPENA2
  200.                     1       /SCPENA1
  201.                     0       /SCPENA0
  202.             Read:
  203.                     7       /DSR3
  204.                     6       /DSR2
  205.                     5       /DSR1
  206.                     4       /DSR0
  207.                     3       /SCPENA3
  208.                     2       /SCPENA2
  209.                     1       /SCPENA1
  210.                     0       /SCPENA0
  211.  
  212.  
  213.     More info about programming from Motorola "datasheets":
  214.     MC145488/D    (DDLC chip)
  215.     MC145474/D    (ISDN S/T tranceiver)
  216.  
  217.     Both are small books of circa 130 pages.
  218.  
  219.  
  220.     5               DDLC CARD  by  Matti Aarnio                     Mar-92
  221.  
  222.         Construction of DDLC card:
  223.  
  224.     After making decissions about used features, the actual construction
  225.     is pretty straight-forward:
  226.         - Only components that mandatorily need sockets are DDLC ICs
  227.           (U9, U10), and of them, only U9 need to be installed for minimum
  228.           configuration.  Install these PLCC sockets FIRST (before bypass
  229.       caps very least.)
  230.         - Sockets are recommended for PALs (U3, U4), SRAM (U8), and
  231.           optional ISDN S/T tranceiver (U11).
  232.           (See component listing for  SUnn for sockets.)
  233.         - If you wish, you may use sockets also for the rest of the ICs
  234.           (TTL-logic), but that is not really necessary.
  235.         - Bypass capacitors are used beside  EVERY  IC on the board, and
  236.           the DDLC's have 3 of them each.  Of those caps beside the DDLC's,
  237.           one is actually meant to be installed on the SOLDER side of the
  238.           board.  Else some machining is needed at the DDLC socket along
  239.           with usage of a chip-capacitor (SMD).  Install bypasses beside
  240.           every used IC.  (For DDLC's PLCC sockets we recommend installing
  241.       the socket at first, and only then installing bypass cap BEHIND
  242.       the board under it.)
  243.         - Building all pin-headers needs 4 pieces of 1x20 pin-header strips.
  244.           Use model which can be put beside each other to form two-wide
  245.           pin-header strips.   Use pliers to cut suitable pieces for use.
  246.       Alternatively two pieces of 2x20 pin-headers will do just fine.
  247.       (ISDN tranceiver does not need pin-plug for TE-mode selection,
  248.        plain piece of wire will do.  Same with IDL-links 0 and 1.)
  249.         - Instead of using real 20-pin flat-cable connectors as serial
  250.           connectors, you may go cheap and use pin-headers here too.
  251.           (4 pcs of 2x10 = 4pcs of 1x20)
  252.         - ISDN S/T tranceiver and its associated line isolation transformers
  253.           and protection circuits/filters plus connecotrs all reside at the
  254.           upper right corner of the board.
  255.         - Of ISDN connectors, only the TE connector is usually needed, and
  256.           optional use of this board as NT is just a reserved feature.
  257.         - ISDN filter and protection circuitry components are to be installed
  258.           in VERTICAL position, that is: take a component, bend one of its
  259.           connector-leads back (180 degrees) beside another lead, and insert
  260.           the component to the board (observing polarity of diodes.)
  261.       Needed coils (L1,L2) are a bit large and should be installed last
  262.       with attention on how high the construction will be.  Layout
  263.       change is necessary..
  264.         - Every component hole is platted thru, and all the vias are painted
  265.           over with solder-resist.
  266.         - Observe the orientation of the ICs!  Some effort was put on getting
  267.           most of them to be of same orientation, but one can't win allways...
  268.  
  269.     6               DDLC CARD  by  Matti Aarnio                     Mar-92
  270.  
  271.         Construction of V.28-level synchronous modem applique:
  272.  
  273.     This applique consists of a TTL-vs-V.28 level converter IC with
  274.     built-in voltage doubler and inverter to generate +-10 Volts
  275.     (MC145407P.)  Additional conversions are done with its sister IC
  276.     (MC145406P) which does not contain voltage source.
  277.  
  278.         - Decide on circuit-board making method:
  279.            - Single-sided
  280.            - Double-sided platted thru with expanded comp.side
  281.              ground plane.
  282.            - Double-sided version of single-sided layout (not platted thru)
  283.              (Component side solid copper with openings at the pads.)
  284.         - Install D-25 male connector.
  285.         - Install 20-pin flat-cable connector
  286.         - Install ICs
  287.         - Install capacitors
  288.         - Install optional 1x2 pin-header, or wire jumper for D-25
  289.           pin 1 connection (shield ground)
  290.         - Install jumper-wires on single-sided layout.  Use isolated
  291.           wire if comp.side is copper.  Ground-wire(s) should be bare,
  292.           and be soldered to the possible comp.side copper.
  293.         - Build proper 20-pin flat-cable and connect it to the DDLC card.
  294.  
  295.     7               DDLC CARD  by  Matti Aarnio                     Mar-92
  296.  
  297.         Parts:
  298.  
  299.     Basic board:
  300.         - PCB                                            1
  301.         - 74LS245       Octal buffer                     4
  302.         - 74LS688       8-bit magn.comp.                 1
  303.         - 74LS05        Hex O.C. inverter                1
  304.         - 74LS374       Octal D-reg.                     1
  305.        (This LS374, and its accompanying LS245 can be left
  306.         out if nothing is to be connected to the appliques.)
  307.         - HM62256N-10   32kB SRAM (120 ns or faster)     1
  308.         - 100nF cap     Bypass-cap, leg-dist 0.3"       21
  309.         - 100uF cap     100uF/22V elko/tant/..           2
  310.         - R-net..       10kx9 SIP                        2
  311.         - PAL22V10      Decoder PAL                      1
  312.         - PAL16R4       Arbiter PAL                      1
  313.         - Pin-headers   Du Pont: 77313-118-72            1
  314.                                  77313-815-72
  315.                                  75844-922-72
  316.                         (Gold platting differences)
  317.                         2-row  2x36 pin structure
  318.                  Cannon: G02D34A4BBAA-058-058 (2x34)
  319.         Usage: 2x6 + 2x3 + 2x6  (Addr, Size-sel, IRQ-sel)
  320.         - Shorting plugs  Du Pont: 76438, 76264         6-9
  321.                         Perlos: PL1U-0,8-1
  322.         - LCS-68        PLCC socket for 68-pin JEDEC     2 (or only 1)
  323.                         Cannon:  LCS-68-12
  324.                         Du Pont: 69394-068
  325.        (This is only MANDATORY socket.)
  326.         - DIP-14        DIP-socket, 14 pin               0/1
  327.         - DIP-20        DIP-socket, 20 pin               1/7
  328.         - DIP-24        DIP-socket, 24 pin               1
  329.         - DIP-28        DIP-socket, 28 pin, wide         1
  330.  
  331.     Serial connectors:
  332.         - CON-20        Cannon: G80D20P5BEBL-DIN2        0 to 4
  333.                                 G80D20P9BEBL-DIN2
  334.                                 G80D20P8BEBL-DIN2
  335.                                 G08D20A9BEAA
  336.                         (90 degree angled orientation.
  337.                          Different locking options.)
  338.  
  339.     8               DDLC CARD  by  Matti Aarnio                     Mar-92
  340.  
  341.         Parts:
  342.  
  343.  
  344.     ISDN tranceiver:
  345.         - MC145474P     ISDN S/T tranceiver chip         1
  346.         - Xtal1         15.36 MHz 18pF parallel res.     1
  347.         - RG45J8        Du Pont: 68899-001 (via ITT)     1
  348.         - DIP-22        DIP-socket, 22 pin (MC145474)    0/1
  349.         - K0065-A       Coilcraft K0065-A Xformers       2
  350.         - Pin-headers   (See above)
  351.                 Uses 2x2 piece for S-bus termination,
  352.                 other jumpers can be made from solid
  353.                 wire links.
  354.         - Shorting plugs (see above)                    2
  355.         - 1N4148        Small signal diode              12
  356.         - Cap           33pF    (C1,C2)                 2
  357.         - Cap           56pF    (C3)                    1
  358.         - Res           6R91 1% (R1-R4)                 4
  359.         - Res           29k4 1% (R5)                    1
  360.         - Res           511R 1% (R6-R9)                 4
  361.         - Res           3k3  1% (R10)                   1
  362.         - Res           10M     (R11)                   1
  363.         - Coil          820uH (= 0.82mH) (L1,L2)        2
  364.                 L1,L2,C3 form a lowpass filter at minimum 250kHz.
  365.                 Lower coil inductance increases the cutoff freq.
  366.                 (Cutoff should be in range 250kHz - 400 kHz)
  367.