home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ QRZ! Ham Radio 5 / QRZ Ham Radio Callsign Database - Volume 5.iso / files / tcpip / pe1chl / sccprin5.arc / SCCPRINT.TXT < prev   
Encoding:
Text File  |  1990-02-07  |  9.0 KB  |  183 lines
  1.  
  2.  
  3.     Eighth ARRL Amateur Radio Computer Networking Conference
  4.  
  5.         
  6.  
  7.  
  8.                       A multichannel IBMPC packet interface
  9.                       -------------------------------------
  10.  
  11.  
  12.                               by: Henk Peek, PA0HZP
  13.                    PB 329, 1440 AH Purmerend, The Netherlands
  14.                   AX25 smtp: henk@PA0HZP  uucp: henkp@nikhef.nl
  15.  
  16.  
  17.  
  18.         Abstract 
  19.  
  20.              This paper describes a universal medium speed packet
  21.         interface for the Isa (IBMPC) bus.  The system consists of one
  22.         or more 4 channel Isa bus boards and external modems.  Multiple
  23.         boards can be interconnected to form one single interface with a
  24.         single interrupt vector and daisy chain interrupt priority
  25.         logic.  
  26.         General software can be used. There are no special
  27.         initialization actions required.  
  28.         The connections  between the Isa bus boards and the external
  29.         modems are opto isolated.  
  30.  
  31.         Introduction 
  32.  
  33.              Many packet stations take an interest in the use of more
  34.         speeds and frequencies.  However addition of an extra TNC for
  35.         each mode and frequency used simultaneously is necessary. Over
  36.         four TNCs the async ports of the IBMPC will be not standardize
  37.         and costly.  
  38.         There is an other solution: direct HDLC ax25 interfaces.  But,
  39.         it is difficult to find cheap HDLC boards with more then two
  40.         HDLC channels.  Otherwise the number of available Isa slots
  41.         define in large stations the channel limit.  
  42.         A few years ago PE1CHL has designed his own multichannel Atari
  43.         AX25 packet interface (ref 1). The design described below is
  44.         based on the experience with the PE1CHL interface.  
  45.  
  46.         The OptoPcScc interface 
  47.  
  48.              The OptoPcScc is a short size Isa interface board equipped
  49.         with 2 * 8530 SCC, offering four channels on a board. Small
  50.         stations operate with one board and larger stations with
  51.         multiple boards. Those multiple boards can be coupled to a
  52.         single multichannel interface with one common interrupt and
  53.         interrupt vector fetch mechanism.  The 8530 chip handles
  54.         asynchronous and synchronous formats.  Each channel has its own
  55.         external clock divider for full duplex synchronous operation.  
  56.         An OptoPcScc board is interfaced to the IO port space of the Isa
  57.         bus, mapping both SCCs to 8 ports.  The base IO port of the
  58.         first SCC control port is 0x150.  The address of the adjunct
  59.         data port is the next IO port.  Each following SCC channel
  60.  
  61.         
  62.  
  63.  
  64.     Eighth ARRL Amateur Radio Computer Networking Conference
  65.         
  66.  
  67.  
  68.         control port is adjacent to the data port of the SCC channel.  
  69.         For the second OptoPcScc board a jumper adds 8 to the board base
  70.         IO port.  In the few situations that more than 8 SCC channels
  71.         are required, the flexibility of the ISA bus decoder PAL can be
  72.         used to address the adjunct ranges of IO ports.  
  73.         One large multichannel SCC interface can be constructed from
  74.         multiple OptoPcScc boards by daisy chaining the INC to the OUTC
  75.         connectors with short 5 wires cables. The first board in the
  76.         chain has a free INC connector and is automatically the master
  77.         of the chain. All other boards are slaves and the last one has a
  78.         free OUTC connector.  The master OptoPcScc board generates the
  79.         Isa bus interrupt for all the boards.  
  80.         Each OptoPcScc board has a latch for the generation of the
  81.         intack signal. All the intack latches are set by writing to port
  82.         0x168.  The intack signal indicates an active interrupt
  83.         acknowledge cycle.  During this cycle, the interrupt vector
  84.         select chain settles.  A read command to port 168 places the SCC
  85.         interrupt vector on the Isa bus and resets afterwards the intack
  86.         latches.  The interrupt vector read cycle selects only one
  87.         single board databuffer by monitoring the board IEI1 (Interrupt
  88.         Enable In) for HIGH and the board IEO2 (Interrupt Enable Out)
  89.         for LOW.  A single 8530 SCC on a board can be used by
  90.         interconnecting IEO pin 6 and IEI pin 7 of the absent 8530.
  91.         When your software doesn't support the intack latch interrupt
  92.         fetch mechanism, it can apply the general but slower method of
  93.         polling each 8530 chip for interrupt.  
  94.  
  95.         Opto isolated modem interface 
  96.  
  97.              Most multiple transmitter packet stations have groundloop
  98.         problems.  In practice this results in whipping the TNC settings
  99.         when you are working on the HF bands, or PC noise radiated by
  100.         the modem cables.  Opto isolators, introduced in an 8 channel
  101.         backbone switch for the Dutch packet network, are applied at the
  102.         OptoPcScc board to minimize these effects.  The PC847 opto
  103.         couplers are cheap and support maximum 20K baudrate.  Higher
  104.         speeds can be supported by using surface mount opto couplers on
  105.         a small surface mount DIL board.  The high speed Rx and Tx opto
  106.         couplers are to expensive for general use.  
  107.         An Isa interface board has a limited space for back side
  108.         connectors.  This is one of the reasons to reduce the number of
  109.         modem signals, to a minimum: Rx, Tx, DCD and RTS. Some modems
  110.         require a synchronous Tx clock. Only phase and the frequency are
  111.         not standardized.  For halfduplex operation you can generate the
  112.         modem transmit clock from a small interface.  The SCC receiver
  113.         phaselock is used to synchronize the SCC transmitter clock to
  114.         the interface clock.  To play this trick, the SCC channel must
  115.         be placed in the external loopback mode and an HDLC synchronize
  116.         flag signal, generated from the interface clock, must be applied
  117.         to the SCC Rx input.  The same interface can be used to convert
  118.         the current loop signals to RS232 or TTL signals.  
  119.         A common 37 pin Male D connector is used for the modem
  120.  
  121.         
  122.  
  123.  
  124.     Eighth ARRL Amateur Radio Computer Networking Conference
  125.         
  126.  
  127.  
  128.         connections of the OptoPcScc board. The modems have a 9 pin
  129.         female D connector.  The connection between the OptoPcScc and
  130.         the modems can be made of a single flatcable which is spliced at
  131.         the modem side in four cables.  In most situations it is much
  132.         safer to use shielded cables to minimize noise radiation and RF
  133.         pickup.  The shield of the modem cables must be only on one side
  134.         connected to one of the ground pins of the 9 pin modem cable D
  135.         connector, the other side must not be connected to the 37 pin D
  136.         connector and isolated from each other.  
  137.  
  138.         External V202 modem with opto interface 
  139.  
  140.              This TCM3105JL modem design is included in this paper to
  141.         show that is simple, to realize a currentloop modem interface.
  142.         You must have currentloop V202 modems for the most frequencies
  143.         which you are using the OptoPcScc board.  The number of
  144.         necessary components is low making it is easier to realize a new
  145.         modem instead of interface an existing one.  
  146.         The modem is made on an 4 * 7cm single sided printed circuit
  147.         board.  On one short side the 9 pin female D connector for
  148.         currentloop data is mounted and on the other side an 5 pin audio
  149.         DIN for the transceiver connection. The transceiver cable also
  150.         connects the +12V power supply.  The modem uses internally +5V
  151.         supply. The +12V supply  only has to meet the specifications of
  152.         the 78L05 regulator.  The low power consumption of the modem can
  153.         be supplied by nearly any transceiver or portofoon.  
  154.         In the preferred mode of operation (J1 closed), this modem
  155.         generates  only audio with RTS active. In this mode more modems
  156.         can be operated in parallel by wiring the modem transceiver
  157.         sides parallel.  An transmit audio switch is not necessary.  The
  158.         modem can also generate continuous audio output with J1 open.  
  159.         A 30 second watchdog timer is incorporated.  The PTT switch is a
  160.         BS170 mosfet protected by a 47V zener diode.  The on resistance
  161.         is low enough to key nearly any transceiver.  
  162.  
  163.         Practical experience 
  164.  
  165.              This project is build on Printed Circuit Boards. At the
  166.         time of writing (20 August 1989) a few boards are running.
  167.         Series of double sided plated-through printed circuit boards
  168.         with gold plated edge connector fingers will be made.  Contact
  169.         the author for availability.  
  170.  
  171.         Acknowledgments 
  172.  
  173.              Thanks to Rob Janssen PE1CHL for the long discussions which
  174.         started this design and for the SCC packet driver.  
  175.  
  176.         References 
  177.  
  178.         1) Schematics of the PE1CHL Atari modem design. Unpublished,
  179.         direct from PE1CHL.  
  180.  
  181.  
  182.         
  183.