П. Мощенко

Проводные модемы "туманного Альбиона"

В настоящее время в телекоммуникационном оборудовании одним из главных вопросов является снижение потребляемой мощности при передаче информации с сохранением требуемых характеристик. Проводные и беспроводные системы связи, в которых применяется питание от линии связи или автономных источников, развиваются настолько быстро, что, зачастую, требования разработчиков остаются неудовлетворенными.

Более 30 лет лидирующие позиции в разработке и производстве экономичных интегральных микросхем для телекоммуникационного оборудования в мире прочно удерживает английская компания Consumer Microcircuits Limited. Типовое напряжение питание микросхем CML 2.7÷5.0В, многие функционально сложные микросхемы, кроме изначально малой потребляемой мощности, дополнительно имеют "дежурный" (энергосберегающий) режим. Не менее существенной характеристикой для мобильных средств связи является и рабочий температурный диапазон производимых чипов, который практически для всех микросхем CML составляет минус -40...+85 ºС. Важно еще и то, что для упрощения отработки функционально сложных микросхем фирма поставляет отладочные платы.

С недавних пор фирма CML официально вышла и на украинский рынок электронных компонентов, который сама она определила, как очень перспективный. И подтверждением этого может служить приезд в Киев на выставку "СвЁт ЕлектронЁки 2001" представителя фирмы CML мистера Дэвида Фалпа.

За короткий срок, благодаря прекрасному качеству и доступным ценам, продукты производства CML привлекли к себе взоры и внимание многих украинских разработчиков. И такой интерес продолжает расти с каждым днем.

В данном обзоре речь пойдет об изделиях CML, новых, перспективных и уже хорошо себя зарекомендовавших. На протяжении нескольких номеров мы рассмотрим основные направления деятельности фирмы, и начнем, пожалуй, с проводных модемов.

Модемы для проводной связи

Предлагаемые фирмой CML однокристальные модемы среди подобных изделий имеют наиболее низкое значение напряжения питания, что позволяет использовать их в системах с питанием от линии связи.

Микросхема FX604 - уже длительное время пользующаяся большим спросом - обеспечивает обмен информацией по стандартному протоколу V.23. Он описывает способ передачи данных в режиме полного дуплекса со скоростью 1200 бит/с по основному каналу и 75 бит/с по обратному. В то же время, можно использовать чип в полудуплексном режиме, блокируя обратный канал, когда передача (1200 бит/с) и прием (1200 бит/с) разнесены во времени.

Микросхема FX614 реализует близкий к V.23 фирменный протокол модуляции Bell202, который обеспечивает полудуплексный режим со скоростью 1200 бит/с. Есть возможность введения обратного канала со скоростью 150 бит/с либо 5 бит/с.

В обоих модемах в приемный канал подключен линейный корректор и возможна установка режима внутренней синхронизации при работе со скоростью 1200 бод.

Чипы требуют однополярного питания в диапазоне 3.0÷5.5В, ток потребления при 3В составляет 1мА. Помимо этого доступен так называемый режим потребления нулевой мощности "Zero-Power" ("дежурный" режим). В нем значение тока составляет всего 1 мкА.

FX604 и FX614 производятся в двух вариантах корпусов - 16-pin SOIC(D4) и 16-pin Plastic DIL(P3).

CMX624 имеет более высокий уровень интеграции по сравнению с микросхемами, описанными выше. Она обеспечивает реализацию двух протоколов модуляции V.23 и Bell202. Передача данных может осуществляться в дуплексном режиме со скоростью 1200/75 бод или 1200/150 бод по двухпроводной телефонной линии либо 1200/1200 бод по четырехпроводной линии. В качестве дополнительных функций, обеспечивающих простое установление связи в коммутируемых каналах, можно выделить наличие DTMF-генератора, детектора вызова, детектора данных, детектора тона 2100Гц, детектор звонка, программируемый интерфейс шины "C-BUS".

Напряжение питания 2.7╦5.5В, типовое значение потребляемого тока при UПИТ = 3.3В составляет 1.9 мА, в "дежурном" режиме - 1 мкА.

Модем CMX644A отличается от CMX624 протоколом модуляции (V.22 и близкий к нему фирменный протокол Bell212A), который обеспечивает дуплексный режим со скоростью 1200/1200 бод в 2-х или 4-х проводной линии, и наличием скремблера/дескремблера. Микросхемы CMX644A и CMX624 полностью совместимы по выводам. Требуют напряжения питания в диапазоне UПИТ= 2.7╦5.5В, типовое значение потребляемого тока у CMX624 при UПИТ= 3.3В составляет 1.9мА, у CMX644А - IПОТ= 3,5 мА при UПИТ = 3В. В "Powersave" режиме у обоих чипов IПОТ=1 мкА. Производятся в корпусах трех типов: 24-pin SOIC(D2), 24-pin SSOP(D5)и 24-pin Plastic DIP(P4).

Высокая степень интеграции микросхем CMX624 и CMX644A позволяет реализовать телефонные модемы на их базе лишь с добавлением ведущего микроконтроллера и пассивных элементов.

Для отработки и исследования микросхем доступен отладочный комплект EV6240, включающий в себя отладочную плату с установленными на ней двумя микросхемами CMX624 или CMX644A и соответствующее программное обеспечение. Плата подключается через последовательный порт к персональному компьютеру и позволяет исследовать рабочие характеристики модемов в различных режимах.

Однокристальные многостандартные модемы CMX867 и CMX868 - это новые продукты фирмы CML. Предназначены для устройств со сверхмалым потреблением энергии, идеальны для любых телефонных систем, обеспечивающих сбор и передачу информации, а также систем телеметрии.

Одним из существенных дополнений в этих микросхемах является наличие программируемого USARTа, работающего как с асинхронными данными, так и с неформатированными синхронными, обрабатываемыми в виде восьмибитных слов. Помимо этого, есть возможность установки пользователем необходимых ему Tx и Rx уровней.

У этих модемов независимые программируемые режимы работы. При передаче данных чипы можно запрограммировать на следующие действия:

• работа по протоколам V.22 и Bell 212A. Достигается скорость передачи данных 1200 или 600 бит/с с использованием DPSK (дифференциальная фазовая манипуляция);
• V.21 со скоростью 300 бит/с и FSK;
• Bell 103 со скоростью 300 бит/с, FSK;
• V.23. Скорость передачи 1200бит/с или 75 бит/с. Модуляция FSK;
• Bell 202; 1200 бит/с или 150 бит/с; FSK модуляция.

Перечисленные режимы доступны и в случае приема данных модемами. Кроме них при передаче возможны:

• Режим DTMF передачи
• Режим однотональной передачи (передача тона из диапазона вызывающих, ответных и других тональных частот)
• Режим передачи программируемого пользователем тона или тональной пары (программируемые частоты и уровни)
• Блокирование

При получении:

• Режим детектирования DTMF
• Режим детектирования ответного тона частотой 2100 Гц и 2225 Гц
• Детектирование call progress сигнала
• Режим детектирования программируемого пользователем тона или тональной пары
• Блокирование

Помимо этого в CMX868 доступны режимы передачи и приема со скоростью 2400 бит/с с использованием QAM (квадратурной частотной модуляции) по протоколу V.22bis.

Оба чипа могут перейти в экономичный "Powersave" режим, который блокирует все схему кроме интерфейса шины "C-BUS" и детектора звонка.

И CMX867, и CMX868 требуют питания 2.7÷5.5В. При этом ток потребления при UПИТ = 3В у CMX867 составляет IПОТ = 6.5 мА, у CMX868 - IПОТ = 7 мА. В "дежурном" режиме обе микросхемы потребляют 1 мкА.

Модемы выпускаются в корпусах 24-pin SOIC(D2), 24-pin ТSSOP(D5), 24-pin DIP(P4).

Для отработки и исследования микросхемы CMX868 доступна оценочная плата EV8680. В ее состав входит упомянутый чип (в корпусе DIP или SOIC), компоненты линейного интерфейса, PIC-микроконтроллер с последовательным связующим портом для согласования с PC. Плата питается постоянным напряжением в диапазоне 8÷14В. Находящимися на плате регулятором и дискретными компонентами обеспечивается необходимое напряжение для питания микросхемы CMX868.

Благодаря своим характеристикам, однокристальные модемы производства CML идеально подходят для применения в таких устройствах, как таксофоны, электронные банкоматы, телевизионные компьютерные приставки, промышленные системы управления, телеметрические и охранные системы и других.

Достигнутые успехи и популярность описанных выше микросхем движет производителя к созданию новых, все более совершенных изделий. И в ближайшее время фирма готовит к выпуску чипы модемов с возможностью передачи информации по телекоммуникационным протоколам V.29 и V.32 (скорость до 9600 бит/с) и таким же малым энергопотреблением.

Таблица 1. Типовые характеристики микросхем проводных модемов