כרטיס מודם ייעודי לכרטיס פיתוח דו”ח סופי

1. כרטיס מודם ייעודי לכרטיס פיתוחדו”ח סופי מגישות: מרגלית נאה שירלי ברלב מנחה: בעז מזרחי

2. -תאור כללי: - תקציר - מטרת הפרויקט - תאור המודם - כללי -מבנה כללי והפעלה: - מבנה הכרטיס - דיאגרמת בלוקים כללית - כניסות ויציאות -רקע: - ISA BUS. - I2C. - ערוץ המידע לכרטיס הפיתוח - ממשק טלפוניה. -חומרה: -בחירת רכיבים -מבנה האלטרה - תרשימי הכרטיס -מבנה התוכנה. -סטטוס

3. תקציר- Abstruct מתוך שאיפה להיות מסוגלים להעביר מידע על רשת הטלפונים הקיימת, מכל מקור מידע ומבלי להעביר את המידע דרך ה - P.C, הוצע לפתח מודם שיש לו יכולות פעולה ייעודיות. המודם יתחבר ל – P.C., ויהיו לו יכולות זהות ליכולות של רוב המודמים הרגילים. אך בנוסף יקבל המודם מידע ישירות מכל מקור מידע חיצוני שיעמוד בפרוטוקול הנדרש. המידע שיגיע ממקור חיצוני זה יועבר ע"י המודם ללא עיבוד נוסף של הP.C. המודם מפותח מתוך כוונה לתפעלו בעתיד כStand alone.

4. מטרת הפרוייקט • מטרת הפרוייקט הוא לתכנן ולבנות כרטיס מודם ייעודי לשידור מידע על קו טלפון רגיל. הכרטיס יותקן בתוך מחשבPC ויקבל קלט מה- PC BUS וכן ממקור ווידאו דחוס חיצוני או כל מקור אחר שיעמוד בפרוטוקול שיוגדר.

5. דרישות 1. הכרטיס יתחבר ישירות למחשב האישי ולכרטיס חיצוני. 2. על הכרטיס יהיה לנהל את פעולת השידור בצורה עצמאית וללא צריכת משאביCPU אוBUS מהמחשב. 3. הכרטיס יוכל לשמש ככרטיס מודם רגיל. 4. הכרטיס יעבוד במהירות 33600kbs.

6. מבנה כללי 1 8 9 6 EPROM FIFO Altera DAA 5 8051 ROCKWELL RAM 16 12 AUDIO INTERFACE I2C 8584 FIFO FIFO 4 14 15 17 11 10 3 13 7 2

7. כניסות ויציאות הכרטיס כניסות/יציאות: כניסות ממשק ה-I2C דרך ה- flat cable. כניסות: flat-cable 60 pin. כניסת אותות מכרטיס הפיתוחלמודם. יציאות: חיבור לטלפון ע"י קונקטור טלפון רמקול לממשק ה- AUDIO. מיקרופון לממשק ה- AUDIO.

8. תיאור המודם המודם יקבל מידע מ –2 מקורות חיצוניים ויזרים אותו לקו הטלפון. הכרטיס יחולק לחמישה מודולים עיקריים: 1. ממשק למחשב האישי. 2. ממשק לכרטיס פיתוח חיצוני. 3. יחידתModulator/Demodulator . 4.ממשק טלפוניה. 5. ממשקAudio .

9. DATA INTERFACE BUS FIFO IDT72245 4096x18 16 ROCKWELL RCV336ACF/SP 8 MT5C2568 Sram 32Kx8 2 16 MH88347-P Telephone Interface 8 Am27H010 AMD-EPROM 128K Philips I2C BUS CONTROL PCF8584 Audio Interface ALTERA DEVICE 8 Crystal Circuit Rockwell 333R45-008 CONTROLINTERFACE BUS 8 Microprocessor (To be implemented) 8/16 RX FIFO IDT72245 4096x18 TX FIFO IDT72245 4096x18 8/ 16 8 ISA BUS

10. ISA BUS - הכרטיס יתממשק לpc לפי פרוטוקולIndustry Standard Architecture Bus. - Isa bus הוא הbus הותיק בPC שמשמש לחיבור רכיבים פריפריאליים שעובדים בקצבים איטיים. - מאחר והמהירות המקסימלית של המודם הואbps33600, מהירותו האיטית של ה- ISA BUS אינה מגבילה את מהירות הכרטיס.

11. I2C - נתוני הבקרה בין המודם לכרטיס פיתוח חיצוני יועברו לפי פרוטוקולI2C של Philips. - בחרנו להעביר את קווי המידע בנפרד, משום שזרימת המידע היא חד כיוונית – מהכרטיס החיצוני למודם – ואילו הבקרה דו כיוונית. - בחרנו בפרוטוקולi2c משום שהוא מהווה פתרון פשוט ויעיל להעברת הבקרה בנפרד מהמידע. הבחירה דווקא ברכיב שלPhilips היא טבעית, משום שהם פיתחו את הפרוטוקול.

12. ערוץ המידע לכרטיס פיתוח זהו ערוץ חד כיווני – מכרטיס הפיתוח למודם – שפועל בקצב של עדbps33600. הערוץ ברוחב21 סיביות יכיל: 16 סיביות מידע 1 סיביתreset 1 סיביתclock 1 סיביתenable 1 סיבית 8/16 1 סיבית stop_tx המידע שמגיע לכרטיס המודם, נכנס לFIFO מסוגIDT 72245, לטובת תאום וסנכרון,וכמו כן לטובת אגירת מידע במקרה של שיבושים קצרים בהעברת המידע.

13. ממשק טלפוניה חיפשנו ממשק שניתן יהיה להתאים אותו לדרישות הטלפוניה בישראל – למעשה לרוב מערכות הטלפוניה בעולם - ושיוכל לפעול מול המודם שלRockwell. הרכיב שבחרנו הואData Access Arrangement שלMitel : MH88437-P. הרכיב מאפשר חיבור של המודם לקו הטלפון תוך כדי מתן הגנה ממתח גבוה, וזיהוי צלצול. כמו כן מאפשר הרכיב חיבור במקביל של טלפון או חייגן.

14. :חומרהבחירת רכיבים

15. מבנההאלטרה I2C_Ctrl Signals to/from I2C שקף הבא Bus_input Signals to/from fifo Interrupt Unit Input signals from ISA Bus_Output Signals to/from fifo Input signals from ISA Arbitrator Modem Ctrl DATA_BUS Ctrl Signals to/from rcv

16. טבלת רגיסטרים

17. Bus Controller Input • יחידה זו אחראית על בקרת הקשר עם ערוץ ה-ISA ועל אתחול כל הכרטיס ע"י התוכנה, ניהול תהליך ההתקשרות וניהול מעברDATA למודם. • יחידה זו מפענחת את הכתובת שמגיעה מה-ISA. פעולת הפענוח מתבצעת בשני שלבים: תחילה מוודאים שהתבצעה פניה לכרטיס על גבי ה-ISA ואח"כ מפענחים את הכתובת של היחידה הנמענת תוך מתן חיווי מתאים לבלוקים הרלוונטיים. • כניסות: • ~IOW • SA[0..9 • Q_IN[7..0 • AEN • SW[0..3 • EF_IN • HF_IN • FF_IN • יציאות: • REN_OUT • RCLK_IN • OE_IN • WEN_IN • WCLK_IN • PC_TX_RDY • RCV_ADD_RDY רגיסטרים שקף קודם Dest_Add[7..0] SOURCE_ADD[7..0] DATA_MASTER[1..0] PC_TX[7..0] RCV_ADD[2..0]

18. Bus Controller Output רגיסטרים • יחידה זו אחראית על בקרת הקשר עם ערוץ ה-ISA וניהול מעברDATA מהמודם ל-ISA BUS. יחידה זו מכינה את הכתובות לכתיבת המידע ב-PC . יחידה זו מנהלת את הפסיקות ל-BUS. • כניסות: • ~IOR • SA[0..9 • AEN • SW[3..0 • EF_OUT • HF_OUT • FF_OUT • יציאות: • READ_FLAG • WEN_ISA שקף קודם

19. Modem Interface UnitModem Controller • בכדי לכתוב או לקרוא מהמודם נדרשים אותות הבקרה המתאימים וכתובות החוצצים הפנימיים של המודם אליהם נכתב המידע. • הנחה: בערוץ המידע שמגיע מהכרטיס החיצוני מגיעים רק נתונים לשידור שנכתבים לRBR • במודם. לא נעשית פניה ישירה שלI2C למודם. • כניסות: • 8_16_CTRL • ISA_CS_RCV • ISA_RE_RCV • ISA_WE_RCV • STATUS • DATA_BUS_CS_RCV • DATA_BUS_WE_RCV • יציאות: • HA[0..2 • HCS~ • ~HRD • ~HWT רגיסטרים שקף קודם

20. Interrupt Unit • יחידה זו מטפלת בפסיקות מהמודם, ממפה את הפסיקה ליחידה המתאימה. • כניסות: • HINT - כניסה זו עוברת לגבוה כאשר ארעה פסיקה מאחת הסיבות הבאות: • שגיאה בקליטת המידע מקו הטלפון - עדיפות 1. • מידע זמין בחוצץ הקלט – עדיפות 2. • חוצץ השידור פנוי – עדיפות 3. • שנוי בסטטוס המודם – עדיפות 4. • הכניסה חוזרת לנמוך כאשר הפסיקה מטופלת או בRESET. • HD[0..7 - • יציאות: • IRQ_11–הודעת פסיקה אל הPC. • IRQ_12 – הודעה על פסיקה בזמן קליטה. • I2C_INT – הודעה על פסיקה בזמן כתיבה של הכרטיס החיצוני למודם. רגיסטרים שקף קודם

21. Switch Unit • תפקיד יחידת המיתוג הוא ניתוב זרימת המידע. • מידע נכנס לכרטיס משני מקורות: • מהPC דרך הISA BUS - . • מכרטיס חיצוני דרך ה – DATA BUS. • מקור המידע הנבחר יקרא: DATA_MASTER, וירשם בSR. • מידע זורם מהמודם רק לכיוון הPC. • כניסות: • HINT • STATUS • READ_FLAG • STOP_TX • יציאות: • OE_ISA • OE_MODEM • OE • DATA_BUS_WE_RCV רגיסטרים שקף קודם

22. I2C Controller רגיסטרים • הממשק שולח מידע לכרטיס החיצוני עפ"י נתוני הסביבה ומטפל בבקשות מכרטיס הפיתוח. • הקריאה מI2C נעשית ב 2 מחזורים: מחזור ראשון כתובת רגיסטר בכרטיס, מחזור שני התוכן. • כניסות: • STATUS • I2C_CS • I2C_INT • יציאות: • I2C_WR • I2C_RD • STOP_TX • כניסות/ יציאות: • DB[0..7 שקף קודם

23. Data Bus Controller רגיסטרים כניסות: EF_DATA_BUS 16_8_control D[0..15 יציאות: DATA_BUS_WE_RCV DATA_BUS_CS_RCV תפקידי הבלוק: כללי: להעביר מידע מה-FIFO שמקשר בין ה-ALTERA ל- DATA BUS, לרכיב ROCKWELL. כאשר קימת תקשורת מהמודם לגורם חיצוני והבורר הודיע לכרטיס החיצוני דרך ה- I2C שקימת תקשורת וניתן אישור להתחיל להעביר מידע, ישלח אות DATA_BUS_WE_RCV מכיוון ה-DATA BUS ל- FIFO , ה-FIFO יתחיל לקבל מידע. שקף קודם

24. מבנה תוכנה התוכנה תהיה מורכבת משני חלקים עיקריים: 1. מנהל התקן–Device Driver 2. User Interface