Модем не будильник, да и электроны не шестеренки. Работает он надежнее, хотя ронять его тоже не рекомендуется. Но если что случится, то проще новый купить, чем найти сгоревший chip. Так почти все и поступают.

На рис. 2. представлена типовая блок-схема внешнего модема

В ГОСТах экс-СССР регламентируется "Стык 1 ТЧ". В США модемы проверяются на соответствиеFCC Part 65, Part 15, в Великобритании соответствующий стандарт - ВS6305... Телефонные компании всего мира жестко регламентируют требования к оборудованию, подключаемому к каналам.

Обеспечение физического соединения, защита от перенапряжения и радиопомех, набор номера и фиксация телефонных звонков, гальваническая развязка и согласование импеданса - вот далеко не полный перечень функций, поддерживаемых схемой DАА. Перечисленные функции обеспечиваются следующим образом.

1) Соединители RJ11 обеспечивают физическое подключение к коммутируемой телефонной линии и телефонному аппарату. В дешевых изделиях телефон подключается параллельно входу модема, в качественных - поддерживается переключение телефон/модем, реализованное на реле. Хорошим тоном можно считать реализацию режимов многолинейных телефонных систем (Key Telephone System) -RJ12,RJ1З и поддержку работы на четырехпроводных выделенных линиях RJ45, JМ8. В таблице 1 приводится назначение контактов этих соединителей.

3) Защита линии от радиопомех, излучаемых модемом, выполняется на обычных LС фильтрах (1000 pF плюс три витка на феррите).

В новых разработках часто используется схема Electronic Holding Coll Circuit (ЕНСС). Она имеет низко сопротивление постоянному току, достаточное для удержания линии, но сохраняет высокий импеданс для переменного тока полезного сигнала. При этом набор номера осуществляет реле или сам узел ЕНСС с оптронной развязкой управления.

Выходной сигнал формируется ЦАП. Для средних, скоростей передачи он обычно 10-разрядный, а высокоскоростных модемов - 14... 16-разрядный. Частота дискретизации данных от 7.2 до 9.6 кГц.

Входной сигнал поступает на полосовой фильтр. Для модемов, соответствующих V.22bis - это 900... 1500 Гц или 2100...2700 Гц. Для высокоскоростных полоса может достигать 300...4000 Гц (V.34). "Облагороженный" сигнал усиливается программно управляемой схемой АРУ и измеряется АЦП. Частота дискретизации и разрядность АЦП примерно соответствуют ЦАП.

Давно закончились времена, когда "единички" и "нолики" выделялись из помех с помощью аппаратных компараторов. Скорость передачи и ее качество сейчас определяются вычислительными ресурсами, задействованными для обработки сигнала. Их усредненные значения приведены в таблице 2.

ПЗУ DSP выполняется или по масочной технологии на кристалле процессора, или в виде микросхем ОЗУ, в которые программа загружается из ПЗУ контроллера. ОЗУ данных реализуется на процессоре или совмещается с ОЗУ команд.

Поддержка интерфейса с компьютером, управление DSP, реализация протоколов коррекции ошибок и сжатия информации, управление пользовательским интерфейсом и взаимодействие с энергонезависимой памятью - вот неполный перечень функций контроллера.

Усредненные значения необходимых ресурсов приведены в таблице 3. Поддержка идеологии "upgrade" привела к постепенному сосредоточению хранения "firmware" DSP и контроллера в одной микросхеме с возможностью ее замены.

Внешние модемы взаимодействуют с компьютером по цепям интерфейса RS-232С / V.24. Полный набор цепей позволяет работать как в асинхронном, так и в синхронном режимах. Микросхемы преобразователей уровня 1488,1489 обеспечивают сопряжение биполярной логики интерфейса с внутренними ТТЛ уровнями.

Внутренние изделия могут работать только в асинхронном режиме, т.к. в их состав входит микросхема асинхронного СОМ порта - UART (16С450 или 16С550, имеющая встроенный буфер приема). Есть реализации, в которых порт эмулируется контроллером. Достаточно буфера и дешифратора для подключения UART к общей шине компьютера. Джамперы позволяют настроить номер СОМ порта (СОМ1...СОМ4) со стандартным или расширенным номером прерывания.

1. Звук (SPEAKER).

Встроенный в модем динамик озвучивает процессы происходящие в телефонном канале. В хороших моделях используются магнитоэлектрические динамики с линейной полосой воспроизведения, в более дешевых - пьезоэлектрические. Для удобства пользователя громкость звука можно регулировать (узел volume).

- микросхема LМ386, запитанная от +5 В, усиливает сигнал;

2) Панель индикации (INDICATOR).

Внутренние модемы не имеют панелей индикации. Во внешних чаще всего используются светодиоды (LED).

В относительно дорогих устройствах применяют символьные двухстрочные жидко-кристаллические индикаторы (LCD). Используя панель управления можно отобразить состояние модема, характеристики физической линии, вывести меню для программирования режимов. Использование стандартных (HD44780A00- совместимых) индикаторов не сильно увеличивает себестоимость, но позволяет производителю ощутимо поднять цену.

3) Панель управления (CONTROL KEY). В большинстве модемов панель сводится к набору джамперов и переключателей (SW), как недоступных без разборки изделия, так и имеющих специальные "окошки", "крышечки", обеспечивающие "защиту от дурака".

В изделиях с LCD кнопочная панель (KEY) сосредоточивает все функции по управлению режимами работы.

- ±12 В для интерфейса RS-232С.

Обзор архитектуры модемов будет не полным, если не коснуться вопроса их производителей. Все фирмы можно условно разделить на три группы.

1) Разработчики "модемного сердца" - набора специализированных БИС (chip set).

Для средних скоростей передачи относительно много фирм ввязались в гонку за призом (хотя и не все его получили): Intel, Rockwell, ATI, EXAR, Sierra Semiconductor, Hayes, Sharp, Instrument и др.

Для высокоскоростных модемов лидеры обозначились более четко. Это гигант связи и телекоммуникации на американском континенте Lucent Technologies и "продукт американской конверсии" Rockwell International. Наличие лидеров ничуть не принижает результатов, достигнутых другими компаниями.

2) Производители, использующие универсальные процессоры и, как следствие, разрабатывающие свои алгоритмы сигнальной обработки: Motorola Codex, Telebit Corp., 3Com, ZyXEL и др. Для реализации протоколов сжатия и коррекции ошибок они, как правило, покупают лицензию фирмы R. Scott Association. Все эти фирмы дополнительно поддерживают свои собственные протоколы физического уровня.

Немного в стороне стоят, так называемые, soft-модемы, программное обеспечение которых загружается из компьютера - красивые по заложенной идее, они пока не получили широкого распространения.

3) Сборщики модемов на основе chip set. Не стоит понимать термин "сборщики" в пренебрежительном тоне. Качество работы во многом определяется тем, насколько хорошо поддерживаются заложенные в chip set возможности, насколько "бесшумно" реализован аналоговый тракт передачи и еще от тысячи других причин. Многие фирмы вносят свои коррекции и реализуют дополнительные функции в программном обеспечении базовых наборов микросхем.

Приведем лишь несколько крупных фирм производителей: АМТ International Industries Inc., Archtec America Corp., AT&T Paradyne, Cardinal Technologies Inc., Hayes Microcomputer Products Inc., Microcom Inc., Multi Tech Systems, Zoom Telephonics Inc.

previous home next