ACS103 - 3通道,同步或异步单光纤调制解调器
阿卡贝拉光纤调制解调器IC
3通道,同步或异步单光纤调制解调器
主要特点:
*
启用3全双工串行传输
通过一个单一的光纤电缆频道,
提供虚拟6纤维路径。
链路长度达5公里。
用单一的乒乓LED( PPLED )既
发送和接收数据。
7 ,支持同步数据传输速率高达64 kbps的
或异步的数据传输速率从DC到19.2 /
9.6 kbps的。
支持三个额外的低频
异步信道或RS-232的握手
信号: RTS , CTS , DTR和DSR 。
BER 10
-9
.
IC间编码技术
*
数字模式,允许用户添加
外部放大器。也使ACS103是
在非纤维应用例如使用IR / RF 。
ACS101仿真模式给予100 %
与ACS101的兼容性。
概述:
ACS103
*
*
该ACS103是一个完整的同步光 -
调制解调器控制器/驱动器IC,支持各种
用户可编程的全双工数据率来
256 kbps的通过单根光纤。可选地,最多3个
每个64kbps的信道可以被通过。在
“标准”模式中,纤维可以是高达2.5公里长,
或长达5公里的“双师型”模式。
自动通信光调制解调器
保持彼此,使得同步
接收一个调制解调器相衬朝上,
发送其他的相位,补偿所述
传播延迟的链路呈现。链路长度
从零到最大距离都照顾
自动。
在ACS103采用ACS101功能,与
额外的逻辑,可支持三通道。
*
2
*
*
*
的3B4B编码方法,被用于
ACS103s之间的通信,从而确保
存在的信号中没有直流分量。该
编码和解码是对用户透明的。
ACS103的原理框图
TxD1
TxD2
TxD3
txcl
TRC
数字
滤波器
FIFO
压缩
3B4B
编码器
LDP
PPLED
LED驱动器
LED接收器
RxD1
RxD2
RxD3
RXCL
LDN
数字
滤波器
FIFO
解压缩
3B4B
解码器
GND
CNT
VA +
RS-232接口
VD +
GND
4
控制逻辑
XTAL
3
DCDB RTS CTS DSR DTR XI3 XO3 RSS
XI1 XO1 XI2 XO2
DR
(1:4)
DM
(1:3)
CKC
SEL
1
ACS103发行1996年5月2.03 。
使用"SEL"输入ACS101仿真模式
该"SEL"输入引脚通常为了保持低
配置设备在ACS103模式。如果"SEL"
输入引脚,允许通过内部拉高
电阻器件将在ACS101被配置
仿真模式。在ACS101仿真模式的
设备与ACS101完全兼容。该
TXD2 , TXD3和XI3输入在内部禁用
与RXD2 , RXD3和XO3输出被迫进入
高阻抗状态。全双工路径则存在
与TXD1和RXD1 。
发射器和接收器功能
发射调制解调器的TxD脚的输入数据是
压缩,过滤和3B4B编码。在
接收调制解调器, 3B4B编码确保轻松
提取的比特时钟。所接收的数据是
过滤后,进行解码,然后将其存储在输出存储器中。
内存提供了一次扩张,去抖动
和频率补偿。的数据进行滤波
再次,改善误码率,然后引导到的RxD
输出引脚。信号的TxD和RxD在本说明书中
参考信号集TXD1 / 2/3和RXD1 / 2/3
分别。
传输电流
到LED的发射电流可以通过定义
传输电流引脚( TRC ) 。电流被设置为
最大值( 100 mA时)时, TRC是
悬空。的电流被设定为最小
值(约10 mA)的时的TRC是直接连接到
地面上。为了获得最小的电流值
和最大值, TRC为连接到地,通过
一个电阻器。电阻值R由下式给出:
LED驱动电流(毫安) = 100 * ( 110 + R)
(1100 + R)
数据速率选择
ACS103模式SEL = 0
DR3 DR4 DR1 DR2
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
数据速率需
( kbps的)
不适用
9.6
19.2
38.4
不适用
不适用
DC - 4.8
不适用
2.4
9.6
19.2
38.4
48.0
56.0
DC - 9.6
64.0
双
双
双
在上表中给出的数据速率适用于
TXD1 , TXD2和TXD3 。
ACS101模式SEL = 1
DR3 DR4 DR1 DR2
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
数据速率需
( kbps的)
标准
双
双
双
双
标准
双
双
标准
标准
标准
标准
标准
标准
标准
标准
2
0
256.0
1
9.6
0
19.2
1
38.4
0
48.0
1
192.0
0 DC - 19.2
1
64.0
0
2.4
1
9.6
0
19.2
1
38.4
0
48.0
1
56.0
0 DC - 38.4
1
64.0
在ACS101模式是单通道模式
配置 - 在前面给出的数据速率
表适用于TXD1只。
操作“标准”模式可达2.5公里,
“双师型”模式下可达5公里。两个异步
模式被选择时的DR3 = 1, DR 2 = 1, DR1 = 0 。
在使用时,在上述数据速率,获得
以9.216 MHz的晶振结合。不
标准的数据速率可以通过使用产生
适当的晶振频率。例如,要
生成160 kbps的数据速率在ACS101模式下,使用
晶体频率: (一百九十二分之一百六十○ ) * 9.216兆赫,即
7.68兆赫。其他"non - standard"数据速率可
以同样的方式产生的,只要在5 - 10兆赫
水晶系列观察。
对于数据率9.6 , 19.2 ,和38.4 kbps的
ACS103模式( 9.6 , 19.2 , 38.4 , 48和64 kbps的中
ACS101模式)时,数据速率选择引脚DR3-
DR1是共同的“标准”和“双师型”模式
操作与DR4选择模式。
调制解调器控制信号
RSS 。
在RTS / XI1 , CTS / XO1 , DTR / XI2 , DSR / XO 2 , XI3
和XO3信号可以在两种模式中使用,
根据不同的RSS设置:
RSS =低;数据传输模式
RSS =高;调制解调器的握手方式
RSS低 - 数据传输模式。
当在数据传输模式中配置的
输入XI1 , XI2和XI3连续采样
与输出出现在XO1 , XO2和XO3
(分别)的远端调制解调器的。样品
频率“标准”模式是: (晶振频率) / 1536
2
双
标准
标准
标准
标准
标准
标准
标准
标准
N / A =不可用
ACS103发行1996年5月2.03 。
或者使用推荐的晶振频率6.0千赫
- 9.216兆赫。对“双师型”的采样频率
模式是: (晶体频率) / 3072 ,或3kHz的使用
的9.216 MHz的晶振推荐。
所述输出滤波器为XO1 / 2/3只需要最少的
过采样的6上呈现给XI1 / 2/3数据
输入。
在ACS101模式XI3输入在内部禁用
并且XO3输出被强制成为高阻抗
状态。
RSS高 - 调制解调器握手模式。
在调制解调器信号交换方式的控制信号是
用作之间的常规的握手信号
DTE (终端)和通信设备(调制解调器) :
DSR (数据设置就绪) DCE
à
DTE 。
在DCE上电,并发出低(有效
在DSR级) 。 DTE设备被告知,这是
连接到一个“现场”的DCE 。
DTR (数据终端就绪) DTE
à
DCE 。
DTE设备加电,并发出低(有效
在DTR电平) 。大商所通知,这是
连接到一个“活” DTE 。如果DTR被设置为高,
DCE响应,采取DCDB高。
RTS (请求发送) DTE
à
DCE 。
在DTE认识到同步已
实现( DCDB活动) ,并发出低(有效
在RTS电平) 。这构成由DTE请求
到的数据发送到远端调制解调器。
CTS (清除发送) DCE
à
DTE 。
大商所认识活动的RTS信号
响应通过在CTS主张低(有效电平) 。如果
RTS置高的DCE作出反应,使CTS
高。
DCDB (数据载波检测) DCE
à
DTE 。
当同步的DCE之间实现
该DCDB信号置为低电平(有效电平) 。如果
同步丢失的DCE集DCDB和CTS
高。
水晶时钟
晶体可以连接引脚XLI之间
XLO 。可替换地, XLI可直接通过一个驱动
外部时钟。工作频率范围内是
5兆赫至10兆赫,虽然通信设备
必须被驱动以相同的标称频率与
宽容为100ppm 。在同步模式下的
频率应在9.216兆赫,从而在
同步通信的标准范围
频率由DR1 - DR4选择。
对于异步操作,晶体的选择
时钟频率决定的采样率
非同步数据出现在输入的TxD ,并
3
因此在输出RXD上的抖动。该
样频率总是的选择108分之1
在“标准”模式和216分之1时钟频率
“双师型”模式。在ACS101仿真模式的
采样频率的晶振时钟频率1/36
在“标准”模式和晶振时钟的1/72
频率“双师型”模式。
积分电容器
在ACS103需要使用的积分的
价值22 nF的陶瓷电容 - 在33 nF的
销的CNT和GND为一个晶体振荡器频率
范围5 - 10兆赫。
DCDB
数据载波检测( DCDB )信号变低
当调制解调器被锁定并准备好进行数据
传输。
PORB
该PORB销是一个单销的替代复位
组合DM3 = 0 , DM2 = 0 ,DM1 = 1,如果左
未连接的输入拉高到操作
状态。使用DM1 , DM3或控股选择重置
PORB低关断LED和大多数数字的
逻辑。该设备被设计为电
没有PORB的帮助和正确操作。
传输时钟TxCL
在ACS103提供内部和之间的选择
外部产生的传输时钟(参见图
2.时序图的建立和保持
特定网络阳离子) 。
当CKC引脚保持低电平, TxCL配置为
一个输出产生的频率的时钟规定
由DR1 - DR4 。数据移入的设备
在内部提供时钟的上升沿。
当CKC引脚为高, TxCL配置
作为输入,并且将接受一个外部产生的
具有高达500ppm的公差传输时钟
相对于由所确定的传输速率
DR1 - DR4 。该ACS103性能处于最佳状态
当输入引脚的外部变化
与内部时钟同步。因此,
当使用性能优越,是有可能
内部生成的数据传输时钟。如果
然而,外部产生的传输时钟
被使用,则TxCL和的TxD一般
异步至ACS103内部时钟,
在这种情况下性能会通过限制来增强
该TxCL和TxD信号是使边缘的速度
它们是大于150纳秒。调制解调器已
旨在应对上的投入非常缓慢的边缘,
无惧的亚稳态问题。
接收时钟RxCL
在同步模式下的数据是在上升沿有效
RxCL时钟(参见图2的时序图)。对
确保该平均接收频率是
ACS103发行1996年5月2.03 。
2
相同的发送频率RxCL是
从数字锁相环( DPLL )产生
系统。该DPLL使得周期性更正
输出RxCL时钟,以补偿不同
晶体的值,而在外部的情况下
提供的传输时钟( TxCL ) ,补偿
也让这之间的差异在频率
提供的数据时钟和所选择的时钟速率( DR1-
DR4 ) 。该DPLL是自适应的,并会减少
校正和抖动的频率的晶体时,
值与发送时钟是紧密
公差。
如果ACS103接收FIFO清空(例如
变速器在远端被中止)的RxCL时钟
停止时, RxCL时钟的边沿因此上升
总是对应于有效的接收数据位。这
使系统设计者使用ACS103用于
与空白时期的数据包的传输
包间。数据的最小量子那
可以通过链路发送是3比特。
在异步模式中的RxCL时钟被关闭。
诊断/操作模式
诊断/操作模式输入引脚DM1-
DM3可以异步内改变
的(水晶时钟周期)窗口* 1536的
诊断模式信号进行采样1536 * (晶体
时钟周期)的改变后,在任何的检测
DM输入。所采样的值被取为有效
诊断模式。
诊断模式
全双工
RESET
远端环回
全双工
本地环回
全双工的奴隶
全双工
LOCK
漂移
活跃
随机
漂移
活跃
活跃
DM3 DM1 DM2
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
CKC脚被覆盖,使得TxCL总是
配置为输出。
本地回送
本地环回只在ACS101提供
仿真模式。
在本地环回模式下的数据回内
近端调制解调器,并在其自身的RxD输出。
该数据也被发送到远端调制解调器;
调制解调器之间的同步保持。
在本地环回模式下,从远接收到的数据
端设备将被忽略,除非保持锁。
当本地环回被激活DCDB信号
假定逻辑高电平状态。如果并发请求
出现本地和远程回环,本地回环
被选中。
当RSS = 0 , RTS和DTR被环回
CTS和DSR分别。
远程回环
远端环回只在ACS101提供
仿真模式。
在远端环回模式下的近端调制解调器
发送一个请求到远端调制解调器回送其
接收到的数据信息,并返回该数据。远端
调制解调器还在其RxD端输出所接收的数据。
两个调制解调器完全行使,以及
LED和光纤链路。一旦遥控器
环回被建立, DCDB在近端
(开始)调制解调器是低,并且DCDB上的远端
调制解调器设置高。任何出现在数据的TxD
该远端调制解调器的输入将被忽略。
当RSS = 0 , RTS和DTR被环回
CTS和DSR分别。
漂移锁
通信调制解调器达到一个稳定的状态
一个调制解调器的"transmit window"不谋而合
其他的"receive window"允许延迟
通过光链路。调整机
循环运行期间自动地向
补偿晶振频率差异
这会导致同步丢失。
使用漂锁,同步如上所述
依赖于晶体频率的差
链路的每一端,更大的差异的
更快的锁定。因此,如果该差
晶体频率之间非常小(几
ppm)设为自动锁定可能需要几十秒。
主动锁定模式
活性锁定模式可被用来加速
一对通信调制解调器中的同步。
该模式同步更新的调制解调器与小于
250毫秒的延迟,通过调节机器周期
调制解调器。活动锁降低了机器周期
该装置由0.5 % ,确保快速锁定。后
2
本地环回和远端环回只
提供ACS101仿真模式。
全双工
在全双工的配置两者的RxCL时钟
设备跟踪TxCL的平均频率
连杆的相对端的时钟。接收
数字锁相环( DPLL )系统使
定期调整至RxCL时钟,以确保
的平均频率是完全一样的远
结束TxCL时钟。在此模式中,每个TxCL是一个
独立的主时钟,每个RxCL奴隶
时钟。
全双工的奴隶
在从模式下, TxCL和RxCL时钟
从相对侧的TxCL时钟导出
的链路,使得平均频率正好
相同。因此,必须只有一个
调制解调器同时配置在从模式。该
ACS103发行1996年5月2.03 。
4
同步的机器周期恢复
自动正常。
请注意,只有一个设备可以在活性被构造
锁定在任一时刻,因此DM引脚不能
永久有线高速上网的两台设备上
生产系统。主动锁定模式通常是
在上电时调用。中的一个常用的方式
暂时调用活动锁是采用
标准的RC时间常数的方法。实现这一点
在ACS103通过连接DM1 , DM2和DM3
一起,并连接该节点的RC
安排,即与电容器5 V和
电阻连接到地。这将创建一个5 V
à
0 V斜坡上
电。的RC时间常数应的Ca. 1
第二个。
随机锁定
这是新的操作模式(在ACS100 )
一个链路的两端可以被永久地配置于
此模式(即,与硬连线DM1- DM3引脚),
这将实现锁定在通常为1秒,并
最坏的情况下5秒钟。
如Active锁,随机将锁,即使操作
该链路的两端都用相同的时钟驱动
频率(0 )以下。
随机锁定模式
对ACS100与漂移兼容的锁可用。
混合锁定模式
它是可以混合的锁定的所有组合
模式一旦调制解调器被锁定,然而,现有
同步配置为主动两个调制解调器
锁将无法工作。通常情况下,随机锁定将
优选模式。混合锁定的效果
在锁定模式下转速表列如下:
装置A
模式
漂移
漂移
漂移
活跃
活跃
随机
设备B
模式
漂移
活跃
随机
活跃
随机
随机
锁定速度
漂移
活跃
随机
不允许
随机
随机
然后检测ERD会高,并会维持高位
直到ERD被初始化。 ERD可通过初始化
申请重置DM1 , DM3或PORB ,或者通过删除
从由此所述连杆的一侧的光纤电缆
强制设备暂时失锁。 ERD是
只有一个指标,是不能代替的BER
测试。
LED注意事项
由于来自不同供应商的LED可以发射
不同波长的光,则建议的
在通信对调制解调器的LED指示灯
从相同的供应商获得。发射
LED的光谱是温度的函数,所以
一个链路的端部之间的温度差
降低了接收二极管的响应。这
结果是,在链路预算中的减少。信息
是由于在LED供应商的数据手册。该
以下制造商有过发光二极管
与ACS103和阿卡贝拉试验成功
将很乐意协助联系人姓名和
地址的请求。
供应商:
ABB- Hafo
阿卡贝拉
GCA
HONEYWELL
欧思
(例如1A - 212连接器)
(例如A型连接器)
(例如1A - 212连接器)
(例如HFE4214-013 , HFE4404-013 )
(例如OPF372 , OPF322 )
2
大多数供应商支持光纤的标准范围
连接器,
例如ST , SMA和FC 。
电源去耦
该ACS103包含高度敏感的放大器,
能够响应极低的电流
的水平。利用这种敏感性是很重要的
降低外部噪声为低电平相比
来自LED的输入信号。调制解调器应该有
独立的电源跟踪到这种地步电源
进入董事会。
图3给出了推荐的电源
脱钩。该LED应选址非常接近
该LDN与自民党引脚。一位慷慨地平面
应提供,特别是在接近敏感
LDN和LDP引脚。调制解调器应该受到保护
从在标准方式的EMI / RFI的来源。
链路预算
链路预算的功率之间的差
经由发射LED和耦合到光纤
所需的功率实现650 nA的电流
(最小灵敏度放大器),通过接收
LED.The链路预算是分贝通常规定或
dBm时,和表示最大衰减
交流LED之间允许的。预算
利用在电缆长度,电缆方面
连接器和接头。它通常包括一
运营利润率为允许退化LED
性能。
5
ACS103发行1996年5月2.03 。
LIN (锁定指示灯)
LIN变高时,同步或'锁'是
实现的。锁通常是DCDB的反转。但
不像DCDB不受RTS的状态和
DTR,或所选择的诊断模式。
ERD (误码仪)
这个信号可以用来得到的指示
光链路的质量。甚至当DC信号是
施加到TxD和TxCL输入, ACS103
通过在链路传送约256 kbps的
每个方向。该控制数据是用来维持
定时和发送的相对定位和
接收窗口。发送数据和控制
数据不断监测,以确保它是
与3B4B格式兼容。如果错误是