14
RTV KLUB MURSKA SOBOTA DIGITALNI MOSTOVI "HITRI PACKET RADIO" Murska Sobota, september 2000

DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

RTV KLUB MURSKA SOBOTA

DIGITALNI MOSTOVI"HITRI PACKET RADIO"

Murska Sobota, september 2000

Page 2: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

1. Te�ave s tovarni�kimi TNCji

TNC je kratica za "Terminal NodeController", po domaèe èarobna �ka-tla, ki jo vstavimo med amaterskoradijsko postajo in ASCII terminal alipa raèunalnik in potem se lahkogremo packet-radio. Kaj vse poèneoziroma naj bi po�el TNC, si lahkopreèitate v bogati literaturi o packet-radiu, vkljuèno s skripto seminarjaZRS na isto temo. V tem èlanku sebomo zato omejili na samo kons-trukcijo TNCja, njene pomanjkljivostiin mo�ne izbolj�ave.

Seveda se se noben izdelek na temsvetu ni rodil popoln in to velja seposebno za naprave, ki so moralepovezati med sabo zelo razlièna po-droèja. Taka naprava je prav gotovotudi TNC, ki povezuje radioama-terstvo z raèunalni�tvom in se zatomora prilagoditi zahtevam obeh stra-ni. Ker je packet-radio danes �e zelorazvita radioamaterska dejavnost,obstaja seveda cela mno�ica razliènihnaprav, ki nosijo ime TNC. Tu sebomo omejili na eno izmed najboljraz�irjenih in uspe�nih naprav,imenovano TNC2, ki jo je razvilaskupina TAPR (eni od zaèetnikovpacket-radia) v mestu Tucson vArizoni (ZDA).

Izvirni TAPRov TNC2 je bil najprejna razpolago samo kot sestavljanka,kaj kmalu pa so ga zaceli izdelovati�tevilni proizvajalci radioamaterskeopreme, od velikih tovarn do obrt-nikov in seveda �tevilnih amaterjevkonstruktorjev. Èeprav so nekateretovarne posku�ale s svojimi TNCji(Kantronics itd), se nobeden oddrugih izdelkov ne more primerjatipo �tevilènosti, niti po razpolo�ljiviprogramski opremi s TNC2. Nekaterizelo pomembni programi, na primersoftware za vozli�èa packet-radioomre�ja NETROM ali TheNet, sosploh na razpolago samo za TNC2!

TNC2 ne uporablja ravno najmo-dernej�ih sestavnih delov: TAPRovizvirnik je bil zasnovan na mikro-raèunalniku Z80CPU in HDLC kon-trolerju Z80SIO, vse kasnej�e kopijepa se razlikujejo le v obrobnihdetajlih, kot so na primer razliènimodemi, saj sicer ne bi mogle bitisoftversko kompatibilne z izvirnimTNC2. Malo bolj razlièen je leTNC220, ki uporablja namesto

Z80SIO-0 novej�e integrirano vezjeZ8530. Z80SIO-0 in Z8530 sta si sicerpodobna, a softversko nista povsemkompatibilna, zato so veèino pro-gramske opreme za TNC2 moraliposebej prirediti tudi za TNC220.

Kot vsaka uspe�nica je tudi TNC2imel v zaèetku tudi nekaj manj�ihnapak, softverskih in hardverskih.Napake v programski opremi se jedalo zelo enostavno odpraviti: stariEPROM se je enostavno zamenjal znovim, ko je bil na razpolago novprogram. Po drugi strani pa je ostalovezje TNC2 skoraj nespremenjeno:edino RAM se je poveèal na 32kbajtov. Relativno redkim napakamizvornega TAPRovega vezja pa so sepridru�ile �tevilne druge konstruk-cijske napake, predvsem v nekvali-tetnih kopijah izdelanih v Evropi indrugod.

Napake TNC2, predvsem nekvali-tetnih kopij, pridejo se posebno doizraza, ko se TNC2 uporablja kotvozli�èe v packet-radio omre�ju. Vo-zli�èa so name�èena v te�ko dosto-pnih krajih, obièajno na gorskih vr-hovih, in vsak poseg s strani vzdr-�evalcev zahteva dosti èasa. Medtemko nepravilno delovanje uporabni�-kega TNCja prizadene samo enegauporabnika, nepravilno delovanje vo-zli�èa prizadene vse lokalne upo-rabnike tega vozli�èa in lahko motidelovanje celotnega omre�ja. Zatopacket-radio omre�je zahteva res kva-litetne TNCje.

Napake veèine izvedenk TNC2 seda opisati v naslednjih toèkah (popomembnosti):A) Skoraj noben TNC2 ne vsebuje res

zanesljivega vezja za RESET lastne-ga mikroraèunalnika. Obièajnozado�èa �e kratka prekinitev ozi-roma nihaj napajalne napetosti inprogram v TNC2 "se obesi" (poameri�ko "hangs up"). �koda niti niv izgubljenih podatkih in podrtihzvezah, paè pa v tem, da pojav za-hteva roèno ukrepanje operaterja:pritisniti RESET tipko. V sluèajuvozli�èa to obièajno pomeni ne-predviden izlet v hribe zaSYSOPa...

B) Noben tovarni�ki TNC2 ne vse-buje vezja za za�èito vsebineRAMa. Pri tem mala NiCd baterijaprav niè ne pomaga, èe podatke vRAMu sluèajno mikroprocesor "po-

vozi" ob vklopu ali izklopu napa-janja. Konèni rezultat je isti kot prinezanesljivem RESETu: zahtevaroèno ukrepanje operaterja.

C) Izvirni TAPRov TNC2 je vseboval"state-machine" (stroj stanj) zEPROMom za regeneracijo taktapri sprejemu. Vsi izdelovalci kopijTNC2 so to zelo koristno vezjepreprosto izloèili in ga nadomestiliz enostavnej�im �tevcem 74LS393).Elektriène lastnosti nadomestnegavezja so dosti slab�e: sprejem �ib-kih in popaèenih (refleksije) sig-nalov je postal nemogoè!

D) Veèina TNC2 ne vsebuje DCD ve-zja (Digital Carrier Detect), ki bi vresnici dobro delovalo ter zahtevauporabo skvelèa postaje. Pravilnanastavitev skvelèa je umetnost za-se, razen tega pa uporaba skvelèapoveèuje (sicer nepotrebne) zaka-snitve, ki nazadnje upoèasnjujejodelovanje sistema.

E) Dekodiranje naslovov, predvsempa A15, ni najbolj�e izvedeno inzahteva za 50ns hitrej�i EPROMod tistega, ki bi bil sicer potreben.Teh 50ns je dragocenih predvsempri delovanju pri vi�jih taktnih fre-kvencah (10MHz za 38400bps).

F) RS-232 interface in ustrezni napa-jalnik so obièajno izvor te�av, seposebno, ko se dva ali veè TNCjevpoveze v vozli�èe, kjer RS-232 ni-voji sploh niso potrebni.

G) Mnogi TNC2, predvsem nekvali-tetne kopije, imajo �e vrsto spe-cifiènih napak, povzroèenih pred-vsem zaradi neznanja njihovihnaèrtovalcev.Ker smo v Sloveniji potrebovali

veèje �tevilo kvalitetnih TNCjev zaizgradnjo packet-radio omre�ja, semse odloèil, da razvijem lasten, iz-bolj�an TNC2 in se na ta naèinizognemo zamudnemu "krpanju" raz-polo�ljivih tovarni�kih TNCjev, kinavsezadnje niti niso bili poceni, nev kitu in ne sestavljeni.

Seveda mora biti novi TNC 100%softversko kompatibilen s standard-nim TNC2, zato je osnovno vezjemikroracunalnika ostalo isto: Z80CPU, Z80SIO-0, EPROM in RAM.Dodani pa so bili: zelo zanesljiv RE-SET, vezje za za�èito vsebine RAMa,state-machine za regeneracijo spre-jemnega takta in povsem digitalniDCD, ki ne potrebuje skvelca. Èeprav

RTV KLUB Murska Sobota 63

PHARE 2000 Popravljeni in izbolj�ani TNC2

Popravljeni in izbolj�ani TNC2Matja� Vidmar, YT3MV

Page 3: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

vezje novega, izbolj�anega TNC2 vse-buje se druge manj�e popravke, sovse dodatne funkcije izvedene s stan-dardnimi integriranimi vezji dru�ine74LSxx in hkrati novi TNC2 nevsebuje veè integriranih vezij kottovarni�ki TNCji!

Iz praktiènih razlogov je vezje no-vega, izbolj�anega TNC2 razdeljenona tri module: digitalni del, modemin napajalnik. Digitalni del vsebujemikroraèunalnik in predstavlja glav-nino izbolj�anega TNC2. Digitalnemudelu prikljuèimo enega od dveh ra-zliènih modemov. Prvi modem jestandardni AFSK modem z inte-griranim vezjem 7910 za 1200bps(UKV) ali 300bps (KV). Drugi modemje Manchester modem, ki lahko delado 2400bps s standardnimi UKV FMpostajami in do 38400bps s �iroko-pasovnimi FM postajami.

Napajalnik vsebuje tudi vezje zaRESET in malo NiCd baterijo zahranjenje podatkov v RAMu, ko jeglavno napajanje izkljuèeno. Sevedazado�èa en sam napajalnik za veèTNCjev, na primer v vozli�èu z veèvhodi. Za povezavo veè kot dvehTNCjev v vozli�èe je nazadnje opi-sano se vezje za povezavo medTNCji.

2. Digitalni del (mikroraèunalnik)izbolj�anega TNC2

Blok shema digitalnega dela iz-bolj�anega TNC2 je prikazana naSliki 1. in je zelo podobna ostalimizvedenkam TNC2, z izjemo opisanihdodatkov: state-machine na sprejemu,uèinkovit DCD in vezje za za�èitovsebine RAMa. Elektrièni naèrt jerazdeljen na dva dela iz èisto ri-sarskih razlogov.

Prvi del naèrta je prikazan na Sliki2. in prikazuje zaporedne vmesnike:integrirano vezje Z80SIO-0 in pri-padajoèa pomo�na vezja. Integriranovezje Z80SIO-0 je bilo pravzapraveno prvih vezij za sinhrone za-poredne vmesnike za delo po pro-tokolu HDLC, ki se uporablja tudi zaamaterski packet-radio, zato Z80SIO-0 potrebuje se nekaj zunanje logike.Z80SIO-0 predvsem ni sposoben samregenerirati sprejemnega takta in zato nalogo potrebuje zunanje vezje,obièajno DPLL. Razen tega Z80SIO-0zna delati samo s kodo NRZ, kjervisok nivo ustreza logièni enici innizek nivo logièni nièli. Pri packet-radiu pa se uporablja NRZI (di-ferencialno) kodiranje: spremembanivoja ustreza logièni nièli, stalennivo signala pa logièni enici.

NRZI ali diferencialno kodiranje jepri packet-radiu potrebno predvsem

zato, da se pri sprejemu da iz po-datkov izlu�èiti ustrezni takt s po-moèjo enostavnega DPLL vezja. Ve-zja za DPLL in pretvorbe iz NRZI vNRZ in obratno so prisotna v no-vej�ih zaporednih vmesnikih, kot soto Z8530 ali pa uPD72001, v staremZ80SIO-0 pa jih ni in jih je treba zatodograditi od zunaj.

DPLL je zgrajen s �tirimi vezji izdru�ine 74LSxx: EX-OR vrata 74LS86,elektronski preklopnik 74LS157, sin-hroni �tevec 74LS163 in �tirje D-FF74LS175. DPLL deluje s taktom, ki je32kratnik takta podatkov. Dokler sevhodni logièni nivo (RXD) ne spre-minja, se DPLL obna�a kot navadendelilec z 32: frekvenco takta najprejdeli z 2 D-FF (1/4 74LS175), potempa �e s 16 �tevec 74LS163. Prehodelogiènega nivoja RXD detektirajo EX-OR vrata prikljuèena na dva D-FFja(2/4 74LS175) in preklopijo 74LS157iz mirovnega polo�aja. Ob vsakispremembi nivoja RXD vezje popravivsebino �tevca za eno enoto naprejali nazaj. V najslab�em sluèaju zatozado�èa 16 prehodov nivoja RXD zasinhronizacijo �tevca z vhodnimsignalom.

Tudi vezje za DCD opazuje spre-membe logiènega nivoja RXD, boljtoèno njihov polo�aj v primerjavi zregeneriranim taktom iz DPLLja. Èese nivo RXD spremeni v zaèetku ali

64 RTV KLUB Murska Sobota

Popravljeni in izbolj�ani TNC2 PHARE 2000

Page 4: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

RTV KLUB Murska Sobota 65

PHARE 2000 Popravljeni in izbolj�ani TNC2

Page 5: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

pa proti koncu èasovnega intervala,dodeljenega enemu bitu, potem tolahko pomeni tudi koristen signal navhodu TNCja. Èe pa se spremembanivoja zgodi v sredini èasovnegaintervala, je na vhodu TNCja gotovoprisoten samo sum. Odloèitev DCDvezja si najprej zapomni D-FF, kikrmili nizkopropustno RC vezje.

V prisotnosti koristnega signala navhodu TNCja se DPLL dokaj hitrosinhronizira, vse nadaljnje spre-membe nivoja RXD pa se zgodijotoèno ob predpisanem èasu in kon-denzator v RC vezju se popolnomaizprazni. V odsotnosti koristnih si-gnalov je na vhodu TNCja prisoten�um, spremembe nivoja RXD pa sopovsem nakljuène: polovica pre-hodov se zgodi ob nepravem èasu,druga polovica pa ob pravem èasu,zato se v povpreèju kondenzator na-polni na polovico napajalne napetosti(okoli 2.5V). Konèna odloèitev je pre-pu�èena napetostnemu komparatorjuLM311, preklopni nivo DCDja pa senastavlja s trimerjem 10kohm. Èa-sovno konstanto RC vezja je trebaseveda prilagoditi hitrosti prenosa po-datkov: na naèrtu so oznaèene vre-dnosti kondenzatorja za 1200bps,2400bps in 38400bps.

Za pretvorbo iz NRZI v NRZ sta prisprejemu potrebna dva D-FFja(74LS74) in EX-OR vrata. V obratnismeri, za pretvorbo iz NRZ v NRZIna oddaji, sta potrebna le dva FFja

66 RTV KLUB Murska Sobota

Popravljeni in izbolj�ani TNC2 PHARE 2000

Page 6: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

(74LS109). Modem in radijska po-staja potrebujeta se signal za prehodna oddajo (PTT) in ta je na razpolagona izhodu RTSA integriranega vezjaZ80SIO-0. Izhod RTSA je naravnostpovezan z vhodom CTSA, saj je vsezakasnitve v modemu in v radijskipostaji dosti bolj enostavno upo-�tevati v parametru TXDELAY v sof-tveru.

RS-232 vmesnik je dosti bolj eno-staven: tu zna Z80SIO-0 nareditiskoraj vse sam, razen generiranja RS-232 nivojev. Ker pa veèina RS-232vmesnikov (v raèunalniku ali ter-minalu) razume tudi TTL nivoje, za-do�èa za krmiljenje navaden 74LS14.V obratni smeri je treba seveda za-�èititi vhode 74LS14 z upori pred-vsem pred negativnimi napetostmistandardnega RS-232 izhoda. 74LS14je potreben, ker je standardna pola-riteta RS-232 signalov obratna odtistih, ki jih proizvaja Z80SIO-0.

Tovarni�ki TNC2 imajo obièajno naprednji plo�èi �tiri LED indikatorje:TX, DCD, STATUS in CONNECT.�minkerske verzije imajo seveda �eLED za napajalno napetost, ki jestalno pri�gan (èemu potem slu�i?).Izbolj�ani TNC2 ima samo �enajva�nej�i LED, in to tisti za DCD.Seveda se dajo prikljuèiti �e ostaleLEDike, èe mislite, da jih potrebujete.Izhod za LED CONNECT je narazpolago tudi na RS-232, kot tozahtevajo nekateri stari programi zaBBS. Program TheNet ne uporabljaLEDik STATUS in CONNECT, paèpa se dajo ti izhodi (DTRA in DTRB)uporabiti za telekomando, sevedasamo v naèinu SYSOP!

Zaporedni vmesniki potrebujejo trirazliène taktne frekvence: RXCLK*32za DPLL pri sprejemu, TXCLK*1 zaoddajo in RS232CLK*16 za RS-232vmesnik. Razen teh taktov rabi TNC2se 600Hz na vhodu SYNCB Z80SIO-0za vse èasovne konstante AX25 pro-tokola.

Generator taktov je prikazan skupajz mikroraèunalnikom na Sliki 3. Vsitakti so pridobljeni z deljenjem fre-kvence kristalnega oscilatorja4.9152MHz (ali 9.8304MHz za 38.4kbps).Kristalni oscilator je zgrajen zenimi vrati iz 74HC00, se dvojeenakih vrat pa ojaèa signal oscilatorjain krmili taktne vhode Z80CPU,Z80SIO-0 in verigo delilcev. Verigadelilcev vsebuje vezja 74LS74 in4040. Vseh 12 izhodov 4040 je narazpolago na podno�ju s 16 kontakti,kjer jih z mostièki pove�emo s �tirimivhodi: RXCLK*32, TXCLK*1,RS232CLK*16 in SYNCB.

Zaradi zahteve po popolni sof-tverski kompatibilnosti z vsemi os-talimi inaèicami TNC2 so dopustnesamo malenkostne spremembe pripovezavi mikroprocesorja Z80CPU sspominskimi enotami: EPROMom27256 in RAMom 43256, ter zapo-rednim vmesnikom Z80SIO-0. Edinaresnièna sprememba je dekodiranjesignalov RD, WR in MREQ preko ORvrat (74LS32), ki dovoljuje uporabopoèasnej�ih EPROMov tudi pri vi�jihtaktnih frekvencah.

Signal za RESET prihaja iz napa-jalnika, potrebujejo pa ga Z80CPU,Z80SIO-0 in vezje za zascito vsebineRAMa. V za�èitnem vezju je upo-rabljen NPN tranzistor BC238 skupajz upori 47k in 5k6, ki se jih ne danadomestiti z nobeno vrsto logiènihvrat preprosto zato, ker delovanje le-teh ni zagotovljeno pri vseh mo�nihnapajalnih napetostih, vkljuèno z niè!

Delovanje RESETa in za�èitnegavezja se da opisati takole: ko zaènenapajalna napetost pred 5V stabili-zatorjem upadati, postane RESETsignal aktiven (nizek), za�èitno vezjepa onesposobi Chip Select vhodRAMa. Ker RESET ostane nizek tudipri izkljuèenem TNCju, za�èitaRAMa ostane aktivna. Pri ponovnemvklopu ostane RESET aktiven (nizek)se doloèen èas, za�èitno vezje paonemogoèa, da bi v tem trenutkumikroraèunalnik "popackal" vsebinoRAMa vse do tedaj, ko je mikro-raèunalnik konèno spet v stanju, dapravilno opravlja svojo nalogo.

Digitalni del izbolj�anega TNC2 jezgrajen na dvostranskem tiskanemvezju dimenzij 150mmX75mm. Zgor-nja stran tiskanega vezja je prikazanana Sliki 4, spodnja stran pa na Sliki5. Razporeditev sestavnih delov naplo�èici je prikazana na Sliki 6. Vsiupori, elektrolitski kondenzator inkristal (v ohi�ju HC18U) so montiranivodoravno (vzporedno s plo�èico).Vsi ostali kondenzatorji so keramièniz izjemo kondenzatorja za èasovnokonstanto DCDja, ki je folijski.

Izbira integriranih vezij ni te�avnaza delovanje pri ni�jih hitrostih pritaktu mikroracunalnika 4.9152MHz.Za delovanje mikroracunalnika na9.8304MHz pa je treba skrbno izbratiZ80CPU in Z80SIO-0. V obeh slu-èajih je treba seveda dobiti inte-grirana vezja, ki so primerna za danotaktno frekvenco. Izvedenke so obi-èajno oznaèene s èrkami: A=4MHz,B=6MHz, H=8MHz. Izvedenke A obi-èajno dobro delajo tudi na 4.9MHz,za 9.8MHz pa je treba izbrati vzorceB ali �e bolj�e H izvedenk. V zadnjih

letih se poleg standardnih NMOSpredstavnikov dru�ine Z80 dobijo �eCMOS inaèice istih vezij za malovi�jo ceno. CMOS inaèice imajo dostimanj�o porabo energije od NMOSinaèic, se skoraj niè ne grejejo innajbolj va�no, skoraj vse 6MHzCMOS izvedenke dobro delajo na9.8MHz!

POZOR! Integrirano vezje Z80SIOje v notranjosti vezje z 41 prikljuèki.Ker pa ima standardno ohi�je zaintegrirana vezja samo 40 no�ic, seZ80SIO izdeluje v treh razliènihinaèicah, vsaka od teh pa ima hoèe�-noèe� opu�èeno kak�no funkcijo.Vezje za TNC2 in vsa razpolo�ljivaprogramska oprema je prirejena zaZ80SIO-0 (Z8440). TNC2 zato ne mo-re delovati z drugimi dvemi inaèi-cami Z80SIO-1 (Z8441) ali Z80SIO-2(Z8442). Pri nakupu zato nujnopreverite tip Z80SIO!

V vsakem sluèaju priporoèam mon-ta�o �tirih velikih integrircev na kva-litetna podno�ja z okroglimi kontaktiin pozlaèenimi vzmetmi. Isti tip pod-no�ij se uporablja tudi kot konektorjiza modem (7 kontaktov), za RS-232 (7kontaktov) in za napajalnik (4 kon-takti).

Vezja 74LSxx serije se dajo za-menjati z vezji 74HCxx ali 74HCTxx,seveda z upo�tevanjem razliènih lo-giènih nivojev: 74LSxx ne more kr-militi 74HCxx brez dodatnih uporov.V primeru uporabe samih 74HCxxodpadejo nekateri upori (oznaèeni nanaèrtu v oklepajih z neskonèno),za�èitni upori za 74HC14 pa se po-veèajo na 47k. V kristalnem osci-latorju pa je treba v vsakem sluèajuuporabiti izkljuèno 74HC00. Vopisanem vezju lahko zamenjamo se74LS163 z 74LS161, 74LS157 pa z74LS257 oziroma ustreznimi 74HCxxizvedenkami, ker se funkcije, v ka-terih se opisana vezja razlikujejo, vtem naèrtu ne uporabljajo. 4040 vtakt generatorju se da zamenjati s4020, vendar bo 4020 proizvajal nasvojih izhodih se druge, ni�jefrekvence, nekaterih (vi�jih) frekvencpa ne bo na razpolago.

Edina nastavitev na digitalnem de-lu TNC2 je trimer za DCD. Obièajnozado�èa, èe ta trimer nastavimo tako,da dobimo pribli�no eno èetrtinonapajalne napetosti na drsniku, sepravi okoli 1.2V. Seveda je trebapravilno vgraditi tudi vse mostièke zavse potrebne taktne frekvence. Prikristalu 9.8304MHz se tudi frekvencena vseh izhodih 4040 podvojijo!

Èeprav zmore 74LS14 krmiliti ve-èino RS-232 vmesnikov, to se ne

RTV KLUB Murska Sobota 67

PHARE 2000 Popravljeni in izbolj�ani TNC2

Page 7: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

pomeni vseh RS-232 vmesnikov.Marsikdaj pomaga 74HC14 (z veèjimiza�èitnimi upori) namesto 74LS14, vskrajnem sluèaju pa je potreben par1488/1489, MAX232 ali kak�en drugipravi RS-232 vmesnik, ki obièajnozahteva se nerodno +/-12V napajanje!74LS14 ali 74HC14 je tudi la�jeunièiti od pravega RS-232 vmesnika,zato podno�je ne bo odveè.

3. BELL-202 modem

Razen redkih izjem, kot so ko-munikacije preko satelitov ali paposkusi s hitrostmi prenosa veèjimiod 1200bps, skoraj vse packet-radiozveze uporabljajo AFSK modemeprikljuèene na standardno amaterskoradijsko postajo. Tudi vsi tovarni�kiTNCji imajo vgrajen samo AFSKmodem.

Na UKV se uporablja standardBELL-202: toni 1200Hz in 2200Hz,1200bps, skupaj s FM postajami. NaKV se uporablja standard BELL-103:pomik 200Hz, 300bps, skupaj s SSBpostajami. Kljub temu, da obstaja veèrazliènih integriranih vezij za mo-deme, ki zmorejo omenjene stan-darde, velika veèina TNCjev upo-rablja dve vrsti integriranih vezij: par2206/2211 ali pa 7910. Par2206/2211 je par analognih vezij, kiokoli sebe potrebujejo vrsto trimerjev(ugla�evanje!) in toènostnih konden-zatorjev. Razen tega so elektriène

lastnosti PLL demodulatorja 2211zelo slabe, �e posebno pri �ibkihsignalih na 1200bps.

Po drugi strani pa je 7910 (ali pa7911) v svoji notranjosti povsemdigitalen in ne zahteva nobenegaugla�evanja. Vse frekvence so dolo-èene enostavno s kristalnim osci-latorjem, ki dovaja takt celotnemuintegriranemu vezju. Razen tegavsebuje 7910 enega najbolj�ih AFSKdemodulatorjev: 7910 demodulatorlahko dela tudi z vhodnim razmerjemsignal/sum do 10dB slab�im glede nanesreèni 2211! 7910 ima eno samonapako: vgrajeni DCD je obèutljivprav na vsak vhodni signal, tudi na�um ali motnje, ne samo na koristnesignale.

Ker vsebuje opisani izbolj�aniTNC2 lastno vezje za DCD, ki re-snièno dobro dela, modemov DCDsploh ni potreben, 7910 pa je, èeizvzamemo njegov lastni DCD, od-lièen modem.

Elektrièni naèrt BELL-202 modemaje prikazan na Sliki 7. 7910 zahtevadvojno napajanje +/-5V. Negativnonapetost dobi s pomoèjo "switching"pretvornika s tranzistorji BC327 inBC337. Pretvornik uporablja kot"delovno" induktivnost du�ilko330uH, ostale 150uH du�ilke pa ome-jujejo motnje, ki bi jih pretvorniksicer povzroèal drugim vezjem.

Razen vezja 7910 in ustrezneganapajalnika vsebuje modem se vezjeza "watchdog". Ta ku�a-pazi naj bi

prepreèil, da bi oddajnik ostal stalnona oddaji v sluèaju okvare v TNCjuali (bolj verjetno) napake v programu.Èasovne konstante watchdoga so do-loèene z elektrolitskim kondenzator-jem 100uF. Sledi enosmerni oja-èevalnik za krmiljenje preklopa spre-jem/oddaja (PTT) radijske postaje.PTT je mi�ljen kot kontakt, ki se naoddaji sklene proti masi.

BELL-202 modem je zgrajen naenostranskem tiskanem vezju di-menzij 75mmX75mm, ki je prikazanona Sliki 8. Razporeditev sestavnihdelov na plo�èici je prikazana naSliki 9. Vsi upori, diode, kon-denzatorji, tuljave in kristal (HC18U)so montirani vodoravno (vzporedno splo�èico). Nepolarizirani kondenza-torji so lahko kakr�nikoli (keramièniali pa folijski). �tiri tuljave so to-varni�ko izdelane du�ilke, ki sedobijo v standardni lestvici vrednosti,podobno kot upori, in so tudi odzunaj zelo podobne 1/2W uporom.Pozor! Pretvornik ne more delati skakr�nimikoli visokofrekvenènimidu�ilkami (VK200 so popolnomaneprimerne).

Tudi plo�èica BELL-202 modemauporablja isti tip konektorjev: vrstakontaktov iz kvalitetnih podno�ij zaintegrirana vezja. Konektorji zanapajanje (4 kontakti) in za TNC (7kontaktov) ustrezajo istim konek-torjem na digitalnem delu TNCja.7910 namreè rabi tudi RESET! Tretjikonektor (4 kontakti) slu�i za po-

68 RTV KLUB Murska Sobota

Popravljeni in izbolj�ani TNC2 PHARE 2000

Page 8: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

vezavo z radijsko postajo.7910 se da zamenjati s 7911, edina

razlika med obemi vezji je v vred-nosti upora v RC èlenu med no-�icama CAP1 in CAP2: 100ohm za7910 in 1kohm za 7911. 7910 (7911)ima tudi pet vhodov za izbiro naèinadelovanja MC0 do MC4. Na tiskaninije 7910 programiran za delovanje vnaèinu 1200bps BELL-202 z ek-valizacijo. Vhodi MC0 in MC1 sospeljani na mostièke na tiskanemvezju, ki omogoèajo programiranje7910 se za druge naèine. Èe sepoveze MC0 na maso, se izkljuèiekvalizacija. Èe se poveze MC1 namaso, se izbere naèin 300bps, BELL-103 za delo na KV, MC0 pa v temsluèaju izbira med visokimi in niz-kimi toni.

Demodulator 7910 se lahko pri-lagodi nivoju vhodnega signala vprecej �irokem razponu. Izhodni nivomodulatorja pa je treba prilagoditi

RTV KLUB Murska Sobota 69

PHARE 2000 Popravljeni in izbolj�ani TNC2

Page 9: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

oddajniku s trimerjem 10kohm. Neka-teri tovarni�ki TNCji tu uporabljajo�e dodatne operacijske ojaèevalce, nasprejemu in oddaji, ki pa v veèinisluèajev samo paèijo signale inslab�ajo razmerje signal/�um oziromaveèajo verjetnost, da paket ne bosprejet. Izku�nje tudi ka�ejo, da jepametneje krmiliti mikrofonski vhodz izvorom z veèjo notranjo upor-nostjo (v tem sluèaju upor 18kohm),da se na ta naèin izognemo brnenjuin �umom v modulaciji.

V opisanem izbolj�anem TNCju seDCD 7910 ne uporablja, zato pa jetreba v digitalnem delu TNCja spojitiustrezni mostièek na konektorju zamodem. Skvelè postaje moramo pus-titi popolnoma odprt (�um v zvoè-niku), da ne bo dodajal nepotrebnihzakasnitev in da omogoèimo pravilnodelovanje digitalnega DCDja, ki zasvoje delovanje potrebuje tudi �um!

4. Manchester modem

�e za èasa prvih poskusov s packet-radiom je bil standard BELL-202,AFSK 1200bps, mi�ljen samo kotzaèasna re�itev, vse dokler ne bi bilina razpolago bolj�i modemi in us-trezne radijske postaje za veèjehitrosti. O packet-radiu na velikihhitrostih se je dosti govorilo, a malonaredilo. Amerièani so dolgo èasa

obljubljali 56kbps modeme, a dodanes �e niso objavili sheme, ki bi vresnici tudi delovala. Edini modem,ki je do�ivel svetovni uspeh, jeG3RUH modem primeren za hitrostido 9600bps z malo predelanimiozkopasovnimi FM postajami.

Tudi èe bi bili na razpolago mo-demi za hitrosti vi�je od 9600bps, jihnima smisla uporabljati z ozko-pasovnimi FM postajami, saj hitrostdelovanja sistema potem omejujejo

drugi dejavniki, kot so mrtvi èas pripreklopu s sprejema na oddajo inobratno. Komplicirani modemi tudiniso enostavni za uporabo: v G3RUHmodemu je treba na primer izbratipravilno kompenzacijo popaèenjaglede na uporabljene postaje. Ne-kateri profesionalni 9600bps modemito sicer znajo narediti tudi sami, todazato potrebujejo doloèen èas za"uèenje", ki se pri�teva zakasnitvampri preklopu sprejem/oddaja in ob-

70 RTV KLUB Murska Sobota

Popravljeni in izbolj�ani TNC2 PHARE 2000

Page 10: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

ratno.Dosti bolj enostavna in uèinkovita

re�itev je uporaba enostavnih mo-demov skupaj s �irokopasovnimipostajami. Med najbolj enostavnemo�ne kombinacije sodi prav gotovoManchester modem prikljuèen naFM postajo. V teoriji omogoèa takakombinacija samo za 5dB manj�i do-met od prave PSK modulacije zidealnimi koherentnimi modemi. Vpraksi pa so Manchester modemi inFM postaje verjetno najmanj zah-tevni za izdelavo in ugla�evanje.Manchester modem se ob preklopusprejem/oodaja in obratno tudi zelohitro sinhronizira.

Frekvenèni spekter Manchester si-gnala ne vsebuje enosmerne kom-ponente, zato lahko po�ljemo Man-chester signal tudi skozi nizko-frekvenène stopnje navadne, nepre-delane FM postaje. Èe prikljuèimoManchester modem na prikljuèkeMIC in SPKR standardne ozko-pasovne, nepredelane FM postaje,potem lahko delamo s hitrostjo do2400bps. Skupaj s primerno �iroko-pasovno FM postajo (200kHz) pa seda delati preko 38400bps. Tako FMpostajo je tudi lahko narediti doma,saj rabimo v medfrekvenci le stan-dardne keramiène filtre za UKVradijske sprejemnike.

Pri Manchester modulaciji kodi-ramo logièno enico z visokim nivo-jem v prvi polovici trajanja bita in znizkim nivojem v drugi polovici èa-sovnega intervala, dodeljenega ene-mu bitu. Obratno kodiramo logiènonièlo z nizkim nivojem v prvi po-lovici in z visokim nivojem v drugipolovici èasovnega intervala. Gene-riranje oziroma demoduliranje Man-chester signala je prikazano na Sliki10.: v obeh sluèajih se signal mno�i staktom pravokotne oblike, ki morabiti toèno sinhroniziran s signalom,zato se isto vezje lahko uporabljatako za modulacijo na oddaji kot zademodulacijo na sprejemu.

Za pravilno delovanje so sevedapotrebna se pomo�na vezja. VezjeDPLL proizvaja na sprejemu in odda-ji pravokotni takt, ki je toèno sin-hroniziran s signalom. Razen tega jetreba na sprejemu signal najprej oja-èiti na TTL logièni nivo, demo-dulirani signal pa oèistiti v nizko-propustnem filtru (integra- torju).

Elektrièni naèrt Manchester mo-dema je prikazan na Sliki 11.Generator takta omogoèa delovanje vrazponu od 1200bps do 76800bps skristalom 9.8304MHz. Pri spremembihitrosti pa je treba spremeniti sevrednosti nekaterih elementov, vglavnem kondenzatorjev, ki doloèajo

èasovne konstante. Vrednosti kon-denzatorjev na Sliki 11. ustrezajohitrosti 38400bps, vrednosti v ok-lepajih pa 2400bps.

DPLL je zelo podoben tistemu vdigitalnem delu TNCja DPLL deluje staktno frekvenco, ki je 64-krat vi�jaod takta podatkov. Ker DPLL ne znarazlikovati med prehodi na zaèetkubita oziroma na sredini, je toèna fazapravokotnega takta se nedoloèena 0ali 180 stopinj. Manchester modem bizato potreboval se vezje za ugo-tavljanje pravilne faze takta, todatako vezje je pri packet-radiu povsemnepotrebno, ker se pri packet-radiu (vsamem digitalnem delu TNCja) upo-rablja se dodatno NRZI (dife-rencialno) kodiranje.

Vsi preklopi sprejem/oddaja so iz-vedeni z elektronskim preklopnikom74LS157. Kot ojaèevalnik se upo-rablja LM311, se en LM311 pa kotintegrator za èi�èenje izhodnegasignala. Tudi Manchester modemvsebuje lastno vezje za "watchdog",enako tistemu v BELL-202 modemu.Seveda je pri 38400bps èasovna kon-stanta lahko za en velikostni razredmanj�a.

Èeprav se v Manchester modemuda narediti zanesljiv DCD z uporabolastnosti Manchester signala, to vezjeni potrebno, ker ima �e sam digitalnidel TNCja uèinkovit DCD. Tudikristalni oscilator z 74HC00 in delilec74LS393 nista nujno potrebna: istetaktne frekvence so na razpolago vverigi delilcev digitalnega delaTNCja.

Tudi Manchester modem je zgrajenna enostranskem tiskanem vezju zdimenzijami 75X75mm (Slika 12).Razporeditev sestavnih delov jeprikazana na Sliki 13. Vsi upori,diode, kondenzatorji in kristal (HC-18/U) so vgrajeni vodoravno, vzpo-redno s plo�èico. Tudi tu so (nepo-larizirani) kondenzatorji lahko kera-mièni ali pa folijski. Folijski kon-denzatorji so priporoèljivi povsodtam, kjer je potreben majhen tem-peraturni koeficient (èasovne kons-tante). Pri uporabi 74HCxx vezij tuditu odpadejo nekateri upori (oznaèeniz neskonèno v oklepaju). Tudi Man-chester modem ima tri konektorje zaTNC, RTX in napajanje, ki po-polnoma ustrezajo, tudi kar se tièepovezav, tistim pri BELL-202 mo-demu.

Kot BELL-202 modem tudi Man-chester modem potrebuje samonastavitev nivoja izhodnega signalaza pravilno modulacijo oddajnika. Nasprejemu se vhodni signal enostavno

RTV KLUB Murska Sobota 71

PHARE 2000 Popravljeni in izbolj�ani TNC2

Page 11: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

omejuje, kar sicer poslab�a obèu-tljivost za par dB, a bistveno poe-nostavi naèrt modema. Pri uporabimodema z nepredelanimi ozkopa-sovnimi FM postajami na 2400bpsvèasih pomaga RC èlen med mo-demom in oddajnikom ali pa spre-jemnikom, da popravimo napaèenpreenfazis ali pa deenfazis postaje.Divjanje samega modema (krivec jelahko 74LS153) pa zaustavi kon-denzator 1nF z no�ice 9 vezja74LS153 na maso.

5. Napajanje TNCja

Izdelava zanesljivega napajalnikaza TNC ni prav enostavna. Razen+5V za digitalna vezja mora dovajatinapajalnik stalno napetost za oh-ranjanje vsebine RAMa tudi ob iz-klopljenem TNCju. Nazadnje moranapajalnik proizvajati se zelo zane-sljiv signal za RESET TNCja.

Izvedba zanesljivega vezja zaRESET ni enostavna. Slabo naèrto-vana RESET vezja vsebujejo obièajnosam RC èlen, kateremu sledijoschmitt-trigger vrata. Taka re�itev jeprav gotovo najslab�a, saj zado�èakratkotrajna prekinitev napajalne na-petosti, da se raèunalnik "obesi", "po-vozi" vse podatke v spominu inzahteva roèno ukrepanje operaterja.Prav slabo naèrtovana RESET vezjaso zato pripomogla k splo�nemumnenju, da so mikroraèunalniki zelonezanesljive naprave!

Zanesljivo vezje za RESET moraopravljati naslednje naloge za zago-tavljanje pravilnega delovanja mikro-raèunalnika in za�èito vsebineRAMa:A) RESET se odpusti, s predpisano

zakasnitvijo, samo takrat, ko jenapajalna napetost mikroraèunal-nika dosegla predpisano vrednostza pravilno delovanje mikroraèu-nalnika.

B) RESET se vzpostavi prej ali najka-sneje takrat, ko napajalna napetostupade na minimalno dovoljenovrednost.

C) RESET mora ostati aktiven tuditakrat, ko je napajalna napetostpopolnoma odsotna, zaradi za�èitevsebine RAMa.

D) RESET signal je treba preklopiti vzelo majhnem èasu zato, da ra-èunalnik, vhodno-izhodne enote invezje za zascito RAMa vsi dobijosignal istoèasno: v okviru nekajtaktnih ciklov takta mikroraèu-nalnika.Pri naèrtovanju vezja za RESET je

zato potrebna previdnost, èeprav do-bro in zanesljivo vezje ni nujnokomplicirano.

Na Sliki 14. je prikazan enostavennapajalnik z vezjem za RESET, kiodgovarja vsem omenjenim zahte-vam. Naèrt predvideva napajanje ve-zja z enosmerno napetostjo 12V,negativni pol na masi, kot to zahtevaveèina sodobnih radioamaterskih na-prav. Regulator 7805, ki proizvaja+5V za mikroraèunalnik, je treba se-veda hladiti, najbolj enostavno tako,da ga privijemo na steno kovinske�katle, v katero vgradimo TNC.

Napajanje RAMa (+CMOS) dobimoiz +5V preko moènostne schottky

diode 1N5818, zaradi èim manj�egapadca napetosti. Padec napetosti naschottky diodi je samo 0.3 do 0.4V vprimerjavi z 0.6 do 0.7V na navadniPN silicijevi diodi. Med delovanjemTNCja se mala NiCd baterija polnipreko upora 2k2. Pri izklopljenemTNCju pa preko istega upora baterijadovaja napetost +CMOS. Padecnapetosti na uporu 2k2 je v temsluèaju zanemarljiv, saj je porabaRAMa komaj nekaj uA. Schottkydioda seveda prepreèuje, da bi semala NiCd baterija hitro izpraznilapreko ostalih vezij TNCja.

Vezje za RESET je zgrajeno z dve-ma tranzistorjema BC238, saj ne ob-

72 RTV KLUB Murska Sobota

Popravljeni in izbolj�ani TNC2 PHARE 2000

Page 12: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

stajajo integrirana vezja, ki bi delo-vala tudi pri napajalnih napetostihokoli nièle! Izhod vezja ostane nizekin s tem RESET aktiven vse doklervhodna napetost napajalnika nedose�e pribli�no 10V. RESET signalodpusti samo po zakasnitvi, ki jodoloèa polnjenje kondenzatorja220uF. V istem trenutku je 7805 pravgotovo �e v stanju, da z 10V navhodu proizvaja 5V na izhodu, ki jihpotrebuje TNC.

Ko zaène napajalna napetostupadati, se RESET signal vzpostavitakoj, saj se 220uF kondenzator zelohitro prazni preko diode 1N4001.Razen tega ima vezje za RESET tudihisterezo okoli 0.5V, tako da jeRESET izhod vedno definiran za po-ljubno vhodno napetost.

Za vezje na Sliki 14 ni bilo nikolinarisano tiskano vezje: prototipe semenostavno sestavil na "univerzalnih"plo�èicah. Razen 7805, ki je privit nahladilnik, tudi nekatere druge se-stavne dele ni prav lahko namestitina tiskano vezje, na primer najtimalo NiCd baterijo istih dimenzij!

Glavna pomanjkljivost napajalnikaz 7805 je slab izkoristek oziromavelika proizvodnja toplote. V sluèajuveè TNCjev v isti �katli (vozli�èa)povi�ana notranja temperatura �evpliva na lastnosti in �ivljenjsko dobosestavnih delov, �e posebno v slu-èaju, ko uporabljamo vezja pri mak-simalni dopustni taktni frekvenci.

Dosti bolj�a re�itev je switchingregulator, kot je to prikazano na Sliki15. Izkoristek tega napajalnika je

okoli 80% v primerjavi z 40% zanavaden linearni regulator 7805, karpomeni polovièno porabo energije intudi polovièno segrevanje.

Switching regulator je sestavljen izmoènostnega oscilatorja (darlingtonBDX34 in BC337), ki ga upravljadrugi BC337. V vsakem ciklu seenergija vskladi�èi v tuljavi, iz katerejo dobimo nazaj preko schottky diode1N5822. Zener dioda 6.2V 5W naizhodu sluzi samo kot za�èita vsluèaju okvare regulatorja. Seveda jetreba vhod in izhod switching regu-latorja dobro filtrirati (kondenzatorjiin du�ilke 10uH), sicer bi regulatormotil druga vezja.

Vezja za napajanje RAMa (+CMOS)in za RESET so skoraj enaka tistim venostavnem napajalniku, le da sonaèrtovana za napajanje 3 do 5TNCjev.

Switching napajalnik je zgrajen naenostranskem tiskanem vezju di-menzij 120X100mm (Slika 16.). Raz-poreditev sestavnih delov je prika-zana na Sliki 17. Vsi upori in diodeso vgrajeni vodoravno, vzporedno splo�èico. Vsi elektrolitski kondenza-torji so pokonène izvedbe. V napa-jalniku se uporablja vzporedna ve-zava veè kondenzatorjev za zmanj-�anje parazitne induktivnosti, ne za-radi vrednosti kondenzatorjev.Baterija je sestavljena iz treh NiCdèlenov standardne velikosti R6 (AA).

Tranzistor BDX34 je pritrjen namalo hladilno rebro, izdelano iz ko�è-ka aluminijeve ploèevine dimenzij72X36mm, zvitega v obliko èrke U.

Du�ilke 10uH imajo po 25 ovojev�ice 0.8mm CuL, navite na feritnihpalèkah premera 6mm. Tuljavaswitching regulatorja je navita naferitnem lonèku zunanjega premera30mm z zraèno re�o okoli 0.5mm in12 ovojev, �ica 4X0.5mm CuL.Switching regulator lahko sicer delatudi z drugaènimi tuljavami, dostibolj kot toèna induktivnost pa jeva�na vrednost toka, pri kateri pridejedro v nasièenje.

Switching napajalnik ne zahtevaugla�evanja paè pa temeljit preizkusna primernem bremenu (uporu), sajtu vsaka napaka lahko pomeniprecej�njo �kodo na digitalnih vezjihTNCja. Na plo�èici so prikljuèki zaRESET tipko, ki pa v sluèajunapajanja TNCjev ni nujno potrebna.

6. Povezava TNCjev v vozli�èe indelovanje pri 38400bps

Vozli�èa so pomemben sestavni del

RTV KLUB Murska Sobota 73

PHARE 2000 Popravljeni in izbolj�ani TNC2

Page 13: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

amaterskega packet-radio omre�ja. Vvozli�èih se najbolj pogosto upo-rabljajo programi NETROM inTheNet, ki teèejo na hardveru TNC2.

Program TheNet zapeèemo vEPROM 27256 z ustreznim pekaèem,EPROM pa potem vstavimo v us-trezno podno�je v TNC2. TNC2 sprogramom TheNet potem ni veèuporaben kot konèna postaja za na-vadne radioamaterske zveze, paè pakot pretvornik, ki ga postavimo nadobro vidno toèko, obièajno na pla-ninski vrh.

TNC2 s programom TheNet lahkouporabniki poklièejo kot vsako drugopostajo preko radijske zveze ter odvozli�èa zahtevajo, da jim posredujezvezo naprej. Program TheNet znavzpostavljati zveze preko radijske po-staje z drugimi uporabniki in vozli�èi,kot tudi preko RS-232 vmesnika inziène povezave z drugimi TNCji, nakaterih tudi teèe isti program zavozli�èe TheNet.

�ièna povezava med TNCji takoomogoèa tisto, èesar radijska zvezane more: preskok med razliènimifrekvenènimi podroèji, razliènimi hit-rostmi in razliènimi naèini modu-lacije. V dvojnem vozli�èu je raz-meroma enostavno povezati dvaTNCja: vsak TNC2 je povezan nasvojo radijsko postajo in anteno, RS-232 konektorje pa pove�emo medsabo in to samo podatkovne linije,kontrolne linije pa pustimo proste, dase TNCja lahko pogovarjata medsabo v dupleksu. Pri starej�ihverzijah TheNet moramo paziti se nato, da je DCDB (no�ica 22 Z80SIO-0)prikljuèen na +5V. Seveda moratabiti oba TNCja nastavljena za istohitrost prenosa na RS-232 vmesniku(obièajno 9600bps), na radijski stranipa seveda ustrezno uporabljenim mo-demom in postajam.

Te�ave nastopijo takoj, ko hoèemopovezati med sabo veè TNCjev.Program TheNet ima sicer vgrajenologiko, ki uporablja RS-232 kontrolnelinije zato, da ugotovi, èe kak�endrug TNC2 v vozli�èu �e uporabljaRS-232 kanal. Tri ali veè TNCjev zatopove�emo v vozli�èe preko ustrez-nega vezja, ki naj bi prepreèevalo, dabi dva ali vec TNCjev hkrati oddajalona RS-232.

Vezje za povezavo treh TNCjev vvozli�èe je prikazano na Sliki 18.Èeprav to vezje ni najbolj�a mo�natehnièna re�itev, pa je njegovodelovanje zelo zanesljivo s katerokolivrsto TNC2. Vezje sestavljajo tri ANDvrata, ki sestavljajo skupaj RS-232kontrolne linije in tri OR vrata, ki

sestavljajo skupaj RS-232 podatkovnelinije. Vezje je zgrajeno na malem(75X35mm) enostranskem tiskanemvezju (Slika 19.), razporeditev ses-tavnih delov in povezav pa jeprikazana na Sliki 20.

Za povezavo �tirih TNCjev po-trebujemo seveda �tiri AND in �tiriOR vrata s po tremi vhodi. Eno-stavnej�a re�itev je uporaba dvehvezij za spajanje treh TNCjev, ozi-roma uporaba EPROMa, v kateremsprogramiramo �eljena logièna vrata.Ker mora imeti za �tiri TNCje vezjeskupno 8 vhodov in 8 izhodov, bo zato nalogo zadosti dober tudi

najmanj�i EPROM.Povezava 5 in veè TNCjev v eno

vozli�èe skoraj da ni veè smiselna,ker prepustnost takega sistema ome-juje �e dren na RS-232 povezavah. �epri povezavi treh TNCjev se zaènejopojavljati tudi napake v prenosu, kerTheNet protokol uporablja na RS-232en sam bajt za checksum paketa.

Programi NETROM in TheNet sobili napisani za originalni TNC2 staktno frekvenco mikroprocesorja2.4576MHz in hitrost prenosa po-datkov do 1200bps na radijski straniin do 9600bps na RS-232 strani. Tudidruga programska oprema za TNC2

74 RTV KLUB Murska Sobota

Popravljeni in izbolj�ani TNC2 PHARE 2000

Page 14: DIGITALNI MOSTOVI.vp:CorelVentura 7

ni bila pripravljena za delovanje priveèjih hitrostih.

Po drugi strani pa hardver TNC2omogoèa hitrosti do okoli 100kbps.Poskusi so pokazali, da se razlièniprogrami razlièno obna�ajo pri ve-likih hitrostih. Najveèje hitrosti (56kbps) dose�ejo seveda najenostav-nej�i programi (KISS). Dostikratpredelani in popravljani programi,kot je znani N2WX 1.1.6., dose�ejopri 4.9MHz taktu tudi 38400bps, a seèudno zatikajo. Vi�ja taktna frek-venca procesorja sicer pomaga protizatikanju, a ga nikoli popolnoma neodpravi. �al je veèji del TheNetanapisan v vi�jem jeziku, zato je �epoèasnej�i in pri taktni frekvenci4.9MHz dose�e komaj 19200bps.

Za delovanje TNC2 s programomTheNet pri 38400bps je zato po-trebno podvojiti taktno frekvencomikroprocesorja Z80 na 9.8MHz aliokroglo 10MHz. Enaka omejitev veljatudi za program TheFirmware (TF),ki ga uporabljajo znani terminalskiprogrami za packet-radio.

Za delovanje pri taktni frekvenci10MHz je zato treba poiskatiintegrirana vezja, ki to zmorejo. �alse dru�ina Z80 proizvaja samo za(garantirane) taktne frekvence do8MHz, pa �e teh ni prav lahko najti.Tudi EPROM mora imeti dostopnièas najveè 150ns za delovanje pri10MHz. Èe sami izbiramo integriranavezja, potem je treba paziti tudi na to,da jih preizkusimo tudi pri najvi�jiprièakovani delovni temperaturi, sajnajveèja mo�na taktna frekvencaMOS vezij zelo hitro pada s tem-peraturo.

7. Zakljuèek

Èe ste pazljivo preèitali ta èlanek,ste prav gotovo ugotovili, da se dabrez veèjih te�av popraviti tudimarsikateri tovarni�ki TNC, oziromavsaj njegove najhuj�e napake, kot sonezanesljiv RESET in podobne te-�ave. Popravljeno vezje za RESETseveda nima smisla brez vezja za

za�èito vsebine RAMa in obratno,obe vezji se zato splaèa dograditiistoèasno. Veè dela je z dograditvijodigitalnega DCDja, toda za marsi-kateri tovarni�ki TNC se da dokupitiustrezni modul za digitalni DCD.

Kar se tièe vi�jih hitrosti, pa soznane tovarne TNCjev povsem odpo-vedale. Na tr�i�èu se dobijo leKantronicsovi TNCji s èudnim QPSKmodemom za 2400bps, ki seveda nikompatibilen z opisanim Manchestermodemom. Po drugi strani pa tudiManchester 2400bps ne predstavljakak�ne bistvene prednosti predBELL-202, 1200bps, saj je kopica èa-sovnih omejitev, predvsem èas pre-klopa postaje sprejem/oddaja, ostalaista.

Prehod na veèje hitrosti ima smiselsamo takrat, ko napravimo skok vhitrosti za vsaj en velikostni razred(10-krat). To hkrati pomeni, da botreba opustiti sedanje postaje innarediti nove, �irokopasovne postaje.�irokopasovne FM postaje inManchester modulacija na 38400bpsso enostavna in zato zaèasna re�itev,ki se je v praksi obnesla. Ne glede nato bo treba v bodoènosti nareditinove, bolj�e postaje. Te�ave sedanjihpostaj so majhen domet in obèu-tljivost na refleksije. Domet se dapoveèati z bolj�imi (koherentnimi)modemi in z uporabo kode za vna-prej�njo korekcijo napak. Bolj�i mo-demi bojo omogoèali tudi manj�oobèutljivost na refleksije.

Èe upo�tevamo smiselno izhodnomoè oddajnika, obèutljivost sprejem-nika, razpolo�ljiv frekvenèni pas inojaèenje anten smiselnih dimenzij,potem dana�nja tehnika omogoèapacket-radio zveze do hitrosti pri-bli�no 1Mbps. �al pa na�i dana�njiraèunalniki in TNCji ne zmorejo ko-ristno uporabljati tako velikih hitrostiprenosa. Ena najveèjih omejitev jeprav TNC2 (in njemu podobna mno-�ica drugih TNCjev), ki z malo boljzahtevnim softverom ne morejopreko 64kbps. Pri veèjih hitrostih setudi vedno bolj obèutijo pomanj-kljivosti samega protokola AX25, takoda bo verjetno tudi tu potrebnazamenjava. Skratka, èe je pred petimileti predstavljal packet-radio bistvenonovost in kopico prednosti glede na50bps RTTY, danes �e krepko ob-èutimo potrebo po novem, bolj�emsistemu komuniciranja!

RTV KLUB Murska Sobota 75

PHARE 2000 Popravljeni in izbolj�ani TNC2