Передовые решения в области телекоммуникаций Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Передовые

решения в области

телекоммуникаций

Дмитрий Забровский

ЗАО ЮЕ-Интернейшнл

АКІИМІ 0« 14-4.*04»

Санкт-Петербург, Торжковская ул., дом 5, офис 414 Тел./факс:

(812) 324-4053, 324-4068, 324-4008. •324-4051, ye@yeint.spb.ru http://www.yeint.ru

Для удовлетворения растущих потребностей индустрии телекоммуникаций современной электронной промышленностью выпускается широкий спектр изделий, нацеленных на существующие и перспективные стандарты передачи данных. Опираясь на непрерывное развитие полупроводниковых приборов для синхронных оптических сетей (SONET), сетей с синхронной цифровой иерархией (SDH — Syn chronous Digital Hierarchy) и сетей с асинхронным режимом передачи (ATM — Asynchronous Transfer Mode), компания AMCC предлагает целый ряд изделий с оптимальными характеристиками функционирования.

ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ЛОКАЛЬНЫХ PC 1-ШИН - РЕШЕНИЯ, СНИЖАЮЩИЕ РИСК

S5920 — однокристальный интерфейс PCI 2.2

Это однокристальная интерфейсная микросхема, совместимая с предложенным недавно стандартом РС1 2.2. Она основана на широко используемой схеме РСІ-интерфейса $5933 и обеспечивает недорогое решение для применений, не требующих захвата шины. Она идеально подходит для таких периферийных РСІ-применений, как вставные платы для телекоммуникаций и мультимедиа, интерфейсов высокопроизводительных принтеров, измерительного оборудования. систем сбора данных и других встраиваемых устройств.

Отличительные особенности:

• Синхронная/асинхронная пользовательская шина с тактовой частотой до 40 МГц.

• Пять определяемых пользователем блоков памяти Pass-Thru.

• Два 32-разрядных конвейерных буфера FIFO PCI.

Интегральное программируемое логическое устройство (PLD) для активной или пассивной работы дополнительного устройства на пользовательской шине.

Программируемое значение wait state 0/1/2/3/-V5/6/7.

8/16/32-разрядные регистры сообщений (mailbox registers) для вставных PG-устройств со статусным регистром байтового уровня. Непосредственные выводы прерывания от PCI на устройство и с устройства на PCI.

Встроенная двухпроводная последовательная шина.

S5933 - Matchmaker ТМ PCI-контроллер

PCI Matchmaker контроллер SS933 — это самое быстродействующее и недорогое решение для создания плат расширения для шины PCI. Он позволяет обеспечить непосредственное соединение между шиной PCI и разнообразными микропроцессорными шинами общего назначения. В нем имеются все элементы, необходимые для эффективной и своевременной передачи данных, в том числе двунаправленный 32-разрядный буфер FIFO для работы без состояний ожидания (wait state), а также интерфейс внешнего ПЗУ/ЭППЗУ или неразрушаемого ОЗУ, что позволяет выполнять любые операции инициализации при начальной загрузке. Микросхема S5933 монтируется в 260-выводный корпус.

Отличительные особенности:

• Ведущий/ведомый контроллер PCI 2.1,132 Мб/с.

• Встроенная 8/16/32-разрядная локальная пользовательская шина расширения.

• Два 32-разрядных буфера FIFO и 32-разрядных регистра сообщений.

• Пять определяемых пользователем блоков памяти Pass-Thru.

• Вывод непосредственного стробирования данных регистра сообщений вставного устройства для прерываний PCI.

• Опционально — загрузка внешнего BIOS или сохранение его в неразрушаемой памяти.

• Программные драйверы для Microsoft Windows 95 или NT.

Набор инструментальных средств разработки для S5920/S5933

Набор разработчика призван помочь инженерам снизить затраты и время выпуска изделий на рынок. С точки зрения программистов, этот набор представляет собой полностью функциональный интерфейс для шины РС1. содержащий узлы синхронизации, передачи данных, сигналы управления, BIOS и операции по конфигурированию PCI. Набор включает примеры типовых программ и кодов, которые можно использовать совместно с »талонными драйверами для Windows 95 или NT. С точки зрения разработчиков аппаратуры, набор является полностью функциональным средством проектирования сопряжения РС1 с локальной шиной. Он поставляется вместе с типовой схемой, включающей принципиальную

мюлогию печатной платы, формальное описание ПЛМ и пр. для иия прикладных устройств с S5920 или S5933.

S3028 — приемопередатчики S3028 SONET/SDH/ATM ОС-З/ОС-12

ередлтчик S3028 отличается низким энергопотреблением и Преями характеристиками по фазовому шуму. Этот полностью интег-шй прибор с генератором опорной частоты и устройством преоб-1Я данных п последовательную форму и обратно поддерживает их передачи 622 Мбит/с (в соответствии с 0C-12/STM-4), и 155 X-3/SÏM-1), Микросхема S3028 отличается наилучшим значени-юго шума генератора — 0,004 U.I. (среднеквадратичное эначе-скорости 622 Мбит/с. Она предназначена для совместной работами восстановления тактовой частоты и данных AMCC S3026, получить передовые решения для ОС-12.

«тельные особенности:

творяет нормам AMSL Bellcore и FTU-T на допуск по фазовому шу>

иная схема высокочастотной ФАПЧ с внутренним петлевым филь->я восстановления тактовой частоты и данных, икивает 0C-12/STM-4 (622 Мбит/с) и 0C-3/STM-1 (155 Мбит/с). юмое значение опорной частоты — 19,44; 38,88: 51.84 или 1Гц.

»ризуется наименьшим среди аналогов значением фазового шу-

6 — схема восстановления тактовой частоты и данных для сетей SOHET/SDH/ATM

становления тактовой частоты и данных формирует высокочас-ктовый сигнал для оборудования, основанного на архитектуре

Н. Она получает кодированный сигнал без возврата к нулю в coli с 0C-12/STM-4 или 0C-3/STM-1 и восстанавливает тактовый шкалы данных.

ьзуя схемотехнику ФАПЧ. хорошо зарекомендовавшую себя в делиях AMCC. S3026’o6ecnc4HHaei наилучшее среди аналогов фазового шума — 0,5 в.) оо всем диапазоне р и напряжений пита-девлетворяет самым ебованиян к фазово-ри передаче, ттельные особенное*

»оряет нормам AMSL Bellcore н ITU-T на допуск по фазовому шу-азовому шуму передачи.

лроенную схему высокочастотной ФАПЧ с внутренним петлевым м для восстановления сигналов тактовой частоты и данных, кивает 0C-12/STM-4 (622 Мбит/с) и 0C-3/STM-1 (155 Мбит/с). і частота — 19,44 МГц. іивает момент захвата фазы.

шуется наименьшим среди аналогов значением фазового шу-

029 — счетверенный приемопередатчик на 155 Мбит/с для сетей SOHET/SDH/ATM

іто первый в отрасли счетверенный приемопередатчик на 'с с напряжением питания 3,3 В. Он выполнен на одном , и в сочетаются низкая потребляемая мощность и превос-гмовые характеристики. S3029 восстанавливает тактовую данные для каждого из закодированных без возврата к алое STS-3/STM-1. На выходе кристалла формируются 4 циальных 155-мегагерцовых тактовых бита (ПЭС/1), 4 по-іх с восстановленной такгировкой и тактовая частота пе*

держит на одном кристалле пять схем ФАПЧ, обеспечивающих іьно низкое значение фазового шума для восстановления так-1ты. определяемое в соответствии с нормами ITU-T.

■льны* особенности:

зряет нормам AMSI, Bellcore и ITU-T.

?й ВЧ ФАПЧ с внутренним петлевым фильтром на одном крис*

галле для восстановления тактовой частоты.

• Поддержка восстановлений тактовой частоты дня данных без возврата к нулю STS-3/STM-1 (155 Мбит/с).

• ФАПЧ с умножением частоты для генерации несущей частоты передачи.

• Потребление менее 175 мВт на канал.

S3015/16 — приемопередатчик со встроенной схемой выравнивания для сетей SOHET/SDH

Данный чипсет содержит все оснопные компоненты для встроенного сопряжения с коаксиальным ка-белем. в том числе драйвер аналогового трансформатора и интерфейсную схему коррекции. Передатчик S3015 и приемник S3016 обеспечивают максимальную степень интеграции среди устройств, предлагаемых сегодня на рынке. S3015 и S3106 совместимы со схемами более высокого уровня, такими как РМ5347 S/UNUI-PLUS компа нии PMC-Sierra.

Отличительные особенности:

• Встроенные аналоговые цепи для управления трансформатором и коррекции.

• Встроенная схема ВЧ ФАПЧ для генерирования и восстановления такговой частоты.

• Поддержка скорости передачи данных 139 Мбит/с (Е4) и 155 Мбит/с (0C-3/STM-1).

• Инверсия кодовой метки для скоростей 139 Мбит/с и 155 Мбит/с.

• Одно напряжение питания (+5 В).

НОВАТОРСКИЕ РЕШЕНИЯ В ОБЛАСТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Широкий спектр стандартных и заказных интегральных схем способен удовлетворить практически любым требованиям по соотношению цена/качество в быстро развивающейся отрасли передачи данных. Входящие в их число СБИС производства АМСС для волоконно-оптических каналов, гигабитных сетей Ethernet и стандарта HIPPI (High-f\?rformance Parallel Interface — высокопроизводительный параллельный интерфейс) отличаются соуездшем функциональной широты и экономичности.

S2052 — двухчастотный приемопередатчик для Gigabit Ethemet/Волокониых каналов

Эта компактная и недорогая микросхема предоставляет разработчикам возможность ее применения как для гигабитного Ethernet так и для волоконно-оптических каналов. Разработанный для высокоскоро-стной передачи данных через последовательный интерфейс коаксиального или волоконно-оптического канала, S2052 работает на скоростях передачи данных 1250 и 1062.5 Мбит/с со словами длиной 10 бит.

В микросхеме осуществляется преобразование данных из параллельного представления в последовательный и из последовательною — и параллельный и формирование фреймов для поблочно-кодированных данных. Встроенная схема ФАГ1Ч синтезирует ВЧ тактовый сигнал из опорного низкочастотного. Для извлечения данных из входного потока ФАПЧ схемы приемника синхронизируются непосредственно со входным сигналом. Отличительные особенности:

• Функциональная совместимость со стандартами ANSI ХЗТ11 по физическим параметрам и протоколу передачи, а также нормами IEEE 802.3z на применение в гигабитных сетях Ethernet.

• Наличие 10-битного TTL- совместимого интерфейса.

• Типовая рассеиваемая мощность не более 800 мВт.

• Напряжение питания 3,3 В.

• Наличие последовательного интерфейса, совместимого с ПЭСЛ, с низким уровнем фазового шума.

• Обнаруживает момент захвата фазы.

• Имеет местную петлю обратной связи.

• Не треб^тся внешних элементов фильтрации.

S2046/47 — чипсет для гигабитного Ethernet

Передатчик S2046 и приемник S2047 обеспечивают преобразование поблочно-кодированных данных в последовательное представление и восстановление из последовательной формы, необходимое для реализации интерфейса к сети Gigabit. Оба кристалла разработаны с целью создания высокоскоростных устройств передачи данных через волоконно-оптический или коаксиальный интерфейс в соответствии с требованиями предложенной спецификации 802.3г.

Отличительные особенности:

• Передатчик S2046 содержит схему ФАПЧ обеспечивающую синтез тактовой частоты из низкой опорной.

• Схема ФАП приемника S2047 обеспечивает восстановление тактовой частоты и данных.

• Способность работать на скорости 1250 Мбит/с (Gigabit/Ethernet).

• Наличие 10- или 20-битного ПЛ-совместимого интерфейса.

• Типовая мощности, рассеиваемая чипсетом. — 1 Вт.

• Напряжение питания +3.3/+5 В.

S2053/54 — двухчастотный приемопередатчик с расширенными возможностями

Являющиеся однокристальной платформой двухчастотного Gigabit Ethernet приемопередатчики волоконно-оптического канала S2053 и S2054 характеризуются дополнительными функциями, упрощающими разработку изделии для гигабитных сетей. S2053 имеет встроенный ПЭСЛ-вход опорной частоты, что позволяет распределять по звеньям гигабитной системы общую тактовую частоту, поддерживая высокое качество сигнала. В S2054 имеется как ПЭСЛ-вход опорной частоты, так и сдвоенные быстродействующие входы/выходы для сетевых применений. требующих избыточности. Оба кристалла являются приемопередатчиками портов, предназначенными для применений в сетевых переключателях, концентраторах и маршрутизаторах.

Отличительные особенности:

• Функционально согласуется со стандартом на протокол для волоконно-оптических ка* налов ANSI хЗТ 11 и рекомендациями по применению IEEE 802.32 для гигабитного Ethernet.

• В передатчике имеется встроенный синтезатор тактовой частоты для ФАП.

• Схема ФАП приемника обеспечивает восстановление тактовой частоты и данных.

• Способность работы со скоростью 1250 Мбит/с (Gigabit/Ethernet).

• Не требуется внешних компонентов фильтрации.

S2057/58 — схема обвода портов и репитер порта для волоконно-оптических RAID-подсистем

Схема обвода портов (port bypass circuit) S2057 и схема обвода портов с репитером S2058 упрощают разработку подсистем в 1.0625-гига-бигных дисковых массивах с волоконно-оптическим каналом с арбитражной логикой (FC-AL — fibre channel arbitrated loop). Схема S2057 минимизирует накапливаемое дрожание фазы в арбитражной петле и снижает длину трассировки, а маленький размер позволяет разместить ее между коннекторами приводов дисков, ИС $2058 осуществляет функцию обвода порта для узлов FC-AL системы, а также восстанавливает тактировку и качество сигналов в RAID-массивах, использующих FC-AL.

Отличительные особенности S2Q57:

• Поддерживает сочленение с дисками через 1,0625-гигабитную FC-AI. по ANSI ХЗТ 11.

• Полностью дифференциальная архитектура, накапливаемое дрожание фазы не более 10 пс.

• Дает возможность увеличить количество обводов между репитерами (6).

• Выбор обвода осуществляется сигналом ПЛ-уровня.

• Высокоскоростные входы/выходы на низковольтной ПЭСЛ.

• Типовая рассеиваемая мощность —

200 мВт.

Отличительные особенности $2058:

• Поддерживает волоконно-оптический канал ANSI X3TU.

• Монолитный узел восстановления тактовой частоты, характеризующийся:

- восстановлением тактировки и буферизация данных:

- пиковым значением фазового шума не более 0.1 дЬ.

• Обнаружения момента захвата, обеспечиваемое:

- детектором нарушения длины связи (run length):

- частотным детектором.

• Наличие встроенной схемы обвода портов.

ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ МАТРИЧНЫЕ КОММУТАТОРЫ

Матричные коммутаторы АМСС предназначены для применений, требующих качественной работы при скорости передачи данных до

1.5 Гбит/с. Все коммутаторы поддерживают операции трансляции данных с возможностью передачи информации с любого входа ка любые (или все) информационные выходы.

$2016/24/25/28 — ИС для создания панелей с производительностью до 48 Гбит/с

ИС S2016 и S2025 отличаются дифференциальными входами и выходами, обеспечивающими минимум перекрестных искажений и максимальную целостность данных на скоростях до 1.5 (Вит/с. Кристалл S2016 поддерживает дифференциальную работу при коммутации 16x16, кристалл S2025 — 32x32, кри-сталл S2025 — одногактную работу 32x32 на скорости до 800 Мбит/с, и кристалл S2028 поддерживает дифференциальную работу 32x32 с полным набором циркулярных, многоабонентских и од-ноабонентских возможностей. При использовании совместно с преобразователями в последовательную форму S2042/43, S2052/53 или 2054 производства АМСС можно создавать широкополосные панели (с S2024 — 25,6 Гбит/с с S2025 — 48 ПЗит/с).

Время перекоммутации всех микросхем составляет всего лишь 8 не. Кристалл S2016 монтируется в 120-выводныи корпус ТЕР. S2025 — в 196-выводный корпус LDCC a S2028 — в 224-выводный LDCC.

Отличительные особенности:

• Полностью произвольная коммутация потоков данных (full broadcast switching capability).

• Скорость передачи данных без возврата к нулю до 1,5 Тбит/с.

• Быстрая перекоммутация без влияния на функционирование.

• Неблокирующая архитектура.

• Время фиксации входных данных всего 50 не.

Задающие генераторы, драйверы и тактовые генераторы, совместимые с RAMBUS

Тактовые генераторы формируют из опорной частоты многочастотные или многофазные сигналы, сохраняя оптимальное быстродействие й минимизируя эффекты несимметрии тактовых импульсов.

Драйверы тактовых импульсов распределяют несколько тактовых сигналов с весьма низкой несимметрией. В этих приборах используется запатентованная схема комплементарного выходного каскада на ±24 мА с встроенным последовательным согласующим сопротивлением для умень-

ения выбросов им-пульсных сигналов без применения дискретных рези-гаров на печатной плате.

Отличительные особенности:

Число выходов драйверов 10,14 или 20.

• Встроенный последовательный согласующий резистор 60-75 Ом, снижающий необходимое число внешних компонентов.

• Несимметрия выходного сигнала менее 350-500 пс.

• Фазовый шум сигнала ВДМВиБ менее 40 пс.

Драйверы тактовых импульсов

Выходная чостота относительно входной

ТилИС Число выходов Число выходов с полной частотой Число выходов с половинной чостотой Напряжение питания Уровни выходных сигналов Корпус

SC3506 20 10 10 +5 В ТТЛ 52 PQFP

SC3306 20 10 10 ♦5 В Н/в ТТЛ 52POFP

SC3308 20 20 +5 В Н/в ТТЛ 52 PQFP

SC33I8 10 10 ♦5 В Н/в ТТЛ 28SOIC

SC3368 14 6 8 +5 В Н/в ТТЛ 28 SOIC

S3HM308 20 20 «■3,3 В Н/о ТТЛ 52 POFP

Генераторы и синтезаторы тактовых импульсов

Выходная частота относительно входной

ТипИС Олисонио Вход опорной Число Тип Макс Мин. инкре- Число выби-

частота мент под- роемых вы-

стройки за- ходных соот-

держки ношений

S4402 Мноюфозный тактовый тенератор ТТЛ 6 ПЛ 80 3,2 ..с 21

S4403 Многофазный (актовый генератор ТТЛ 10 ПЛ 80 3,2 нс 21

S4405 Многофазный тактовый генератор ТТЛ/ПЭСЛ 6 ПЛ 80 3,3 НС 21

1 ПЭСЛ 160

S4406 Тактовый (енеротор с подстройкой ПЛ 12 ПЛ 66 4 не 7x4 банка па 3

задеоми и инвертированием при 66 МГц выхоао

S4503 Синтезатор частоты Коарц 2 ПЛ 80 Умноженное 2,32

1 ПЭСЛ 300 ПодолЕниая 2-16

S4506 RAMBUS-совместимый тактовый 14.3 МГц 2 RAMBUS- 250 1

S4507 генератор сооместимый 300