要約：DS3144は、単一チップに4個の独立したDS3/E3フレーマを持ち、4個の独立したDS3またはE3チャネルのフレーム構成とフォーマットに必要な回路をすべて内蔵しています。このデバイスの各フレーマは、該当するすべてのアラーム検出および生成とともに、M23 DS3、DS3 Cビットパリティ、またはG.751フレームフォーマットをサポートするように個別に設定可能です。DS3144は、さまざまなラインインタフェースユニット(LIU)、マイクロプロセッサバス、およびその他のシステム要素に、グルーロジックなしで接続されます。LIUとのディジタルデータインタフェースは、バイナリ(NRZ)またはバイポーラ(POS/NEG)のいずれでも可能であり、B3ZS/HDB3の内部エンコーダ/デコーダを備えています。DS3154クワッドLIUは、DS3、E3、またはSTS-1ラインとの、物理層でのインタフェース接続に必要な機能を遂行します。各LIUは、独立した受信と送信の経路を備え、ジッタ減衰器を内蔵しています。DS3154の各ポートは、個別に設定可能です。DS3154には、ハードウェアとCPUバス設定の両方のオプションがあります。
このアプリケーションノートは、以下のダラスセミコンダクタのフレーマ及びダラスセミコンダクタのLIUにも適用されます。
| DS3/E3 Framer |
Description |
| DS3141 |
Single-Port Framer |
| DS3142 |
Dual-Port Framer |
| DS3143 |
Triple-Port Framer |
| DS3146 |
6-Port Framer |
| DS3148 |
8-Port Framer |
| DS31412 |
12-Port Framer |
| DS3/E3/STS-1 LIU |
Description |
| DS3151 |
Single-Port LIU |
| DS3152 |
Dual-Port LIU |
| DS3153 |
Triple-Port LIU |
DS3144受信フレーマのLIUインタフェースピン
正データ受信入力/NRZデータ受信入力(RPOS/RNRZ)：MC1レジスタでBIN = 0の場合、LIUインタフェースは、バイポーラ(POS/NEG)モードです。このモードでは、フレーマは、AMIフォーマットでシリアルデータストリームを同期入力します。外部LIUのRPOS = 1は、ライン上で正のパルスが受信されたことを示し、LIUのRNEG = 1は、ライン上で負のパルスが受信されたことを示します。BIN = 1の場合、フレーマは、バイナリ(NRZ) LIUインタフェースモードです。このモードでは、フレーマは、RNRZピン上でバイナリフォーマットでシリアルデータストリームを同期入力します。RNRZ = 1は、データストリームの1を示し、RNRZ = 0は、データストリームの0を示します。
負データ受信入力/ラインコード違反受信入力(RNEG/RLCV)：MC1レジスタでBIN = 0の場合、LIUインタフェースは、バイポーラ(POS/NEG)モードです。このモードでは、フレーマは、AMI (Alternate-Mark Inversion)フォーマットで、シリアルデータストリームを同期入力します。外部LIUのRPOS = 1は、ライン上で正のパルスが受信されたことを示し、外部LIUのRNEG = 1は、ライン上で負のパルスが受信されたことを示します。BIN = 1の場合、フレーマは、バイナリ(NRZ) LIUインタフェースモードです。このモードでは、フレーマは、RNRZピン上ではバイナリフォーマットでシリアルデータストリームを、またRLCVピン上ではラインコード違反を同期入力します。
受信クロック入力(RCLK)：RCLKは、RPOS/RNEG (バイポーラLIUインタフェースモード)またはRNRZ (バイナリLIUインタフェースモード)で、受信フレーマにデータを同期入力するために使用します。MC5レジスタでRCLKI = 0の場合、データは、RCLKの立上りエッジでフレーマに同期して入力されます。RCLKI = 1の場合、データはRCLKの立下りエッジに同期して入力されます。RCLKは、LIUがソースの場合、通常±20ppm以内の精度ですが、フレーマは、RCLK (DS3/E3とSONET/SDHとの間でマッピング/デマッピングを行うICを一般的にソースとするRCLK)上のクロックギャップを最大52MHzまで許容することもできます。
DS3144送信フォーマッタのLIUインタフェースピン
正データ送信出力/NRZデータ送信出力(TPOS/TNRZ)：MC1レジスタでBIN = 0の場合、LIUインタフェースは、バイポーラ(POS/NEG)モードです。このモードでは、送信フォーマッタは、AMIフォーマットでシリアルデータストリームを出力します。TPOS = 1は、ライン上で正のパルスを駆動するよう外部LIUに伝え、TNEG = 1は、ライン上で負のパルスを駆動するよう外部LIUに伝えます。BIN = 1の場合、LIUインタフェースは、バイナリ(NRZ)モードです。このモードでは、送信フォーマッタは、TNRZピン上でバイナリフォーマットでシリアルデータストリームを出力します。TNRZ = 1は、データストリームの1を示し、TNRZ = 0は、0を示します。
負データ送信出力(TNEG)：MC1レジスタでBIN = 0の場合、LIUインタフェースは、バイポーラ(POS/NEG)モードです。このモードでは、送信フォーマッタは、AMIフォーマットでシリアルデータストリームを出力します。TPOS = 1は、ライン上で正のパルスを駆動するよう外部LIUに伝え、TNEG = 1は、ライン上で負のパルスを駆動するよう外部LIUに伝えます。BIN = 1の場合、LIUインタフェースは、バイナリ(NRZ)モードです。このモードでは、送信フォーマッタは、TNRZピン上でバイナリフォーマットでシリアルデータストリームを出力し、TNEGはローレベルに駆動されます。
送信クロック出力(TCLK)：TCLKは、TPOS/TNEG (バイポーラLIUインタフェースモード)またはTNRZ (バイナリLIUインタフェースモード)で、送信フォーマッタからデータを同期出力するために使用します。MC5レジスタでTCLKI = 0の場合、データは、TCLKの立上りエッジに同期してフォーマッタから出力されます。TCLKI = 1の場合、データは、TCLKの立下りエッジに同期して出力されます。TCLKは通常、TICLKをバッファリングしたものであり、必要に応じて反転されます。ラインループバックまたはペイロードループバックのいずれかがアクティブな場合、TCLKは、RCLKをバッファリングしたもので、必要に応じて反転されます。クロックがTICLK及びMC1:LOTCMC = 1に存在しない場合、TCLKは、RCLKをバッファリングしたものとなり、必要に応じて反転されます。
DS3154受信LIUのフレーマインタフェースピン
レシーバ正AMI/レシーバデータ(RPOS/RDAT)：レシーバがバイポーラインタフェース用に設定されている場合(RBIN = 0)、RPOSが、受信した正AMIパルスごとにハイのパルスを出力します。レシーバがバイナリインタフェース用に設定されている場合(RBIN = 1)、RDATは復号されたバイナリデータを出力します。RPOS/RDATは、RCLKの立下りエッジ(RCINV = 0)またはRCLKの立上りエッジ(RCINV = 1)のいずれかで更新されます。
レシーバ負AMI/ラインコード違反(RNEG/RLCV)：レシーバがバイポーラインタフェース用に設定されている場合(RBIN = 0)、RNEGが、受信した負AMIパルスごとにハイのパルスを出力します。レシーバがバイナリインタフェース用に設定されている場合(RBIN = 1)、RLCVがハイのパルスを出力してコード違反のフラグを立てます。RNEG/RLCVは、RCLKの立下りエッジ(RCINV = 0)またはRCLKの立上りエッジ(RCINV = 1)のいずれかで更新されます。
レシーバクロック(RCLK)：復元されたクロックは、RCLKピン上の出力となります。復元されたデータは、RCLKの立下りエッジ(RCINV = 0)またはRCLKの立上りエッジ(RCINV = 1)における、RPOS/RDAT及びRNEG/RLCVピン上の出力となります。信号の消失時(RLOS = 0)、RCLK出力信号は、LIUのマスタクロックから生成されます。
DS3154送信LIUのフレーマインタフェースピン
トランスミッタ正AMI/トランスミッタデータ(TPOS/TDAT)：トランスミッタがバイポーラインタフェース用に設定されている場合(TBIN = 0)、TPOSがハイのときに正のパルスがライン上に送信されます。トランスミッタがバイナリインタフェース用に設定されている場合(TBIN = 1)、TDAT上のデータが、B3ZSまたはHDB3の符号化の後に送信されます。TPOS/TDATは、TCLKの立上りエッジ(TCINV = 0)またはTCLKの立下りエッジ(TCINV = 1)のいずれかでサンプリングされます。
トランスミッタ負AMI (TNEG)：トランスミッタがバイポーラインタフェース用に設定されている場合(TBIN = 0)、TNEGがハイのときに負のパルスがライン上に送信されます。トランスミッタがバイナリインタフェース用に設定されている場合(TBIN = 1)、TNEGは、無視されてハイまたはローのいずれかに接続される必要があります。TNEGは、TCLKの立上りエッジ(TCINV = 0)またはTCLKの立下りエッジ(TCINV = 1)のいずれかで、サンプリングされます。
トランスミッタクロック(TCLK)：DS3 (44.736MHz_20ppm)、E3 (34.368MHz_20ppm)、またはSTS1 (51.840MHz_20ppm)クロックは、この信号ピンに印加する必要があります。送信されるデータは、TCLKの立上りエッジ(TCINV = 0)またはTCLKの立下りエッジ(TCINV = 1)のいずれかに同期してデバイスのTPOS/TDAT及びTNEG端に入力されます。
インタフェースに必要なDS3144及びDS3154のレジスタ
表1は、トップレベルの設定、制御、及び各フレーマのステータスに対応したDS3144レジスタを示しています。これには、リセット、クロック、ピン制御、ラインインタフェースの各機能が含まれます。
表1. DS3144のラインインタフェースのレジスタマップ
| ADDR. |
REGISTER |
BIT 7 |
BIT 6 |
BIT 5 |
BIT 4 |
BIT 3 |
BIT 2 |
BIT 1 |
BIT 0 |
| 01h |
MC1 |
LOTCMC |
ZCSD |
BIN |
MECU |
AECU |
TUA1 |
DISABLE |
RST |
| 02h |
MC2 |
OSTCS |
TCCLK |
N/A |
N/A |
N/A |
DLB |
LLB |
PLB |
| 03h |
MC3 |
TDENMS |
TSOFC |
TOHENI |
TOHI |
TSOFI |
TICLKI |
TDATI |
TDENI |
| 04h |
MC4 |
RDENMS |
ROOFI |
RLOSI |
RDATH |
RSOFI |
ROCLKI |
RDATI |
RDENI |
| 05h |
MC5 |
RNEGI |
RPOSI |
RCLKI |
TNEGH |
TPOSH |
TNEGI |
TPOSI |
TCLKI |
| 06h |
ISR1 |
N/A |
N/A |
N/A |
N/A |
INT4 |
INT3 |
INT2 |
INT1 |
| 08h |
MSR |
LORC |
LOTC |
T3E3 |
FEAC |
HDLC |
BERT |
COVF |
N/A |
| 09h |
MSRL |
LORCL |
LOTCL |
N/A |
N/A |
N/A |
N/A |
COVFL |
OSTL |
| OAh |
MSRIE |
LORCIE |
LOTCIE |
T3E3IE |
FEACIE |
HDLCIE |
BERTIE |
COVFIE |
OSTIE |
注：下線が引かれたビットは読み出し専用ビットです。N/Aと表示されたビットは未定義のビットです。未定義ビットは今後の拡張用に予約されたビットであり、常に論理0が書き込まれ、読出し時には無視される必要があります。
表2は、DS3144 DS3/E3フレーマのレジスタを示しています。このレジスタマップでは、下線が引かれたビットは読み出し専用ビットです。N/Aと表示されたビットは未定義のビットです。未定義ビットは今後の拡張用に予約されたビットであり、常に論理0が書き込まれ、読み出し時には無視される必要があります。
表2に記載のレジスタは、DS3及びE3モード上の各フレーマについて、トップレベルの設定、制御、及びステータスに対応しています。
表2. DS3144のDS3/E3フレーマのレジスタマップ
| ADDR. |
REGISTER |
BIT 7 |
BIT 6 |
BIT 5 |
BIT 4 |
BIT 3 |
BIT 2 |
BIT 1 |
BIT 0 |
| 10 |
T3E3CR1 |
E3SnC1 |
E3SnC0 |
T3IDLE |
TRAI |
TAIS |
TPT |
CBEN |
DS3M |
| 11 |
T3E3CR2 |
FRESYNC |
N/A |
TFEBE |
AFEBED |
ECC |
FECC1 |
FECC0 |
E3CVE |
| 12 |
T3E3EIC |
MEIMS |
FBEIC1 |
FBEIC0 |
FBEI |
T3CPBEI |
T3PBEI |
EXZI |
BPVI |
| 18 |
T3E3SR |
N/A |
N/A |
SEF |
T3IDLE |
RAI |
AIS |
OOF |
LOS |
| 19 |
T3E3SRL |
COFAL |
N/A |
SEFL |
T3IDLEL |
RAIL |
AISL |
OOFL |
LOSL |
| 1A |
T3E3SRIE |
COFAIE |
N/A |
SEFIE |
T3IDLEIE |
RAIIE |
AISIE |
OOFIE |
LOSIE |
| 1B |
T3E3IR |
RUA1 |
T3AIC |
E3Sn |
N/A |
EXZL |
MBEL |
FBEL |
ZSCDL |
| 20 |
BPVCR1 |
BPV7 |
BPV6 |
BPV5 |
BPV4 |
BPV3 |
BPV2 |
BPV1 |
BPV0 |
| 21 |
BPVCR2 |
BPV15 |
BPV14 |
BPV13 |
BPV12 |
BPV11 |
BPV10 |
BPV9 |
BPV8 |
| 22 |
EXZCR1 |
EXZ7 |
EXZ6 |
EXZ5 |
EXZ4 |
EXZ3 |
EXZ2 |
EXZ1 |
EXZ0 |
| 23 |
EXZCR2 |
EXZ15 |
EXZ14 |
EXZ13 |
EXZ12 |
EXZ11 |
EXZ10 |
EXZ9 |
EXZ8 |
| 24 |
FECR1 |
FE7 |
FE6 |
FE5 |
FE4 |
FE3 |
FE2 |
FE1 |
FE0 |
| 25 |
FECR2 |
FE15 |
FE14 |
FE13 |
FE12 |
FE11 |
FE10 |
FE9 |
FE8 |
| 26 |
PCR1 |
PE7 |
PE6 |
PE5 |
PE4 |
PE3 |
PE2 |
PE1 |
PE0 |
| 27 |
PCR2 |
PE15 |
PE14 |
PE13 |
PE12 |
PE11 |
PE10 |
PE9 |
PE8 |
| 28 |
CPCR1 |
CPE7 |
CPE6 |
CPE5 |
CPE4 |
CPE3 |
CPE2 |
CPE1 |
CPE0 |
| 29 |
CPCR2 |
CPE15 |
CPE14 |
CPE13 |
CPE12 |
CPE11 |
CPE10 |
CPE9 |
CPE8 |
| 2A |
FEBECR1 |
FEBE7 |
FEBE6 |
FEBE5 |
FEBE4 |
FEBE3 |
FEBE2 |
FEBE1 |
FEBE0 |
| 2B |
FEBECR2 |
FEBE15 |
FEBE14 |
FEBE13 |
FEBE12 |
FEBE11 |
FEBE10 |
FEBE9 |
FEBE8 |
DS3154は、ハードウェアモードでも、CPUバスモードでも動作可能です。
ハードウェアモードでの設定は、入力ピンをハイにプルアップするか、ローにプルダウンするだけです。ステータス情報はすべて、ステータス出力ピンで通知されます。ハードウェアモードでは、内部レジスタにはアクセスできません。HWピンをハイに接続すると(HW = 1)、デバイスはハードウェアモードに設定されます。
CPUバスモードでは、ハードウェアモードで使用する設定ピンとステータスピンのほとんどが、アドレス、データ、及び制御ラインになるように再割り当てされ、8ビットのマイクロプロセッサバスにインタフェース接続されます。HWピンをローに接続すると(HW = 0)、デバイスはCPUバスモードに設定されます。
HWピンの例外として、ハードウェアモードで利用可能な設定ピンとステータスピンは、CPUバスモードにおけるレジスタビットに対応します。ハードウェアモードのピンとCPUバスモードのレジスタビットは名前と機能が同一です(ただし、レジスタビットはすべてアクティブハイです)。表3は、DS3154のレジスタマップを示しています。これは、DS3144とのインタフェース接続に使用することができます。
表3. DS3154のレジスタマップ
| ADDR. |
REGISTER |
BIT 7 |
BIT 6 |
BIT 5 |
BIT 4 |
BIT 3 |
BIT 2 |
BIT 1 |
BIT 0 |
| 00h |
GCR1 |
E3M |
STS |
LLB |
RLB |
TDSA |
TDSB |
- |
RST |
| 01h |
TCR1 |
- |
TBIN |
TCINV |
TJA |
TPD |
TTS |
TLBO |
- |
| 02h |
RCR1 |
ITU |
RBIN |
RCINV |
RJA |
RPD |
RTS |
RMON |
RCVUD |
| 03h |
SR1 |
- |
- |
TDM |
PRBS |
- |
- |
RLOL |
RLOS |
| 04h |
SRL1 |
- |
- |
TDML |
PRBSL |
PBERL |
RCVL |
RLOLL |
RLOSL |
| 05h |
SRIE1 |
- |
- |
TDMIE |
PRBSIE |
PBERIE |
RCVIE |
RLOLIE |
RLOSIE |
| 06h |
RCVL1 |
RCV[7] |
RCV[6] |
RCV[5] |
RCV[4] |
RCV[3] |
RCV[2] |
RCV[1] |
RCV[0] |
| 07h |
RCVH1 |
RCV[15] |
RCV[14] |
RCV[13] |
RCV[12] |
RCV[11] |
RCV[10] |
RCV[9] |
RCV[8] |
| O8h-0Fh |
TEST |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
フレーマとLIU間のインタフェースの実装
DS3144デバイスは、常にパワーオンリセットされます。リセットすると、読み出し/書き込み制御レジスタビットは、すべて0にリセットされます。ただしRDATHとTUA1は例外で、1にセットされます。このデバイスのリセット動作の詳細については、データシート(japan.maxim-ic.com/DS3144)に記載されています。DS3144は、デバイスのリセット後、DS3またはE3のいずれかに設定する必要があります。すべてのモードにおいて、MC1レジスタのTUA1ビットとMC4レジスタのRDATHビットをクリアする必要があります。この2つのビットはリセット時に1にセットされ、送信LIUインタフェース(TPOS/TNEG)と受信システムインタフェース(RDAT)の両方で、フレームなしのオール1 (E3 AIS)信号を生成します。
リセット後の、DS3144のLIUインタフェースフォーマットのデフォルト設定は、バイポーラ(POS/NEG)であり、B3ZS/HDB3の符号化と復号化が有効になります。リセット後のフレーマ動作をバイナリ(NRZ)フォーマットに変更してB3ZS/HDB3の符号化と復号化を無効にするには(フレーマで無効にしてもLIUでは有効にする必要があります)、MC1レジスタのBINビットを1に設定する必要があります。
フレーマのインタフェースフォーマットとDS3154用のB3ZS/HDB3デコーダ
データは、バイナリまたはバイポーラのいずれかのフォーマットで出力することができます。バイポーラインタフェースフォーマットを選択するには、ハードウェアモードでRBINピンをローにする必要があります。またCPUバスモードでは、RBIN設定ビットをクリアする必要があります。
バイポーラフォーマットでは、B3ZS/HDB3デコーダは無効にされ、復元されたデータは、バッファリングされて、RPOSとRNEGに出力されます。正極性パルスの受信は、RPOS = 1で示され、負極性パルスの受信は、RNEG = 1で示されます。
バイポーラインタフェースフォーマットでは、レシーバは、ただ受信したデータを渡すだけで、BPVやEXZの発生についてデータをチェックしません。バイナリインタフェースフォーマットを選択するには、ハードウェアモードでRBINピンをハイにする必要があります。またCPUバスモードでは、RBIN設定ビットをセットする必要があります。
バイナリフォーマットでは、B3ZS/HDB3デコーダは有効にされ、復元されたデータは、復号されて、バイナリ値としてRDATピンに出力されます。コード違反は、RLCVピン上にフラグが立てられます。
さまざまな周辺部品とのインタフェースをサポートするために、RCLKの極性を反転することができます。データは通常、RCLKの立下りエッジで、RPOS/RDAT及びRNEG/RLCVピンに出力されます。RCLKの立上りエッジで、これらのピンにデータを出力するには、RCINVピンをハードウェアモードでハイにプルアップするか、またはRCINV設定ビットをCPUバスモードでセットする必要があります。
RCLK、RPOS/RDAT、及びRNEG/RLCVピンは、保護スイッチングと冗長LIUアプリケーションをサポートするため、トライステートにすることができます。このトライステート機能がサポートするシステム構成では、2つ以上のLIUがともにワイヤード論理和で接続され、システムプロセッサがその1つを選択するとアクティブになります。RCLK、RPOS/RDAT、及びRNEG/RLCVをトライステートにするには、RTSピンまたはRTS設定ビットをアクティブにします。図1は、ダラスセミコンダクタのフレーマDS3144とダラスセミコンダクタLIU DS3154のファンクションダイアグラムを示しています。
図1. フレーマ及びLIUのファンクションダイアグラム
最後に
フレーマとLIU間のインタフェースのハードウェア設計に関する詳細については、DS3144DKのデータシートを参照してください。これは、japan.maxim-ic.com/DS3144DKから入手可能です。
ダラスセミコンダクタのフレーマとLIU間のインタフェースやそれぞれの動作に関する質問については、電子メール()またはお電話(972-371-6555)にて、ダラスセミコンダクタテレコミュニケーションアプリケーションのサポートチームまで英語でお問い合せください。
| 関連製品 | |
APP 3111: Feb 09, 2006
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| DS3141 |
シングル/デュアル/トリプル/クワッドDS3/E3フレーマ |
フルデータシート
(PDF, 1.3MB)
|
無料
サンプル
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| DS31412 |
6/8/12チャネルDS3/E3フレーマ |
フルデータシート
(PDF, 952kB)
|
無料
サンプル
|
| DS3142 |
シングル/デュアル/トリプル/クワッドDS3/E3フレーマ |
フルデータシート
(PDF, 1.3MB)
|
無料
サンプル
|
| DS3143 |
シングル/デュアル/トリプル/クワッドDS3/E3フレーマ |
フルデータシート
(PDF, 1.3MB)
|
|
| DS3144 |
シングル/デュアル/トリプル/クワッドDS3/E3フレーマ |
フルデータシート
(PDF, 1.3MB)
|
無料
サンプル
|
| DS3146 |
6/8/12チャネルDS3/E3フレーマ |
フルデータシート
(PDF, 952kB)
|
|
| DS3148 |
6/8/12チャネルDS3/E3フレーマ |
フルデータシート
(PDF, 952kB)
|
無料
サンプル
|
| DS3151 |
シングル/デュアル/トリプル/クワッドDS3/E3/STS-1 LIU |
フルデータシート
(PDF, 696kB)
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無料
サンプル
|
| DS3152 |
シングル/デュアル/トリプル/クワッドDS3/E3/STS-1 LIU |
フルデータシート
(PDF, 696kB)
|
無料
サンプル
|
| DS3153 |
シングル/デュアル/トリプル/クワッドDS3/E3/STS-1 LIU |
フルデータシート
(PDF, 696kB)
|
無料
サンプル
|
| DS3154 |
シングル/デュアル/トリプル/クワッドDS3/E3/STS-1 LIU |
フルデータシート
(PDF, 696kB)
|
無料
サンプル
|
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