Suche IC fuer Modem Selbstbau

Hallo Mitleser und Mitleserinnen.

Ich suche ein geeignetes IC, um ein Modem nach V.21-Standard (max. 300 Baud) für analoge Telefonleitungen selbst zu bauen. Dabei ist die Funktion der Demodulation des Empfangssignals das Hauptproblem.

Dieses Modem wird in ein Gesamtsystem zum Anschluß eines Fernschreibers an "gewöhnliche" Telefonleitungen eingebunden. Das System ist die Nachfolge des TelexPhone-Projekts (siehe

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Warum will ich (bzw. wollen wir) das Modem selbst bauen:

  1. nur wenige käufliche Modem halten den Standard V.21 wirklich ein, da die meisten Modem nur 300 Baud können und nicht
50 Baud. Wir wollen aber die 50 Baud des Fernschreibers 1:1 bittransparent übertragen. Die Kompatibilität zu vorhandenen TelexPhone-Geräten soll auch gewährleistet sein.

  1. Die AT-Befehle lassen nur den Wahlvorgang zu, wenn die Rufnummer vollständig ist. Es ist nicht möglich, zuerst 1234 zu wählen, dann auf den Träger zu warten und nun doch noch die 5 nachzuwählen.

Mit dem neuen Gerät soll die Wahl nämlich durch die Wählscheibe des Telex-Gerätes bzw. Fernschaltgerätes erfolgen. Die Rufnummer ist dann vollständig, wenn der Träger des anderen Gerätes kommt oder ein Besetztzeichen erkannt wird.

  1. Das Gesamtsystem soll "ganzheitlich" sein, das heißt nicht aus einzelnen Komponenten "zusammengewürfelt" werden.

Bei der Recherche nach geeigneten Bausteinen bin ich nicht wirklich fündig geworden. Der "Dinosaurier" XR2211 wäre natürlich ein Ansatz der ist mir aber zu aufwendig in der äußeren Beschaltung und im Abgleich. Mitstreiter des Projekts favorisieren eine Demodulation des Empfangssignals mittels DSP auf einem FPGA (Spartan 3 oder so). Diese Lösung ist mir persönlich wiederum etwas zu "oversized".

Nun die Frage an Euch: Gibt es geeignete halbwegs vernünftig kaufbare Chips, die in das Anforderungsprofil passen und zwischen den oben genannten Extrem-Lösungen liegen?

Hier nochmal die Anforderungen:

- Demodulation und (ggf. verzichtbar) Modulation des Übertragungssignals auf der Telefonleitung. Frequenzen nach V.21-Standard, Bitrate zwischen 45 und 300 Bit / sekunde.

- wenn möglich Erkennung der Leitungskennzeichen (Frei, Besetzt, Ruf).

- wenn möglich Erzeugung der Wähltöne (DTMF).

- mit Hausmitteln zu Verarbeiten (kein BGA und möglichst kein zu feines SMD).

- vernünfitger Preis.

Das System wird einerseits kein Einzelstück und auch nicht tausendfach eingesetzt, aber eine kleine Serie soll es geben werden.

So, ich hoffe alle üblichen Fragen vorweg beantwortet zu haben, und freue mich auf Eure Anregungen.

Fred Sonnenrein

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Fred Sonnenrein
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Ein _kleiner_ DSP mit integriertem Flash/RAM und eingebautem A/D Wandler, z.B. TMS2407/TMS2812 macht das leicht, dann braucht es nur noch den externen D/A.

Ich hatte selber so auf dem TMS320C32 einmal einen Video/FAX Umsetzer entwickelt, der war schon aufwendiger, aber V.21 (wird dort benötigt) ist nur ein kleiner Teil des Fax-Jobs (T.4/T.30).

Bei der Menge an Features ganz klar: Kleiner DSP oder Controller _mit_Hardware_Multiplizierer_.

PLL-IC (NE567 & Co) usw. geht zwar, gibt aber ein Hardware-Grab, das ist nicht wirklich toll für die Serie.

Gruß Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

Klug erkannt. Es gibt aber zwei Fälle: halbduplex und vollduplex. In letzterem ist Modem-IC oder ein DSP nötig. In ersterem kann schon ein flotter 8 Bit Controller reichen. Gutes Bandsplitfilter ist dann nicht so zwingend nötig.

Allgemeine Heiterkeit.

Auch V21 hatte verschiedene Revisionen, die mit 300 Baud ist eben die aktuelle. Ist oft ohnehin nur für höher integrierte Modem-ICs d.h. solche mit UART ein Problem.

Die Auswertung der Hörtöne ist ein Job für 8 Bit Controller. Typische Hörton-ICs ( abgesehen von CML ) mache dafür nur ein Bandpaßfilter. Diese newsgroup mit Stichwort "Hörtone" googlen.

Kann man per 6 Bit D/A ( R2R-Netzwerk ) mit Controller trivial selber machen.

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Heft 5 ( kostenpflichtig ).

Seeehr analog und abgleichverdächtig.

Bei Reichelt nicht. Auch nicht in den 80ern als die ICs in Produktion waren.

XR14412 kriegt man bei ebay.com aus Bulgarien billig :

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Der benötigt aber externe RC-Filter und eventuell macht er bei anderen als 300 Baud Probleme, das Datenblatt ist etwas vage. Kann ich scannen falls nicht im www.

Diverse Hersteller haben ehedem V21 gemacht:

Motorola MC145445 Modem "0 - 300 Baud V21, BELL 103" benötigt vorne MC14551 band-split-filter in SC-Technik für V21

MC145442 Modem V21 alles intus. Aber unklar ob der 0 - 300 oder nur 300 macht. ( da habe ich 1 Muster, könnte man also testen )

SSI

73K221 "0-300 Baud FSK V21 , 600 Baud V22" ( da habe ich 4 Muster ) 73K222 dito und zusätzlich BELL212A

TI hatte auch einiges, müsste ich aber erst Datenbuch suchen.

Da ist eben die Frage ob man ausreichende Menge beim obsoleten-Händler en bloc abnimmt.

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z.B. hat $300 minimum order plus Zoll usw.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Hallo Fred,

Oliver's DSP waere schon beinahe Overkill, das geht auch mit uC. Siehe Dir einmal diese TI Application Note an, wo die Implementation eines

300bd V.21 Modems in einem einfachen MSP430 beschrieben ist:

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Meist kann man dabei fast den ganzen Code schlicht uebernehmen, muss nur noch den Anschluss des Telex und eventuell anderer Peripherie selbst schreiben. Und natuerlich immer daran denken, dass die Empfangsspule eines Siemens, Lorentz und anderer Maschinen ordentlich Transienten produziert.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Fred Sonnenrein schrieb:

Ich habe neulich mal ein bisschen mit Cypress PSoCs gebastelt. Wimre gibt es da eine Appnote, die ein Modem beschreibt.

CU Christian

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Christian Zietz  -  CHZ-Soft  -  czietz (at) gmx.net
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Christian Zietz

Ob Overkill oder nicht spielt eigentlich keine Rolle.

Der DSP hat in der Anwendung zwei Vorteile: a) Er kostet auch nicht wirklich mehr als ein Controller b) Man tut sich _unglaublich_ viel leichter bei der Entwicklung, weil man den Assembler auf das Allernötigste beschränken kann.

Manche Leute denken gerne: "Oh, da muss ich jetzt den billigsten Controller nehmen, der es gerade noch kann."

Aber lass uns doch mal rechnen: Gewünscht war mittlere Serie, ich sag' mal 500 Stück.

Lass die DSP Lösung 5 Euro teurer sein, wenn überhaupt (*).

Also: 500 x 5 Euro = 2500 Euro.

Dafür hat der DSP z.B. einen schön vektorisierenden C-Compiler, der Filter ist eine simple for-Loop.

Bei der Controllerlösung frickelt der Entwickler jedenfalls eine Woche länger, viel Assembler, mögliche Timing- Probleme, Themen a'la ich bräuchte _jetzt_ Rechenleistung, hab' sie aber erst _dann_, also zusätzliche Buffer programmieren, testen usw.

5 Tage a' 1000 Euro = 5000 Euro.

Die Differenz gibt locker die DSP Tools her (z.B. bei TI ca.

500 Euro, plus 1000 für den Emulator, wenn man möchte) und läßt immer noch Platz für ein gutes Essen, für das man dann vorallem _Zeit_ hat.

Ich kann wirklich nur raten, Controller in der heutigen Zeit nicht unterzudimensionieren, Rechenleistung ist günstig zu haben, Neuentwicklungen wegen zuviel Sparsamkeit am Controller kosten viel Geld.

IMO gibt es einen speziellen Markt für den MSP430, für den er gebaut wurde und in dem er optimal funktioniert, viel besser als jeder DSP:

=> Anwendungen mit extrem niedrigem Stromverbrauch.

Hier ist das eher kein Thema.

Gruß Oliver

P.s.: (*) Die kleinen 28K DSPs von TI werden teilweise für extrem kleines Geld verdidscht, sogar günstiger als die 240x, obwohl sie z.B. _deutlich_ mehr Speicher haben oder auch eine extrem hochauflösende HRPWM, mit der man sich in _dieser_ Anwendung locker den D/A Wandler sparen kann, die HRPWM ist bei 1 MHz PWM Out für 12 Bit Auflösung gut. Schon wieder ein IC weg, bleibt nur der DSP als echte Single Chip Lösung. Offenbar möchte TI die Kunden dezent auf die neue Technologie pushen.

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

Hallo Oliver,

Kannst Du bei uC heute auch in C machen. Bei 16-bit ALU und ueber 10MHz Takt kann man sich dabei noch genuesslich strecken und dehnen. Ich weiss nicht mehr, ob die TI App Note den beigelegten Code in Assembler hatte oder nicht, aber eigentlich hatten eher die alten App Notes Assembler dabei. Falls nicht, kann man sich mal kurz durch hunderte von Code Examples in C pfluegen, da findet sich meist was nuetzliches.

Ich brauchte mal schnell eine Lichtbake so wie bei Flugzeugen, auf und abschwellend. PWM, wegen der Batterie. In einer halben Stunde lief das Dingen. Ok, ich hatte den internen Timer benutzt, was manche als Perlen vor die Saeue ansehen wuerden.

Ok, dann muessen wir aber deutlich weiter gehen. Man nehme einen Cypress PSoC, dann die Software PSoC Express, etwas Bunti-Bildi-Klicki, feddich. Im Cypress Seminar hatten wir innerhalb von zwei Stunden mehrere sehr unterschiedliche Applikationen voll am laufen. Digitalmeter mit USB Link und so weiter, nicht allzu trivial fuer so eine kurze Zeitspanne.

A Brez'n und a Weiza taete mir vollauf genuegen ;-)

Nicht bei langem Batteriebetrieb. Da kannst Du (bisher) so gut wie alle DSP vergessen.

But it's good enough. Man uebernimmt den Kram, klemmt an, funzt. Du kannst sogar die Header Boards im Dreierpack fuer $10 (das ist der Preis fuer alle drei) bei TI beziehen. Programmieren, in Standard Pin Header stecken, Deckel zu. Dieser Dreipacks enthalten den F2012, der einen ADC an Board hat. Spart man sich den also auch noch.

Tja, dazu muessen sie aber die ganz jungen Bastler an Board bekommen. Und die haben keine $500 fuer den Compiler. Daher nehmen die gleich den uC, wo diese Kosten entfallen.

Ich hatte die DSP bisher meist umschifft, weil bei mir die entsprechenden Applikationen fast alle batteriebetrieben und ohne Ausschalter sind. Allerdings muss ich der Ehrlichkeit halber sagen, dass ich auch die uC so gut wie nie dafuer benutze, weil zu teuer. Selbst fuer 50 Cents kann ich 20-30 SMT aufs Board nageln. TI muss mit dem F2001 auf unter 30c und mit dem F2012 auf 50c oder so, sonst wird dat nuescht.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
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Joerg

Sehr cool - daheim steht noch ein richtiger, echter Fernschreiber unter'm Bett! Das will ich haben!

Ralph.

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Die Ti-Entwicklerumgebung ist sehr fein. Und einen Emulator gibts ab

200-250 EUR, ich habe für privat den Wintech, ist ein 510-clone, tut sehr gut, und stabiler als der um ein Vielfaches teurere Blackhawk in der Firma, dessen Treiber abkackt und ggf. den ganzen Komposter mit runterzieht, wenn man das target absteckt oder resettet, ohne zuvor alt-c zu drücken :(

ACK.

Ralph.

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Bei Ti gibt es eine Demo, die meines Wissens voll funktionsfähig und auf 120 Tage limitiert ist. Bekommt man einfach so als CD zugesandt, ganz kostenlos.

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Vor Jahrzehnten wurden solche Baudot-Fernschreiber für Amateurfungkzwecke verwendet. Aus der Zeit dürfte es diverse Bauanleitungen für RTTY-Modems geben, die damals in Verbindung mit Kurzwellenfunkgeräten verwendet wurden. Für eine halbwegs brauchbare Verbindung über eine Telefonleitung dürften die einfachsten Modemschaltungen ausreichen. Wobei sich der Sinn einer solchen Steinzeitschaltung für mich nicht erschließt. ;-)

Ich erinnere mich dunkel an Schaltungen mit nem NE567 oder Schaltungen mit einfachen Hoch-Tiefpass Kombinationen. Bei letzterem wurde einfach ein aktiver Hochpass und ein aktiver Tiefpass mit dem Eingangssignal gespeist. Die Ausgangsspannungen der Filter wurden gleichgerichtet und mit einem Komparator verglichen. Je nachdem, ob das Ausgangssignal des Hochpasses stäker war, als das des Tiefpasses gab es ein Low- oder High-Signal.

Gruß

Stefan DF9BI

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Stefan Brröring

Oliver Bartels schrieb:

Hallo,

da gibt es immer noch viele die es als Kunst ansehen alles in Assembler zu machen weil man da ja die Hardware optimal ausnützen könne und der Code soviel schneller wäre. Wenn man bei Unix sich nicht von Anfang an darauf beschränkt hätte nur das allernötigste in Assembler zu machen wäre aus Unix und Linux und der Portierung auf viel unterschiedliche Architekturen wohl nie etwas geworden.

Bye

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Uwe Hercksen

Nochmal ins Datenblatt geschaut: nicht empfehlenswert. Das Eingangssignal wird nach selber zu bauendem Bandpaß per Kop in 1 Bit gewandelt und geht dann erst ins IC.

TMS99534A-1 0 - 300 Baud V21

In SC-Technik aber anders als SSI benötigt es auch noch 12V.

Das Bandsplit-Filter V21 von Reticon wäre gewesen: RM5631

MfG JRD

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Rafael Deliano

Fred Sonnenrein schrieb:

Das stimmt so nicht. Du kannst den ATD-Befehl mit ";" enden lassen und später weiter wählen. Du kannst mit "W" auf einen Wahlton warten...

Gruß Gunther

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Gunther Mannigel

mspgcc heisst das Thema, ganz für lau.

Marte

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Marte Schwarz

Für die DSPs? Wohl nicht, ein freies Pendant zum CC-Studio-Compiler gibts da wohl nicht.

Gruß Henning

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Henning Paul

Für die Analog Devices Blackfin DSP gibt es ein ucLinux inkl. kompletter Toolchain.

Allerdings ist dann bei den meisten derer Flash und A/D extern, dafür sind sie sehr schnell.

Thema beim Blackfin: Der gcc vektorisiert leider nicht so gut wie der AD hauseigene VisualDSP++ Compiler und letzterer ist leider _sehr_ teuer.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

Hat man sich aber nicht. Im Gegenteil: Die erste Version von UNIX wurde komplett in Assembler für die PDP geschrieben. Erst ein paar Jahre später wurde das ganze System noch einmal in C neu geschrieben.

Linux entstand Dekaden (!) später. Das war in C geschrieben, aber in keiner Weise von Anfang auf Portabilität ausgelegt. Auf den Trichter kam man erst Jahre später und mußte dafür jede Menge alten i386-only-Code entsorgen.

ciao, Joseph

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Joseph Terner

Hallo Oliver,

Genau das ist es, was nachher etliches an DSP Umsatz kostet. Die frischgebackenen Ingenieure kennen sie gar nicht. Warum liefern sie nicht wie bei MSP430 eine kostenlose Version aus, die auf eine compilierte Groesse beschraenkt ist, die fuer uns alte Hasen nicht reichen wuerde?

Ralph: Eine zeitlimitierte Ausgabe bringt so gut wie nichts. Niemand legt sich ein neues Hobby zu, bei dem nach 120 Tagen alles wieder eingestampft werden muss.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
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Joerg

Das ist aber immer das Problem. Man kann da akademisch rangehen, sich tot diskutieren und viel Top-Down-Design machen. Dafür dauert es lange und es geht erstmal gar nichts, von üblen Überraschungen zur Laufzeit ganz abgesehen. Wenn man Bottom-Up rumfrickelt und sich von einem Prototyp zum nächsten hangelt, läuft viel schneller was, man merkt Showstopper früher, aber es geht erst nach vielen Iterationen richtig/vollständig.

Es kommt ganz auf das zu lösende Problem an, welche Methode man am besten benutzt. Meistens ist es bei "Industrieprojekten" wohl die falsche, bei Linux war's aber IMO über alles gesehen richtig.

--
         Georg Acher, acher@in.tum.de
         http://www.lrr.in.tum.de/~acher
         "Oh no, not again !" The bowl of petunias
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Georg Acher

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