Переделка внутренних Courier V.Everything для работы без ISA
Часть 1. Теория
Если сравнить внутренний и внешний Courier V.Everything, в глаза сразу бросается идентичность этих моделей - тот же процессор, тот же ASIC NEC. Светодиоды, кнопка и регулятор звука во внимание не берутся - это не принципиальные различия. Есть только два существенных отличия этих моделей друг от друга: первое - это способ "общения" (интерфейс) с компьютером, а второе - питание электроники модема.
Начнем с интерфейса компьютер-модем. Модемы Courier V.Everything для связи с компьютером используют последовательный интерфейс, контролируемый процессором-супервизором модема (далее CPU или i186) и микросхемой NEC 1-016-905 - заказной БИС (далее NEC).
Во внешних моделях сигналы последовательного интерфейса проходят через буферы RS232, основная задача которых преобразование уровней сигналов TTL <-> RS232. После буферов RS232 сигналы проходят через 25-контактный разьем, который соединяется с COM-портом компьютера. COM-порт состоит из буферов RS232, выполняющих ту же, что и в модеме функцию, и соединенным с ними UART. UART расшифровывается как "универсальный асинхронный приемопередатчик". Проще говоря, UART - это "контроллер COM-порта". Буфера и UART могут быть объединены в одном кристалле, но это не суть важно. Важно то, что UART компьютера занимает те же ресурсы, что и UART внутреннего модема. То есть, если говорить очень грубо, UART компьютера "сидит" на ISA. Даже в тех материнских платах, где ISA нет :) Ниже приведена блок-схема, наглядно иллюстрирующая сказанное.
Блок-схема связи внешнего модема с компьютером
Во внутренних моделях курьеров все проще. UART находится на плате модема и соединяется с шиной ISA с одной стороны и с NEC и CPU модема - с другой. Причем в этом случае сигналы последовательного интерфейса как UART так и модема будут иметь уровни TTL, что не требует никаких согласующих элементов между ними (буферов RS232).
Блок-схема связи внутреннего модема с компьютером
Сравнивая две блок-схемы, приведенные выше, легко понять, что заменив во внутреннем модеме UART на буфера RS232 + разьем мы получим интерфейс внешнего модема.
Этот интерфейс не требует наличия ISA, но нуждается во внешнем COM-порте, каковым может служить COM-порт на материнской плате. Перейдем от блок-схем к реальным схемам. Для начала ознакомимся со схемой интерфейса RS232 во внешних модемах Courier V.Everything:
Схема интерфейса RS232 во внешних модемах
Некоторые пояснения к схеме. Эта схема внешнего модема с частотой 20.16МГц. Для внешних модемов с частотой 25МГц все то же самое, только каждая цепь буферов имеет RC-цепочку, видимо, для более стабильной работы на скорости порта 230к. Поскольку PC с такими скоростными портами не распространены, да и нормальные прошивки не поддерживают такие скорости, я не стал вводить RC-цепочки в эту схему. Кроме того, последовательные порты в PC не поддерживают синхронный режим обмена (как и внутренние курьеры), поэтому для нас наличие цепей SYNC RX TIMING, SYNC TX TIMING, SYNC TX TIMING EXT и SPEED INDICATE не актуально. Некоторые сигналы, идущие на NEC, идут и на CPU. Конденсаторы в цепях питания - 10мк х 16v и 0.1мк. Диоды - самые обычные, аналог КД521. Ниже приведена схема соединения чипов UART и NEC для внутренних модемов. Нумерация ножек UART в скобках приведена для чипа 16PNP550, без скобок - для 16C550:
Схема интерфейса RS232 во внутренних модемах
Из схемы видно, что сигналы, отвечающие за работу в синхронном режиме, не соединяются с чипом UART. Они "заглушены" на плате модема и не используются в работе. Имея перед глазами обе схемы, способ переделки внутреннего модема во "внешний" более чем очевиден и не требует особого осмысления в части, касающейся электроники. Стоит лишь продумать способ запитывания "буферной" схемы и модема, а также способ размещения модема и платы с буферами RS232. Разберемся с питанием. Тут есть два варианта - либо делать самостоятельный источник питания (как во внешнем модеме) либо брать питание от БП компьютера. В первом случае прийдется делать достаточно мощный блок питания, способный выдавать три напряжения: +5v, +12v и -12v.
Отделаться простыми 78xx (КРЕН) не получится. По крайней мере 7805 не вытягивает нагрузку - раскаляется даже с нехилым радиатором когда модем ничего не делает. Можно, конечно, сделать импульсный источник, но у меня не было желания с этим возиться. Если Вы сделаете такой источник и опробуете его в работе, напишите мне - Ваш опыт будет ценен многим. При наличии собственного источника питания модем становится полностью независимым от компьютера. В этом случае можно собрать интерфейсные цепи и схему питания на одной плате, которая бы имела ножевой разьем под ISA и соединить ее с модемом с помощью переходника с ISA-разьемами, сделанного из старой материнской платы:
Так можно сделать из внутреннего внешний модем
Идея, конечно, хорошая, но при ее реализации возникнет множество мелких проблем - как сделать корпус, как обеспечить жесткость конструкции, как добиться нормального теплового режима и защитится от помех от источника питания и т.п. Короче, есть поле для деятельности, дерзайте. Только помните - источник питания должен быть гальванически развязан с сетью 220v (класс 2). Многих лишних проблем можно избежать, если отказаться от затеи вынести переделываемый модем за пределы компьютера. В этом случае лучше всего взять питание с разьема PCI, благо таких слотов в матерях теперь много :) На мой взгляд, логично было бы, чтобы переходник, который вставляется в слот PCI, нес также на себе интерфейсные цепи последовательного порта вместе с разьемом RS232, а так же служил бы несущей конструкцией для модема, для чего переходник необходимо оснастить разьемом ISA, таким, как на материнских платах. Рисунок, приведенный ниже, иллюстрирует эту идею:
Подключение модема через переходник на PCI
Из рисунка также видно, что телефонные разьемы модема подключены к телефонным разьемам переходника. Разьемы на переходнике введены для удобства эксплуатации создаваемой конструкции. У данной конструкции есть один недостаток - будучи установленной в компьютер, она занимает не только тот слот PCI, в который вставляется плата переходника, но и часть пространства слота PCI, расположенного над ней.
Это связано с тем, что элементы на платах ISA и PCI расположены на разных сторонах относительно слотового разьема. Однако, на практике, если это жизненно необходимо (например, когда не хватает PCI слотов), удается разместить в "ущемленном" слоте какое-нибудь низкопрофильное устройство типа саунд-карты или сетевухи. В остальном конструкция позволяет добиться желаемого результата "малой кровью". В заключении теоретической части давайте рассмотрим, что мы приобретаем, и что теряем при переделке внутренних курьеров для работы внутри компьютера с PCI и внешним COM-портом? Приобретаем мы, ясное дело, собственно работу модема :) После переделки можно спокойно работать с модемом до следующего припадка мудрецов из intel - до исчезновения из компьютера COM-портов (после чего купить переходник USB-COM и работать дальше - до исчезновения диалапа, факсов и телефонов вообще). Теряем же мы свободный доступ к DIP-переключателям модема - после переделки прийдется вскрывать корпус компьютера для изменения установки DIP-переключателей. В список "потерь" можно также включить COM-порт на материнской плате, который теперь будет занят модемом. Однако, я думаю, что это не существенные потери - DIP-переключателями пользуются очень редко, а один свободный COM-порт - это и так много :) Кстати говоря, после переделки мы НЕ приобретаем возможность работы порта в синхронном режиме, которая возможна для внешник курьеров. Ее можно реализовать, но кому она нужна?
