Konzeption und Entwicklung des Kiss Chip: eines Converters zwischen RS 232 und Packet Radio

URN urn:nbn:de:gbv:18-228-7-642
URL
Dokumentart: Studienarbeit
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 1993
Publikationsdatum:
SWD-Schlagwörter: Technische Informatik
Freie Schlagwörter (Deutsch): Radio, Funk
Freie Schlagwörter (Englisch): radio, cb
DDC-Sachgruppe: Informatik
BK - Klassifikation: 54.21 , 54.80

Kurzfassung auf Deutsch:

Eine weltweit stetig wachsende Zahl von Amateurfunkern benutzt ihr Funkgerät nicht mehr nur zur Übertragung von Sprache, sondern auch zur Übertragung digitaler Daten. Damiteröffnen sich dem Funker neue Möglichkeiten, wie die Versendung von Electronic Mail über Mailboxen, schneller Programm- und Datenaustausch oder Bezug von Shareware. Erlaubt ist allerdings nur der Austausch von Programmen und Daten mit Amateurfunk-Bezug. Seit Anfang der achtziger Jahre hat sich ein Standard für digitale Übertragung auf der Funk-strecke, das sogenannte Packet Radio, und ein Standard für den Datenaustausch zwischen Computer und Funkgerät durchgesetzt. Der Packet Radio-Standard ermöglicht über von Amateurfunkern bereitgestellte Vermittlungsstationen (sog. Repeater) einen Datenaustausch über Entfernungen, die die Reichweite eines Funkgerätes überschreiten (s. Abb. E1). Da ein Heimcomputer (PC) nicht direkt an ein für Sprachübertragung ausgelegtes Funkgerät angeschlossen werden kann, muss zwischen Rechner und Funkgerät ein Modem (Modulator / Demodulator) angeschlossen werden, wie es auch zur Übertragung von Daten über herkömmliche Telefonleitungen verwendet wird. Alle Teilnehmer, die die Dienste eines zentralen Repeaters in Anspruch nehmen wollen, müssen auf der Frequenz dieses Repeaters senden. Dies bedingt, dass immer nur einer dieser Teilnehmer zur Zeit senden darf. Hier wird eine auf das Funkgerät zugeschnittene Zugriffssteuerung notwendig. Des weiteren wurde in der Packet Radio-Spezifikation eine Übertragung mit NRZI-codierten HDLC-Daten festgelegt. (Diese Begriffe werden später erklärt.) Zur Realisierung der Zugriffssteuerung und der HDLC-Codierung wird zwischen PC und Modem ein kleiner Einplatinenrechner, der sogenannte Terminal Node Controller (TNC) geschaltet. Solche TNCs waren ursprünglich so konzipiert, dass sie ausserdem die Ansteuerung eines ASCII-Terminals übernehmen können. Diese Funktion wird jedoch bei Verwendungeines Computers als Datenendstation überflüssig. Zum Datenaustausch zwischen Computer und Einplatinenrechner wird das sogenannte KISS-Protokoll (Keep It Simple, Stupid) verwendet. Der im Rahmen dieser Studienarbeit zu konzipierende KISS-Chip (im Folgenden kurz als Chipbezeichnet) soll diese Einplatinenrechner ersetzen. Da eine Mikroprozessorschaltung, wie sie zur Zeit auf den Einplatinenrechnern verwendet wird, aus den Hauptkomponenten CPU, ROM, RAM und Peripherieschaltkreisen sowie weiteren Hilfsbausteinen besteht, ist der Implementationsaufwand beträchtlich. Der KISS-Chip kann diesen Aufwand auf insgesamt zwei integrierte Schaltkreise (KISS-Chipund Schnittstellentreiber) reduzieren. Bei dieser Implementation bleibt die einfache Ansteuerung über eine Standardschnittstelle (RS 232) erhalten, über die praktisch jeder Rechner verfügt. Aufgrund der Kompatibilität kann mit bereits bestehenden Softwarepaketen weitergearbeitetwerden, soweit diese bereits KISS-Betrieb unterstützen. Bei anderen Softwarepaketen muss nur der Hardware-Ansteuerungstreiber dahingehend verändert werden. Da der Chip schneller arbeitet als ein TNC, ist ein Übergang zu deutlich höheren Baudraten möglich. Das Ziel der Studienarbeit ist, das Verhalten des Chips durch ein hardwarenahes TURBO PASCAL-Programm zu simulieren. Anhand dieses Programmes soll dann eine Umsetzung in ein Semi-Custom-IC möglich sein.

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