home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1993 / Internet Info CD-ROM (Walnut Creek) (1993).iso / networking / cisco / hssi.not < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-08-07  |  25.6 KB  |  681 lines

  1.  
  2.  
  3. +----------------------------------------------------------------------------+
  4. |                                         |
  5. |             HSSI:                                 |
  6. |                                         |
  7. |        High  Speed  Serial  Interface                   |
  8. |                                         |
  9. |        Design  Specification                             |
  10. |                                         |
  11. +----------------------------------------------------------------------------+
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.         Date:  March 16, 1990
  20.  
  21.  
  22.         Revision:   2.11
  23.  
  24.  
  25.         First Revision:    October 1989
  26.         Addendum Issue #1: January 1991
  27.  
  28.          File:  HSSI.NOT
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  
  42.      Copyright (c) 1990 by cisco Systems, Inc and T3plus Networking, Inc.
  43.  
  44.  
  45.                     - ii -
  46. NOTICE:
  47. =======
  48.  
  49. cisco Systems, Incorporated and T3plus Networking, Incorporated make no
  50. representation in respect to and does not warrant any of the information in
  51. the Specification, but furnishes such in good faith and to the best of its
  52. knowledge and ability.  Without restricting the generality of the
  53. foregoing, cisco Systems and T3plus Networking make no representations or
  54. warranties as to fitness for a particular purpose, or as to whether or not
  55. the use of the information in the Specification may infringe any patent or
  56. other rights of any person.  The recipient waives any claims it may have
  57. against cisco Systems or T3plus Networking in respect of any use which the
  58. recipient makes of the information or products derived therefrom.
  59.  
  60. Permission is granted to reproduce and distribute this specification
  61. provided:
  62.  
  63.     1. cisco Systems, Inc. and T3plus Networking, Inc. names appear
  64.        as authors,
  65.     2. a copy of this notice appears on all copies,
  66.     3. the contents of this document are not altered or modified.
  67.  
  68. The contents of this document may not be altered or modified without the
  69. express written permission of cisco Systems and T3plus Networking.  It is
  70. intended that this document will serve as a high speed serial interface
  71. Specification and evolve into an industry standard.  With this intent, it
  72. is expected that this Specification may be revised in the future to reflect
  73. additional requirements or adherence to domestic or international standards
  74. as they evolve.  cisco Systems and T3plus Networking reserve the right to
  75. alter or modify this Specification or the equipment it relates to at any
  76. time without notice and without liability.
  77.  
  78.  
  79.  
  80. Joint Authors:
  81. ==============
  82.  
  83.         John T. Chapman        
  84.         cisco Systems, Inc.         jchapman@cisco.com
  85.         1525 O'Brien Drive            TEL: (415) 688-7651     
  86.         Menlo Park, Ca 94025        FAX: (415) 688-8282
  87.  
  88.          Mitri Halabi
  89.          T3plus Networking, Inc.        mitri@t3plus.com
  90.          2840 San Tomas Expressway     TEL: (408) 727-4545
  91.          Santa Clara, Ca, 95051        FAX: (408) 727-5151
  92.  
  93.  
  94. To receive updated copies of this specification, it is advisable to 
  95. request that you are added to the HSSI Specification mailing list of
  96. either cisco Systems or T3plus Networking.
  97.  
  98. HSSI Addendum Issue 1                    January 23, 1991
  99. ========================================================================
  100.  
  101. This is a set 3 addendums to the HSSI specification to document
  102. additions and clarifications to the HSSI specification since the 2.11
  103. release, and to enhance the operating and diagnostic capabilities for
  104. the DCE/DSU's.
  105.  
  106.  
  107. Addendum #1:
  108.  
  109. Delete all references to "clock must be maintained for n cycles after
  110. the last valid data".  This is consistent with HSSI being a layer 1
  111. specification, and therefore having no knowledge of data validity.
  112.  
  113. Replace with the following phrasing:
  114.  
  115. "To facilitate various bit/byte/frame DCE multiplexor implementations,
  116. the clock may be gapped to allow the deletion of framing pulses and to
  117. allow bandwidth limiting of the HSSI.
  118.  
  119. The maximum gapping interval is not specified.  However, the clock
  120. sources ST and RT are expected to be generally continuous when both TA
  121. and CA are asserted.  A gapping interval is measured as the amount of
  122. time between two consecutive clock edges of the same slope.
  123.  
  124. The instantaneous data transfer rate must never exceed 52 Mbps."
  125.  
  126.  
  127. Addendum #2:
  128.  
  129. 1.5 kohm resistors are to be used instead of 10 kohm resistor for
  130. pullup and pull down functions on all receivers.  This allows the
  131. proper 150 mvolts minimum to be developed across the 110 ohms
  132. terminating resistors.
  133.  
  134.  
  135. Addendum #3:
  136.  
  137. An optional signal, LC, has been added from the DCE to the DTE on the
  138. reserved signal pair pins 5 (+) & 30 (-).  LC is a loopback request
  139. signal from the DCE to DTE, to request that the DTE provide a loopback
  140. path to the DCE.  More specifically, the DTE would set TT=RT and
  141. SD=RD.  ST would not be used, and could not be relied upon as a valid
  142. clock source under these circumstances.
  143.  
  144. This would then allow the DCE/DSU network management diagnostics to
  145. test the DCE/DTE interface independent of the DTE.  This follows the
  146. HSSI philosophy that both the DCE and the DTE are intelligent
  147. independent peers, and that the DCE is capable of and responsible for
  148. maintaining its own data communications channel.
  149.  
  150. In the event that both the DTE and DCE asserted loopback requests, the
  151. DTE will be given preference.  
  152.  
  153.                     - 1 -
  154.  
  155. 1.0 Intended Usage:
  156. ===================
  157.  
  158. This document specifies the physical layer interface that exists between a
  159. DTE such as a high speed router or similar data device and a DCE such as a
  160. DS3 (44.736 Mbps) or SONET STS-1 (51.84 Mbps) DSU.  Future extensions to
  161. this specification may include support for rates up to SONET STS-3 (155.52
  162. Mbps).
  163.  
  164.  
  165. 1.1 Document Organization
  166. =========================
  167.  
  168. Section 1 introduces HSSI and relates it to other specifications.  Section
  169. 2 contains a list of the terms and definitions used in this specification.
  170. Section 3 defines the electrical specifications, including signal names,
  171. definitions, characteristics, operation, and timing.  Section 4 describes
  172. the physical properties including connector types, cable types, and pin
  173. assignments.  Appendix A graphically relates timing relationships.
  174. Appendix B graphically defines polarity conventions.  Appendix C has a
  175. detailed analysis of ECL noise immunity.
  176.  
  177.  
  178. 1.2 Comparison to Existing Standards:
  179. =====================================
  180.  
  181. With respect to the ANSI/EIA series of standards, EIA-232-D, EIA-422-A,
  182. EIA-423-A, EIA-449, and EIA-530, this specification is distinct in that
  183. it:
  184.  
  185.     o  supports serial bit rates up to 52 Mbps
  186.     o  uses emitter coupled logic (ECL) transmission levels
  187.     o  allows the timing signals to be gapped, i.e., discontinuous
  188.     o  uses a simplified control signal protocol
  189.     o  uses a more detailed loopback signal protocol
  190.     o  uses a different connector
  191.  
  192.  
  193.                     - 2 -    
  194.             
  195. 2.0 Terms and Definitions:
  196. ==========================
  197.  
  198. This specification adheres to the following definitions:
  199.  
  200. Analog Loopback:  A loopback in either direction that is associated with the
  201.     line side of a DCE.
  202.  
  203. Assertion:  The (+side) of a given signal will be at potential Voh while the 
  204.     (-side)    of the same signal will be at potential Vol.  (ref: section 
  205.     3.2 and Appendix B)
  206.  
  207. Deassertion:  The (+side) of a given signal will be at potential Vol while the
  208.     (-side) of the same signal will be at potential Voh.
  209.  
  210. Data Communications Channel:  The transmission media and intervening equipment
  211.     involved in the transfer of information between DCEs.  In this 
  212.     specification, the data communications channel is assumed to be full 
  213.     duplex.
  214.  
  215. DCE:    Data Communications Equipment.  The devices and connections of a 
  216.         communications network which connect the data communications channel 
  217.     with the end device (DTE).  This will be used to describe the CSU/DSU.
  218.  
  219. Digital Loopback:  A loopback in either direction that is associated with
  220.     the DTE port of a DCE.
  221.  
  222. DS3:    Digital Signal level 3.  Also known as T3.  Equivalent in bandwidth
  223.         to 28 T1's.  The bit rate is 44.736 Mbps.
  224.  
  225. DSU:    Data Service Unit.  Provides a DTE with access to digital telecommun-
  226.     ications facilitites.
  227.  
  228. DTE:    Data Terminal Equipment.  The part of a data station that serves as a 
  229.         data source, destination, or both and that provides for the data 
  230.         communications control function according to protocols.  This will be 
  231.         used to describe a router or similar device.
  232.  
  233. Gapped Clock:  A clock stream at a nominal bit rate which may be missing clock
  234.     pulses at arbitrary intervals for arbitrary lengths of time.
  235.  
  236. OC-N:   The optical signal that results from an optical conversion of an STS-N
  237.         signal.
  238.  
  239. SONET:     Synchronous Optical NETwork.  An ANSI/CCITT standard for standardizing
  240.     the use of optical communication systems.
  241.  
  242. STS-N:     Synchronous Transport Signal level n, where n = 1,3,9,12,18,24,36,48.
  243.     STS-1 is the basic logical building block signal for SONET with a
  244.     rate of 51.84 Mbps.  STS-N are obtained by byte interleaving N STS-1
  245.     signals together with a rate of N times 51.84 Mbps. 
  246.                     - 3 -    
  247.  
  248. 3.0 Electrical Specification:
  249. =============================
  250.  
  251. 3.1 Signal Definitions:
  252. -----------------------
  253.  
  254.               +-------+                  +-------+
  255.               |       |<------ RT -------|       |
  256.               |       |<------ RD -------|       |
  257.               |       |                  |       |  
  258.               |       |<------ ST -------|       |
  259.               |       |------- TT ------>|       |
  260.               |       |------- SD ------>|       |
  261.               |  DTE  |                  |  DCE  |  
  262.               |       |------- TA ------>|       |
  263.                |       |<------ CA -------|       |
  264.               |       |------- LA ------>|       |  
  265.               |       |------- LB ------>|       |  
  266.               |       |                  |       |  
  267.               |       |------- SG -------|       |  
  268.               |       X------- SH -------X       |  
  269.               +-------+                  +-------+
  270.  
  271.  
  272. RT:    Receive Timing                     Direction:  from DCE
  273.  
  274.     RT is a gapped clock with a maximum bit rate of 52 Mbps, and provides
  275.     receive signal element timing information for RD.
  276.  
  277. RD:    Receive Data                     Direction:  from DCE
  278.     
  279.     The data signals generated by the DCE, in response to data channel 
  280.     line signals received from a remote data station, are transferred on 
  281.     this circuit to the DTE.  RD is synchronous with RT.
  282.  
  283. ST:    Send Timing                     Direction:  from DCE
  284.  
  285.     ST is a gapped clock with a maximum bit rate of 52 Mbps, and provides 
  286.     transmit signal element timing information to the DTE.
  287.  
  288. TT:     Terminal Timing                 Direction:  to DCE
  289.  
  290.     TT provides transmit signal element timing information to the DCE. 
  291.     TT is the ST signal echoed back to the DCE by the DTE.  TT should be 
  292.     buffered by the DTE only, and not gated with any other signal.
  293.  
  294. SD:    Send Data                     Direction:  to DCE
  295.  
  296.     The data signals originated by the DTE, to be transmitted via the data
  297.     channel to a far end data station.  SD is synchronous with TT.
  298.  
  299.                     - 4 -    
  300.  
  301. TA:    data Terminal equipment Available        Direction:  to DCE
  302.  
  303.     TA will be asserted by the DTE, independently of CA, when the DTE is 
  304.     prepared to both send and receive data to and from the DCE.  Data 
  305.     transmission should not    commence until CA has also been asserted by 
  306.     the DCE.
  307.  
  308.     If the data communications channel requires a keep alive data 
  309.     pattern when the DTE is disconnected, then the DCE shall supply this
  310.     pattern while TA is deasserted.
  311.  
  312. CA:    data Communications equipment Available      Direction:  from DCE
  313.  
  314.     CA will be asserted by the DCE, independently of TA, when the DCE is 
  315.     prepared to both send and receive data to and from the DTE.  This
  316.     indicates that the DCE has obtained a valid data communications 
  317.     channel.  Data transmission should not commence until TA has also been
  318.     asserted by the DTE.
  319.  
  320. LA:    Loopback circuit A                Direction:  to DCE
  321. LB:    Loopback circuit B                Direction:  to DCE
  322.  
  323.     LA and LB are asserted by the DTE to cause the DCE and its associated
  324.     data communications channel to provide one of three diagnostic loopback
  325.     modes.  Specifically,
  326.     
  327.         LB = 0, LA = 0:       no loopback
  328.         LB = 1, LA = 1:    local DTE loopback    
  329.         LB = 0, LA = 1:    local line loopback    
  330.         LB = 1, LA = 0:    remote line loopback    
  331.  
  332.     A 1 represents assertion, and a 0 represents deassertion.  
  333.  
  334.     A local DTE (digital) loopback occurs at the DTE port of the DCE, and
  335.     is used to test the link between the DTE and DCE.  A local line
  336.     (analog) loopback occurs at the line side port of the DCE, and is used
  337.     to test the DCE functionality.  A remote line (analog) loopback occurs
  338.     at the line port of the remote DCE, and is used to test the
  339.     functionality of the data communications channel.  These three
  340.     loopbacks are initiated in this sequence.  The remote DCE is tested by
  341.     remotely commanding its local loopbacks.  Note that LA and LB are
  342.     direct supersets of the EIA signals LL (Local Loopback) and RL (Remote
  343.     Loopback).
  344.  
  345.     The local DCE continues to assert CA during all three loopback modes.
  346.     The remote DCE will deassert CA when remote loopback is in effect.  If
  347.     the remote DCE can detect a local loopback at the local DCE, then the
  348.     remote DCE will deassert its CA; otherwise the remote DCE will assert
  349.     its CA when there is a local loopback at the local DCE.
  350.  
  351.                     - 5 -    
  352.  
  353.     The DCE implements the loopback towards the commanding DTE only.
  354.     Receive data from the data communications channel is ignored.  Send
  355.     data to the data communications channel is filled with either the
  356.     commanding DTE's send data stream, or with a keep alive data pattern,
  357.     depending upon the data communications channel's specific requirements.
  358.  
  359.     There is no explicit hardware status signal to indicate that the DCE
  360.     has entered a loopback mode.  The DTE waits for an appropiate amount
  361.     of time after asserting LA and LB before assuming the loopback to be
  362.     valid.  The appropriate amount of time is application dependent, and
  363.     is not a part of this specification.  
  364.  
  365.     The loopback mode applies to both timing and data signals.  Thus,
  366.     on the DTE - DCE link, the same timing signal could traverse the link
  367.     three times, first as ST, then as TT, and finally as RT.
  368.  
  369. SG:    Signal Ground                Direction:  Not Applicable  
  370.  
  371.     SG is connect's to circuit ground at both ends.  SG ensures that the
  372.     transmit signal levels stay within the common mode input range of the
  373.     receivers.
  374.  
  375. SH:    Shield                    Direction:  Not Applicable
  376.  
  377.     The shield encapsulates the cable for EMI purposes, and is not 
  378.     implicitly intended to carry signal return currents.  The shield is
  379.     connected to DTE frame ground directly, and may choose one of two 
  380.     options at the DCE frame ground.  The first option is to connect
  381.     the shield to DCE frame ground directly.  The second option is to
  382.     connect the shield to DCE frame    ground through a parallel combination
  383.     of a 470 ohm, +/- 10%, 1/2 watt    resistor, 0.1 uF, +/- 10%, 50 volt, 
  384.     monolithic ceramic capacitor, and a 0.01 uF, +/- 10%, 50 volt, 
  385.     monolithic ceramic capacitor.  This is shown below:
  386.     
  387.         +-------+            +-------+
  388.         |  DTE    |       shield        |  DCE    |
  389.         |    +----------------------    |    |
  390.         |   X======== signal path ==========X    |            
  391.         |    +----------------+-----    |    |
  392.         |    |           C +--||--+    |
  393.         |    |           C +--||--+    |
  394.         |    |           R +-/\/\-+    |
  395.         |    |            |    |
  396.         +-------+            +-------+
  397.  
  398.     The R-C-C network should be located as close to the shield/chassis
  399.     junction as possible.  Because the shield is terminated directly to 
  400.     the DTE and DCE chassis, the shield is not given a pin assignment 
  401.     within the connector.  Shield continuity between connecting cables
  402.     is maintained by the connector housing.
  403.  
  404.                     - 6 -    
  405.  
  406. 3.2 Electrical Characteristics:
  407. -------------------------------
  408.  
  409. All signals are balanced, differentially driven, and received at standard
  410. ECL levels.  The ECL negative supply voltage, Vee, may be either -5.2 Vdc
  411. +/- 10% or -5.0 Vdc +/- 10% at either end.  Rise times and fall times are 
  412. measured from 20% to 80% threshold levels.  
  413.  
  414. TRANSMITTER:
  415.              driver type:  ECL 10KH with differential outputs 
  416.                (MC10H109, MC10H124 or equivalent)
  417.            signal levels:  minimum    typical        maximum
  418.                       Voh:   -1.02     -0.90           -0.73       Vdc
  419.              Vol:   -1.96     -1.75          -1.59       Vdc
  420.            Vdiff:    0.59      0.85          1.21      Vdc
  421.            trise:    0.50        -          2.30       ns
  422.            tfall:    0.50        -          2.30        ns
  423.        transmission rate:  52 Mbps maximum  
  424.              signal type:  electrically balanced with Non Return to Zero
  425.                (NRZ) encoding.  
  426.              termination:  330 ohms low inductance resistance from each side 
  427.                       to Vee.
  428. RECEIVER:
  429.            receiver type:  ECL 10KH differential line receiver
  430.                  (MC10H115, MC10H116, MC10H125, or equivalent)
  431.              termination:  110 ohms (carbon composition) differential,
  432.                5 Kohms common-mode (optional)
  433.        min. signal level:  150 mvolts peak-to-peak differential
  434.        max. signal level:  1.0 volt peak-to-peak differential 
  435.  common mode input range:  -2.85 volts to -0.8 volts (-0.5 volts max)
  436.  
  437. Values apply over an ambient temperature range of 0 to 75 degrees Celcius,
  438. and have been adjusted for the broader Vee range.
  439.  
  440.  
  441. 3.3 Fail Safe Operation:
  442. ------------------------
  443.  
  444. In the event that the interface cable is not present, the differential ECL
  445. receivers must default to a known state.  To guarantee this, it is necessary
  446. when using the 10H115 or 10H116 to add a 10 kohm, +/-1%, pull-up resistor to
  447. the (-side) of the receiver, and a 10 kohm, +/-1%, pull-down resistor to the
  448. (+side) of the receiver.  This will create a longitudinal termination of
  449. 5 kilohms.  The default state of all interface signals is deasserted.
  450.  
  451. It is not necessary to use external resistors when using the 10H125 since
  452. it has an internal bias network which will force an output low state when
  453. the inputs are left floating.
  454.  
  455. The interface must not be damaged by an open circuit or short circuit
  456. connection on any combination of pins. 
  457.                     - 7 -    
  458.  
  459. 3.4 Timing:
  460. -----------
  461.  
  462. Source timing is defined as timing waveforms generated at a transmitter.
  463. Destination timing is defined as timing waveforms incident at a receiver.
  464. Pulse widths are measured between 50% points of the final pulse amplitude.
  465. The leading edge of the timing pulse shall be defined as the boundary
  466. between deassertion and assertion.  The trailing edge of the timing pulse
  467. shall be defined as the boundary between assertion and deassertion.
  468.  
  469. RT, TT, and ST minimum positive source timing pulse width shall be 7.7 ns.
  470. This allows a source duty cycle tolerance of +/- 10%.  This value is
  471. obtained from:
  472.                10% = ((9.61 ns - 7.7 ns)/19.23 ns) x 100%
  473. where:
  474.        19.23 ns = 1 / (52 Mbps)
  475.         9.61 ns = 19.23 ns * 1/2 cycle
  476.  
  477. Data will change to its new state within +/- 3 ns of the leading edge of
  478. the source timing pulse.  
  479.  
  480. RT, TT, and ST minimum positive destination timing pulse width shall be 6.7
  481. ns.  Data will change to its new state within +/- 5 ns of the leading edge
  482. of the destination timing pulse.  These numbers allow for transmission
  483. distortion elements of 1.0 ns of pulse width distortion and 2.0 ns of clock to
  484. data skew.  This leaves 1.7 ns for receiver setup time.
  485.  
  486. The data will be considered valid on the trailing edge.  Thus, transmitters
  487. clock data out on the leading edge, and receivers clock data in on the
  488. trailing edge.  This allows an acceptance window for clock-data skew error.
  489.  
  490. The delay from the ST port to the TT port within the DTE shall be less than
  491. 25 ns.  The DCE must be able to tolerate a delay of at least 100 ns between
  492. its ST port and its TT port.  This allows for a 75 ns delay for 15 meters
  493. of cable.
  494.  
  495. RT and ST may be gapped.  In the event they become disabled by the DCE,
  496. RT disabling must not occur until 23 clock pulses after the last valid data on
  497. RD, and ST disabling must not occur until 1 clock pulse after the last
  498. valid data on SD.  The definition of valid data is application dependent
  499. and not a subject of this specification.
  500.  
  501. CA and TA are asynchronous of each other.  Upon assertion of CA, the signals 
  502. ST, RT, and RD will not be considered valid for at least 40 ns.  Upon the 
  503. assertion of TA, the signals TT and SD will not be considered valid for at
  504. least 40 ns.  This is intended to allow the receiving end sufficient setup 
  505. time.  
  506.  
  507. TA should not be deasserted until at least one clock pulse after the last
  508. valid data bit on SD has been transmitted.  This does not apply to CA since
  509. the data is transparent to the DCE. 
  510.                     - 8 -    
  511. 4.0 Physical Specification:
  512. ===========================
  513.  
  514. The cable connecting the DCE and DTE consists of 25 twisted pairs with an
  515. overall foil/braid shield.  The cable connectors are both male connectors.
  516. The DTE and DCE have female receptacles.  Dimensions are given in meters
  517. (m) and feet (ft).
  518.  
  519. 4.1 Physical:
  520. =============
  521.  
  522.  cable type:        multi-conductor cable, consisting of 25 twisted pairs
  523.             cabled together with an overall double shield and
  524.             PVC jacket
  525.  gauge:            28 AWG, 7 strands of 36 AWG, tinned annealed copper,
  526.             nominal 0.015 in. diameter
  527.  insulation:        polyethylene or polypropylene; 0.24 mm, .0095 in.
  528.             nominal wall thickness;    0.86 mm +/- 0.025 mm, .034 in.
  529.             +/- 0.001 in. outside diameter
  530.  foil shield:        0.051 mm, 0.002 in. nominal aluminum/polyester/aluminum
  531.             laminated tape spiral wrapped around the cable core
  532.             with a 25% minimum overlap
  533.  braid shield:        braided 36 AWG, tinned plated copper in accordance with
  534.             80% minimum coverage
  535.  jacket:        75 degrees C flexible polyvinylchloride
  536.  jacket wall:        0.51 mm, 0.020 in. minimum thickness 
  537.  dielectic strength:    1000 VAC for 1 minute
  538.  outside diameter:    10.41 mm +/- 0.18 mm, 0.405 in. +/- 0.015 in.
  539.  agency complience:    CL2, UL Subject 13, NEC 725-51(c) + 53(e)
  540.  manufacturer p/n:    QUINTEC (Madison Cable 4084)
  541.             ICONTEC  RTF-40-25P-2  (Berk-tek, C&M)  
  542.             
  543. 4.2 Electrical:
  544. ===============
  545.                     
  546.  maximum length:              15 m           50 ft        
  547.  nominal length:               2 m            6 ft
  548.  maximum DCR at 20 C:              23 ohms/km       70 ohms/1000ft
  549.  differential impedance at 50 MHz:
  550.     nominal: (95% or more pairs)     110 ohms     (+/- 11 ohms)
  551.     maximum:             110 ohms     (+/- 15 ohms)
  552.  signal attenuation at 50 MHz:        0.28 dB/m    0.085 dB/ft
  553.  mutual capacitance within pair,
  554.     minimum:              34 pF/m     10.5 pF/ft
  555.     nominal: (95% or more pairs)      41 pF/m     12.5 pF/ft  (+/- 10%)
  556.     maximum:              48 pF/m     15.0 pF/ft
  557.  capacitance, pair to shield,
  558.     maximum:              78 pF/m       24 pF/ft
  559.       delta:             2.6 pF/m      0.8 pF/ft 
  560.  propagation delay,
  561.     maximum:   (65% of c)        5.18 ns/m     1.58 ns/ft
  562.       delta:            0.13 ns/m     0.04 ns/ft 
  563.  
  564.                     - 9 -    
  565.  
  566. 4.3 Connector:
  567. --------------
  568.  
  569.  plug connector type:    2 row, 50 pin, shielded tab connectors
  570.             AMP plug part number 749111-4 or equivalent
  571.             AMP shell part number 749193-2 or equivalent
  572.  
  573.  receptacle type:    2 row, 50 pin, receptical header with rails and latch
  574.             blocks.  AMP part number 749075-5, 749903-5 or 
  575.             equivalent
  576.  
  577.  
  578. 4.4 Pin Assignment:
  579. -------------------
  580.     
  581.         Signal Name              Dir.        Pin # (+side)   Pin # (-side)
  582.         -----------------------   ----       -------------   -------------  
  583.     SG - Signal Ground      ---         1        26 
  584.     RT - Receive Timing      <--         2        27
  585.     CA - DCE Available      <--         3        28
  586.     RD - Receive Data      <--         4        29
  587.        - reserved          <--         5        30
  588.     ST - Send Timing      <--         6        31
  589.     SG - Signal Ground      ---         7        32
  590.     TA - DTE Available        -->         8        33
  591.     TT - Terminal Timing      -->         9        34
  592.     LA - Loopback circuit A      -->         10        35
  593.     SD - Send Data          -->        11        36
  594.     LB - Loopback circuit B      -->        12        37
  595.     SG - Signal Ground      ---        13        38
  596.          5 ancillary to DCE      -->          14 - 18          39 - 43
  597.     SG - Signal Ground      ---        19        44
  598.          5 ancillary from DCE <--          20 - 24          45 - 49
  599.     SG - Signal Ground      ---        25        50
  600.  
  601.  
  602. Pin pairs 5&30, 14&30 to 18&43, and 20&45 to 24&49 are reserved for future
  603. use.  To allow future backward compatibility, no signals or receivers of
  604. any kind should be connected to these pins.
  605.  
  606.  
  607.                     - 10 -    
  608.  
  609. Appendix A:  Timing Diagrams
  610. ============================
  611.  
  612.                     - 11 -    
  613.  
  614. Appendix B:  Differential Circuit Conventions
  615. =============================================
  616.  
  617.                     - 12 -    
  618.  
  619. Appendix C:  Noise Immunity
  620. ===========================
  621.  
  622. This appendix calculates the noise immunity of this interface.  The normal
  623. specified 150 mvolts of noise immunity for 10KH ECL is not applicable here
  624. because the differential inputs do not use the internal ECL bias Vbb. 
  625.  
  626. The common mode (NMcm) and differential mode (NMdiff) noise margins for the
  627. 10H115 and 10H116 differential line receivers are:
  628.  
  629.   NMcm+  =  Vcm_max - Voh_max  =  -0.50 Vdc - (-0.81 Vdc)  =  310 mVdc
  630.  
  631.   NMcm-  =  Vol_min - Vcm_min  =  -1.95 Vdc - (-2.85 Vdc)  =  900 mVdc
  632.  
  633.   NMdiff =  Vod_min * length * attenuation/length - Vid_min
  634.  
  635.      =  10^((20log(.59) - 50(.085))/20) - 150 mv       =  361 mv
  636.   in dB:
  637.      =  20log(.361) - 20log(.15)               =  7.6 dB
  638.  
  639. Voltages are at 25 degrees Celcius.  Vcm_max was chosen to be 100 mv below
  640. the saturation point of Vih = -0.4 volts.   
  641.  
  642. The 10H125 differential receiver has a +5 Vdc supply and can handle a larger
  643. positive excursion on its input.  The noise margin performance of the 10H125
  644. is:
  645.  
  646.   NMcm+  =  Vcm_max - Voh_max  =   1.19 Vdc - (-0.81 Vdc)  =  2000 mVdc
  647.  
  648. NMcm- and NMdiff are the same for all parts.  To allow the use of all 
  649. receivers, the worst case common mode noise at the receiver must be limited 
  650. to 310 mvdc.
  651.  
  652. Interpret the common mode range, Vcm_max to Vcm_min, as the maximum range
  653. of absolute voltages that may be applied to the receiver's input,
  654. independent of the applied differential voltage.  The signal voltage range,
  655. Voh_max to Vol_min, represents the maximum range of absolute voltages that
  656. the transmitter will produce.  The difference between these two ranges
  657. represents the common mode noise margins, NMcm+ and NMcm-, with NMcm+ being
  658. the maximum excursion for additive common mode noise, and NMcm- being the
  659. maximum excursion for subtractive common mode noise.
  660.  
  661.                   - 13 -    
  662.  
  663. With five 50 foot twisted pair grounds, the amount of ground loop current 
  664. required to use up the common mode noise margin is:
  665.  
  666.     I_ground  =  NMcm+ / (cable_resistance/5 pairs)
  667.  
  668.           =  (310 mVdc) / (70 mohms/foot x 50 feet / 10 wires)
  669.     
  670.           =  0.9 amps dc
  671.  
  672. This amount of current should never be present under normal operating
  673. conditions.
  674.  
  675. Common mode noise will have a negligible effect on the differential noise
  676. margin, Vdf_app.  Rather, Vdf_app would be affected by noise being
  677. introduced by one side of the power rails at the transmitter.  ECL Vcc has
  678. a power supply rejection ratio (PSRR) of 0 dB while ECL Vee has a PSRR on
  679. the order of 38 dB.  Thus, to minimize differential noise, Vcc is grounded
  680. and Vee is connected to a negative power supply.
  681.