TNC3S High-Speed Zweikanal Packet-Controller

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Beschreibung und Anwendung

Das TNC3S ist das Spitzengerät für den Packet-Radio Amateur.

Es können zwei Modems gleichzeitig betrieben werden. Die Modems sind steckbar und können beliebig mit dem Grundgerät kombiniert werden.

Datenübertragung mit sehr hohen Geschwindigkeiten ist möglich.

Software: Turbo-Firmware mit 10 bis max. 200 Funkkanäle, Mailbox für 10 User gleichzeitig, Crossdigipeating, KISS, SMACK, Testprogramm, DAMA. Kompatibel zu den gängigen TNC-Programmen wie GP, SP, AHP, TOP, VP etc.. Download von TNC3-Programmen von Diskette ins CMOS-RAM oder ins Flash-EPROM (Option) möglich. Als TheNetNode und FlexNet Knoten einsetzbar. Eigene C-Programme können für das TNC3 geschrieben und ins TNC3 geladen werden. Das TNC3 ist 100% steckerkompatibel zum TNC2S bzw. TNC2H.

Das TNC3S ist bei über 1000 Funkamateuren in Gebrauch. Es kann an jeden Computer mit RS232 Schnittstelle angeschlossen werden. Die mitgelieferte Diskette enthält Programme für PC und Atari.

Eigenschaften des TNC3S

Zwei Modems

Im TNC3 ist Platz für zwei Modems, z.B. ein 1200 Baud AFSK Modem und ein 9600 Baud FSK Modem. Beide Modems werden vom TNC3-Controller gleichzeitig angesprochen: Auf dem Monitorschirm sind die empfangenen Daten beider Modems zu sehen. Connects können wahlweise über Modem 1 oder Mo-dem 2 gestartet werden. Die Unterscheidung der beiden Modemports erfolgt durch die vorgestellte Port-nummer, z.B. gibt man einen Connect über Modem 2 in der Form C 2:DB0ID ein.

Mikroprozessor des TNC3S

Alternativ kann jedem der logischen Funkkanäle ein Port zugeordnet werden. Man wählt den gewünschten Kanal und legt mit dem Kommando #PORT 1 oder #PORT 2 das Modem fest, das diesem Kanal fest zugeordnet wird.

16 Bit Prozessor

Das Herz des TNC3 ist ein leistungsfähiger 16/32 Bit Mikroprozessor der Motorola MC68000 Familie. Der Datenbus zum EPROM und CMOS-RAM ist 16 Bit breit. Dadurch ist ein sehr schneller Datenaustausch innerhalb des TNC möglich. Der Prozessor arbeitet mit 15 MHz Taktfrequenz.

Durch den 24 Bit Adressbus kann das TNC3 wesentlich mehr Speicher adressieren als die auf dem Z80 basierenden TNC2. Der Adressbus des Prozessors ist 24 Bit breit, das entspricht einem Adressraum von 16 MByte. (512 mal mehr als beim TNC2)

Umschaltbare Software

Im EPROM des TNC3 sind verschiedene Programme gespeichert, die sich mit einem DIL-Schalter an der Rückseite des TNC3 auswählen lassen. Zur Zeit enthält das TNC3 die Turbo-Firmware, System und Modemtestprogramm, Turbo-Firmware, TNC3-Box (Mailbox+Firmware), KISS/SMACK, TNC3-Betriebssystem, Reset-Programm.

Modem-Schnittstellen

Die Modems sind auf den nächsten Seiten beschrieben. Für 1200 Baud AFSK und 9600 Baud FSK (G3RUH) sind Modems erhältlich, aber auch für andere Modulationsarten und Geschwindigkeiten.

Das TNC3S enthält zwei Einbauplätze für Modems. Die Modemplatinen im Format 8x12 cm werden auf der TNC3-Grundplatine festgeschraubt und mit Flachkabel angeschlossen.

Die 20-poligen Modemstecker sind nach der von DF9IC empfohlenen Modem Steckerbelegung geschaltet. Der Sendetakt wird von den Modems erzeugt und kann in weitem Rahmen variiert werden.

RISC-Koprozessor für Datensender und Empfänger

Der TNC3-Prozessor enthält drei SCC's (Serial Communications Controller) die ohne Mitwirkung des Prozessors die Datenpakete kodieren bzw. dekodieren. Die empfangenen Datenpakete werden über insgesamt 6 DMA-Kanäle direkt im RAM gespeichert. Dies ermöglicht den Empfang serieller Datenpakete mit Geschwindigkeiten bis zu 1,6 MBaud (1 600 000 Baud). Die Daten werden beim TNC3 paketweise verarbeitet, das TNC2 dagegen basiert auf byteweiser Verarbeitung der Daten. Die Verarbeitung der seriellen Datenpakete erfolgt in einem eigenen Prozessor mit RISC-Architektur, dessen Befehlssatz auf diese Aufgabe optimiert ist.

Großer Speicherbereich für RAM und ROM

Das CMOS-RAM im TNC3 ist batteriegepuffert und behält alle Daten auch bei einer Unterbrechung der Spannungsversorgung. Der Standardspeicher hat 64 kByte und kann durch Austausch der Speicher-IC (normale CMOS SRAMS im DIL Gehäuse) auf 256 kByte oder auf 1 bis 2 MByte erweitert werden. Wir empfehlen, das TNC mit 256kByte auszustatten.

Das Programm des TNC3 ist in zwei EPROMs vom Typ 27C1000 gespeichert. Es können bei Bedarf auch Flash-EPROMS mit AM 29F010 eingesetzt werden. Mit einer Modifikation lasen sich auch 27C4000 oder AM29F040 (1 MByte ROM-Umbau) einsetzen.

Flash-EPROM

Mit dem neuen Betriebssystem 3.07 (ab Mai 2000) kann man die Flashs praktisch wie eine Festplatte verwenden: Das Betriebssystem bleibt im Bootsektor des TNC3S gespeichert, die anderen Sektoren lassen sich durch ein Kommando löschen und neu beschreiben. Dabei kann man eine Datei nach der anderen ins Flash kopieren. (Kommando flash -a für 'append') und sich so eine Reihe von Dateien (Programme, Texte, Help-Dateien etc.) nach Bedarf zusammenstellen. Am einfachsten geht das, wenn man sich auf einem Verzeichnis im PC die gewünschten Dateien zusammenstellt und mit flash -ea *.* ins Flash kopiert.

TNC3-Betriebssystem

Grundlage des TNC3S ist ein Betriebssystem, unter dem die verschiedenen Anwendungsprogramme wie Turbo-Firmware, Mailbox etc. laufen. Das Betriebssystem läßt sich über ein Terminal direkt ansprechen und man kann von dieser Ebene aus eine Reihe von Kommandos ausführen, z.B. die Dateien im RAM listen, Anwendungsprogramme starten oder Dateien / Programme von PC ins TNC kopieren bzw. umge-kehrt. Das CMOS-RAM ist wie ein Laufwerk "R:" organisiert, das unter Kontrolle des mitgelieferten Terminalprogramms als zusätzliches Laufwerk Ihres PC bzw. Atari angesprochen werden kann. Der Inhalt der CMOS-RAMDisc ist batteriegepuffert.

Upload und Download zwischen TNC3S und PC (Atari)

Zwischen dem RAM des TNC3 und PC können Dateien kopiert werden: TNC3-Daten (Parameter, Mails, Texte, Programme) können auf einem PC gesichert werden; neue Software, Texte etc. können auf dem PC erstellt und zum TNC übertragen werden. Die Übertragung erfolgt über die RS232 Schnittstelle mit bis zu 115 kBaud. Bei der Option 'Flash-EPROM' kann der Software-Download vom PC direkt ins Flash-EPROM des TNC3 erfolgen.

Schnelle RS232 Schnittstelle

Die Baudrate der RS232 Schnittstelle ist über DIL-Schalter an der Rückseite des TNC3 einstellbar. Es sind 8 Baudrates (1200, 2400, 4800, 9600, 19k2, 38k4, 57k6 und 115k2 Baud) einstellbar. Mit dem Kommando rsconf lassen sich noch weitere Baudrates zwischen 75 und 115200 Baud konfigurieren.

DIL-Schalter

An der Rückwand des TNC3S befinden sich DIL-Schalter für die Einstellung der Terminal-Baudrate und zur Auswahl eines von 32 möglichen TNC3-Programmen im EPROM oder RAM.

Akkustischer Signalgeber

Das TNC3 besitzt einen Piezo-Signalgeber, der bei Connect und bei Empfang eines Pakets einen kurzen Ton erzeugt. Außerdem tickt der Signalgeber, wenn eine mail an den Sysop in der TNC3Box angekom-men ist. Die Geräusche lassen sich selbstverständlich per Kommando abschalten.

Selektives Digipeating

Normalerweise kann das TNC3 von Jedermann als Digipeater genutzt werden. Falls man dies einschrän-ken möchte, kann man eine Liste von Rufzeichen angeben, für die die Digipeat-Funktion gesperrt wird. Alternativ kann man die Digipeat-Funktion nur für bestimmte Rufzeichen erlauben, alle anderen Stationen werden dann gesperrt.

Selektives Connect

Normalerweise kann das TNC3 von Jedermann connected werden. Falls man dies einschränken möchte, kann man eine Liste von Rufzeichen angeben, die das TNC3 dann nicht connecten können. Alternativ kann man den Connect auch nur für bestimmte Rufzeichen erlauben.

Handbuch und Dokumentation

Das TNC3S wird mit einem sehr ausführlichen deutschen Handbuch mit Stichwortverzeichnis geliefert. Auf 68 Seiten wird die Bedienung des TNC3 genau erklärt. Selbstverständlich ist ein vollständiges Schaltbild mit Bestückungsplan und Stückliste enthalten.

Steckbare ICs

die EPROM und RAM-Bausteine sind steckbar und können leicht ausgetauscht werden. Der Schnittstellen-Baustein (MAX232A) ist ebenfalls steckbar und kann im Fehlerfall ersetzt werden.

Echtzeituhr

Ein batteriegespeister Uhrenschaltkreis ermöglicht es, die Uhrzeit auch bei abgeschaltetem Rechner und bei Unterbrechung der Stromversorgung zu erhalten.

DAMA Mode

Die im TNC3S einbauten Firmwares unterstützen den gesetzte TF-Firmware ist DAMA-fähig. Falls man aus der eingebauten Mailbox weiterconnected, arbeitet das TNC3 als DAMA-Master.

EPROM Update

Neue Versionen der TNC3 Software sind in Form von Austausch-EPROMs oder als Diskette gegen geringe Kosten von Zeit zu Zeit erhältlich. Innerhalb von 6 Monaten nach Neukauf erfolgt der Austausch der EPROMs bzw. die Lieferung einer Diskette gegen Erstattung der Versandkosten. Zum Update tauscht man die EPROMs aus oder man lädt die aktuellen TNC3-Programme ins CMOS-RAM bzw. Flash-EPROM oder man programmiert sich einen Satz EPROMs selbst.

KISS-Mode

Die TNC3S Software enthält SMACK, ein kompatibler, erweiterter KISS-Mode mit Prüfsummengenerator für die RS232-Übertragung. Mit speziellen PC-Programmen (NOS, WAMPES etc.) können damit Datenpakete im PC erzeugt und unverändert vom TNC ausgesendet werden. Alle empfangenen Pakete werden ohne Veränderung zum PC geschickt. Damit ist die Übertragung z.B. von TCP/IP Protokoll Paketen möglich. Die Paketlänge im KISS-mode beträgt bis zu 2 kByte.

HAYES-Mode

Die TNC3S Software enthält serienmäßig den Hayes-Mode. Wird dieser Mode gestartet, so verhält sich das TNC3 wie ein Telefonmodem mit dem Hayes-Befehlssatz (AT-Befehle). Statt C xxx (connect) wird das Kommando AT DP xxx verwendet. Nach Connect meldet das TNC 'CONNECTED' und geht in einen transparentmodus, d.h. ein Verlassen des Transparentmodes ist nur mit dem üblichen (wartezeit) +++ (wartezeit) möglich.

Watchdog

Eine zuverlässige Watchdog-Schaltung im TNC3S erzeugt einen Reset, wenn eine Fehlfunktion in einem der Programme auftritt. Im Innern des TNC leuchtet dann eine Leuchtdiode kurz auf.

Turbo-Firmware mit Turbo-Hostmode

Die im TNC3 eingebaute Turbo-Firmware ist kompatibel zu den WA8DED bzw. TF-Firmwares. Zusätzlich enthält die Turbo-Firmware Kommandos zur Steuerung der speziellen TNC3-Funktionen (Ports, Autoparameter etc.). Die Turbo-Firmware unterstützt (je nach RAM-Speicherausbau) 10, 50 oder 200 Funkkanäle gleichzeitig. Der neue Turbo-Hostmode eignet sich für Event-gesteuerten Datenaustausch mit einem angeschlossenen PC. Während der herkömmliche Hostmode eine ständige Abfrage des TNC durch den Rechner erfordert, wird der Host-Rechner bei Verwendung des Turbo-Hostmode deutlich entlastet.

TNC3-Box Mailbox-Programm

Im TNC3S ist ein Mailbox-Programm enthalten, das parallel zu der normalen Funktion des TNC3 die Funktionen einer Mailbox bereitstellt. Bis zu 10 Stationen können gleichzeitig in die TNC3-Box eingeloggt sein und mit den üblichen Kommandos DIR, HELP, LIST, READ, SEND, USER, NAME die Box bedie-nen. Der Sysop hat zusätzlich die Möglichkeit, Rubriken und Dateien anzulegen oder zu löschen. Bei 256 kByte RAM speichert die Box 155 kByte Daten, bei 1 MByte können 940 kByte gespeichert werden. Über die Betriebssystemkommandos läßt sich der Boxinhalt auf eine PC-Diskette sichern bzw. ins TNC einspielen. Vom normalen Firmware-Prorgramm aus (20 Kanäle) läßt sich die eigene Box connecten und Mail lesen und schreiben. Ist Mail für den Sysop in der Box, so blinkt eine LED. Das automatische Wei-tersenden (store and forward) ist mit der TNC3-Box nicht möglich. Sysop-Kommandos können durch Passwort geschützt werden.

Weiterconnecten aus der Mailbox

Als user der Box kann man, ähnlich wie bei einem Digipeater, mit dem CON-Kommando weiterconnecten. Diese Funktion kann vom Sysop eingeschränkt werden, indem er das CON-Kommando für bestimmte Stationen erlaubt bzw. sperrt.

TNC3S als Controller für DieBox Mailboxen oder Packet-Cluster

Das TNC3S ist der ideale Zugangs-TNC für große DieBox-Mailboxen: Hohe Geschwindigkeit, zwei Ports, 50 bis 200 logische Kanäle mit ausreichend Pufferspeicher vervielfachen die Leistungsfähigkeit eines Boxzugangs. Über Modemschnittstelle kann das TNC3 direkt an einen schnellen AX.25-Zugang eines RMNC-Knotens angeschlossen werden. Gleichzeitiger Three-Net Betrieb möglich!

NEU: Three-Net-Node Digipeater mit TNC3S

Anfang 96 erschien eine völlig neue Softwarevariante für das TNC3: Three-Net-Node. Mit diesem Pro-gramm im EPROM arbeitet das TNC3 als regulärer TheNet Knoten (zwei Funk-Ports) mit automatischem Routing, Broadcasts, etc. Gleichzeitig läßt sich das TNC3 jedoch wie gewohnt als TNC im Hostmode betreiben, auch Mailboxbetrieb ist möglich. Mehrere TNC können über den 1 Mbit/s High-Speed Bus zusammengeschaltet werden um größere Netzknoten bis zu 10 Ports zu realisieren. Ein Update der Betriebssoftware kann per Funk übertragen und ins Flash-EPROM geschrieben werden. Im Vergleich zu Lösungen mit PC, TNC2 und Token Ring ist diese Lösung wesentlich schneller, kleiner und im Stromver-brauch sehr viel günstiger. Das ThreeNet-Digipeater-Paket T-TNE enthält die Software auf EPROM und Diskette sowie ein ausführliches Handbuch zum Betrieb eines ThreeNet Knotens.

NEU: Flex-Net Protokoll wird von ThreeNet unterstützt

Sowohl Flex-Net (RMNC) als auch TheNetNode Protokolle sind für Netzknoten in Europa gebräuchlich. Die ThreeNet Software unterstützt BEIDE Protokolle gleichzeitig und ist daher als Partner von TheNet UND Flex-Net Knoten einsetzbar. Ideal auch als Knoten, dessen Nachbarn teilweise TheNet als auch Flex-Net benutzen.

Intelligentes Cross-Digipeat

Mit den beiden Modems kann das TNC3 als Cross-Digipeater arbeiten: Alle Packets, die über den Modemport 1 empfangen werden, werden über Modemport 2 ausgesendet und umgekehrt. Zusätzlich kann das TNC3 anhand der MH-Liste entscheiden, ob ein Packet über Modemport 1 oder 2 ausgesendet wird. Die MH-Liste enthält Informationen, über welchen Port die verschiedenen Stationen gehört wurden und steuert den Crossdigipeat-Router entsprechend. Ist ein Zielrufzeichen nicht in der MH-Liste enthalten, so werden die Pakete über einen Default-Port ausgesendet. Das TNC3 eignet sich durch diese Funktionen ideal als Gateway zwischen verschiedenen Frequenzen (2m / 70cm) oder Baudrates (1200 / 9600 Baud).

Intelligentes Connect

In der MH-Liste speichert das TNC3, welche Gegenstationen auf welchem Modem-Port empfangen wurden. Beim Connect muß man daher nicht immer angeben, über welches Modem die gewünschte Gegenstation erreicht werden soll. Das TNC3 'weiss', über welches Modem diese Station gearbeitet werden kann.

Scriptdateien unter Turbofirmware

Beim Start der Turbofirmware (ab 1.84) kann man eine Skriptdatei angegeben werden, die TF-Kommandos enthält, welche sofort nach dem Start von TF automatisch abgearbeitet werden. Dadurch kann ein TNC3 / TNC31 einen Connect starten ohne dass z.B. ein Rechner angeschlossen ist. Mit dem Kommando #exec (datei) kann eine Skriptdatei mit TF-Kommandos auch innerhalb vn TF jederzeit aufgerufen und gestartet werden.

DCD-Kopplung für Bi-Mode Digipeater

Zum Betrieb über Bi-Mode Digipeater (z.B. 1200/9600 Baud Digis) können die DCD und PTT Signale wahlweise per Hardware (Oder-Schaltung aus PTT1, PTT2, DCD1 und DCD2 sperrt die Sendertastung) oder durch ein Software-Kommando verknüpft werden.

Software-Entwicklungspaket

Da man vom PC Programme zum TNC3 übertragen und dort starten kann, ist es auch möglich, eigene Programme auf dem PC zu schreiben, zu compilieren und dann auf das TNC3 zu übertragen. Das Entwicklungspaket besteht aus einem Systemhandbuch und 5 Disketten mit Beispielprogrammen (z.B. TF2.6 Source für TNC3 etc.) Für PC (o. Atari) ist ein MC68000 Crosscompiler erforderlich.
** das TNC3 Software-Entwicklungspaket ist ab 1.1.98 nicht mehr lieferbar **

Unterstützung durch alle gängigen Programme

Alle derzeit bekannten Hostmode-Terminalprogramme (SP, GP, TOP, AHP, Flex-Packet, WIN-GT, GEM-Packet, AMICOM, DieBox) sowie einige Logbuchprogramme unterstützen die erweiterten Möglichkeiten des TNC3.

Multilayer-Leiterplatte und EMI-Filter gegen Störstrahlung

Das TNC3 ist auf einer 4-lagigen Multilayer-Leiterplatte (Feinleitertechnik) mit durchgehender Masseflä-che und Bestückungsdruck aufgebaut. Dadurch werden HF-Abstrahlungen sehr wirksam unterdrückt. Alle nach außen gehenden Anschlüsse des TNC3 sind über L-C-L Tiefpassfilter geführt. Das TNC3 übertrifft die für die CE-Kennzeichnung erforderlichen Werte für Abschirmung von Störungen.

Optionen und Modifikationen des TNC3S

Modems

Lieferbar sind ein AFSK-Modem für 1200 Baud, sowie G3RUH-Modems mit 9600 Baud (verschiedene Geschwindigkeiten von 4,8 bis 307 kBaud lieferbar).

CMOS-RAM-Speicher

Das TNC3S wird in der Standardausführung mit 64 kByte RAM geliefert. Empfohlen wird der Einbau der 256 kByte-Option. Alternativ kann das TNC3 mit 512k, 1M oder 2MByte RAM Speicher ausgestattet werden..

Flash-EPROM

Das TNC3S wird in der Standardausführung mit gesockeltem 256 kByte CMOS-EPROM geliefert. Um ein Software-Update durchzuführen, können diese EPROMs ausgetauscht werden. Ist das TNC3S jedoch mit Flash-EPROMs ausgestattet, so können neue TNC3-Programme ohne Eingriff in das Gerät über die RS232-Schnittstelle in das Flash-EPROM im TNC3 geladen werden.

Firmware-Optionen

Standard: WA8DED-kompatible Turbo-Firmware, deutsche Mailbox, Hayes-(AT)-Befehlssatz.

Technische Daten TNC3S

Stromversorgung

12 V Gleichspannung (8...25 Volt) , 60 bis ca. 350 mA je nach Modems, Spannung u. Software.

Abmessungen

ca. B=174, T=130, H=42mm, Masse ca. 650 Gramm

Modemschnittstellen:

20-poliger Stecker für Flachkabel, Belegung nach DF9IC: GND, 5 Volt (max. ca. 400 mA für beide Modems), TxD, RxD, TxClock, RxClock, DCD, PTT, CTS, Reset. Baudrate 0 bis ca. 1,2 MBaud, TTL-Pegel (CMOS). Datenübertragung im AX.25 HDLC Format (Amateur Packet-Radio Standard)

Leuchtdiodenanzeige:

PWR (Betrieb), CON1, CON2 (Connect), STA1, STA2 (Status), HALT (im Gerät)

Lieferumfang

Das TNC3S Grundgerät besteht aus der Basisplatine mit aktueller Software im EPROM, 64 kByte RAM, mit Gehäuse, jedoch ohne Modems. Die Anschlußkabel für die Modems sind im Grundgerät enthalten. Mitbestellte Modems und Speicher-Optionen werden von uns eingebaut, können aber auch später selbst nachgerüstet werden.

Komplettmodell

Unter der Bezeichnung TNC3S-K ist die beliebteste Ausstattungsvariante erhältlich: TNC3-Grundgerät, 256kByte RAM-Erweiterung, 1200Baud AFSK und 9600 Baud FSK Modem.

Das TNC3S wird mit allen bestellten Optionen (Modems, Speicher) betriebsfertig einschließlich Handbüchern geliefert. Anschlußkabel für Stromversorgung, Funkgeräte und PC bitte separat bestellen.