MTC-20276
Single Chip ISDN NT
2B1Q (INTQ)
Data Sheet
Rev. 2.2 - October 1998
Key Features
w
Fully integrated basic rate U
to S/T ISDN NT device
w
Pin compatible with MTC-
20277 INTT (4B3T)
w
Full compliance with the
applicable ETSI and
ITU requirements
w
Minimal external components
w
< 320mW power consump-
tion, 3.3V operating voltage
w
Fully integrated Embedded
Operations Channel handling
w
Advanced 0.5µ CMOS
mixed analog/digital
process technology
w
-40°C to +85°C or 0 to 70°C
operating ranges
w
44 pin PLCC or PQFP
Applications
w
Standard ISDN NT1 applica-
tions (stand-alone mode)
w
Advanced NT with analog
line interfaces (“NT1+”)
w
Micro-PABX
w
Data network gateways
w
Pair gain systems
w
Data terminals
w
CTI
General Description
The MTC-20276 INTQ integrates all
of the communications functions
required in a Basic Rate ISDN Net-
work Terminator on a single monolith-
ic integrated circuit. It provides activa-
tion/deactivation on chip and does
not require an external microproces-
sor. The INTQ is designed for the
2B1Q line-code on the U-interface
and is pin compatible with the MTC-
20277 INTT, which performs identi-
cal functions but with the 4B3T U-inter-
face line code. The MTC-20276
includes a GCI expansion port, to
allow extended functions to be added
(e.g. interfaces to existing analog ter-
minal equipment by means of the
MTK-40131 Short-Haul POTS
chipset).
Power Supply
Uk0
TX
4-wire / 2 wire
network
RX
‘U’ interface
Analog
Support
Functions
TX
‘S’ interface
(S-bus mode)
S0
RX
SPI and
Aux. test
access
Digital Expansion and Test logic
JTAG
test
access
Power-on
Reset
Dual GCI access
and expansion
port
Crystal
Oscillator
Ordering Information
Part number
MTC-20276PQ-I
MTC-20276PC-I
MTC-20276PQ-C
MTC-20276PC-C
Package
Code Temp.
44 pin PQFP PQ44 -40 /+85°C
44 pin PLCC PC44 -40 /+85°C
44 pin PQFP PQ44 0 /+70°C
44 pin PLCC PC44 0 /+70°C
MTC-20276 INTQ
Optional Expanded functions
(Analog lines, data
interfaces,...)
Fig.1: MTC-20276 Application Block Diagram
MTC-20276 INTQ
NT and Extended NT
Functions (“NTplus”)
The MTC-20276 has a number of test
access ports to facilitate system or pro-
duction testing. One of these ports is
configured as a dual GCI interface,
which operates in one of two modes.
In Mode 0 (GMode = logic 0), the
GCI port allows the data flow between
the 'U' and the 'S' ports to be optional-
ly monitored.
This is the “stand alone” mode, which
is the normal mode for simple NT1
applications. No additional micro-
processor or other control device is
required in this mode.
Mode 1 (GMode = logic1) allows sep-
arate access to the 'U' and the 'S'
ports, for use by an external GCI com-
patible controller device. In this mode,
the chip supports additional
features required by extended NT
modules (“NT1+”) such as interfaces
to existing analog equipment, or
advanced data communication gate-
ways.
The application section describes the
circuit configuration of the MTC-
20276 in its stand alone mode, for
conventional NT1 applications.
(Figure 4)
Figure 2 below shows the system con-
cept of an MTC-20276/77 in an
“NT1+” application, in combination
with the MTK-40131 “SH-POTS” chip-
set for short-haul analog telephone
lines.
Standards Compliance
MTC-20276 complies with relevant
ANSI and ETSI specifications.
ETSI ETS 300 297
ETSI ETS 300 012
ETSI ETR 80
ANSI T1.601
ITU I.430
ITU G.961
* GCI (General Circuit Interface), is an
interface specification developed jointly
by Alcatel, Italtel, GPT and Siemens,
and can be obtained from Alcatel
Microelectronics.
MTC-2028xx is one of a family of inter-
face and controller devices which cover
a wide range of applications, e.g. MTC-
20280for ISDN NT+ or small PABX
applications
PC / POS Terminal
Digital Telephone
ISDN Line Connection
U
MTC-20276/7
INT
GCI
S - bus
S
Power
Supply
mains
MTC-2028x
Series
RS 232
MTC-
30132
SH-LIC
GCI
Analog Line 1
Analog
FAX
Controller for
ISDN
Terminal
Adapters
MTC-
20232
CODSP
MTC-
30132
SH-LIC
Analog Line 2
Existing Analog Installation
Answering Machine
Analog Telephone
MTK-40131
SH-POTS chipset
“NT1+” Box
Fig.2: Concept of an NT1+ Configuration for 2 Analog Lines
2
MTC-20276 INTQ
Table of Content
Key Features
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1
Applications
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1
General Description
..............................................................................................
1
NT and Extended NT Functions (“NTplus”)
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2
Standards Compliance
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2
Electrical Characteristics
Absolute Maximum Ratings
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7
Operating Conditions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
DC Characteristics
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8
AC Characteristics
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Quality / Reliability
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Package / Pinout
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9
Pin Description
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10
LED Indicator
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
Application Information
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12
NT1Schematic
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12
Recommended Component Values
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13
Application Information
Transformer Specifications
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14
S-Interface
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14
U-Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
Master Clock and XTAL Connections
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14
Example Crystal Specifications
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14
Overvoltage Protection
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
Unused Pins
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15
Detailed Functional Description
U-Interface Block
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18
Physical Characteristics
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18
Logical Characteristics of the U-interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
Frame Structure
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
Encoding
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
Scrambling
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24
Descrambling.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
Activation and Deactivation
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25
Reset
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
Analog Loop
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25
3
MTC-20276 INTQ
GCI Interface, Common Functions
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26
Data Format and Timing of the GCI Interface
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26
Continuous Modes
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26
The GCI Interface
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27
The Physical Organization of the GCI Bus
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27
General Content of the GCI Bus
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27
Power-down on GCI
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27
Frame Format
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28
External Interfaces
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29
G1 External GCI Interfaces
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29
G2 External GCI Interfaces
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30
U-Interface Command List
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30
Command and Indicate (C/I) Channel (A bits)
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30
Power Down of the Interfaces
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
S-interface Commands and Indications Summary
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34
Commands in NT Mode
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34
Indications in NT Mode
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35
The S-interface Functional Overview
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35
General Description of the S-bus Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
S-interface - General Overview
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
Test Modes Summary
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
GCI Clock Synchronization in the ISDN Environment for the Upstream S-interface (NT)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
Clock Speed
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39
Power Saving / Deactivation of the S-interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
Activation of the S-interface in NT Mode
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39
Detailed Operational Description of the S-bus Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
Introduction
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General Characteristics
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Transmission Rate
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Frame Structure
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AMI S-bus Coding
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Balance Bits
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AMI Violations for Frame Synchronization
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Frame Synchronization - Distance Rule
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Frame Synchronization - Multiframing Exceptions
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Synchronization Principles - Adaptive Bit Timing
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Synchronization Principles - Fixed Bus Timing
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Pulse Polarity in the S-bus Frame
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Transmitted Frames
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Details on Downlink Frames
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Details on Uplink Frames
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S-bus Transmitter Timing and framing
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Transmitter Timing and Framing at the NT
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S-bus Receiver Timing and Synchronization
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Frame Synchronization Details in Adaptive Timing
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First Violation Detection
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43
Violation Validation
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43
4
MTC-20276 INTQ
RX Bit Synchronization NT Adaptive bus
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Immediate Bit Synchronization at Instant t2
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Continuous Bit Synchronization at Each F/L Crossing
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Timing Relation Between RX and TX on the S-bus in NT Mode
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Frame Relation Between GCI and S-Interface
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E-channel Generation
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Multiframing - S and Q Channels
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S-Interface Programming
M-Channel Messages and Registers
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Introduction
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M-Channel Receiver and Transmitter
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General Content of M-Channel Messages
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S and Q Channel Messages
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Internal Register M-Channel Messages
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M-Channel Operations
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M-Channel Format - Bit and Byte Numbering Convention
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Byte Transfer Procedure
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Idle M-Channel
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Start of Message (SOM) and First Byte Transfer
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Acknowledge of the SOM and First Byte
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Further Byte transfers
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Further Byte Acknowledgement
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End of Message (EOM)
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Acknowledge of EOM
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Sender Not Ready
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Receiver Not Ready
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IDLE forced From Sender
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Abort request From Receiver
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Acknowledge Abort
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Reset of the M-channel Transceiver
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Write Operation
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Read Operation and Content
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Detailed Bitmap of the Internal Register
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48
Identification Register Read Only Address 0h
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Version Number Register Read and Write Address 1h
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
Configuration Register Read and Write Address 2h
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
Output Register Read and Write Address 3h
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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IN1 and IN2 Registers Read Only Addresses 4h and 5h
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50
Performance Register Read Only Address 6h
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50
M-Channel Operation Messages Overview
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Package Specification
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Device Branding
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44PQFP and 44PLCC Mechanical Specification
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Application Note:
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MTC-20276 INTQ Compliance Issues
5
