SI2404-D-FSR: 产品描述Network Controller & Processor ICs 2400 BPS ISOMODEM; 产品类别热门应用无线/射频/通信; 文件大小6MB，共307页; 制造商Silicon Laboratories; 标准

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SI2404-D-FSR概述

Network Controller & Processor ICs 2400 BPS ISOMODEM

SI2404-D-FSR规格参数

参数名称	属性值
Product Attribute	Attribute Value
制造商 Manufacturer	Silicon Laboratories
产品种类 Product Category	Network Controller & Processor ICs
RoHS	Details
产品 Product	ISOModems
数据速率 Data Rate	2.4 kb/s
频率 Frequency	4.92 MHz
接口类型 Interface Type	Parallel, SPI, UART
工作电源电压 Operating Supply Voltage	3.3 V
工作电源电流 Operating Supply Current	17 mA
最小工作温度 Minimum Operating Temperature	0 C
最大工作温度 Maximum Operating Temperature	+ 70 C
安装风格 Mounting Style	SMD/SMT
封装 / 箱体 Package / Case	SOIC-16
系列 Packaging	Reel
Moisture Sensitive	Yes
工厂包装数量 Factory Pack Quantity	2500
电源电压-最大 Supply Voltage - Max	3.6 V
电源电压-最小 Supply Voltage - Min	3 V
单位重量 Unit Weight	0.006679 oz

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AN93

Si2493/57/34/15/04 (Revisions D and D1) and Si2494/39

(Revisions A and A1) Modem Designer ’s Guide

1. Introduction

The Si2494/93/57/39/34/15/04 ISOmodem chipset family consists of a 38-pin QFN (Si2494/39) or 24-pin TSSOP

(Si2493/57/34/15/04) or 16-pin SOIC (Si2493/57/34/15/04) low-voltage modem device, and a 16-pin SOIC line-

side DAA device (Si3018/10) connecting directly with the telephone local loop (Tip and Ring). This modem solution

is a complete hardware (controller-based) modem that connects to a host processor through a UART, parallel or

SPI interface. Parallel and EEPROM interfaces are available only on the 38-pin QFN or 24-pin TSSOP package

option. Refer to Table 4, “ISOmodem Capabilities,” on page 10 for available part number, capability and package

combinations. Isolation is provided by Silicon Laboratories’ isolation capacitor technology, which uses high-voltage

capacitors instead of a transformer. This isolation technology complies with global telecommunications standards

including FCC, ETSI ES 203 021, JATE, and all known country-specific requirements.

Additional features include programmable ac/dc termination and ring impedance, on-hook and off-hook intrusion

detection, Caller ID, loop voltage/loop current monitoring, overcurrent detection, ring detection, and the hook-

switch function. All required program and data memory is included in the modem device. When the modem

receives a software or hardware reset, all register settings revert to the default values stored in the on-chip

program memory. The host processor interacts with the modem controller through AT commands used to change

Silicon Laboratories representatives and distributors.

This application note is intended to supplement the Si2494/39 Revision A/A1, Si2493 Revision D/D1, and the

Si2457/34/15/04 Revision D/D1 data sheets. It provides all the hardware and software information necessary to

implement a variety of modem applications, including reference schematics, sample PCB layouts, AT command

and register reference, country configuration tables, programming examples and more. Particular topics of interest

can be easily located through the table of contents or the comprehensive index located at the back of this

document.

XTI

CLKOUT

EESD

EECLK

EECS

RXD

TXD

CTS

RTS

DCD

ESC

D0-D7

SDI

SDO

SCLK

INT

RESET

PLL

Clocking

EEPROM

Interface

XTO

Data Bus

Si3018/10

AOUT

AOUTb

FSYNC

SDO

SDI

MCLK

DSP

UART

Interface

Controller

DAA

Interface

To Phone

Line

Parallel

Interface

ROM

RAM

Program Bus

SPI

Interface

Si3000

Interface

Figure 1. Functional Block Diagram

Rev. 1.41 8/16

AN93

AN93

ABLE

Section

ONTENTS

Page

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.1. Selection Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2. Modem (System-Side) Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1. Resetting the Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

2.1.1. Reset Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.2. Reset Strapping: General Considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.1.3. Reset-Strap Options for 16-Pin SOIC Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.4. Reset-Strap Options for 24-Pin TSSOP Package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.4.1. Reset Strapping Options for TSSOP-24 with UART-Interface . . . . . . . 14

2.1.4.2. Reset Strapping Options for TSSOP-24 with Parallel-Interface . . . . . . 14

2.1.4.3. Reset Strapping Options for TSSOP with SPI-Interface. . . . . . . . . . . . 15

2.1.5. Reset Strapping Options for QFN Parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.1.5.1. Reset Strapping Options for QFN Parts with UART Operation . . . . . . 15

2.1.5.2. Reset Strapping Options for QFN Parts with SPI Operation . . . . . . . . 16

2.1.5.3. Reset Strapping Options for QFN Parts with Parallel Operation . . . . . 16

2.2. System Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.1. Interface Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.2. Interface Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2.3. UART Interface Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2.3.1. UART Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2.3.2. Autobaud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.2.3.3. Flow Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.2.4. Parallel and SPI Interface Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.2.4.1. Hardware Interface Register 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2.4.2. Hardware Interface Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2.4.3. Parallel Interface Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.2.4.4. SPI Interface Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.2.4.5. Interface Communication Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.3. Isolation Capacitor Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.4. Low-Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.4.1. Power-Down Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.4.2. Wake-on-Ring Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.4.3. Sleep Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.5. Controlling GPIOs (38-Pin QFN Only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.6. SSI/Voice Mode (24-Pin TSSOP and 38-Pin QFN Only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.7. EEPROM Interface (24-Pin TSSOP and 38-Pin QFN Only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.7.1. Supported EEPROM Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.7.2. Three-Wire SPI Interface to EEPROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.7.3. Detailed EEPROM Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.7.4. Boot Commands (Custom Defaults) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.7.5. AT Command Macros (Customized AT Commands) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.7.6. Firmware Upgrades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Rev. 1.41

AN93

2.7.6.1. Boot Command Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.7.6.2. AT Command Macro Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.7.6.3. Autoloading Firmware Upgrade Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.7.6.4. Combination Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3. DAA (Line-Side) Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

3.1. Hookswitch and DC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.2. AC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.3. Ringer Impedance and Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.4. Pulse Dialing and Spark Quenching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.5. Line Voltage and Loop Current Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.6. Legacy-Mode Line Voltage and Loop Current Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.7. Billing Tone Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4. Hardware Design Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.1. Component Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.1.1. Power Supply and Bias Circuitry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.1.2. Hookswitch and DC Termination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.1.3. Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.1.4. Ringer Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.1.5. Optional Billing-Tone Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.2. Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.3. Bill of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.4. Layout Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.4.1. ISOmodem Layout Check List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.4.2. Module Design and Application Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4.4.2.1. Module Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4.4.2.2. Motherboard Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4.5. Analog Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.5.1. Interaction between the AOUT Circuit and the

Required Modem Reset Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.5.2. Audio Quality. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4.5.3. Power Dissipation in the Si3018 DAA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5. Modem Reference Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.1. Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.2. DSP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.3. Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.4. AT Command Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.5. Extended AT Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83

5.6. S Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

5.7. U Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98

5.7.1. U-Register Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

5.7.2. U00–U16 (Dial Tone Detect Filter Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

5.7.3. U17–U30 (Busy Tone Detect Filter Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

5.7.4. U31–U33 (Ringback Cadence Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5.7.5. U34–U35 (Dial Tone Timing Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5.7.6. U37–U45 (Pulse Dial Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5.7.7. U46–U48 (DTMF Dial Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Rev. 1.41

AN93

5.7.8. U49–U4C (Ring Detect Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

5.7.9. U4D (Modem Control Register 1—MOD1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

5.7.10. U4E (Pre-Dial Delay Time Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.7.11. U4F (Flash Hook Time Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.7.12. U50–U51 (Loop Current Debouncing Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.7.13. U52 (Transmit Level Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.7.14. U53 (Modem Control Register 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

5.7.15. U54 (Calibration Timing Register). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

5.7.16. U62–U66 (DAA Control Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

5.7.17. U67–U6A (International Configuration Registers). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

5.7.18. U6C (Line-Voltage Status Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

5.7.19. U6E–U7D (Modem Control and Interface Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . 119

5.7.20. U80 (Transmit Delay for V.22 Fast Connect) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

5.7.21. U87 (Synchronous Access Mode Configuration Register) . . . . . . . . . . . . 130

5.7.22. UAA (V.29 Mode Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

5.8. Firmware Upgrades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.8.1. Method 1 (Fastest) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.8.2. Method 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.8.3. Method 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.9. Escape Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

5.9.1. +++ Escape. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

5.9.2. “9th Bit” Escape. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.9.3. “Escape Pin” Escape. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.10. Data Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

5.11. Error Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

5.12. Wire Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136

5.13. EPOS (Electronic Point of Sale) Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

5.13.1. EPOS Fast Connect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

5.13.2. EPOS V.29 Fast Connect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

5.14. Legacy Synchronous DCE Mode/V.80 Synchronous Access Mode . . . . . . . . . . . 137

5.15. V.80 Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138

6. Programming Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

6.1. Quick Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

6.2. Country-Dependent Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

6.2.1. DC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

6.2.2. Country Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

6.2.2.1. Country Initialization Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

6.2.2.2. Country-Setting Register Tables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

6.2.2.3. Special Requirements for Serbia and Montenegro. . . . . . . . . . . . . . . 158

6.2.3. Blacklisting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

6.3. Caller ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

6.3.1. Force Caller ID Monitor (Always On) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

6.3.2. Caller ID After Ring Only. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

6.3.3. UK Caller ID with Wetting Pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

6.3.4. Japan Caller ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

6.3.5. DTMF Caller ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

Rev. 1.41

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