Preliminary Information
This document contains information on a product under development. The parametric information
contains target parameters that are subject to change.
CN8472/8474
Multichannel Synchronous Communications Controller (MUSYCC)
Product Description
The Bt8474 and Bt8472 are advanced Multichannel Synchronous
Communications Controllers (MUSYCC) that format and deformat up to
128 (Bt8474) or 64 (Bt8472) High-Level Data Link Control (HDLC) channels
in a single CMOS integrated circuit. MUSYCC operates at Layer 2 of the Open
Systems Interconnection (OSI) protocol reference model and provides a
comprehensive, high-density solution for processing HDLC channels for
inter-networking applications such as Frame Relay, Integrated Services
Digital Network (ISDN) D-channel signaling, X.25, Signaling System 7 (SS7),
Data Exchange Interface (DXI), and LAN/WAN data transport. Under minimal
host supervision, MUSYCC manages a linked list of channel data buffers in
host memory by performing Direct Memory Access (DMA) of up to 128
channels (64 for the Bt8472).
MUSYCC interfaces with up to four independent serial data streams, such
as T1/E1 signals, and then transfers data across the popular 32-bit Peripheral
Component Interface (PCI) bus to system memory at up to 33 MHz. Each
serial interface can operate up to 8.192 MHz. Logical channels may be
mapped as any combination of Digital Service Level 0 (DS-0) timeslots to
support ISDN
hyperchannels
(Nx64 Kbps) or as any number of bits in a
DS-0 for subchanneling applications (Nx8 kbps). MUSYCC also includes a
32-bit expansion port for bridging the PCI bus to local microprocessors or
peripherals. A Joint Test Action Group (JTAG) port enables boundary-scan
testing to replace “bed-of-nails” board testing.
Distinguishing Features
•
•
•
128/64-channel HDLC controller
OSI Layer 2 protocol support
General purpose HDLC (ISO 3309)
– X.25 (LAPB)
– Frame relay (LAPF/ANSI T1.618)
– ISDN D-channel (LAPD/Q.921)
– SS7 support
4 Independent serial interfaces that support:
– T1/E1 data streams
– DC to 8.192 Mb/s TDM busses
Configurable logical channels
– Standard DS0 (56, 64 Kbps)
– Hyperchannel (Nx64)
– Subchannel (Nx8)
Per-channel protocol mode selection
– 16-bit FCS mode
– 32-bit FCS mode
– SS7 mode (16-bit FCS)
– Transparent mode (unformatted data)
Per-channel DMA buffer management
– Linked list data structures
– Variable size transmit/receive FIFO
Per-channel message length check
– Select no length checking
– Select from two 14-bit registers to compare
message length
– Maximum length: 16,384 bytes
Direct PCI bus interface
– 32-bit, 33 MHz operation
– Bus master and slave operation
– PCI Version 2.1
Local expansion bus interface (EBUS)
– 32-bit multiplexed address/data bus
Low power, 5 volt CMOS operation
JTAG boundary scan access port
160-pin PQFP surface-mount package
ISDN basic-rate or primary-rate interfaces
ISDN D-channel controller
Routers
Cellular base station switch controller
CSU/DSU
Protocol converter
Packet data switch
Frame relay switches/Frame Relay Access Devices
(FRAD)
DXI network interface
Distributed packet-based communications systems
Access multiplexer/concentrator
•
•
•
•
•
Functional Block Diagram
•
H ost
Interface
Device
Configuration
Registers
S erial Interface - C hannel G roup 0
S erial D ata B us
Local B us
Interrupt
Controller
DMA
controller
Tx/Rx-DMAC
Bit Level
Processor
Tx/Rx-BLP
Port
Interface
Tx/Rx
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
P C I B us
PCI
Interface
PCI
configuration
Space
(Function 0)
PCI
configuration
Space
(Function 1)
S erial Interface - C hannel G roup 1
S erial Interface - C hannel G roup 2
S erial Interface - C hannel G roup 3
Boundary S can and Test A ccess
E xpansion B us Interface
Applications
Data Sheet
Preliminary Information/Conexant Proprietary and Confidential 6/15/99 3/29/99
N8474DSB
June 15, 1999
Ordering Information
Model Number
28472-16
28474-16
28472-17
28474-17
Version
64-Channel
128-Channel
64-Channel
128-Channel
Package
160-Pin Plastic Quad Flat Pack (PQFP)
160-Pin Plastic Quad Flat Pack (PQFP)
160-Pin Plastic Quad Flat Pack (PQFP)
160-Pin Plastic Quad Flat Pack (PQFP)
Temperature Range
0 °C to +70 °C
0 °C to +70 °C
–40 °C to +85 °C
–40 °C to +85 °C
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© 1999 Conexant Systems, Inc.
Printed in U.S.A.
All Rights Reserved
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N8474DSB
Conexant
Preliminary Information/Conexant Proprietary and Confidential 6/15/99
Table of Contents
List of Figures
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
List of Tables
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
1.0
System Description
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
1.1
Pin Descriptions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4
2.0
Host Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.1
PCI Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.2.6
PCI Initialization
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2
PCI Bus Operations
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3
PCI Configuration Space
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3
Function 0 Network Controller—PCI Master and Slave
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7
Function 1 Expansion Bus Bridge, PCI Slave
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11
PCI Reset
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15
Host Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15
PCI Bus Parity
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16
PCI Throughput and Latency Considerations
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16
2.2.6.1
PCI Bus Latency
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-17
PCI Configuration Registers
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7
3.0
Expansion Bus (EBUS)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1
3.1
Operation
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.1.6
3.1.7
3.1.8
3.1.9
3.1.10
3.1.11
Initialization
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2
Address and Data
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2
Clock
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3
Interrupt
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3
Address Duration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4
Data Duration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4
Bus Access Interval
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4
PCI to EBUS Interaction
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5
Microprocessor Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6
Arbitration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-8
Connection
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-9
N8474DSB
Conexant
Preliminary Information/Conexant Proprietary and Confidential 6/15/99
iii
Table of Contents
CN8472/8474
MUSYCC
4.0
Serial Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Serial Port Interface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2
Bit Level Processor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2
Direct Memory Access Controller
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2
Interrupt Controller
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2
Channelized Port Mode
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
4.5.1
4.5.2
4.5.3
4.5.4
4.5.5
4.6
4.7
Hyperchannels (Nx64)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
Subchannels (Nx8)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4
Frame Synchronization Flywheel
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4
Change Of Frame Alignment
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-8
Out Of Frame
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-8
Serial Port Mapping
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-10
Tx and Rx FIFO Buffer Allocation and Management
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-12
4.7.1
4.7.2
4.7.3
Example Channel BUFFLOC and BUFFLEN Specification
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-14
Receiving Bit Stream
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-16
Transmitting Bit Stream
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-16
4.7.3.1
Transmit Data Bit Output Value Determination
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-17
5.0
Memory Organization
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.1
Memory Architecture
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.1.1
5.1.2
5.2
5.2.1
Register Map Access and Shared Memory Access
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-3
Memory Access Illustration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-7
Host Interface Level Descriptors
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9
5.2.1.1
Global Configuration Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-10
5.2.1.2
Dual Address Cycle Base Pointer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11
Channel Group Level Descriptors
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-12
5.2.2.1
Group Base Pointer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-12
5.2.2.2
Service Request
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-12
5.2.2.3
Group Configuration Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-15
5.2.2.4
Memory Protection Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-17
5.2.2.5
Port Configuration Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-18
5.2.2.6
Message Length Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-20
5.2.2.7
Time Slot Map
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-20
5.2.2.8
Subchannel Map
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-23
Channel Level Descriptors
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-25
5.2.3.1
Channel Configuration Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-25
Descriptors
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9
5.2.2
5.2.3
iv
Conexant
Preliminary Information/Conexant Proprietary and Confidential 6/15/99
N8474DSB
CN8472/8474
MUSYCC
5.2.4
Table of Contents
5.2.5
5.2.6
Message Level Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-27
5.2.4.1
Using Message Descriptors
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-28
5.2.4.2
Head Pointer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-29
5.2.4.3
Message Pointer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-29
5.2.4.4
Message Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-29
5.2.4.5
Buffer Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-29
5.2.4.6
Buffer Status Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-32
5.2.4.7
Next Message Pointer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-34
5.2.4.8
Data Buffer Pointer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-34
5.2.4.9
Message Descriptor Handling
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-34
Interrupt Level Descriptors
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-35
5.2.5.1
Interrupt Queue Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-35
5.2.5.2
Interrupt Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-36
5.2.5.3
Interrupt Status Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-43
Interrupt Handling
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-43
5.2.6.1
Initialization
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-43
5.2.6.2
Interrupt Descriptor Generation
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-44
5.2.6.3
INTA* Signal Line
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-44
5.2.6.4
INTB* Signal Line
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-45
6.0
Basic Operation
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
6.1
Reset
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
6.1.1
Hard PCI Reset
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
6.1.2
Soft Chip Reset
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2
6.1.3
Soft Group Reset
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
6.1.4
Example of Initialization Sequence
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
Configuration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4
6.2.1
PCI Configuration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4
6.2.2
Global Configuration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5
6.2.3
Interrupt Queue Configuration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5
6.2.4
Channel Group(s) Configuration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5
6.2.5
Service Request Mechanism
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5
6.2.6
MUSYCC Internal Memory
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-6
6.2.6.1
Read Operation—Slave Reads
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-6
6.2.6.2
Write Operation—Slave Writes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-6
Channel Operation
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7
6.3.1
Group Structure
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7
6.3.2
Group Base Pointer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-9
6.3.3
Global Configuration Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-10
6.3.4
Interrupt Queue Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-11
6.3.5
Group Configuration Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-12
6.3.6
Memory Protection Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-13
6.3.7
Port Configuration Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-13
6.3.8
Message Length Descriptor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-14
6.3.9
Transmit Time Slot Map—Channel 0
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-14
6.3.10 Transmit Subchannel Map
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-15
6.2
6.3
N8474DSB
Conexant
Preliminary Information/Conexant Proprietary and Confidential 6/15/99
v