Инфракрасный интерфейс irda

БЕСПРОВОДНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ

Источниками ошибок могут являться разъемы и кабели.

Последователь­ность проверки

1. Проверить наличие двуполярного питания выходных схем передатчиков (этот шаг логически первый, но/поскольку он технически самый сложный, его мож­но отложить на крайний случай.

2. Проверить напряжение на выходах TD, RTS и DTR: после аппаратного сброса на выходе TD должен быть отрицательный потенциал около -12 В (по крайней мере, ниже -5 В), а на выходах RTS и DTR — такой же положительный. Если этих потенциалов нет, возможна ошибка подключения разъема к плате через ленточный кабель.

Распространенные варианты:

• ленточный кабель не подключен;

• ленточный кабель подключен неправильно (разъём перевернут или встав­лен со смещением);

• раскладка ленточного кабеля не соответствует разъему платы.

3. Соединив контакты линий RTS и CTS (или установив заглушку), надо вывести файл на СОМ-порт (например, командой

COPY С: \AUTOEXEC. ВАТ COMl). С исправным портом эта команда успешно выпол­нится за несколько секунд с сообщением об успешном копировании.

В разъемах встречаются плохие контакты.

Кабели могут иметь следующие причины ошибок:

· Обрывы

· Плохие частот­ные характеристики.

Частотные свойства кабелей обычно сказываются при боль­шой длине (десятки метров) на высоких скоростях обмена (56 или 115 Кбит/с). При необходимости использования длинных кабелей на высоких скоростях сиг­нальные провода данных должны быть перевиты с отдельными проводами «схем­ной земли».

Беспроводные (wireless) интерфейсы предназначены для связы­вания устройств без интерфейсных кабелей, что удобно для малогаба­ритных периферийных устройств. В беспроводных интерфейсах используются электромагнитные волны инфракрасного (IrDA) и радиочастотного (Bluetooth) диапазонов.

Кроме этих интерфейсов периферийных устройств существуют и беспроводные способы подключения к локальным сетям.

Применение излучателей и приемников инфракрасного (ИК) диапазона позволяет осуществлять беспроводную связь между парой устройств, удаленных на рассто­яние до нескольких метров.

Инфракрасная связь — IR (Infra Red) Connection — без­опасна для здоровья, не создает помех в радиочастотном диапазоне и обеспечива­ет конфиденциальность передачи. ИК-лучи не проходят через стены, поэтому зона приема ограничивается небольшим, легко контролируемым пространством. Инфракрасная технология привлекательна для связи портативных компьютеров со стационарными компьютерами или подстанциями. Инфракрасный интерфейс имеют некоторые модели принтеров, им оснащают многие современные малога­баритные устройства: карманные компьютеры (PDA), мобильные телефоны, циф­ровые фотокамеры и т. п.

Различают инфракрасные системы:

1. низкой (до 115,2 Кбит/с) скорости;

2. средней (1,152 Мбит/с) скорости;

3. высокой (4 Мбит/с) скорости.

Низкоскоростные системы служат для обмена короткими сообщениями.

Высокоскоростные — для обмена файлами между компью­терами, подключения к компьютерной сети, вывода на принтер, проекционный ап­парат и т. п.

В настоящее время действует стандарт IrDA 1.1 наряду с которым существуют и собствен­ные системы фирм.

Эти интерфейсы обеспечивают следующие скорости передачи:

♦ IrDA SIR (Serial Infra Red), -9,6-115,2 Кбит/с;

♦ IrDA MIR (Middle Infra Red) - 0,576 и 1,152 Мбит/с;

♦ IrDA FIR (Fast Infra Red) - 4 Мбит/с;

♦ ASK IR - 9,6-57,6 Кбит/с.

Излучателем для ИК-связи является светодиод, имеющий пик спектральной характеристики мощности 880 нм; светодиод дает конус эффективного излучения с углом около 30°. В качестве приемника используют PIN-диоды, эффективно при­нимающие ИК-лучи в конусе 15°. Спецификация IrDA определяет требования к мощности передатчика и чувствительности приемника, причем для приемника задается как минимальная, так и максимальная мощность ИК-лучей.

Импульсы слишком малой мощности приемник не «увидит», а большая мощность «ослепляет» приемник — принимаемые импульсы сольются в неразличимый сиг­нал. Кроме полезного сигнала на приемник воздействуют помехи: сол­нечное освещение, лампы накаливания, дающие постоянную составляющую оптической мощности, и помехи от люминесцентных ламп, дающие переменную (но низкочастотную) составляющую.

Используют полудуплексную связь с опре­деленными временными зазорами при смене направления обмена. Для передачи сигналов используют двоичную модуляцию (есть свет — нет света) и различные схемы кодирования.

Используются следующие протоколы:

1) Над физическим уровнем расположен протокол доступа IrLAP (IrDA Infrared Link Access Protocol). Этот протокол инкапсулирует данные в кадры и предотвращает конфликты устройств: при наличии более двух устройств, «видящих» друг друга, одно из них назначается первичным, а остальные — вторичными. Связь всегда полудуплексная. IrLAP описывает процедуру установления, нумерации и закрытия соединений. Соединение устанавливается на скорости 9600 бит/с.

2) Протокол управления соединением IrLMP (IrDA Infrared Link Management Protocol). С его помощью устройство сообщает остальным о своем присутствии в зоне охвата. Протокол IrLMP позволяет обнаруживать сервисы, предоставляемые устройством, проверять потоки данных.

3 ) Транспортный уровень обеспечивается протоколом Tiny TP (IrDA Transport Protocols). Он обслуживает виртуальные каналы между устройствами, об­рабатывает ошибки (потерянные пакеты, ошибки данных и т. п.), производитя упаковку данных в пакеты и сборку исходных данных из пакетов (протокол напоминает TCP). На транспортном уровне может работать и протокол IrTP.

4) Протокол IrCOMM позволяет через ИК-связь эмулировать обычное проводное подключение:

♦ 3-проводное по RS-232C (TXD, RXD и GND);

♦ 9-проводное по RS-232C (весь набор сигналов СОМ-порта);

♦ Centronics (эмуляция параллельного интерфейса).

5) Протокол IrLAN обеспечивает доступ к локальным сетям, позволяя передавать кадры сетей Ethernet и Token Ring. Для ИК-подключения к локальной сети тре­буется устройство-провайдер с интерфейсом IrDA, подключенное обычным (про­водным) способом к локальной сети, и соответствующая программная поддержка в клиентском устройстве (которое должно войти в сеть).

6) Протокол объектного обмена IrOBEX (Object Exchange Protocol) — простой про­токол, определяющий команды PUT и GET для обмена двоичными данными между устройствами. Протокол IrOBEX с помощью расширения обеспечивает передачу информации, относящуюся к сетям GSM (записная книжка, календарь, управление вызовом, цифровая передача голоса и т. п.), между телефоном и компьютерами разных размеров.

Существуют и другие протоколы относящиеся к ИК-связи.

Например для дистанционного управления бытовой техни­кой (телевизоры, видеомагнитофоны и т. п.) используется тот же диапазон 880 нм, но иные частоты и методы физического кодирования.

Приемопередатчик IrDA может быть подключен к компьютеру различными спо­собами:

♦ внутренним (раз­мещаемым на лицевой панели),

♦ внешним (размещаемым в произвольном месте).

Размещая приемопередатчик надо учитывать угол «зрения» (30° у пере­датчика и 15° у приемника) и расстояние до устройства (до 1 м).

Внутренние приемопередатчики:

1) Н а низких скоростях (до 115,2 Кбит/с) подключаются через обычные микросхемы UART. Для некоторых со­временных системных плат на использование инфракрасной связи (до 115,2 Кбит/с) конфигурируется порт COM2. Чтобы порт COM2 использовать для инфра­красной связи, в CMOS Setup требуется выбрать соответствующий режим (за­прет инфракрасной связи означает обычное использование COM2).

2) На средних и высоких скоростях обмена применяются специализированные мик­росхемы контроллеров IrDA, ориентированные на интенсивный программно-управляемый обмен или DMA, с возможностью прямого управления шиной. Здесь обычный приемопередатчик UART непригоден, поскольку он не поддерживает синхронный режим и высокую скорость.

Внешние ИК-адаптеры выпускают с интерфейсом RS-232C для подключения к СОМ-порту или же с шиной USB. Пропускной способности USB достаточно даже для FIR, СОМ-порт пригоден только для SIR.

Для прикладного использования IrDA кроме физического подключения адаптера и трансивера требуется установка и настройка соответствующих драйверов.

Дата добавления: 2014-01-07