Реферат: Инфракрасный протокол связи IrDa - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Инфракрасный протокол связи IrDa

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 1017 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

19 Реферат по курсу “ Интерфейсы ” И нфракрасный протокол связи — IrDA Сод ержание: Что такое IrDA Физические основы Программный протокол Применение Выводы Список литературы Инфракрасный протокол связи — IrDA Непрерывное развитие информационных технологи й требует постоянного увеличения эффективности обработки и передачи и нформации. Очевидно, идеальная линия передачи данных должна иметь невыс окую стоимость, иметь минимальный расход энергии, обладать высокой проп ускной способностью и, что весьма желательно, должна быть беспроводной. Обычно словом wireless (беспроводный - англ.) обозначают связь с использованием радиосигнала. Однако, не стоит забывать, что канал передачи информации м ожно создать и с помощью оптических устройств, то есть, попросту говоря, с помощью света. Опыт показывает, что среди других беспроводных линий пере дачи информации инфракрасный (ИК-) открытый оптический канал является са мым недорогим и удобным способом передачи данных на небольшие расстоян ия (до нескольких десятков метров). В частности, он эффективен для обеспеч ения беспроводной связи между персональным компьютером и периферийным и устройствами. Что такое IrDA? В 1979 году компания Hewlett-Packard объявила о начале продаж но вого калькулятора, главной особенностью которого являлось наличие у не го инфракрасного порта для вывода информации на печать. После этого в те чение нескольких лет разработчиками электронного оборудования была пр едложена целая серия приборов и устройств, использующих для передачи ин формации открытый оптический канал в инфракрасном диапазоне. Однако, вс е эти устройства не могли получить широкого распространения вследстви е своей несовместимости. Поэтому в 1993 году была основана Infrared Data Association (IrDA), междун ародная некоммерческая организация, ставящая своей целью разработку е диных стандартов, используемых для организации инфракрасных линий пер едачи информации. Летом 1993 года компания Hewlett-Packard организовала общепромыш ленное совещание, чтобы обсудить будущее ИК (инфракрасный) передачи данн ых. Многообразие несовместимых стандартов было печальной реальностью, причинявшей массу неудобств всем от того, что устройства от разных произ водителей были несовместимы. Телевизоры, видеомагнитофоны, другая быто вая техника с ИК управлением сегодня встречается на "каждом углу", однако в них используются несовместимые физические и программные интерфейсы. Целью совещания было обсуждение путей, которыми промышленность может п ойти к общему стандарту, способному совместимость всех устройств, испол ьзующих ИК порт. На совещании был сформирован консорциум всех ведущих ко мпаний, названных Ассоциацией инфракрасной передачи данных и вскоре (в и юне 1994 года) была объявлена первая одноименная версия стандарта, включающ ая физический и программный протоколы – IrDA 1.0. Текущая версия – 1.1. Первым стандартом, принятым IrDA, б ыл, так называемый, Serial Infrared standart (SIR). Данный стандарт позволял обеспечивать пере дачу информации со скоростью 115,2 kb/s. В 1994 году IrDA опубликовала спецификацию на общий стандарт, получивший название IrDA-standart, который включал в себя описани е Serial Infrared Link (дословно - Последовательная Инфракрасная линия связи), Link Access Protocol (IrLAP) (П ротокол доступа) и Link Management Protocol (IrLMP) (Протокол управления). Уже в 1995 году несколько л идеров на рынке электроники выпустили серию продуктов, использующих дл я передачи информации по открытому оптическому каналу IrDA-standart. И, наконец, в н оябре 1995 года Microsoft Corporation заявила о внесении программного обеспечения, обеспеч ивающего инфракрасную связь, использующую IrDA-standart, в стандартный пакет опер ационной системы Windows'95. В настоящее время IrDA-standart - самый распространенный стан дарт для организации передачи информации по открытому инфракрасному к аналу. Итак, протокол IrDA (Infra red Data Assotiation) позволяет соединяться с пе риферийным оборудованием без кабеля при помощи ИК-излучения с длиной во лны 880nm. Порт IrDA позволяет устанавливать связь на коротком расстоянии до 1 метра в режиме точка-точка. IrDA на мерено не пытался создавать локальную сеть на основе ИК-излучения, поско льку сетевые интерфейсы очень сложны и требуют большой мощности, а в цел и IrDA входили низкое потребление и экономичность. Интерфейс IrDA использует у зкий ИК-диапазон (850– 900 nm с 880nm "пиком") с малой мощностью потребления, что позво ляет создать недорогую аппаратуру и не требует сертификации FCC (Федераль ной Комиссии по Связи). Устройство инфракрасного интерфейса подразделяется на два основных бл ока: преобразователь (модули приемника-детектора и диода с управляющей э лектроникой) и кодер-декодер. Блоки обмениваются данными по электрическ ому интерфейсу, в котором в том же виде транслируются через оптическое с оединение, за исключением того, что здесь они пакуются в кадры простого ф ормата – данные передаются 10bit символами, с 8bit данных, одним старт-битом в н ачале и одним стоп-битом в конце данных. Сам порт IrDA основан на архитектуре коммуникационного СОМ-порта ПК, которы й использует универсальный асинхронный приемо-передатчик UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) и работает со скоростью передачи данных 2400– 115200 bps. Связь в IrDA полудуплексная, т.к. передаваемый ИК-луч неизбежно засвечивает соседний PIN-диодный усилитель приемника. Воздушный промежуток между уст ройствами позволяет принять ИК-энергию только от одного источника в дан ный момент. В общем виде схема организации IrDA - канала выглядит примерно так, как показано на рисунке Типовая блок-с хема организации IrDA-канала Канал передачи данных состоит из двух основных элементов: микросхемы, обеспечивающей модуляцию и демо дуляцию поступающего двоичного сигнала согласно определенного алгори тма, и инфракрасного (ИК-) приемно-передающего модуля. Рассмотрим физические основы IrDA. Передающ ая часть. Байт, который требуется передать, посылается в блок UART и з CPU командой записи ввода-вывода. UART добавляет старт-стоп биты и передает с имвол последовательно, начиная с младшего значения бита. Стандарт IrDA треб ует, чтобы все последовательные биты кодировались таким образом: логиче ский "0" передается одиночным ИК-импульсом длиной от 1.6я s до 3/16 периода пере дачи битовой ячейки, а логическая "1" передается как отсутствие ИК-импульс а. Минимальная мощность потребления гарантируется при фиксированной д лине импульса 1.6я s. По окончании кодирования битов необходимо возбудить один или нескольк о ИК-светодиодов током соответствующего уровня, чтобы выработать ИК-имп ульс требуемой интенсивности. Стандарт IrDA требует, чтобы ин тенсивность излучения в конусе 30° была в диа пазоне 40– 50 я W/Sr, причем ИК-светодиод должен иметь длину волны 880nm, как уже о тмечалось ранее. Радиальная чувствительность приемника и длины связи д иктуются, исходя из требований самой спецификации IrDA. Приемная часть. Переданные ИК-импульсы поступают на PIN-диод, преобразующи й импульсы света в токовые импульсы, которые усиливаются, фильтруются и сравниваются с пороговым уровнем для преобразования в логические уров ни. ИК-импульс в активном состоянии генерирует "0", при отсутствии света ге нерируется логическая "1". Протокол IrDA требует, чтобы приемник точно улавли вал ИК-импульсы мощностью от 4я W/sm 2 до 500mW/sm 2 в угловом д иапазоне я 15°. Для ИК-изл учения cуществует два источника интерференции (помех), основным из котор ых является солнечный свет, но к счастью в нем преобладает постоянная со ставляющая. Правильно спроектированные приемники должны компенсирова ть большие постоянные токи через PIN-диод. Другой источник помех – флуорис центные лампы – часто применяются для общего освещения. Хорошо спроект ированные приемники должны иметь полосовой фильтр для снижения влияни я таких источников помех. Вероятность ошибок связи будет зависеть от пра вильного выбора мощности передатчика и чувствительности приемника. В IrDA выбраны значения, гарантирующие, что описанные выше помехи не будут влия ть на качество связи. Стандарт IrDA включает в себя стек протоколов трех согласованных обязател ьных уровней: IrPL (Physical Layer), IrLAP (Link Access Protocol) и IrLMP (Link Management Protocol). Физический уровень (Physical Layer). Спецификация этого протокола устанавливает с тандарты для Ir-трансиверов, методов модуляции и схемы кодирования/декод ирования, а также ряд физических параметров. Стандарт предусматривает и спользование длины волны в диапазоне 850– 900 nm. Минимальная и максимальная и нтенсивность передатчика (как уже говорилось) составляет 40– 50 я W/Sr соотв етственно внутри 30° конуса. Для стандарта IrDA (скорость передачи данных 115.2Kbps) схема кодирования аналогична используемой в традиционной UART: бит старта ("0") и стоп-бит ("1") добавляются перед и после каждого байта соответственно. Н о вместо схемы NZR (Non-Return to Zero) используется кодировка, подобная RZ (Return to Zero), т.е. двоичн ый "0" кодируется единичным импульсом, а "1" – его отсутствием. Кадры отделяю тся друг от друга байтами Escape-последовательности, содержащимися в теле са мого кадра. Для определения ошибок (EDt – Error Detection) используется 16bit циклическая контрольная сумма. Например, уже в стандарте IrDA 1.1 для протокола обмена 1.152Mbps (с инхронизация выполняется как в протоколе HDLP – High-level Data Link Protocol высокого уровня) и 4Mbps (использование 4-PPM – Pulse-Phase Modulation) старт-бит и стоп-бит не применяются. Так, фре ймы, получаемые от более высокоуровневого протокола IrLAP, вкладываются в п оле данных фреймов SIR, согласно используемому методу кодирования. Станда рт не содержит обязательных вариантов реализации этой процедуры и допу скает варьирование алгоритмов в зависимости от возможностей конкретно го оборудования. В зависимости от скорости соединения предлагаются мет оды кодирования: асинхронный (ASYNC, 9600– 115200 bps), синхронный (HDLC, 0.576– 1.152 Mbps) и 4-PPM (4Mbps). Программный протокол. Он включа ет в себя: IrLAP (Link Access Protocol), занимающийся разбиением данных на блоки, контролем ош ибок и другими функциями низкого уровня, и IrLMP (Link Management Protocol), позволяющий по одно й ИК-линии обмениваться данными между несколькими приложениями. Данный протокол базируется на существующих стандартах асинхронной полудупле ксной передачи данных HDLC и SDLC. Инфракрасная технология поддерживает тольк о однонаправленную передачу информации, поэтому, в следствие полудупле ксной природы SIR, возникла архитектура с одним главным (первичным) и множе ственными подчиненными (вторичными) устройствами. Схема обращения устр ойств представляет собой обычный протокол обмена данными, где есть фазы запросов (Request) и ответов (Response). Так, первичное устройство отвечает за организа цию соединения, обработку ошибок, и посланные им фреймы называются управ ляющими (Command Frames), а пакеты вторичных устройств именуются ответными (Response Frames). Об мен информацией идет только с первичным устройством, которое всегда выс тупает инициатором соединения, однако его роль может играть любое из уст ройств, поддерживающих необходимые для этого функции. По желанию может б ыть включен протокол транспортного уровня, позволяющий осуществлять к онтроль передачи между приложениями в случае одновременной работы нес кольких приложений на одной физической линии. Для разных уровней имеетс я три интерфейса. Служебные примитивы уровня LM-SVC позволяют одному из устр ойств IrDA узнать какие сервис и протоколы зарегистрированы на другом устр ойстве. Примитивы доступа к уровню M-SVC управляют режимом связи, открытием и закрытием независимых соединений между клиентами, а так же отправкой и приемом данных. Интерфейс L-SVC дает доступ к функциям протокола IrLAP. Устройства, соответствующие стандарту IrDA, перед началом передачи должны в первую очередь попытался выявить (прочитать) нет ли в ближайшей окрест ности активности в ИК-диапазоне, установить не ведется ли какая-либо пер едача в пределах его досягаемости. Если такая активность обнаружена, то программе, выдающей запрос, посылается соответствующее сообщение, а сам блок откладывает передачу. Поскольку оба соединяющихся устройства мог ут быть компьютерами (а не компьютер и принтер, или клавиатура, мышь), то лю бое из них может быть ведущим. Выбор зависит от того, какое устройство пер вым проявит инициативу. Каждое устройство имеет 32bit адрес, вырабатываемый случайным образом при у становлении соединения. Каждому кадру в пределах соединения ведущее ус тройство при старте присваивает 7bit-адрес соединения. Для возможных, но не желательных случаев, когда два устройства имеют одинаковый адрес, преду смотрен такой механизм, когда ведущее устройство дает команду всем подч иненным устройствам изменить их адреса. В процессе установления связи д ва устройства "договариваются" о максимальной скорости, с которой они об а могут работать. Все первичные передачи, выполняемые до фазы переговоро в, по умолчанию ведутся на скорости 9.6Kbps. Максимальный квант передачи может быть равен 100, 200 или 500 ms. Он представляет с обой максимальное время, в течение которого устройство передает данные до того, как перейдет к прослушиванию подтверждения приема и зависит от скорости передачи, емкости буфера в принимающем устройстве. Минимальна я длительность передачи определяется неспособностью передающего устр ойства перейти к приему данных сразу после выдачи последнего бита. Дело в том, что усилитель PIN-диода в передающем устройстве входит в состояние н асыщения от собственной передачи. Время восстановления приемника – пе ременная величина, составляющая 0.001– 10 ms. Этот параметр для данного устрой ства должен быть заранее известен и учитывается в фазе переговоров об ус тановлении соединения. Процедуры расширенного восстановления включаю т в себя функцию сброса, которая прерывает связь, но потом восстанавлива ет активное состояние с параметрами соединения, используемые по умолча нию. Стандартом предусмотрено два основных состояния: NRM (Normal Response Mode) и NDM (Normal Disconnect Mode). Пер вое – это состояние соединения с распределенными ролями первичного и в торичных устройств. Второе предусматривает функции детектирования дос тупных устройств, сбор информации о них, разрешение адресных конфликтов , а также позволяет передавать данные широковещательно, без установлени я соединения. В протоколе IrLAP используется три типа кадров по аналогии с HDLC. Поле данных присутствует только у первого и последнего вида фреймов, оно не ограничено по длине, но число бит в нем должно быть кратно 8. Ненумерова нные (U-кадры) используются для установления связи: операции соединения и разъединения, информирования об ошибках и передачи данных, если нет необ ходимости в нумерации последовательностей. Информационные (I-кадры) испо льзуются для передачи информации и предназначены для передачи данных. И х командное поле содержит номер фрейма в последовательности, помогающе й принимающему устройству отслеживать нарушения очередности. Нумераци я организована так, что служит одновременно средством подтверждения пр иема: S- и I-фреймы могут нести номер пакета, который ожидается на входе устр ойства-отправителя. Счетчик позволяет идентифицировать только 8 фреймо в, таким образом, номер следующего ожидаемого приемником пакета может вы сылаться не с каждым фреймом, а только по получении нескольких промежуто чных пакетов. Величина, определяющая их количество, называется размером окна. Четвертый бит контрольного поля у фрейма, сгенерированного первич ным устройством, означает запрос данных, а в ответном фрейме он играет ро ль конечного бита, сигнализирующего о завершении передачи. Супервизорн ые (S-кадры) используются для функций handshaking (процедура договора устройств о п араметрах синхронизации). Договарив аясь о соединении, устройства обмениваются информацией о скорости, макс имальной и минимальной длительности цикла, максимальной величине фрей ма, размере окна, количестве дополнительных флагов BOF (Beginning Of Frame) и пороговом вр емени разрыва соединения (промежуток, в течение которого не было принято ни одного корректного фрейма). Под максимальным циклом (maximum turn-around time) подразум евается отрезок времени, по истечении которого устройство должно устан овить в своем фрейме конечный бит, а под минимальным – длительность пау зы, начиная с момента отсылки последнего байта последнего фрейма, запрош енного передающим устройством, чтобы подготовиться к приему данных. BOF вы полняет роль задержки перед посылкой очередного фрейма устройствам с б ольшей задержкой. Предусмотрена команда смены ролей XCHG, позволяющая пере давать право называться первичным устройством, как эстафету. Для провер ки правильности передачи фрейма к нему в конце дописывается поле FCS (Frame Check Sequence), которое содержит контрольную сумму формата CRC-CCITT. Протокол IrLAP устанавливает правила доступа к ИК-среде, процедуры открытия канала, согласование абонентов сети, обмена информацией и т.д. Хотя IrLAP и об язательный уровень IrDA, но не все его особенности являются таковыми. Любая станция, не принимающая в данный момент времени участия в обмене, перед т ем как начать передачу, должна прослушивать канал не менее 500ms, чтобы убеди ться в отсутствии трафика. С другой стороны, станция, участвующая в обмен е, должна вести передачу не более 500ms. Доступ к среде передачи регулируется посредством специального бита PF (Poll/Final), который устанавливается в теле кад ра и выполняет функции, аналогичные маркеру. IrLAP допускает передачи без ус тановления предварительного соединения. По своей природе такая переда ча является широковещательной и не требует получения подтверждения ст анции получателя. Процедура открытия канала в этом случае предусматрив ает обмен идентификационной информацией (ID). Инициатор широковещательно го обмена передает ID предопределенное количество раз и прослушивает кан ал в интервалах между ссылками (слот, Slot). Станция-получатель случайным обр азом выбирает слот и посылает в ответ свой ID. При обнаружении коллизии про цедура повторяется и применяется для согласования операционных параме тров станций (скорость посылки бит, максимальная длина пакета). При устан овлении соединения обмен данными, объем которых не должен превышать 64 ба йта, осуществляется со скоростью 9.6Kbps. После того, как соединение установле но, скорость обмена и величина пакета данных могут быть по "договореннос ти" увеличены до максимальных. Кроме пакетов с пользовательскими данным и, в обмене участвуют специальные, служащие для управления потоком, корр екции ошибок и передачи маркера. Связь может осуществляться в режиме "1:1" и ли "1:n". В процессе обмена одна станция является первичной, а остальные – вт оричными. Помимо описанных процедур существуют и другие: разрешение кон фликтов адресов, изменение роли станции "первичная-вторичная" и т.д. Протокол управления каналом IrLMP является обязательным, однако его некото рые особенности могут быть опциональны. Каждое устройство IrDA содержит та блицу сервисов и протоколов, доступных в настоящий момент. Эта информаци я может запрашиваться у других устройств. Мультиплексор администратор а соединений и его схема управления позволяют нескольким приложениям о бмениваться данными по одному физическому соединению. Протокол IrLMP содержит два компонента : LM-IAS (Link Management Information Access Service) и LM-MUX (Link Management MUltipleXed). LM-IAS управляет информ ационной базой так, что станции могут запросить, какие службы предоставл яются. Эта информация храниться как ряд объектов, с каждым из которых свя зан набор атрибутов. Например, Device является обязательным и имеет атрибуты DeviceName, IrLMPSupport (номер версии протокола, поддержка ISA и MUX). LM-MUX выполняет мультиплекси рование каналов поверх одного соединения, устанавливаемого протоколом IrLAP. С этой целью в Ir-станции определяется множество точек доступа канала – LSAP (Link Service Access Point) – каждая с уникальным селектором. Таким образом каждое из LSAP- соединений определяет логически различные информационные потоки. Прот окол LM-MUX обеспечивает передачу данных между точками доступа как внутри о дной, так и между другими станциями. Он может работать в одном из двух режи мах: эксклюзивном (активизируется только одно соединение LSAP) и мультиплек сивном (несколько соединений LSAP могут разделять один канал IrLAP). В этом случа е управление потоком должно быть обеспечено протоколами верхнего уров ня или непосредственно приложением. Итак, IrLMP функционирует в двух режима х: мультиплексирования и эксклюзивном. Первый позволяет разделять одно физическое соединение нескольким задачам, второй отдает все ресурсы од ному-единственному приложению. Каждое виртуальное соединение представ лено своей LSAP, таким образом, связь происходит на уровне двух LSAP (LSAP Connection). Также предусмотрено три варианта доступа: с установлением предварительного соединения, без установления предварительного соединения (Сonnectionless) и режим сбора информации о возможностях, сервисах и приложениях удаленного уст ройства (XID_Discovery). I rDA TP (Transport Protocol) работает над использовани ем в качестве транспортного протокола ISO-8073. Его применение позволяет проп ускать по линии IrDA несколько потоков данных, с собственным управлением дл я каждого. Но использование этого протокола не обязательно. TinyTP (Tiny Transport Protocol) – транспортный протокол, осуществляющий функции управления потоком неза висимыми для любого LSAP-соединения. Каждая точка доступа этого протокола (TTPSAP – TinyTP Service Access Point) идентифицируется с единственной точкой доступа IrLMP и исполь зует единый с ней адрес. TinyTP также ведает сегментацией и сборкой фреймов ). IrCOMM – протокол эмуляции последовательного и параллельного портов, осно ванный на четырех типах сервиса: 3-Wire Raw, 3-Wire, 9-Wire и Centronics. Первый работает только чер ез одно эксклюзивное соединение и используется, когда необходимо перед авать исключительно данные. Второй эмулирует параллельную передачу по трем каналам (Signal Common, TD, RD), используя возможности TinyTP, Девятипроводный предназн ачен для эмуляции последовательных портов и обрабатывает, помимо трех в ышеупомянутых, еще шесть сигналов (RTS, CTS, DSR, DTR, CD, RI). Centronics – это не что иное, как вирт уальный параллельный интерфейс на базе TinyTP). Протокол IrTran-P, введенный для передачи изображений, состоит из трех слоев (SCEP, bFTP, UPF) и поль зуется услугами упоминавшегося ранее IrCOMM. Назначение SCEP (Simple Command Execute Protocol) – изоля ция вышележащих уровней от реалий конкретного интерфейса. Благодаря вы сокому уровню абстракции удалось спроектировать протокол bFTP (binary File Transfer Protocol) та ким образом, что он может единообразно обслуживать нужды самых разных ус тройств в самых разных конфигурациях соединения. Имя файла упаковывает ся вместе с данными в единый блок, предусмотрены функции опроса удаленно го устройства и согласования параметров представления информации, что максимально автоматизирует процесс. UPF (Uni Picture Format) обеспечивает гарантирован ное воспроизведение изображений, переданных с одного устройства на дру гое. UPF основывается на формате JPEG и позволяет сохранять, помимо изображени я, еще и все дополнительные сведения о нем, обычно фиксируемые цифровыми камерами (дата, ориентация, уровень белого, уровень черного и т. д.). Чтобы ус тройства, содержащие аппаратно-зафиксированные алгоритмы обработки из ображений, могли адекватно воспринимать модифицированный формат, вся р асширенная информация вынесена в заголовок, а само изображение остаетс я нетронутым. VFIR (Very Fast IR) – дополнение к стандарту IrDA, позволяющее повы сить скорость передачи данных до 16Mbps. Введен новый формат фрейма, в котором первым идет поле преамбулы (Preamble), состоящее из 240bit или слотов, после IrLAP-фрейма и контрольной суммы – поле FB (Flush Byte – 8 нулевых бит), в конце – поле Null (24 нулевы х бита). Вся переданная информация кодируется по алгоритму HHH, обеспечиваю щему от 1 до 13 пустых слотов между импульсами. Конечно, необходимые измене ния были сделаны и в протоколе IrLAP: добавлено обозначение для скорости 16Mbps в поле Baud Rate, а также увеличен максимально возможный размер окна с 7 до 127 фреймо в. IrBus (IrControl). Спецификация, регулирующая вопросы, связанные с подключением разл ичной периферии, требующей взаимодействия с системными контроллерами. Ее положения применимы также к устройствам удаленного управления ПК, те левизорами высокой четкости (HDTV) и бытовыми приборами. Физический уровень обеспечивает передачу данных, закодированных по сх еме модуляции последовательными импульсами 16-PSM (Pulse Sequence Modulation – 8 слотов, где то лько 2 или 4 могут содержать импульс) со скоростью 75Kbps. Однако, при использова нии такой схемы кодирования, импульс означает "1", его отсутствие – "0". Част ота несущей основного сигнала – 1.5MHz с минимальной дальностью действия 5м. Данные пересылаются в пакетах двух видов: длинные (776bit) и короткие (72bit), струк тура которых абсолютно идентична за исключением значения стартового ф лага, а также разрядности контрольной суммы. Так, протокол MAC (Media Access Control) реглам ентирует процессы взаимодействия множественной периферии с единствен ным основным устройством (Host) и обмена информацией между ними. Существует три режима работы ведущего устройства: сон (с низким энергопотреблением), нормальный и сосуществование с IrDA (подд ержка IrDA SIR 1.1 и IrControl). Если от периферии долгое время не поступает никаких данны х, то Host автоматически переходит в состояние сна, причем само периферийно е устройство в случае необходимости может самостоятельно перевести ег о в нормальный режим работы. Host получает данные путем циклического опроса периферии (Poll) с периодом 13.8я s, в ходе которого обслуживается до четырех у стройств с критическим временем латентности (для менее требовательной периферии гарантируется период опроса в 69я s). Формат MAC-пакета состоит из поля адреса основного устройства (HA – Host Address), поля адреса периферии (PA – Peripheral Address) и контрольного поля (MAC). Значение структуры MAC зависит от того, основн ое или периферийное устройство являются "автором" пакета, и содержит всп омогательную системную информацию. Прежде чем начнется обмен данными, должен пройти п роцесс идентификации всей доступной "лидеру" периферии (Enumeration), для чего пре дназначен специальный формат пакета, называемый "окликом" (Hail). После идент ификации устройства и регистрации сведений о его максимально возможно м времени опроса оно включается в общий цикл Host-опроса. В зависимости от ег о дальнейшей активности частота обращений может быть повышена или пони жена. В режиме сосуществования основное устройство в пе рвые 50я s отводит на осуществление IrDA SIR 1.1-коммуникаций, а следующие 10я s пр оизводит опрос периферии. Устройства, чувствительные к времени задержк и, не могут получить в этом режиме надлежащего обслуживания, да и количес тво некритичного к циклу опроса оборудования уменьшается до двух устро йств. Над уровнем MAC располагается слой LLC (Logical Link Control), функции которого сводятс я к обеспечению надежного соединения для вышележащих уровней. Именно LLC в едает пересылкой подтверждений об успешной доставке пакетов. Каждому у стройству тут присваивается четыре оконечные точки (Endpoints): первая обслужи вает "виртуальное" контрольное соединение, вторая и третья – входное и в ыходное соединения соответственно, а четвертая является опциональной и может служить для еще одного входного или выходного соединения. На при кладном же уровне определено только два стандартных, обслуживающих LLC, пр отокола – HA (Home Appliances) и HID (Human Interface Device). Последний поддерживает подключение USB-перифе рии с помощью IrDA Control Transceiver Module (IRB-TM), также являющегося USB-устройством и функциониру ющего как хаб (Hub). IrLAN. Протокол обеспечивает доступ в локальную сеть с помощью инфракрасног о соединения (сетевая среда IrLAN), где основными являются клиент и провайдер . Провайдер пассивен и ожидает проявления иницативы со стороны клиента, на которого возлагаются все функции по детектированию и конфигурирова нию соединения. Для этого используется контрольный канал – через него к лиент получает необходимые сведения о провайдере из его IAS. Предусмотрен о три метода доступа в сеть: через точку доступа (Access Point), типа "порт– порт " (Peer-to-Peer) и режим основного функционирования (Hosted). Access point представляет собой спец иализированное устройство, имеющее как доступ к сети, так и IR-адаптер. При соединении "порт– порт" два устройства связываются через инфракрасное соединение, а IrLAN лишь эмулирует локальную сеть. В этом случае каждый из уча стников должен играть роли клиента и провайдера одновременно. В режиме " хост" компьютер-провайдер не только предоставляет услуги подключения к сети для удаленных устройств, но и сам пользуется ими, потому что провайд ер и клиент делят один и тот же сетевой адрес и возникает потребность в сп ециальном маршрутизирующем и фильтрующем ПО. При инициализации соедин ения устанавливаются два "виртуальных канала" – данных и контроля, прич ем оба используют TinyTP. В канале данных в настоящий момент поддерживаются п акеты типов 802.3 (Ethernet) и 802.5 (Token Ring). Формат фрейма данных IrLAN аналогичен формату ретра нслируемого сетевого протокола. Драйвер IrLAN обычно не модифицирует содер жимое пакетов, за исключением дескрипторов, и лишь в режиме Hosted могут быть внесены определенные изменения. В канале контроля обмен осуществляетс я на основе фреймов другого формата. В первом его 8bit-поле содержится коман да, в таком же следующем – количество сопутствующих параметров, а дальш е идут сами параметры, которые "укладываются" в промежуток 0– 8160 bit. Применение IrDA Практически, сегодня уже нет мало-мальски уважающе й компании, которая бы не производила компоненты для ИК портов. Например, компания Crystal Semiconductor выпускает микросхему ИК приемопередатчика серии CS8130. Это т прибор является интерфейсом между блоком UART, излучающим светодиодом и с веточувствительным PIN-диодом. Он работает в форматах IrDA, ASK и TV формате беспро водного управления, имеет функции программирования мощности передачи и порога срабатывания приемника. Микросхема выполнена в корпусе типа SSOP о чень малого размера (5х7 mm). В качестве примера "интеграции" можно рассмотреть интерфейс IrDA, добавленн ого на материнскую плату обычного ПК (в связи со сложностью схемы она не п рилагается). Блок UART, имеющийся на плате, можно использовать как для того, ч тобы управлять проводным СОМ-портом интерфейса RS-232, используя, например, п реобразователь напряжения МАХ562, так и для управления ИК-портом, соответс твующим стандарту IrDA, используя трансивер CS8130. Внешний вывод PWRDN# микросхемы CS8130 используется для перевода в третье состояние линий RXD и FORM/BSY, что позволит использовать UART. И наоборот, с помощью выводов EN и SHDN# можно перевести в треть е состояние выходы R2OUT и R3OUT микросхемы МАХ562, передавая управление UART трансив еру CS8130. В качестве второго примера можно привести схему (также не прилагае тся) внешнего модуля, который можно подключить к имеющемуся СОМ-порту лю бого компьютера. Этот модуль очень компактен и расположен в конце метров ого кабеля, свободно ориентируемого в пространстве. Более подробно с кон кретными реализациями интерфейса IrDA можно в документах, указанных в "спис ке дополнительных источников"… Примеры схем IrDA-интерфейса. Пример организации IrDA-канала c ис пользованием I/O-интерфейса. I/O - интерфейс. В компьютерных системах для управления периферийными устр ойствами используется I/O-интерфейс. Интерфейсные микросхемы последних р азработок, как правило, могут обеспечивать управление ИК-линией передач и данных и имеют отдельный вывод для подключения ИК приемно-передающего модуля. К таким микросхемам следует отнести следующие чипы: - PC87334VLJ, PC87334VJG (National Semiconductors); - FDC37C665IR, FDC37C666IR (SMC). Пример подобного рода схемы по казан на р ис унке UART - универсального асинхронног о ресивера-трансивера. В этом случае для создания IrDA-канала используются микросхемы: - HSDL-7000, HSDL-7001 (Agilent Technologies); - TOIM3000 (Vishay). RS-232. Во многих схемах бывает необ ходимо и удобно организовать ИК-связь через последовательный порт RS-232. В э тих случаях, для кодировки сигнала в соответствии с IrDA-стандартом, исполь зуются два элемента: конвертер уровней RS-232 (например, MAX232, HIN232 и т.п.) и, собственн о, микросхема кодировки сигнала: HSDL-7000, HSDL-7001 (Agilent Technologies), TOIM3232 (Vishay). (Рис. 5). ИК интерфейсы стандарта IrDA уже давно стали атрибуто м материнских плат ПК, но только в смысле «электрического разъема». Для т ого, чтобы ваш ПК действительно «нашел общий язык» с современными принте рами, цифровыми фотокамерами, факсами и другой периферией, предлагается схема конечного звена этого интерфейса (рис.1). Устройство выполнено на со временной малопотребляющей ИМС IC1 TFDU6102 (Vishay/Farnell), обеспечивающей обмен данных с потоком до 4 Мбит/с. В ее состав входит фотодиод, ИК-излучатель и КМОП-форми рователи. После инсталляции модуля может потребоваться активировать в BIOS вашего П К работу UART в режиме IrDA. ОС Windows после этого автоматически инсталлирует необх одимый драйвер. Если требуется только прием IrDA, то предлагается схема простейшего IrDA прием ника (рис.2), выполненного на дешевых распространенных элементах. Оно пита ется прямо от ПК и обеспечивает дальность приема от стандартного IrDA перед атчика всего на несколько десятков см, но этого в большинстве случаев ок азывается достаточно. Рис . Принципиальная схема и внешний вид ИК-порта Подключается ИК-порт непосредственно к материнск ой плате, в большинсктве случаев распиновка на плате соответствует схем е и описана в документации на плату, в случае не совпадения выводов их лег ко переставить. После установки необходимо включить в BIOS поддержку инфра красного порта. ("Chipset Features Setup" -> "UART2 Use Infrared" -> "Enabled"). Если используется операционная систе ма Windows 9X, то она сама установит нео бходимые для работы драй вера. Некоторые материнские платы не имеют возможности инвертировать сигнал, для использования совместно с ними можно использ овть конвертер: схема в формате Spri nt Layout Выводы: Г лавные достоинства ИК-техно логии — малая стоимость приемопередающих узлов при относительно боль шом радиусе действия (до нескольких метров) и низкий уровень энергопотре бления. Нельзя также не отметить и тот факт, что стараниями производител ей оборудования ИК-интерфейс получил широкое распространение: практич ески все выпускаемые сегодня модели портативных компьютеров и КПК (а так же целый ряд мобильных телефонов) оснащаются встроенным приемопередат чиком инфракрасного интерфейса. К основным недостаткам ИК-технологии можно отнести необходимость обес печения прямой видимости между оптическими сенсорами приемника и пере датчика, а также ограниченные допуски на угол их отклонения относительн о друг друга. В настоящее время ИК-интерфейс наиболее часто используется для операти вного соединения двух портативных компьютеров, например двух КПК или КП К и ноутбука. Подобная схема хороша для оперативного обмена небольшими о бъемами данных или в тех случаях, когда под рукой отсутствует интерфейсн ый кабель. Однако передача файлов большого объема (например, аудиозаписе й) таким способом потребует значительных затрат времени из-за относител ьно невысокой пропускной способности оптического канала. Еще одним распространенным вариантом использования ИК-интерфейса явля ется подключение КПК или ноутбука к мобильному телефону с поддержкой GPRS. В этом случае мобильный телефон выполняет роль периферийного устройст ва (GPRS-модема), позволяющего реализовать возможность беспроводного досту па к ресурсам Всемирной паутины через сотовую сеть. Однако в мобильных у словиях использование ИК-интерфейса для подобных целей часто связано с рядом неудобств, вызванных описанными выше ограничениями ИК-технологи и. Некоторые производители используют ИК-интерфейс для беспроводного под ключения клавиатур и манипуляторов, однако в настоящее время доля подоб ных устройств в общем объеме беспроводных моделей невелика. Возможность подключения по ИК-интерфейсу предусмотрена во многих моде лях портативных принтеров. Правда, как показывает практика, при печати с компьютера все-таки лучше использовать интерфейсный кабель (это значит ельно более надежный вариант, да и скорость печати в этом случае будет за метно выше). Однако ИК-порт в принтере будет весьма полезен для печати с мо бильных устройств, у которых возможность подключения принтера по кабел ю не предусмотрена в принципе (таких, например, как КПК). Список ли тератур ы : http://www.ixbt.com/peripheral/irda.html http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/irda/start.htm http://msevm.com/main/irda/index.htm
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Люди говорят "Я тебя люблю" разными способами: "Пристегни ремень", "Надень шапку", "Пойди поспи", "Я помою посуду", "Доедешь - позвони", "Возьми мою куртку", "Я выехал, жди" и многими-многими другими. Но мы не замечаем этого.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Инфракрасный протокол связи IrDa", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru