Энциклопедия PC

10.1. ИнтерфейсRS-232C - СОМ-порт 623

приемника (активный приемник), при этом выходной ключ передатчика быть также гальванически развязан с остальной схемой передатчика. Су-вест»уют упрощенные варианты без гальванической развязки, но это уже вы-^шиенный случай интерфейса.

Токовая петля с гальванической развязкой позволяет передавать сигналы на 1»сстаяния до нескольких километров. Расстояние определяется сопротивлением гары проводов и уровнем помех. Поскольку интерфейс требует пары проводив для каждого сигнала, обычно используют только два сигнала интерфейса. В :-:учае двунаправленного обмена применяются только сигналы передаваемых х "р«ннмаемых данных, а управление потоком реализуется программным мето-jpv Oi/XOFF. Если двунаправленный обмен не требуется, занимают одну линию здлиых. а для управления потоком обратная линия задействуется для сигнала Г"5 (аппаратный протокол) или встречной линии данных (программный прото-u;.t ) При надлежащем ПО одной токовой петлей можно обеспечить двунаправ-лгяяую полудуплексную связь двух устройств. При этом каждый приемник «слы-tiif-» как сигналы передатчика на противоположной стороне канала, так и сиг- *олысвоего передатчика. Они расцениваются коммуникационными пакетами

TTixro какэхо-сигнал. Поэтому длябезошибочного приема передатчики долж-

•о» работатьпоочередно.

10.1.7. СОМ-порт и РпР

Современные ПУ, подключаемые к СОМ-порту, могут поддерживать специфиеляию РпР. Основная задача ОС заключается в идентификации подключенного игтронства, для чего разработан несложный протокол, реализуемый на любых ^ОМ-портах чисто программным способом, описанным в [4]. Лэотокол позволяет определитьфактподключенияустройства, считатьегострокуд_|ентификатора РпР и определить факт отключения. Строка идентификатора РпР должна иметь маркеры начала (28h или 08h) и конца (29h или 09h), между вторыми располагается тело идентификатора в стандартизованном формате. Перед маркером начала может находиться до 16 символов, не относящихся к «а*нтификатору РпР. Протокол разрабатывался фирмой с учетом совместимос-~* не только с РпР-устройствами — он обеспечивает устойчивость системы к сообщениям, не являющимся PnP-идентификаторами. Например, обычная мышь Microsoft Mouse повключениипитанияотинтерфейсаответитASCII-кодом сим-«М» (трехкнопочная — строкой «МЗ»).

10.1.8. Неисправности итестирование СОМ-портов

Неполадки сСОМ-портами случаются (выявляются) при установке новых пор-~-ув илинеудачномподключениивнешнихустройств.

Проверка конфигурирования

Тестирование последовательных портов (как и параллельных) начинают сих

.сэзнавания системой. Список адресов установленных портов обычно появляет-

624 Глава10. Коммуникационныеустройства

ся в таблице, выводимой BIOS перед загрузкой ОС. Список можно посмотреть с помощьютестовыхпрограммилипрямовBIOS Data AREA спомощьюотладчика.

Если BIOS обнаруживает меньше портов, чем установлено физически, значит, двум портам присвоен один адрес или установлен нестандартный адрес какоголибо порта. Проблемы могут возникать с адресами портов COM3 и COM4: не все версии BIOS будут искать порты по альтернативным адресам 3EOh, 338h, 2EOh и 238h; иногда не производится поиск по адресам 3E8h и 2E8h. Нумерация найденных портов, отображаемая в заставке, может вводить в заблуждение: если установлены два порта с адресами 3F8h и 3E8h, в заставке они могут называться СОМ1 и COM2, и по этим именам на них можно ссылаться. Однако те же порты в заставке могут называться и как СОМ1 и COM3 (поскольку 3E8h является штатным адресомдляCOM3), нопопыткасослатьсянапортCOM3 будетнеудачной, поскольку в данном случае адрес 3E8h будет находиться в ячейке 0:402h BIOS Data Area, соответствующейпортуCOM2, авячейкепортаCOM3 (0:404h) будетнуль— признак отсутствия такового порта. «Объяснить» системе, где какой порт, можно вручную любымотладчиком, занесяправильныезначениябазовыхадресоввячейкиBIOS Data Area (это придется делать каждыйраз после перезагрузки ОС перед использованием «потерянного» порта). Существуют тестовые утилиты (например, Port Finder), позволяющие находить порты.

Если двум портам назначен один и тот же адрес, тестовая программа обнаружит ошибки порта только с помощью внешней заглушки (External LoopBack). Программное тестирование порта без заглушки не покажет ошибок, поскольку при этом включается диагностический режим (см. описание UART в [1 и 4]) и конфликтующие (по отдельности исправные) порты будут работать параллельно, обеспечивая совпадение считываемой информации. В «реальной жизни» нормальная работа конфликтующих портов невозможна. Разбираться с конфликтом адресов удобно, последовательно устанавливая порты и наблюдая за адресами, появляющимися в списке.

Если физически установлен только один порт и его не обнаруживает BIOS, причины те же, что с LPT-портом: либо он отключен при конфигурировании, либо вышел из строя. Неисправность может самоустраниться при «передергивании» платы адаптера в слоте системной шины.

При работе с СОМ-портом задействуются соответствующие аппаратные прерывания — их используют при подключении модема, мыши и других устройств ввода. Неработоспособность этих устройств может быть вызвана некорректной настройкой запроса прерывания. Здесь возможны как конфликты с другими устройствами, так и несоответствие номера прерывания адресу порта.

Функциональноетестирование

В первом приближении СОМ-порт можно проверить диагностической программой (Checklt) без использования заглушек. Этот режим тестирования проверяет микросхему UART (внутренний диагностический режим) и прерывания, но не входные и выходные буферные микросхемы, которые являются более частыми источниками неприятностей. Если тест не проходит, причину следует искать в конфликте адресов/прерываний или всамой микросхеме UART.

10.1. ИнтерфейсRS-232C - СОМ-порт 625

Для более достоверного тестирования рекомендуется использовать внешнюю заглушку, подключаемую к разъему СОМ-порта (рис. 10.8). В отличие от LPT-порта уСОМ-порта количество входных сигналов превышает количество вы-

няет выход приемника со входом передатчика. Обязательная для всех схем заглушек перемычка RTS-CTS позволяет работать передатчику. Выходной сигнал DTR обычно используютдляпроверкивходныхлинийDSR, DCD иRI.

DB9S

ГDB25S

Рис. 10.8. ЗаглушкадляпроверкиСОМ-портов(LoopBack дляChecklt иNorton Diagnostics)

Если тест с внешней заглушкой не проходит, причину следует искать во внешних буферах, их питании или в ленточных кабелях, служащих для подключения внешних разъемов. Здесь может помочь осциллограф или вольтметр. Последовательность проверки может быть следующей.

1.Проверить наличие двуполярного питания выходных схем передатчиков (этот шаг логически первый, но поскольку он технически самый сложный, его можно отложить на крайний случай, когда появится желание заменить буферные микросхемы).

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:

о ленточныйкабельнеподключен; п ленточный кабель подключен неправильно (разъем перевернут или

вставлен со смещением); п раскладка ленточного кабеляне соответствует разъему платы.

Первые два варианта проверяются внимательным осмотром, третий же может потребовать некоторых усилий. В табл. 10.1 приведены три варианта раскладки 10-проводного ленточного кабеля для разъема СОМ-порта, известных автору; для СОМ-портов на системных платах возможно существование и других. Теоретически ленточный кабель должен поставляться в соответствии сразъемом. Если дело в ошибочной раскладке, то эти три

626 Глава10. Коммуникационныеустройства

выходных сигнала удастся обнаружить на других контактах разъемов (на входных контактах потенциал совсем небольшой). Если эти сигналы обнаружить не удалось, очевидно, вышли из строя буферные формирователи. 3. Соединив контакты линий RTS и CTS (или установив заглушку), следует попытаться вывести небольшой файл на СОМ-порт (например, командой COPY C:\AUTOEXEC.BAT СОМ1:). С исправным портом эта команда выполнится за несколько секунд с сообщением об успешном копировании. При этом потенциалы на выходах RTS и DTR должны измениться на отрицательные, а на выходе TD должна появиться пачка двуполярных импульсов самплитудой более 5 В. Если потенциалы RTS и DTR не изменились, — ошибка в буферных формирователях. Если на выходе RTS (и входе CTS) появился отрицательный потенциал, а команда COPY завершается с ошибкой, скорее всего, вышел из строя приемниклинииCTS (илиопять-такиошибкавленточномкабеле). Есликоманда COPY успешно проходит, а изменения на выходе TD не обнаруживаются (их можно увидеть стрелочным вольтметром, но оценить амплитуду импульсов не удастся), виноватбуферныйпередатчиксигналаTD.

Замена микросхем приемников и передатчиков существенно облегчается, если они установлены в «кроватки». Перед заменой следует с помощью осциллографа иливольтметра удостовериться внеисправности конкретноймикросхемы.

Если буферные элементы включены в состав интерфейсной БИС (что теперь весьма распространено), то такой порт ремонту не подлежит (по крайней мере, в обычных условиях). Неисправный СОМ-порт, установленный на системной плате, можно попытаться отключить в CMOS Setup, но если порт сгорает вместе со схемой своего отключения, он остается «живым мертвецом» в карте портов вводавыводаипрерываний. Иногдаонполностьювыводитизстроясистемнуюплату.

Источниками ошибок могут являться разъемы и кабели. В разъемах встречаются плохие контакты, а кабели кроме возможных обрывов могут иметь 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».

В ряде отечественных PC-совместимых (почти) компьютеров для последовательного интерфейса применялась микросхема КР580ВВ51 — аналог 18251. Однако эта микросхема является универсальным синхронно-асинхронным приемо-

передатчиком (УСАПП или USART — Universal Asynchronous Receiver-Trans- mitter). Совместимости с PC на уровне регистров СОМ-порта такие компьютерыне имеют. Хорошо, если у соответствующих компьютеров имеется «честный» драйвер BIOS Int 14h, а не заглушка, возвращающая состояние модема «всегда готов» и ничего не делающая.

Питаниеотинтерфейса

При подключении кСОМ-порту устройств снебольшим энергопотреблением возникает соблазн использования питания от выходных линий интерфейса. Если

10.2. Беспроводныеинтерфейсыпериферийныхустройств 627

линии управления DTR и RTS не заняты по прямому назначению, их можно задействовать как питающие с напряжением около 12В. Ток короткого замыкания на «схемную землю» ограничен буферной микросхемой передатчика на уровне 20 мА. При инициализации порта эти линии переходят в состояние «выключено», то есть вырабатывают положительное напряжение. Линия TD в покое находится в состоянии логической единицы, так что на выходе вырабатывается отрицательное напряжение. Потенциалами линий можно управлять через регистры СОМ-порта (выход TD вырабатывает положительное напряжение, если установитьбитBRCON).

Двуполярным питанием от линий интерфейса (+V от DTR и RTS, -V от TD) пользуются все манипуляторы, подключаемые к СОМ-портам. Зная это, в случае неработоспособности мыши с данным портом следует проверить напряжения на соответствующих контактах разъема. Бывает, что с конкретным портом не работает только конкретная мышь (модель или экземпляр), хотя другие мыши с этим портом и эти же мыши с другими портами работают нормально. Здесь дело может быть в уровнях напряжений. Стандарт требует от порта выходного напряжения не менее 5 В (абсолютного значения), и, если данный порт обеспечивает только этот минимум, некоторым мышкам не хватит мощности для питания светодиодов (главных потребителей энергии).

Порт получает двуполярное питание через системную плату от блока питания компьютера. Отсутствие на выходе блока питания напряжения +12 В обычно обнаружится по неработоспособности дисков. Отсутствие напряжения -12 В «заметят» только устройства, подключенные к СОМ-портам. Блок питание теоретически контролирует наличие этих напряжений на своем выходе (сообщая о неполадках сигналом Power Good, вызывающим аппаратный сброс). Встречаются упрощенные схемы блоков питания, у которых контролируются не все напряжения. Кроме того, возможны плохие контакты в разъеме подключения питания к системнойплате.

10.2. Беспроводныеинтерфейсы периферийныхустройств

Беспроводные (wireless) интерфейсы позволяют освободить устройства от связывающих их интерфейсных кабелей, что особенно привлекательно для малогабаритной периферии, по размеру и весу соизмеримой с кабелями. В беспроводных интерфейсах используются электромагнитные волны инфракрасного (IrDA) и радиочастотного (Blue Tooth) диапазонов. Кроме этих интерфейсов периферийных устройств существуют и беспроводные способы подключения к локальным сетям

(см. п. 10.4).

10.2.1. ИнфракрасныйинтерфейсIrDA

Применение излучателей и приемников инфракрасного (ИК) диапазона позволяет осуществлять беспроводную связь между парой устройств, удаленных на

628 Глава10. Коммуникационныеустройства

расстояние нескольких метров. Инфракрасная связь — IR (InfraRed) Connection — безопасна для здоровья, не создает помех в радиочастотном диапазоне и обеспечивает конфиденциальность передачи. ИК-лучинепроходятчерезстены, поэтому зона приема ограничивается небольшим, легко контролируемым пространством. Инфракрасная технология привлекательна для связи портативных компьютеров со стационарными компьютерами или док-станциями. Инфракрасный интерфейс имеют некоторые модели принтеров, им оснащают многие современные малогабаритныеустройства: карманныекомпьютеры(PDA), мобильныетелефоны, цифровыефотокамерыит. п.

Различаютинфракрасныесистемынизкой(до115,2 Кбит/с), средней(1,152 Мбит/с) и высокой (4 Мбит/с) скорости. Низкоскоростные системы служат для обмена короткими сообщениями, высокоскоростные — для обмена файлами между компьютерами, подключенияккомпьютернойсети, выводанапринтер, проекционный аппарат и т. п. Ожидаются более высокие скорости обмена, которые позволят передавать«живоевидео». В1993 годусозданаассоциацияразработчиковсистем инфракрасной передачи данных IrDA (Infrared Data Association), призванная обеспечить совместимость оборудования от различных производителей. В настоящее время действует стандарт IrDA 1.1, наряду с которым существуют и собственные системы фирм Hewlett Packard — HP-SIR (Hewlett Packard Slow Infra Red) и Sharp — ASK IR (Amplitude Shifted Keyed IR). Эти интерфейсы обес-

печиваютследующиескоростипередачи:

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

тIrDA HDLC, известный и как IrDA MIR (Middle Infra Red) - 0,576 и1,152 Мбит/с;

тIrDA FIR (Fast Infra Red) - 4 Мбит/с; т

ASK IR - 9,6-57,6 Кбит/с.

Излучателем для ИК-связи является светодиод, имеющий пик спектральной характеристикимощности880 нм; светодиоддаетконусэффективногоизлучения с углом около 30°. В качестве приемника используют PIN-диоды, эффективно принимающиеИК-лучивконусе15°. СпецификацияIrDA определяеттребованияк мощности передатчика и чувствительности приемника, причем для приемника задаетсякакминимальная, такимаксимальнаямощностьИК-лучей. Импульсы слишком малой мощности приемник не «увидит», а слишком большая мощность «ослепляет» приемник — принимаемые импульсы сольются в неразличимый сигнал. Кроме полезного сигнала на приемник воздействуют помехи: засветка солнечным освещением или лампами накаливания, дающая постоянную составляющуюоптическоймощности, ипомехиотлюминесцентныхламп, дающие переменную (но низкочастотную) составляющую. Эти помехи приходится фильтровать. СпецификацияIrDA обеспечиваетуровеньбитовыхошибок(BER — Bit Error Ratio) не более 10~9 при дальности до 1 м и дневном свете (освещенность — до 10 клюке). Поскольку передатчик почти неизбежно вызывает засветку своего же приемника, вводя его в насыщение, приходится прибегать к полудуплексной связи с определенными временными зазорами при смене направления обмена. Для передачи сигналов используют двоичную модуляцию (естьсвет— нетсвета) иразличныесхемыкодирования.

10.2. Беспроводныеинтерфейсыпериферийныхустройств 629

Спецификация IrDA определяет многоуровневую систему протоколов, которую рассмотрим снизу вверх.

Ниже перечислены возможные варианты IrDA на физическом уровне.

т IrDA SIR — для скоростей 2,4-115,2 Кбит/с используется стандартный асинхронный режим передачи (как в СОМ-портах): старт-бит (нулевой), 8 бит данных и стоп-бит (единичный). Нулевое значение бита кодируется импульсом длительностью 3/16 битового интервала (1,63 мкс на скорости 115,2 Кбит/с), единичное — отсутствием импульсов (режим IrDA SIR-A). Таким образом, в паузе между посылками передатчик не светит, а каждая посылка начинается с импульса старт-бита. В спецификации 1.1 предусмотрен и иной режим — IrDA SIR-B, с фиксированной длительностью импульса 1,63 мкс для всех этих скоростей.

тASK IR — для скоростей 9,6-57,6 Кбит/с также используется асинхронный режим, но кодирование иное: нулевой биткодируется посылкойимпульсовс частотой500 кГц, единичный— отсутствиемимпульсов.

ж IrDA HDLC — для скоростей 0,576 и 1,152 Мбит/с используется синхронный режим передачи и кодирование, аналогичное SIR, но с длительностью импульса 1/4 битового интервала. Формат кадра соответствует протоколу HDLC, начало и конец кадра отмечаются флагами 01111110, внутри кадра эта битовая последовательность исключается с помощью вставки битов (bit stuffing). Для контроля достоверности кадр содержит 16-битный CRC-код.

« IrDA FIR (IrDA4PPM) — для скорости 4 Мбит/с также применяется синхронный режим, но кодирование несколько сложнее. Здесь каждая пара смежных битов кодируется позиционно-импульсным кодом: 00 — 1000, 01

— 0100, 10 — 0010, 11 — 0001 (в четверках символов единица означает посылку импульса в соответствующей четверти двухбитового интервала). Такой способ кодирования позволяет вдвое снизить частоту включения светодиода по сравнению с предыдущим. Постоянство средней частоты принимаемых импульсов облегчает адаптацию к уровню внешней засветки. Для повышения достоверности применяется 32-битный CRC-код.

Над физическим уровнем расположен протокол доступа IrLAP (IrDA Infrared Link Access Protocol) — модификация протокола HDLC, отражающая нужды ИКсвязи. Он 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, после чего согласуется скорость обмена по максиму из доступных обоим (9,6, 19,2, 38,4, 57,6 или 115,2 Кбит/с) и устанавливаются логические каналы (каждый канал управляется одним ведущим устройством).

Над IrLAP располагается протокол управления соединением IrLMP (IrDA Infrared Link Management Protocol). С его помощью устройство сообщает остальным о своем присутствии в зоне охвата (конфигурация устройств IrDA может изменяться динамически: для ее изменения достаточно поднести новое устройство или отнести его подальше). Протокол IrLMP позволяет обнаруживать сер-

630 Глава10. Коммуникационныеустройства

висы, предоставляемые устройством, проверять потоки данных и выступать в роли мультиплексора для конфигураций с множеством доступных устройств. Приложения с помощью IrLMP могут узнать, присутствует ли требуемое им устройство в зоне охвата. Однако гарантированной доставки данных этот протокол необеспечивает.

Транспортный уровень обеспечивается протоколом Tiny TP (IrDA Transport Protocols) — здесь обслуживаются виртуальные каналы между устройствами, обрабатываются ошибки (потерянные пакеты, ошибки данных и т. п.), производится упаковка данных в пакеты и сборка исходных данных из пакетов (протокол напоминает TCP). На транспортном уровне может работать и протокол

IrTP.

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

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

»9-проводноепоRS-232C (весьнаборсигналовСОМ-порта);

»Centronics (эмуляцияпараллельногоинтерфейса).

Протокол IrLAN обеспечивает доступ к локальным сетям; он позволяет передавать кадры сетей Ethernet и Token Ring. Для ИК-подключения к локальной сетитребуетсяустройство-провайдерсинтерфейсомIrDA, подключенноеобычным (проводным) способом к локальной сети, и соответствующая программная поддержкавклиентскомустройстве(котороедолжновойтивсеть).

Протокол объектного обмена IrOBEX (Object Exchange Protocol) — простой протокол, определяющий команды PUT и GET для обмена «полезными» двоичными данными между устройствами. Этот протокол располагается над протоколом Tiny ТР. У протокола IrOBEX есть расширение для мобильных коммуникаций, определяющее передачу информации, относящуюся к сетям GSM (записная книжка, календарь, управление вызовом, цифровая передача голоса и т. п.), между телефономикомпьютерамиразныхразмеров(отнастольногодоPDA).

Этими протоколами не исчерпывается весь список протоколов, имеющих отношение к ИК-связи. Заметим, что для дистанционного управления бытовой техникой (телевизоры, видеомагнитофоны и т. п.) используется то же 880-нм диапазон, ноиныечастотыиметодыфизическогокодирования.

Приемопередатчик IrDA может быть подключен к компьютеру различными способами; по отношению к системному блоку он может быть как внутренним (размещаемым на лицевой панели), так и внешним, размещаемым в произвольном месте. Размещать приемопередатчик следует с учетом угла «зрения» (30° у передатчика и 15° у приемника) и расстояния до требуемого устройства

(до 1 м).

Внутренние приемопередатчики на скоростях до 115,2 Кбит/с (IrDA SIR, HPSIR, ASK IR) подключаются через обычные микросхемы UART, совместимые с 16450/16550 через сравнительно несложные схемы модуляторов-демодуляторов. В ряде современных системных плат на использование инфракрасной связи (до 115,2 Кбит/с) может конфигурироваться порт COM2. Для этого в дополнение к UART чипсет содержит схемы модулятора и демодулятора, обеспечивающие один или несколько протоколов инфракрасной связи. Чтобы порт COM2 использо-

10.2. Беспроводныеинтерфейсыпериферийныхустройств 631

вать дляинфракраснойсвязи, вCMOS Setup требуетсявыбратьсоответствующий режим (запрет инфракрасной связи означает обычное использование COM2). Существуютвнутренниеадаптерыиввидекартрасширения(дляшинISA, PCI, PC Card), длясистемыонивыглядяткакдополнительныеСОМ-порты.

На средних и высоких скоростях обмена применяются специализированные микросхемы контроллеров IrDA, ориентированные наинтенсивный программный обмен (РЮ) или DMA, с возможностью прямого управления шиной. Здесь обычная микросхема UART непригодна, поскольку она не поддерживает синхронный режим и высокую скорость. Контроллер IrDA FIR выполняется в виде карты расширения либо интегрируется в системную плату; как правило, такой контроллерподдерживаетирежимыSIR.

Приемопередатчик подключается к разъему IR-Connector системной платы, напрямую (если он устанавливается на лицевую панель компьютера) или через промежуточный разъем (mini-DIN), расположенный на скобе-заглушке на задней стенке корпуса. К сожалению, единой раскладки цепей на внутреннем коннекторе нет, и для большей гибкости приемопередатчик (или промежуточный разъем) снабжаюткабелемсотдельнымиконтактамиразъема. Собратьихвдолжномпорядке предоставляют пользователю; варианты назначения контактов коннектора инфракрасного приемопередатчика приведены в табл. 10.3. Некоторые приемопередатчики, поддерживающиережимFIR иSIR, имеютраздельныевыходы приемников — IRRX (для SIR) и FIRRX (для FIR). Если контроллер поддерживает толькоодинизрежимов, одинизконтактовостанетсянеподключенным.

Таблица10.3. Коннекторинфракрасногоприемопередатчика

Внешние ИК-адаптеры выпускают с интерфейсом RS-232C для подключения к СОМ-портуилижесшинойUSB. ПропускнойспособностиUSB достаточнодаже для FIR, СОМ-порт пригоден только для SIR. Внешний ИК-адаптер IrDA SIR для СОМ-порта не так прост, как казалось бы: для работы модулятора-демодулятора требуется сигнал синхронизации с частотой, 16-кратной частоте передачи данных (этот сигнал поступает на синхровход микросхемы UART СОМ-порта). Такого сигнала на выходе СОМ-порта нет и его приходится восстанавливать из асинхронного битовогопотока. Адаптер ASK IR вэтомпланепроще— передатчик должен передавать высокочастотные импульсы все время, пока на выходе TXD находится сигнал высокого уровня; приемник должен формировать огибающую принятыхимпульсов.

Для прикладного использования IrDA кроме физического подключения адаптераитрансивератребуетсяустановкаинастройкасоответствующихдрайверов.

632Глава10. Коммуникационныеустройства

ВОС Windows 9x/ME/2000 контроллер IrDA попадает в «Сетевое окружение». Сконфигурированное ПО позволяет устанавливать соединение с локальной сетью (для выхода в Интернет, использования сетевых ресурсов); передавать файлы между парой компьютеров; выводить данные на печать; синхронизировать данные PDA, мобильного телефона и настольного компьютера; выгружать отснятые изображения из фотокамеры в компьютер и выполнять ряд других полезных действий, не заботясь ни о каком кабельном хозяйстве.

10.2.2.РадиоинтерфейсBluetooth

Bluetooth (синий зуб) — это фактический стандарт на миниатюрные недорогие средства передачи информации на небольшие расстояния посредством радиосвязи между мобильными (и настольными) компьютерами, мобильными телефонами и любыми другими портативными устройствами. Разработкой спецификации занимается группа лидирующих фирм в областях телекоммуникаций, компьютеров и сетей — 3Com, Agere Systems, Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia, Toshiba. Эта группа, образовавшая Bluetooth Special Interest Group, и вывела данную технологию на рынок. Спецификация Bluetooth свободно доступна в Сети (www.bluetooth.com), правда, весьма объемиста (около 15 Мбайт PDF-файлов). Открытость спецификации должна способствовать ее быстрому распространению, что уже и наблюдается на практике. Здесь позволим себе сократить название технологии до «ВТ» (это не официальное сокращение). Само название берет начало от прозвища датского короля, объединившего Данию и Норвегию, — это намек на всеобщую объединяющую роль технологии.

Каждое устройство ВТ имеет радиопередатчик и приемник, работающие в диапазоне частот 2,4 ГГц. Этот диапазон в большинстве стран отведен для промышленной, научной и медицинской аппаратуры и не требует лицензирования, что обеспечивает повсеместную применимость устройств. Для ВТ используются радиоканалы с дискретной (двоичной) частотной модуляцией, несущая частота каналов F = 2402 + k (МГц), где k = 0,...,78. Для нескольких стран (например. Франции, где в этом диапазоне работают военные), возможен сокращенный вариант с F = 2454 + k (k = 0,...,22). Кодирование простое — логической единице соответствует положительная девиация частоты, нулю — отрицательная. Передатчики могут быть трех классов мощности, с максимальной мощностью 1, 2,5 и 100 МВт, причем должна быть возможность понижения мощности с целью экономии энергии.

Передача ведется с перескоком несущей частоты с одного радиоканала на другой, что помогает в борьбе с интерференцией и замираниями сигнала. Физический канал связи представляется определенной псевдослучайной последовательностью используемых радиоканалов (79 или 23 возможных частот). Группа устройств, разделяющих один канал (то есть «знающих» одну и ту же последовательность перескоков), образует так называемую пикосетъ (piconet), в которую может входить от 2 до 8 устройств. В каждой пикосети имеется одно ведущее устройство и до 7 активных ведомых. Кроме того, в зоне охвата ведущего устройства в его же пикосети могут находиться «припаркованные» ведомые уст-