Принцип работы:

Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка (Ad-hoc), когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID (англ.)русск.) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения. Более подробно принцип работы описан в официальном тексте стандарта[6].

Главные преимущества Wi-Fi

+Отсутствие сетевых кабелей. +Передача любых данных в этой сети происходит по воздуху на очень большой частоте, безопасной для человека, и не создающая помех для другой электронной техники. +Мобильность устройств-клиентов в зоне Wi-Fi покрытия. +Сеть достаточно быстро разворачивается. После ее настройки подключение нового устройства-клиента к сети происходит легко и быстро. +Сеть можно установить там, где нецелесообразна или же невозможна проводная сеть.

Главные недостатки Wi-Fi

-Пропускная способность (скорость) всегда зависит от заданной среды передачи, где находится оборудование. -Чувствительность к помехам, к примеру, электромагнитным, которые излучаются некоторой техникой, находящейся в зоне сети. Они могут влиять на скорость в сети. -Чем дальше расположено устройство, принимающее Wi-Fi сигнал, от точки доступа, тем ниже пропускная способность. Преграды, как например стены, сказываются на качестве сигнала.

Специализированные последовательные интерфейсы SPI, I^2C

SPI один из самых популярных последовательных интерфейсов для собмена данными между микросхемами (Motorola). Шина организована по принципу ведущий-ведомый. Обычно в качестве ведущего выступает микроконтроллер или DPS-контроллер, а в качестве ведомого запоминающее устройство, (SRAM,EEPROM,Flash), микросхемы часов реального времени(RTC), специализированные контроллеры.

Главным составным блоком интерфейса является обычный сдвиговый регистр, сигнал синхронизации и сигнал ввода вывода битового потока (интерфейсные сигналы).

Подключения :

(Простейшее подключение двух микросхем)

((Паралельное) Независимое подключение к шине SPI)

(Каскадное подключение к шине SPI)

Назначение линий:

SCLK - сигнал синхронизации MOSI - линия по которой передаются данные от ведущего к ведомому MISO - линия по которой передаются данные от ведомого к ведущему SS - линия для работы, или корректной работы микросхем(должна находится в нескольких состояниях)

Иногда исключаются из работы интерфейса линии MISO (когда подключен ЦАП или АЦП), может исключатся линия SS(как правило она не исключается исходя из того что благодаря данной линии можно вернуть микросхему в исходное состояние).

Интерфейсы созданные на базе SPI: MICROWIRE, MAXIM, QSPI Принцип работы интерфейса SPI используется для построения специализированных интерфейсов : отладочного интерфейса JTAG, интерфейсы карт Flash-памяти, в т.ч. SD и MMC. Преимущества интерфейса:

+Простота программной реализации протокола SPI. +Все линии интерфейса SPI являются однонаправленными, что существенно позволяет упрощать решение задачи преобразования уровней. +Предельная простота передачи на физическом уровне обуславливает высокую надежность и быстродействие передачи данных. +Предельная скорость доходит до 10 ГГЦ.

I2C - последовательны интерфейс для соединения микросхем.

Некоторые особенности интерфейса:

- необходимо только две сигнальной линии (линия данных SDA и линия синхронизации SCL) - каждое устройство подключенное к шине I2C имеет свой уникальный адрес, и действует по принципу ведущий - ведомый. Может учавствовать как в качестве приемника так и передатчика. - протокол передачи данных допускает присутствие в машине нескольких ведущих устройств и имеет простой механизм арбитража (разрешения коллизий) -количество одновременно подключенных к шине микросхем ограничивается только емкостью шины в 400пФ. - Шина ориентирована на 8битные двунаправленные передачи на 3х возможных скоростях передачи : стандартный (0-100 Кбит\с), быстрый (0-400 Кбит\с), высокоскоростной (до 3.4 Мбит\с).

Особености микросхем поддерживающих интерфейс I2C:

- нет необходимости создавать интерфейс так как он уже интегрирован в микросхеме. - одна и таже микросхема может использоваться для различных целей. - простота диагностики устройства. - время разработки программного обеспечения может быть сокращено за счет использования библиотеки програмных модклей. - интегрированные протоколы адресации и передачи данных позволяют системе быть реализоваными чисто программно. - шина I^2C допускает несколько ведуших устройств, это означает что к шине может быть подключено 2 и более микроконтроллеров

Возможность подключения более чем одного микроконтроллера к шине означает что более чем один ведущий элемент может попытаться начать пересылку в один и тот же момент времени. Для устранения возникновения ситуации коллизии разработана процедура арбитража. Эта процедура основана на том что устройство подключенное к I^2C шине подклбчается по правилам монтажного "И" - каждое ведущее устройство генерирует свой собственный сигнал синхронизации при передаче данных по шине. - переход SDA из высокого в низкое при удержании линии SCL в высоком состоянии означает старт передачи данных - переход из низкого состояния в высокое линии SDA при высоком состоянии линии SCL означает стоп - сигналы старт и стоп вырабатываются ведушим устройством

Количество байт передаваемых за один сеанс связи не ограничено. Каждый байт должен заканчиватся битом подтверждения. Подтверждение при передачи данных обязательно. Посылка данных происходит в формате указаном на рисунке.

Преимущества шины I^2C:

- является даухпроводной независимо от количества подключаемых к ней устройств - подключение к шине нескольких ведущих микросхем - интерфейс является стандартизованным (отсутвуют проблемы несовместимости выбранных элементов)

Организация обмена данных в ЭВМ.

Для учета особенности реализации процесса ввода вывода и специфики различного рода переферийных устройств используются 3 режима ввода вывода информации:

- программный ввод вывод - ввод вывод в режиме прерываний - ввод вывод с пряммым доступом к памяти

Интерфейсы должны учитывать возможность реализации всех трех режимов ввода вывода. Програмный ввод вывод - инициализация и управление процесом ввода вывода осуществляется процессором. Существует 3 способа выполнения програмного ввода вывода.

1. Для синхронных ПУ - характерен для устройств которые всегда готовы к работе и циклов ожидания не требуется. 2. Условных с занятием цикла - процессор ждет до тех пор пока устройство не будет готово 3. Условный с замещением - процессор не ждет пока освободится устройство, он просто переодически его проверяет

Ввод вывод в режиме прерывания

В режиме прерываний инициатором начала процесса ввода вывода является переферийное устройство. ПУ подает процессору запрос на прерывание. Слудеющий этап - процессор завершает работу команды (при условии что перефмрийному устройству разрешен данный режим) тогда процессор переходит в режим выполнения процесса ввода вывода. Сначала он осуществляет контекстное переключение (тоесть сохраняет все исходные данные на момент выполнения команды или процесса), идентифицирует переферийное устройство и передает управление драйверу данного переферийноого устройства.

Особенности данного режима ввода вывода:

- периферийное устройство должно предварительно иметь "разрешение на работу в данном режиме (прерывания)"

- когда несколько периферийных устройств посылают одновременно запрос на прерывание процессора то используется механизм задания уровня приоритета

Режим прямого доступа к памяти

Данный режим ввода вывода информации используется для высокоскоростных переферийных устройств в этом режиме активным устройством является контроллер прямого доступа к памяти (КПДП). Процессор получив заявку на прямой доступ прерывает свою работу и отключается от интерфейса, при жтом процессор не производит контексное переключение, а может осуществлять свою работу при условии что ему не требуется использовать данный интерфейс. Управление интерфейсом переходит к КПДП, который по средством операции чтения записи передает информацию между ОЗУ и ПУ, с соответствуюшим заданием адресов памяти. Так же используется механизм задания уровня приоритета.

Принципы реализации клавиатуры. Структурная схема функционирования клавиатуры в интерфейсы подключения клавиатуры, особенности поддержки клавиатур средствами bios и различных os.

Устройство ввода - устройство преобразующее информацию в форму понятную компьютеру. После чего ЭВМ может обрабатывать и запоминать данную информацию.

Клавиатура это устройство ручного ввода информации или данных в ЭВМ, кодируемых путем нажатия на ней клавиш. Для упрощенной работы с клавиатурой используется принцип кодирования клавиш, независяший от кодирования символов. В системное устройство посылается не код символа которому соответствует данная клавиша а код самой клавиши (позиционный код). Интерпретация нажатой клавиши осуществляется программным путем, что обеспечивает гибкость и мобильность различных систем.

Непосредственно к коду символа осуществляется специальной системой управления клавиатуры. В зависимости от требований предявляемых клавиатурам в них используются переключатели различных типов.