1). Варіанти IrDa на фізичному рівні:
□ IrDA SIR — для швидкостей 2,4-115,2 Кбіт/с використовується стандартний асинхронний режим передачі (як в Сом-портах):
старт-біт (нульовий), 8 біт даних і стоп-біт (одиничний).
Нульове значення біта кодується імпульсом тривалістю 3/16 бітового інтервалу (1,63 мкс на швидкості 115,2 Кбіт/с), одиничне — відсутністю імпульсів (режим IrDA SIR-A). Таким чином, в паузі між посилками передавач не світить, а кожна посилка починається з імпульсу старт-біта.
□ ASK IR — для швидкостей 9,6-57,6 Кбіт/с також використовується асинхронний режим, але кодування інше:
нульовий біт кодується посилкою імпульсів з частотою 500кГц, одиничний — відсутністю імпульсів.
□ IrDA HDLC — для швидкостей 0,576 і 1,152 Мбіт/с використовується синхронний режим передачі і кодування, аналогічне SIR, але з тривалістю імпульсу 1/4 бітового інтервалу.
□ IrDA FIR (IrDA4PPM) — для швидкості 4 Мбіт/с також застосовується синхронний режим, але кодування дещо складніше.
Тут кожна пара суміжних бітів кодується позиційно-імпульсним кодом: 00 — 1000, 01 — 0100, 10 — 0010, 11 — 0001 (в четвірках символів одиниця означає посилку імпульсу у відповідній четверті двобітового інтервалу). Такий спосіб кодування дозволяє удвічі понизити частоту включення світлодіода в порівнянні з попереднім.
2). Над фізичним рівнем розташований протокол доступу IrLAP (IrDA Infrared Link Access Protocol) — модифікація протоколу HDLC, що відображає потреби ІЧ-зв’язку Він вставляє дані в кадри і запобігає конфліктам пристроїв: за наявності більше двох пристроїв, що «бачать» один одного. При цьому одне з них призначається первинним, а інші — вторинними. Зв'язок завжди напівдуплексний. IrLAP описує процедуру встановлення, нумерації і закриття з'єднань. З'єднання встановлюється на швидкості 9600 біт/с, після чого узгоджується швидкість обміну по максиму з доступних обом (9,6, 19,2, 38,4, 57,6 або 115,2 Кбіт/с) і встановлюються логічні канали (кожний канал управляється одним провідним пристроєм).
3). Над IrLAP розташовується протокол управління з'єднанням IrLMP (IrDA Infrared Link Management Protocol). З його допомогою пристрій повідомляє інші про свою присутність в зоні обхвату (конфігурація пристроїв IrDA може змінюватися динамічно: для її зміни достатньо піднести новий пристрій або віднести його подалі). Протокол IrLMP дозволяє знаходити сервіси, що надаються пристроєм, перевіряти потоки даних і виступати в ролі мультиплексора для конфігурацій з безліччю доступних пристроїв. Додатки за допомогою IrLMP можуть взнати, чи присутній що вимагається їм пристрій в зоні обхвату. Проте гарантованої доставки даних цей протокол не забезпечує.
4). Транспортний рівень забезпечується протоколом Tiny TP (IrDA Transport Protocols) — тут обслуговуються віртуальні канали між пристроями, обробляються помилки (втрачені пакети, помилки даних і т. п.), - виробляється упаковка даних в пакети і збірка початкових даних з пакетів (протокол нагадує TCP). На транспортному рівні може працювати і протокол IrTP.
Протокол IrCOMM дозволяє через ІЧ-зв’язок емулювати звичайне кабельне підключення:
□ 3-кабельне по RS-232C (TXD, RXD і GND);
□ 9-кабельне по RS-232C (весь набір сигналів Сом-порту);
□ Centronics (емуляція паралельного інтерфейсу).
Протокол IrLAN забезпечує доступ до локальних мереж; він дозволяє передавати кадри мереж Ethernet і Token Ring. Для ІЧ-підключення до локальної мережі потрібен пристрій-провайдер з інтерфейсом IrDA, підключене звичайним способом до локальної мережі, і відповідна програмна підтримка в клієнтському пристрої (яке повинне увійти до мережі).
5). Протокол об'єктного обміну IrOBEX (Object Exchange Protocol) — простий протокол, що визначає команди PUT і GET для обміну «корисними двійковими даними» між пристроями. Цей протокол розташовується над протоколом Tiny ТР. У протоколу IrOBEX є розширення для мобільних комунікацій, визначаюче передачу інформації, що відноситься до мереж GSM (записник, календар, управління викликом, цифрова передача голосу і т. п.), між телефоном і комп'ютерами різних розмірів (від настільного до PDA).
Цими протоколами не вичерпується весь список протоколів, що мають відношення до ІЧ-зв’язку. Помітимо, що для дистанційного керування побутовою технікою (телевізори, відеомагнітофони і т. п.) використовується те ж 880-нм діапазон, але інші частоти і методи фізичного кодування.
Приймач-передавач IrDA може бути підключений до комп'ютера різними способами; по відношенню до системного блоку він може бути як внутрішнім (розміщуваним на лицьовій панелі), так і зовнішнім, розміщуваним в ] довільному місці. Розміщувати приймач-передавач слід з урахуванням точки «зору» (30° у передавача і 15° у приймача) і відстані до необхідного пристрою (до 1 м).
Внутрішні приймачі-передавачі на швидкостях до 115,2 Кбіт/с (IrDA SIR, HP-SIR, ASK IR) підключаються через звичайні мікросхеми нескладні схеми модуляторів-демодуляторів, що є. У ряді сучасної системної плати на використовування інфрачервоного зв'язку (до 115,2 Кбіт/с) може конфігуруватися порт COM2. Для цього на додаток до мікросхеми порту він містить схеми модулятора і демодулятора, забезпечуючі один або декілька протоколів інфрачервоного зв'язку. Щоб порт COM2 використовувати для інфрачервоного зв'язку, в CMOS Setup вимагається вибрати відповідний режим (заборона інфрачервоного зв'язку означає звичайне використовування COM2
На середніх і високих швидкостях обміну застосовуються спеціалізовані мікросхеми контроллерів IrDA, орієнтовані на інтенсивний програмний обмін, з можливістю прямого управління шиною. Тут звичайна мікросхема непридатна, оскільки вона не підтримує синхронний режим і високу швидкість. Контроллер IrDA FIR виконується у вигляді карти розширення або інтегрується в системну плату; як правило, такий контроллер підтримує і режими SIR.
Приймач-передавач підключається до роз'єму IR-Connector системної плати, напряму (якщо він встановлюється на лицьову панель комп'ютера) або через проміжний роз'єм (mini-DIN), розташований на скобі-заглушці на задній стінці корпусу.
Таблиця 10.3. Роз'єм інфрачервоного приймача-передавач
ланцюг |
призначення |
Контакт/варіант |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
IRRX |
Вхід з приймача |
1 |
3 |
3 |
3 |
FIRRX |
Вхід з приймача FIR |
- |
- |
- |
4 |
IRTX |
Вихід на передавач |
3 |
5 |
1 |
1 |
GND |
Загальний |
2 |
4 |
2 |
2 |
Vcc (+5B) |
Живлення |
4 |
1 |
5 |
5 |
NC |
Вільний |
- |
2 |
4 |
- |
Зовнішні Іч-адаптери випускають з інтерфейсом RS-232C для підключення до Сом-порту або ж з шиною USB. Пропускній спроможності USB достатньо навіть для FIR, Сом-порт придатний тільки для SIR. Зовнішній ІЧ-адаптер IrDA SIR для Сом-порту достатньо складений: для роботи модулятора-демодулятора потрібен сигнал синхронізації з частотою, 16-кратній частоті передачі даних. Такого сигналу на виході Сом-порту немає і його доводиться відновлювати з асинхронного бітового потоку. Адаптер ASK IR в цьому плані простіше — передавач повинен передавати високочастотні імпульси весь час, поки на виході TXD знаходиться сигнал високого рівня; приймач повинен формувати огинаючу прийнятих імпульсів.
Для прикладного використовування IrDA окрім фізичного підключення адаптера і трансивера потрібен установка і настройка відповідних драйверів.
В ОC Windows контроллер IrDA потрапляє в «Мережне оточення». Що конфігурується ПО дозволяє встановлювати з'єднання з локальною мережою (для виходу в Інтернет, використовування мережевих ресурсів); передавати файли між парою комп'ютерів; виводити дані на друк; синхронізувати передаючі дані, мобільного телефону і настільного комп'ютера; вивантажувати зняті зображення з фотокамери в комп'ютер і виконувати ряд інших корисних дій, не піклувавшися ні про яке кабельне господарство.
