Алгоритм - Учебный центр

Версия сайта для слабовидящих
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!

Нажав на кнопку "Отправить", Я даю своё согласие на автоматизированную обработку указанной информации, распространяющейся на осуществление всех действий с ней, включая сбор, передачу по сетям связи общего назначения, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение и обработку посредством внесения в электронную базу данных, систематизации, включения в списки и отчетные формы.


Интерфейс IrDA(ликбез).

Интерфейс IrDA(ликбез).

Интерфейс IrDA является беспроводным интерфейсом, в котором используются электромагнитные волны инфракрасного диапазона. Интерфейс позволяет освободить устройства от связывающих их интерфейсных кабелей, что особенно привлекательно для малогабаритной периферии, вес которой и размер соизмеримы с кабелями. В беспроводном интерфейсе IrDA существует способ подключения к локальным сетям на "инфракрасной" технике.
Инфракрасная связь 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. Применение излучателей и приемников инфракрасного (ИК) диапазона позволяет осуществлять беспроводную связь между парой устройств, удаленных на расстояние до нескольких метров. ИК оптоэлектронные системы создаются из отдельных элементов. Основными оптоэлектронными элементами являются:
- источники некогерентного оптического излучения (светоизлучающий диод);
- активные и пассивные оптические среды;
- приемники оптического излучения (фотодиод);
- оптические элементы (линза).

 

Рис. 1
На структурной схеме оптоэлектронного прибора (ОЭП), приведенной на рис. 1, наряду с фотоприемниками и излучателями важным компонентом ОЭП являются входные и выходные согласующие электрические схемы, предназначенные для формирования и обработки оптического сигнала. Особенностью этих достаточно сложных, в основном интегральных, схем является компенсация потерь энергии при преобразованиях "электричество - свет" и "свет - электричество", а также обеспечение высокой стабильности и устойчивости работы ОЭП при воздействии внешних факторов.
Оптоэлектроника обеспечивает высокую пропускную способность оптического канала, что определяется частотой колебаний на три-пять порядков выше, чем в освоенном радиотехническом диапазоне, а это значит, что во столько же раз возрастает и пропускная способность оптического канала передачи информации.
Оптоэлектроника обеспечивает идеальную электрическую развязку входа и выхода, так как в качестве носителя информации используются электрически нейтральные фотоны, что обусловливает бесконтактность оптической связи. Отсюда следуют:
- идеальная электрическая развязка входа и выхода;
- однонаправленность потока информации и отсутствие, обратной реакции приемника на источник;
- помехозащищенность оптических каналов связи;
- скрытность передачи информации по оптическому каналу связи.
В качестве недостатков можно выделить следующие особенности ОЭП:
- малый коэффициент полезного действия преобразований, который в лучших современных приборах (лазеры, светодиоды, p-i-n фотодиоды), как правило, не превышает 10...20%. Поэтому, если в устройстве осуществляются такие преобразования лишь дважды (на входе и на выходе), как например, в оптопарах или волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС), то общий КПД падает до единиц процентов (введение каждого дополнительного акта преобразования информационных сигналов из одной формы в другую ведет к уменьшению КПД еще на порядок или более. Малое значение КПД вызывает:

- рост энергопотребления, что недопустимо из-за ограниченных возможностей источников питания;
- затрудняет миниатюризацию, поскольку практически не удается отвести выделяющуюся теплоту;
- снижает эффективность и надежность большинства оптоэлекронных приборов);
- наличие разнородных материалов, применяемых в оптоэлектронных приборах и системах, обусловливает: малый общий КПД устройства из-за поглощений излучения в пассивных областях структур, отражения и рассеяния на оптических границах;
- снижение надежности из-за различия температурных коэффициентов расширения материалов, разъюстировки при механических воздействиях, сложность общей герметизации устройства;
- технологическую сложность и высокую стоимость.
Инфракрасная технология привлекательна для связи портативных компьютеров со стационарными компьютерами, принтерами и др. 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 с низкой (до 115,2 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, подключения к компьютерной сети, вывода на принтер, проекционный аппарат и т. п. Cуществуют и более высокие скорости обмена, которые позволят передавать "живое видео".
Достаточно давно (еще с 1993 года) существует ассоциация разработчиков систем инфракрасной передачи данных IrDA (Infrared Data Association), призванная обеспечить совместимость "ИК- оборудования" от различных производителей. В настоящее время существуют и собственные системы ряда фирм, например, фирмы Hewlett Packard (HP-SIR - Hewlett Packard Slow Infra Red) и формы Sharp (ASK IR - Amplitude Shifted Keyed IR). Эти интерфейсы обеспечивают следующие скорости передачи:
- IrDA SIR (Serial Infra Red), HP-SIR -9,6-115,2 Кбит/с;
- IrDA HDLC, известный и как 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.
Для ИК-связи излучателем 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. Для ИК-приемника задается как минимальная, так и максимальная мощность ИК-лучей. Импульсы слишком малой мощности приемник не воспримет, а ИК-лучи слишком большой мощности "ослепляют" приемник, принимаемые мощные импульсы сольются в неразличимый сигнал. На приемник кроме полезного сигнала воздействуют помехи:
- засветка солнечным освещением;
- засветка лампами накаливания, дающая постоянную составляющую оптической мощности;
- помехи от люминесцентных ламп, дающие переменную (но низкочастотную) составляющую.
Эти помехи необходимо отфильтровывать. Спецификация IrDA обеспечивает уровень битовых ошибок (Bit Error Ratio, BER) не более 10-9 при дальности до 1 метра и дневном свете с освещенностью до 10 люкс. Поскольку передатчик почти неизбежно вызывает засветку своего же приемника, вводя его в насыщение, приходится задействовать полудуплексную связь с определенными временными зазорами при смене направления обмена. Для надежной передачи двоичной информации используют двоичную модуляцию (есть свет - нет света) и различные схемы ее кодирования. Спецификация IrDA определяет многоуровневую систему протоколов. Например, на физическом (нижнем) уровне IrDA ( IrDA SIR) - для скоростей 2,4 - 115,2 Кбит/с используется стандартный асинхронный режим передачи (аналогично 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 мкc на скорости 115,2 Кбит/с), единичное - отсутствием импульсов (режим IrDA SIR-А). При обмене, таким образом, в паузе между посылками передатчик не светит, а каждая посылка начинается с импульса старт-бита.


Лицензия