Инфракрасные линии передачи данных IrDA (Infra-Red Data Association)

IrDA (Infra-Red Data Association) - это Ассоциация передачи данных в инфра­красном диапазоне, объединяющая несколько фирм-производителей в области технологии оптической передачи данных. Ее цель - разработка стандарта для об­мена данными с помощью ИК излучения. Такая технология применяется при организации обмена информацией между настольными/портативными компью­терами и принтерами, телефонными и факсимильными аппаратами. Большое пре­имущество обмена данными в инфракрасном диапазоне - полное отсутствие ка­белей связи между устройствами.

Технология IrDA подразумевает работу на относительно небольших расстоя­ниях: так можно уменьшить потребляемую мощность и устранить взаимовлияние различных устройств. Угол диаграммы направленности равен 30°. ИК диоды из­лучают сигнал в диапазоне 850-900 нм. Стандарт IrDA-1 поддерживал скорость

clip_image002

передачи данных до 115,2 Кб/с в полудуплексном режиме, затем был принят стан­дарт со скоростями до 4 Мб/с.

Протокол IrDA - зто продолжение RS232 (или UART). Светодиод соединяет­ся с последовательным выходом RS232 через передающий И К интерфейс, фото­диод - с приемником через приемный ИК интерфейс. Излучающий интерфейс уменьшает длительность импульсов RS232 максимум до 3/16 исходной, что сокращает потребляемую светодиодом мощность. На приемном конце ИК интер­фейс восстанавливает исходную длительность импульсов для их нормальной об­работки протоколом RS232.

Существует несколько разновидностей модулей для приложений IrDA. Они со­стоят из светодиода, устройства управления, фотодиода и усилителя. В качестве примера можно привести микросхему HSDL-1000-101 (Hewlett Packard, RS193- 4780) - см. рис. 8.17.

На вход модуля поступают укороченные последовательные импульсы. С помо­щью светодиода они преобразуются в световые сигналы. Световые инфракрасные импульсы, принимаемые фотодиодом, преобразуются в сигналы с уровнями ТТЛ. Приемный и передающий ИК интерфейсы, изменяющие их длительность, не вхо-' дят в состав модуля.

Для сопряжения интерфейсов IrDA и RS232 можно использовать приемный и передающий ИК интерфейс HSDL-7000 (Hewlett Packard, RS233-2242), как показано на рис. 8.18.

clip_image004

clip_image006

Микросхема CS8130 (Crystal Semiconductor, RS207-2473) - это инфракрасный приемопередатчик (рис. 8.19). Он принимает данные от микросхемы UART со скоростями от 1200 до 115200 бод. Для работы микросхемы необходимы внешний фотодиод и светодиод. Напряжение источника питания от 2,7 до 5,5 В, потребля­емый ток 2,5 мА.

clip_image008

Микросхема имеет четыре режима передачи: IrDA, режим амплитудной мани­пуляции (AM) на частоте 500 кГц, режим дистанционного управления на частоте 38 кГц и режим непосредственного доступа. В режиме IrDA ИК излучение соот­ветствует логическому 0, отсутствие излучения - логической 1.

Длительность импульса составляет от 1,6 (для скорости 115200) до 78 мкс (для скорости 1200). Кроме того, может использоваться фиксированная длительность 1,6 мкс для всех скоростей. Исходная скорость для режима IrDA равна 9600 бод, но разрешается установить скорость от 1200 до 115200 бод. В режиме AM при­сутствие несущего колебания на частоте 500 кГц соответствует логическому 0, отсутствие несущей - логической 1. Допустимы скорости 9600,19200 и 38400 бод. Режим дистанционного управления аналогичен режиму AM, за исключением час­тоты несущей, которая равна 38 кГц. Этот режим, как правило, применяется для дистанционного управления телевизионными приемниками. В режиме непосред­ственного доступа ИК передатчик отображает то, что имеется на входе TXD. Логическая 1 соответствует выключенному светодиоду, логический 0 - вклю­ченному. На приемном конце высокий уровень на выходе RXD означает, что све­товой энергии не обнаружено, а низкий - что был принят световой импульс.

При передаче данные сначала записываются в микросхему через вход TXD, а затем передаются с помощью выбранного способа модуляции. Режим передачи выбирается путем записи управляющего слова в соответствующий внутренний регистр управления. Для изменения режимов работы в микросхеме имеются раз­личные регистры управления. Режимы приема также выбираются посредством записи управляющего слова во внутренние регистры. Данные записываются в ре­гистры управления при подаче на вывод D/C (контакт 15) сигнала низкого уров­ня. Детальное описание микросхемы приведено в документации изготовителя.

Литература:
Ан П., А64 Сопряжение ПК с внешними устройствами: Пер. с англ. - М.: ДМК Пресс, 2001. - 320 c.: ил.

Предлагаю ознакомиться с аналогичными статьями: