Логические уровни обмена данными

Спецификация USB определяет три логических уровня с определенными правилами взаимодействия. USB-устройство содержит интерфейсную, логическую и функциональную части. Хост тоже делится на три части – интерфейсную, системную и ПО операция обмена данными между прикладной программой и шиной USB выполняется путем передачи буферов памяти через следующие уровни:

уровень клиентского ПО в хосте:

· обычно представляется драйвером USB-устройства;

· обеспечивает взаимодействие пользователя с операционной системой с одной стороны и системным драйвером с другой;

· управляет нумерацией устройств на шине;

· управляет распределением пропускной способности шины и мощности питания;

· обрабатывает запросы пользовательских драйверов;

o уровень хост-контроллера интерфейса шины USB (HCD, Host Controller Driver):

· преобразует запросы ввода/вывода в структуры данных, по которым выполняются физические транзакции;

· работает с регистрами хоста.

Шина USB имеет три режима передачи данных:

· низкоскоростной (LS, Low-speed);

· полноскоростной (LF, Full-speed);

· высокоскоростной (HS, High-speed, только для USB 2.0).

операция обмена данными между прикладной программой и шиной USB выполняется путем передачи буферов памяти через следующие уровни:

o уровень клиентского ПО в хосте:

· обычно представляется драйвером USB-устройства;

· обеспечивает взаимодействие пользователя с операционной системой с одной стороны и системным драйвером с другой;

· уровень системного драйвера USB в хосте(USB, Universal Serial Bus Driver):

После́довательный порт (англ. serial port, COM-порт ^[1], англ. communications port) — сленговое название интерфейса стандарта RS-232, которым массово оснащались персональные компьютеры. Порт называется «последовательным», так как информация через него передаётся по одному биту, последовательно бит за битом (в отличие от параллельного порта).

RS-232C. Сейчас он используется для соединения с источниками бесперебойного питания, для связи с аппаратными средствами разработки встраиваемых вычислительных систем, спутниковыми ресиверами, кассовыми аппаратами, с приборами систем безопасности объектов, и т д С помощью COM-порта можно соединить два компьютера, используя так называемый «нуль-модемный кабель»

(Достоинством технологии является крайняя простота оборудования. Недостатком является низкая скорость, крупные размеры разъемов, а также зачастую высокие требования ко времени отклика ОС и драйвера и большое количество прерываний.

 

D-образные разъёмы: 9- и 25-контактные

В настоящее время в IBM PC-совместимых компьютерах практически вытеснен интерфейсом USB.

IrDa

Передатчик инфракрасного излучения реализуется с помощью светоизлучающего диода – LED (Light Emitting Diode) с длиной волны 0,85-0,90 микрометров Угол расхождения лучей в LED составляет 30°. Небольшая мощность излучения уменьшает потребление электропитания, однако ограничивает зону уверенного приема сигналов до 1 м. Приемник реализуется с помощью фотодетектора, преобразующего световые сигналы в электрические. Обычно приемник и передатчик реализуются в виде единого блока – приемопередатчика.

Соединение в IrDA выполняется между двумя устройствами, одно из которых выполняет функции первичного устройства, другое – вторичного. Первичное устройство инициирует определение другого устройства и, в случае обнаружения другого устройства, может инициировать соединение. После открытия соединения первичное устройство посылает данные на вторичное устройство, периодически давая возможность вторичному устройству, в свою очередь, передавать данные. После окончание обмена данными соединение закрывается.

Первоначально скорость передачи составляла 115,2 Кбит/c, однако в последней действующей спецификации скорость повышена до 4 и 16 Мбит/с. В 2009 ᴦ. комитет IrDA принял спецификацию Giga-IR для скорости передачи 1 Гбит/с (125 Мбайт/с) и начал разработку спецификации для скорости 10 Гбит/с.

В качестве устройств сопряжения с каналом связи в IrDA используются адаптеры. На одном конце адаптера находится приемопередатчик IrDA с электронным блоком кодировки и управления, на другом – разъем для подключения либо к материнской плате (адаптер материнская плата – IrDA) (рис. 1.3.13а), либо разъем USB (адаптер USB-IrDA) (рис. 1.3.13б).

Рис. 1.3.13. Адаптеры IrDA: а) адаптер материнская плата – IrDA;

б) адаптеры USB-IrDA (во втором адаптере дальность приема-передачи увеличивается на длину кабеля)

LPT

IEEE 1284, LPT (англ. Line Print Terminal; также параллельный порт, порт принтера) — международный стандарт параллельного интерфейса для подключения периферийных устройств персонального компьютера.

В основном используется для подключения к компьютеру принтера, сканера и других внешних устройств однако может применяться и для других целей (организация связи между двумя компьютерами, подключение каких-либо механизмов телесигнализации и телеуправления).

В основе данного стандарта лежит интерфейс Centronics и его расширенные версии (ECP, EPP).

Название LPT образовано от наименования стандартного устройства принтера LPT1

Порт на стороне управляющего устройства (компьютера) имеет 25-контактный 2-рядный разъём DB-25-female («мама») (IEEE 1284-A). Не путать с аналогичным male-разъёмом («папа»), который устанавливался на старых компьютерах и представляет собой 25-пиновый COM-порт. На периферийных устройствах обычно используется 36-контактный микроразъем ленточного типа Centronics (IEEE 1284-B), поэтому кабели для подключения периферийных устройств к компьютеру по параллельному порту обычно выполняются с 25-контактным разъёмом DB-25-male на одной стороне и 36-контактным IEEE 1284-B на другой (AB-кабель).

Скорость передачи данных может варьироваться и достигать 1,2 Мбит/с.

 

Bluetooth.

Для обмена данными в Bluetooth используется метод передачи шумоподобного сигнала со скачкообразным переключением частот FHSS

Физическим каналом в сети Bluetooth принято называть канал с единой псевдослучайной последовательностью скачков частот, единой временной синхронизацией и едиными кодами доступа.

Скорость передачи данных в Bluetooth равна 1 или 3 Мбит/с. В версии 3.0 определена также скорость 24 Мбит/с.