Interfejs urządzeo peryferyjnych
Transmisja szeregowa.
Jest jednym z najbardziej popularnych standardów przesyłania danych cyfrowych na niewielkie odległości w
sposób szeregowy. W tym typie transmisji dane są przekazywane w formie jednego ciągu bitów poprzez port
szeregowy zwykle zaopatrzony w specjalny układ o nazwie UART, który tłumaczy ciągi bitów na bajty i na
odwrót.
Komputery klasy PC mają zwykle kilka portów szeregowych - jeden lub dwa porty RS-232, dwa porty PS/2 i kilka
portów USB. Komputery przenośne są także często wyposażone w port podczerwieni. Porty szeregowe w
komputerze wykorzystuje się zwykle do podłączania "strumieniowych" urządzeo zewnętrznych takich jak
myszki, klawiatury, modemy, urządzenia pomiarowe. Ze względu na prostszą synchronizację niż w przypadku
portu równoległego, porty szeregowe mogą osiągad większe przepustowości. Transmisja szeregowa jest często
błędnie utożsamiana z magistralą RS-232 ponieważ port COM początkowo był jedynym portem szeregowym
wyprowadzonym na zewnątrz komputera PC.
Transmisja równoległa informacji polega na przesyłaniu danych jednocześnie ośmioma przewodami, z których
każdy przenosi jeden bit informacji. W jednym czasie przesyłany jest więc jeden bajt informacji.
Przeciwieostwem portu równoległego jest port szeregowy. W komputerach klasy PC do transmisji równoległej
używa się kilku portów równoległych. Najbardziej znanym jest port o standardzie Centronics przesyłający
jednocześnie 8 bitów, został on zaprojektowany do przesyłania danych do drukarek. Innymi portami
równoległymi są SCSI i ATA. Transmisja równoległa jest uznawana za szybką transmisje informacji.
USB (ang. Universal Serial Bus – uniwersalna magistrala szeregowa) – rodzaj sprzętowego portu
komunikacyjnego komputerów, zastępującego stare porty szeregowe i porty równoległe. Został opracowany
przez firmy Microsoft, Intel, Compaq, IBM i DEC. Port USB jest uniwersalny w tym sensie, że można go
wykorzystad do podłączenia do komputera wielu różnych urządzeo (np.: kamery wideo, aparatu
fotograficznego, telefonu komórkowego, modemu, skanera, klawiatury, przenośnej pamięci itp). Urządzenia
podłączane w ten sposób mogą byd automatycznie wykrywane i rozpoznawane przez system, przez co
instalacja sterowników i konfiguracja odbywa się w dużym stopniu automatycznie (przy starszych typach szyn
użytkownik musiał bezpośrednio wprowadzid do systemu informacje o rodzaju i modelu urządzenia). Możliwe
jest także podłączanie i odłączanie urządzeo bez konieczności wyłączania czy ponownego uruchamiania
komputera. Większośd współczesnych systemów operacyjnych obsługuje złącze USB – dotyczy to m.in.
systemów firmy Microsoft zaczynając od Windows 95 w wersji OSR2 (istnieje także poprawka do wersji OSR1
udostępniająca obsługę USB), systemów Windows z rodziny NT (od wersji 5.0), systemów opartych na jądrze
Linux, systemów z rodziny BSD oraz Mac OS.
Najważniejszą zaletą USB 3.0 jest zwiększenie szybkości przesyłu danych do 4,8 Gb/s (600 MB/s). Nowa
magistrala jest kompatybilna w dół z USB 2.0 i 1.1. Dzięki temu wszystkie starsze urządzenia można podłączyd
do USB 3.0. Ciekawostką jest to, że oprócz standardowych przewodów, jak w kablach USB 1.1 i 2.0, w USB 3.0
zastosowano dwie dodatkowe ekranowane pary przewodów. Służą one do szybkiej transmisji danych w trybie
duplex. Dane mogą byd jednocześnie przesyłane w obu kierunkach bez spadku szybkości transmisji, która
cechuje magistrale USB 2.0 i 1.1.
Drugą ważną zmianą jest to, że w USB 3.0 została podniesiona wartośd natężenia prądu pobieranego przez
urządzenia z 500 mA do 900 mA. Dzięki temu do komputera będzie można podłączad pobierające więcej prądu
urządzenia oraz ładowad przez magistralę USB większośd dostępnych urządzeo przenośnych. Dla użytkowników
notebooków i netbooków ważne jest to, że w USB 3.0 zmieniono sposób zarządzania wysyłanymi przez
kontroler informacjami kontrolno-sterującymi magistralą USB. Pozwala to ograniczyd zużycie prądu w czasie,
gdy podłączone do USB urządzenia nie przesyłają danych, a znajdują się w stanie czuwania.
FireWire to standard łącza szeregowego umożliwiającego szybką komunikację i synchroniczne usługi w
czasie rzeczywistym. Opracowany w roku 1995 dla komputerów osobistych i cyfrowych urządzeo optycznych.
Rozwijany przez firmę Apple Inc. Jest zdefiniowany w dokumencie IEEE 1394. Magistrala ta w okrojonej wersji
(brak linii zasilających) wykorzystywana jest przez firmę Sony (a obecnie również inne) pod nazwą i.Link.
Natomiast firma Creative Technology opisuje złącze jako SB1394. Zmiana nazwy ma na celu uniknięcie opłat
licencyjnych, ale wszystkie te złącza są ze sobą w 100% zgodne.
FireWire jest szeregową magistralą ogólnego przeznaczenia, jednak ze względu na promowanie jej przez Apple
jako wyjątkowo multimedialnej oraz ze względu na powszechne stosowanie w kamerach jest kojarzona prawie
wyłącznie z kamerami cyfrowymi. Obecnie popularne stało się używanie FireWire w profesjonalnych kartach
muzycznych i innym sprzęcie audio.
Porównanie FireWire i USB
IrDA (ang. Infrared Data Association) – grupa (powstała w 1993 r.), skupiająca kilkudziesięciu producentów
sprzętu komputerowego. Celem powstania było stworzenie i kontrolowanie międzynarodowych standardów
transmisji danych w zakresie podczerwieni. Grupa ta opracowała firmowy system bezprzewodowej transmisji
danych cyfrowych z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego. Jego elementy przeznaczone są przede
wszystkim do tworzenia sieci tymczasowych, w których znajdują się komputery przenośne (laptopy, palmtopy).
Standard ten charakteryzuje się:
prostą i tanią implementacją,
małym poborem mocy,
połączeniami bezpośrednimi typu punkt-punkt,
wydajnym i pewnym transferem danych.
Podstawowe usługi, wymienione w opisie systemu obejmują:
przesył plików między komputerami
drukowanie
dostęp do zasobów sieci przewodowej
transmisja danych i mowy między komputerem a telefonem komórkowym
sterowanie urządzeniami telekomunikacyjnymi
Technologia IrDA wykorzystuje skupioną wiązkę światła w paśmie podczerwonym. Warunkiem zastosowania
IrDA jest posiadanie co najmniej dwóch urządzeo, pomiędzy którymi nie ma niczego, co by utrudniało ich
wzajemną widocznośd.
Parametry IrDA
Bluetooth – technologia bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu pomiędzy różnymi
urządzeniami elektronicznymi, takimi jak klawiatura, komputer, laptop, palmtop, telefon komórkowy i wieloma
innymi. Jest to darmowy standard opisany w specyfikacji IEEE 802.15.1. Jego specyfikacja obejmuje trzy klasy
mocy nadawczej 1-3 o zasięgu 100, 10 oraz 1 metra w otwartej przestrzeni. Najczęściej spotykaną klasą jest
klasa druga. Technologia korzysta z fal radiowych w paśmie ISM 2,4 GHz. Urządzenie umożliwiające
wykorzystanie tej technologii to adapter Bluetooth.
Zasada działania technologii Bluetooth
Technologia ta polega na osadzaniu w dostępnych dzisiaj urządzeniach przenośnych małych niedrogich
nadajników-odbiorników krótkiego zasięgu, bezpośrednio lub za pomocą karty, na przykład karty PC. Radio
działa na dostępnym globalnie nielicencjonowanym zakresie radiowym, umożliwiającym przepływ danych z
szybkością do 721kb/s oraz trzy kanały głosowe. Urządzenia i karty oparte na technologii Bluetooth powinny
byd dostępne w pierwszej połowie 2000 roku. Zgodne radia będą kosztowały około 20 dolarów początkowo, a
potem ich cena spadnie do około 5 dolarów. Na świecie istnieje pasmo częstotliwości, z którego korzystanie nie
wymaga licencji - jest to pasmo około 2.4GHz, dokładnie między 2.402GHz a 2.480GHz (występują niewielkie
różnice regionalne: w Japonii, Francji i Hiszpanii pasmo to jest nieco ograniczone). To pasmo zostało uznane za
idealnie nadające się do transmisji danych na małe odległości.
Logiczna architektura sieci Bluetooth jest również przemyślana. Sied składa się z tworzonych ad-hoc pikosieci
czy połączeo punkt-punkt. Znajdujące się w sieci urządzenia komunikują się pomiędzy sobą, mogą również
tworzyd "łaocuchy", jeśli docelowe urządzenie znajduje się poza zasięgiem wywołującego. Połączenie jest
nadzorowane przez LMP, zarówno pod kątem poprawności transmisji, jak i pod kątem wykorzystywanej do
niego mocy.
Oparta na pikosieciach i połączeniach punkt-punkt struktura sieci Bluetooth ma zasadniczą zaletę w
porównaniu z sieciami opartymi na protokole CSMA - pracują jedynie te nadajniki, które rzeczywiście w danej
chwili coś przesyłają. Dzięki takiemu rozwiązaniu, pomimo złożoności protokołu transmisji i konieczności jej
nawiązywania praktycznie nawet dla każdego przesyłanego pakietu, Bluetooth pozwala na uzyskanie całkiem
przyzwoitej szybkości transmisji - 1 Mb/s. [6i]
Zasada działania Bluetooth.
Podstawowe parametry technologii
Technologia Bluetooth służy do transmisji danych z przepustowością do 1Mb/s na odległośd do 10 metrów
(zasięg może byd wydłużony do 100 metrów przy użyciu opcjonalnego wzmacniacza). Łącznośd taka zapewnia
przesyłanie głosu i danych (w tym obrazów) pomiędzy urządzeniami zgodnymi ze standardem Bluetooth. Każde
urządzenie elektroniczne lub gadżet, wyposażone w łącze Bluetooth, może wymieniad bezprzewodowo
informacje, jeżeli znajdzie się w zasięgu innego urządzenia wyposażonego w podobne łącze. Na przykład
palmtop lub telefon komórkowy mogą ujednolicid swój spis telefonów z danymi pochodzącymi z komputera
automatycznie z chwilą wejścia użytkownika do biura.
Technologia Bluetooth została zaprojektowana i jest promowana tak, aby w jak największym stopniu
wykorzystad koniunkturę w dziedzinie usług bezprzewodowego przesyłania danych.
Parametry łącza.