Porty

Obsah

 TOC \o "1-4" \h \z \u Porty.. PAGEREF _Toc187980396 \h 1

Paralelní PAGEREF _Toc187980397 \h 2

Centronics. PAGEREF _Toc187980398 \h 2

EPP.. PAGEREF _Toc187980399 \h 2

ECP.. PAGEREF _Toc187980400 \h 2

IEEE1284. PAGEREF _Toc187980401 \h 2

Bi PAGEREF _Toc187980402 \h 3

APT. PAGEREF _Toc187980403 \h 3

Sériové. PAGEREF _Toc187980404 \h 3

RS232. PAGEREF _Toc187980405 \h 3

Access.bus. PAGEREF _Toc187980406 \h 3

USB.. PAGEREF _Toc187980407 \h 3

High performance Serial.bus (FireWire , Fire Wire) PAGEREF _Toc187980408 \h 4

Kabeláž. PAGEREF _Toc187980409 \h 4

Fyzická vrstva. PAGEREF _Toc187980410 \h 4

Protokol IEEE 1394. PAGEREF _Toc187980411 \h 5

Aplikace. PAGEREF _Toc187980412 \h 5

Bluetooth.. PAGEREF _Toc187980413 \h 5

Infračervená komunikace IrDA.. PAGEREF _Toc187980414 \h 5

Vlastnosti komunikace. PAGEREF _Toc187980415 \h 6

Pakety. PAGEREF _Toc187980416 \h 7

Hardware a software. PAGEREF _Toc187980417 \h 7

Převodníky RS 232 - IrDA.. PAGEREF _Toc187980418 \h 7

AGP.. PAGEREF _Toc187980419 \h 7

Mikrovlnná spojení PAGEREF _Toc187980420 \h 7

Literatura. PAGEREF _Toc187980421 \h 8

 

Porty

Porty jsou rozhraní jejíž úkolem je spojovat počítač s okolním světem. Základní rozdělení portů je na

·      paralelní porty, kdy přenos je současně po více vodičích, na kratší vzdálenosti a je nákladnější (pravděpodně budou končit v r. 2003) a

·      seriové porty, kdy přenos se provádí bit po bitu. Pro připojení na centralizovaný počítač se  u terminálů používá BSC port, který využívá DMA. Konektor je stejný jako u COM (COM bude končit stejně jako PS2 v r. 2004).

Každý port musí mít svou adresu v i/o prostoru, aby ho mohl počítač najít. Dále má přidělené přerušení IRQ, kterým se hlásí o slovo.

 

Port

adresa HEXA

IRQ

LPT2

278 - 27F

5

COM 4

2E0 - 2E7

3

COM 2 ,

2F8 - 2FF

3

LPT 1

378  37F

7

BSC 2

380 - 38F

3

BSC 1

3A0 - 3AF

4

LPT3

3B0 - 3BF

 

COM3

3E0 / 3E7

4

COM 1

3F8 - 3FF

4

 

Přenos dat může být jen jednosměrný - simplexní. Obousměrný a to současně mohou vysílat obě stanice - full duplex a nebo obousměrný, ale v jednom okamžiku může vysílat jen jedna stanice - half duplex.

Paralelní

Paralelní přenos je přenos dat prováděný po více vodičích současně. Obvykle je to 4 nebo 8. Výkon je vyšší než u sériového, ale je nákladnější a pracuje na kratší vzdálenosti. K zaručení platnosti všech vodičů, je společně s daty vyslán krátký impuls - strob.  

Paralelní přenosy dělíme na

·      synchronní u nichž přenos je pevně časován, bez ohledu na stav příjemce. To znamená, že po vyslání dat je za určitou dobu vyslán strob a pak po prodlevě jsou data shozena. Prodlevy musí být dostatečné k ustálení signálů a k jejich zpracování a

·      asynchronní, kdy vyslání dat předchází komunikace a potvrzení příjemce, že je schopen data přijmout. Signál strob bývá potvrzením příjmu ukončen a s ním i data.

Centronics

viz Centronics.doc

EPP

EPP je Enhanced Parallel Port .

·         2MB/s ( místo normal. 150kB/s)

·         obousměrný

ECP

ECP - Extended capatibilites Port. Vlastnosti obdobné EPP. Později oba tyto typy byly spojeny do IEEE P1284.

IEEE1284

IEEE1284 je zpětně kompatibilní s Centronics a nahrazuje EPP, ECP. Kabel obsahuje

·      8bit  bidirectional data

·      5bit bidirectional řídící a stavové signály

·      4 zpětné vodiče,

·      1 vodič pro Peripherial Logic High,

·      1 vodič pro Host Logic High

Bi

Bitronics - obousměrný paralelní port

APT

APT - Advanced Parallel Technology paralelní port vyvinutý firmou Microcom pro Modemy  V34 v prostředí Windows 95. Jjeho výNení implementována do DOS. Ceny těchto modemů jsou vyšší.

Poněvadž žádný komunikační program nepodporuje parallelní rozhraní, musí se tento port substituovat do některého volného seriového rozhraní. U Win95 je to dáno již ikonkou.

Chipweek 11/95

Sériové

jsou perspektivnější než paralelní, méně problémové, menší přeslechy a je snadný přechod na optické prostředí.

Sériový přenos může být

·      synchronní, kdy data jsou synchronizována frekvencí i fází, nebo

·      asynchronní, kdy data jsou synchronizována jen počáteční frekvenci nebo fází, a nebo nejsou synchronizována vůbec.

K zabezpečení a jednoznačnosti přenosu jsou definované protokoly přenosu.

RS232

viz file RS232.doc

Access.bus

·         lze připojit až 100 zařízení k jednomu portu

·         jediný levný konektor

·         100kB/s

·         dynamická adresace (bez DIP)

 

·         lze připojovat za běhu

USB

Universal Serial Bus je zaváděn jako další port k sériovému i paralelnímu. Je určen pro scannery, kamery,tiskárny [2] a dále pro monitory, klávesnice a stereoreprosoustavy [3].

·      12Mbps

Podrobnosti viz  soubor  REF _Ref384288740 \* MERGEFORMAT USB.

High performance Serial.bus (FireWire , Fire Wire)

neboli  IEEE P1394 (I-Link, Digital Link) je vysoko rychlostní sběrnice nahrazující parallel, audio, power, video, serial a SCSI. Je označována jako Multimediální spojení.

·         real time přenos dat pro multimedia

·         volná propojení kombinující daisy chain a stromovou strukturu

·         výkonnější - výkon odpovídá SCSI-2

·         jediný levný konektor ale celkově drahá a tak není v PC [2]

·         100, 200, 400Mb/s = 25MB/s (v budoucnu počítá se s 800Mb/s až 3,2Gb/s) - USB jen 1.2MB/s. Označovány jsou S100,S200, S400, S800, S1600 a S3200.

·         dynamická a automatická adresace (bez DIP) (nemusí se nastavovat identifikační čísla jako u SCSI.

·         lze odpojovat a připojovat zařízení za chodu

·         lze připojit až 63 zařízení na jeden bus (podstrom, tj bez použitá rozbočovačů) (USB jen 7)[6]

·         umožňuje propojit až 1023 busů dohromady přes huby [6] (USB 127)

·         vzdálenost mezi dvěma zařízeními max  5m, celkem 69m

·         bez terminátorů

·         dva typy komunikace

·         isochronní - je zaručeno časování, není zaručena dodávka a potvrzení dat

·         asynchronní - je zaručena dodávka a potvrzení dat, není zaručeno časování.

·         vhodný pro digitální kamkodéry, fotoaparáty HDTV, pevné disky, DVD, tiskárny apod

Kabeláž

·      2 páry twistovaných signálních vodičů TPA a TPI

·      2 vodiče pro napájení (u I-Linku od Sony nejsou napájecí vodiče, je nutný napájecí adaptér) 8 až 40V; 1,5A

·      stínění každého páru twistu (pro vyšší rychlosti)

·      stínění celého vodiče

·      průměr cca 6mm

·      twisty jsou propojeny křížem

·      konektory

·      6-ti pinový (napájení do 1,5A (dvě řady pinů – 2,4,6 a 1, 3, 5 kde 5 a 6 jsou u zúžení konektoru)

·      4 pinový bez napájení pro malá zařízení (videokamery) (při pohledu od výřezu je číslování zleva)

·      9-ti pinový pro S800 tj. 786,432Mb/s resp 3,2Gb/s

·      Plánuje se i konektor RJ-45 a použití optických vláken

Fyzická vrstva

Protokol IEEE 1394

[4]

Ze softwareového hlediska se síť jeví jako řada modulů se sdílenou pamětí, které spolu komunikují na základ 64bitových adres ( 10bitů podsíť, 6 bitů uzel -  dohromady identifikátor a 48 bitů adresy v paměti).  Při isochronní (zaručená přenosová rychlost) komunikaci může síť najednou pracovat s 64mi kanály při zachování volné kapacity pro asynchronní přenosy. Při asynchronním režimu pracuje jako Ethernet s pakety. Potvrzování  je pomocí paketů ACK a NAK. Správa sítě pracuje vždy v asynchronním režimu.

Protokol IEEE1394 má 3 vrstvy

  1. Fyzický vrstva – ovládání sběrnice, arbitráž sběrnice, aktivní může být jen jeden vysílač, galvanické oddělení od vyšších vrstev

  2. Linková vrstva – tvoří pakety z dat fyzické vrstvy a naopak. Zajišťuje výměnu datagramů a jejich potvrzování

  3. Transakční  vrstva – vytváří pakety z dat aplikací

Izochronní přenosy jsou rozhlašovány do všech zařízení,  a tedy paket kromě dat nese i číslo kanálu.

Sběrnice podporuje dynamickou rekonfiguraci, tj. za provozu. Při připojení dalšího zařízení toto zařízení vyšle krátký asynchronní paket s vlastní identifikací.

Aplikace

Použití zejména u

 videokamer, u všech disků, tiskáren, monitorů, scannerů, digitálních fotoaparátů a pod.

 plug and play

[6]

Bluetooth

Bluetooth - Bezdrátová komunikace fungující paralelně s IrDA. její maximální rozšíření se počítá v r. 2005. Lepší kompatibilita  než u IrDA ji dává větší důležitost než IrDA.

Infračervená komunikace IrDA

IrDA

·      vlnová délka cca 880 až 900nm

·      přijímač i vysílač pracuje na jiné frekvenci

·      max. rychlost

·      4Mb/s pro normu FIR

·      1152 kb/s pro MIR

·      115,2 kb/s pro SIR

·      připravuje se VFIR 16Mb/s

·      výhledově UFIR 100Mb/s

·      kužel  30O

má výhody

·      nízká cena

·      není nutná anténa

·      nízká spotřeba

·      možnost šíření odrazem

·      není třeba povolení (pro komunikaci)

nevýhody

·      malý dosah

·      větší výkon na velké vzdálenosti

·      pro velké rychlosti je třeba přímá viditelnost

Použití

·         mobilní telefony pro připojení k počítači

·         PDA

·         tiskárny

Vlastnosti komunikace

·      semiduplexní

·      rychlost  4MB/s

·      nelze oddělit datové a řídící signály a je nutné tyto signály emulovat datové a řídící pakety

·      zařízení

·      typu 1 - obě koncová zařízení

·      typu 2 - koncové a průběžné (faxmodem, ISDN telefon)

·      komunikace klient - server.  Klient inicializuje spojení, klient data zpracovává

·      emulace seriového portu (zatím nelze Universal Seriál Bus)

·      3 signálový

·      9 signálový

·      emulace paralelního portu

·      jednosměrného

·      obousměrného ECP/EEP

·      komunikace pomocí paketů

·      Vysílač vysílá pulsy délky 1,5us bez ohledu na frekvenci vysílání nebo se střídou 3/16.

·      vyzařovací úhel je 300

·      dosah 2m

Pakety

Pakety se skládají ze 3 částí

1.  Adresová část - adresa zdrojového a cílového zařízení, možnost spojení více zařízení naráz.

2.  Řídící část - určuje druh paketu

·      stavový - stav, navázání spojení, chyby,

·      řídící - výsledek komunikace

·      informanční - přenos informací

3.  Datová část obsahuje data a je ukončena CRC

Hardware a software

Podpora  je u software podporující plag and play.  Např. Win95 stále monitoruje zařízení a lze je automaticky kdykoliv po zapnutí připojit.

Počítač musí být doplněn infra diodami a zesilovačem.

Přístup na fyzické úrovni je standardizován protokolem IrLAP (Infrared Link Access protokol).

Protokol řídící komunikaci IrLMP (Infrared Link Management Prorokol) přes 9-ti pinový D-konektor.

Převodníky RS 232 - IrDA

Převodníky nepřenáší řídící signály a proto jsou  signály RTS-CTS, DTR-DSR ošetřeny lokálně. Po dobu vysílání je blokován přijímač a tedy komunikace musí být řízena softwarově a vysílání je aktivováno signálem TxD.

Podrobnosti ftp://ftp.irda.org/standards/

[1]

AGP

AGP - akcelerovaný grafický port  urychluje 3D grafiku obcházením sběrnice PCI.

Mikrovlnná spojení

patří do kategorie směrových spojů určených pro malé a střední vzdálenosti. Úzkým směrováním se zabezpečuje bezpečnost (rušení nebo odposlech) dat a také nižší výkony vysílačů. Realizuje se v mikrovlnném pásmu nebo lasery. Provoz je velmi levný a brzy vynahradí vyšší pořizovací náklady ve srovnání s pronajatými nebo komutovanými linkami.

·      přímá viditelnost

·      dosah 101km,

·      frekvence v 101GHz

·      rychlost 101 Mb/s

·      šířka paprsku je v cm

Výhody

·      rychlost

·      vlastní komunikační protokol, neboť se jedná o spojení dvou stanic.

Nevýhody

·      cena

·      přímá viditelnost

·      umístění antén resp. retranslátorů

·      omezení kmitočtového pásma

Použití

·      propojení segmentů vzdálených sítí

·      zálohové spojení

P5edstavitelem je systém MicroLAN vyžadující antény 65cm pro 10,6GHz, pracuje do 6km. Připojení na síť Ethernet nebo Token Ring je přes BNC, RJ45 nebo AUI. Bridge podporují PPP, Frame Relay a pod.

[5], [7]

Literatura

[1]  Computer 16/96

[2] PC Magayine 1/97

[3] Chip 1/97

[4]Firemní literatura  Longwell

[5] Svět internetu 8/97

[6] PC Magazine 8/97

[7] PC World 6/97