DSpace at VNU: Thông tin hồng ngoại qua cổng USB

Đại học quốc gia hà nội Khoa Công nghệ lê văn vũ thông tin hồng ngoại qua cổng USB Chuyên ngành: Vô tuyến điện tử thông tin liên lạc Mã số : 2.07.00 luận văn thạc sĩ Mở đầu Khi máy tính ngày phát triển ứng dụng với khả thích ứng nhiều lĩnh vực, việc mở rộng thành phần vấn đề thời mà khả mở rộng tr-ớc không phù hợp Với việc mở rộng hệ thống máy tính phía bên ngoài, tr-ớc đ-ợc thực thông qua cổng COM, có thay hoàn thiện nhiều mặt USB liên kết hồng ngoại IrDA USB cổng mở rộng thực trun nhËn theo ph-¬ng thøc nèi tiÕp nh-ng tèi -u so với cổng COM nhiều đặc tính nh- tốc độ, mềm dẻo khả t-ơng thích cao Đặc biệt USB khả nhận biết thiết bị nóng hoạt động hỏi vòng trạng thái cổng cho ta nhìn hoàn toàn khác so với chuẩn mở rộng khác Cũng giao diện liệu mở rộng khác máy tính nh-ng lại với môi tr-ờng hồng ngoại, mang đầy đủ đặc tính linh hoạt liên kết không dây Liên kết liệu hồng ngoại (IrDA) ph-ơng pháp liên kết liệu dùng cho máy tính với nhiều dạng thiết bị khác IrDA đ-ợc hỗ trợ nhiều dạng thiết bị khác mà đặc tr-ng thiết bị nh-: thiết bị PDA, máy điện thoại di động, thiết bị âm thanh, camera, dùng để liên kết hai máy tính Do đó, việc tìm hiểu kết hợp hai chuẩn dùng cho việc liên kết trao đổi liệu máy tính với thiết bị khác vấn đề mục đích luận văn Việc kết hợp đ-ợc xét đến dựa kết nối IrDA thông qua cổng USB dạng tổng quát chung cho việc dùng hồng ngoại trao đổi liệu thiết bị có vi xử lý hỗ trợ giao thức IrDA với máy tính Từ vấn đề đặc mà mạnh dạn chọn đề tài "Thông tin hồng ngoại qua cổng USB" để làm luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Ch-ơng Tổng quan cổng nối tiếp đa USB cổng mở rộng cho dïng cho viƯc trao ®ỉi sè liƯu nèi tiÕp ®a năng, thay cho giao diện RS232 bộc lộ nhiều hạn chế đòi hỏi ngày cao Với nhiều tính -u việt kết hợp tiện lợi kỹ thuật truyền nối tiếp đáp ứng tốc độ cao nh- đa dạng giao thức linh hoạt tác vụ giao dịch Từ đó, USB mở rộng cần đ-ợc xem xét cách tổng quan chi tiết để phục vụ cho mục đích trao đổi liệu mở rộng hệ thống PC điều kiện làm việc chuyên dụng Trong ch-ơng chủ yếu bàn khái niệm tổng quan cho biết đặc tính USB Trong phần sau tìm hiểu chi tiết với vấn đề cụ thể để thực chức truyền qua cáp nối tiếp thiết bị (chức năng) với m¸y tÝnh (host) 1.1 KiÕn tróc bus USB 1.1.1 HƯ thèng USB Mét hƯ thèng USB cã thĨ chia lµ ba phần - Kết nối USB - Thiết bị USB - Host USB Kết nối USB cách thức mà thiết bị USB đ-ợc kết nối thông tin với Host, điều bao gồm - Kiến trúc USB, mô hình kết nối thiết bị USB Host - Mối liên hệ lớp hệ thống, giao dịch USB đ-ợc thực lớp hệ thống - Các mô hình dòng liệu, cách thức di chuyển liệu hƯ th«ng th«ng qua USB - Danh mơc USB, USB đ-ợc cung cấp nh- kết nối chia sẻ Mà việc truy xuất kết nối đ-ợc thực theo thứ tự hỗ Tầng (trạm gốc) Hub gốc Tầng Hub Hub Hub Hub Hub Chøc Chức Chức Chức Tầng Tầng Tầng Tầng Hình 1.1 Kiến trúc USB trợ từ tác vụ đẳng thời để loại bỏ định tiêu đề Trong cấu trúc trên, ta thấy đ-ợc thành phần hệ thống USB nh- sau - Host USB, hệ thống có mét Host Giao diƯn USB hƯ thèng m¸y tÝnh xem nh- điều khiển Host Bộ điều khiển Host gồm đ-ợc tạo lập từ phần cứng, phần sụn phần mềm Hub gốc đ-ợc tích hợp hệ thống Host, có nhiều điểm kết nối - Các thiết bị USB Gồm: Hub, cung cấp điểm t-ơng tác cho USB Các chức năng, cung cấp lực hệ thèng nh- : kÕt nèi ISDN, bé nhí l-u ®éng, Camera, thiết bị hồng ngoại, 1.1.2 Giao diện vËt lý + TÝn hiƯu ®iƯn Chn giao tiÕp më rộng USB sử dụng cáp gồm bốn dây Hình 1.2 Cáp USB để truyền tín hiệu l-ợng có dạng nh- H-1.2 Trên đ-ờng truyền USB, đ-ờng báo hiệu có ba tốc độ (theo chuẩn 2.0) - Báo hiệu USB tốc độ cao, với tốc độ 480Mbps - Báo hiệu tốc độ trung bình, 12Mbps - Chế độ báo hiệu tốc độ cực tiểu, 1.5Mbps Với kết nối Hub với Host th-ờng chế độ tốc độ cao, nh-ng kết nối thiết bị với hub th-ờng tốc độ trung bình thấp Với báo hiệu tốc độ cực tiểu dùng để hỗ trợ số thiết bị có băng thông thấp Tín hiệu đồng hộ đ-ợc tách từ tín hiệu liệu, với dạng mã hóa liệu đ-ờng USB NRZI, đồng thời nhiều chế độ truyền nhận ®iỊu cã tr-êng kiĨm tra CRC + C¬ khÝ Chn khí quy định hình dạng khí dây cáp USB kết nối USB Trong chuẩn USB có dạng cáp dây với Hình 1.3: Cấu trúc đầu cắm lỗ cắm USB bốn màu, ®á (®-êng cÊp nguån d-¬ng), ®en (®-êng ®Êt), xanh Green (D+) trắng (D-) Về đầu nối có hai dạng, dạng dẹp rộng dùng cho Hub, đầu cắm từ dây vào hub lỗ cắm đ-ợc gọi dạng A Một dạng khác dùng cho thiết bị USB dạng B Các chốt cắm lỗ cắm ®-ỵc cho nh- H-1.3 1.2 Giao thøc USB USB Bus thăm dò, Bộ điều khiển Host thiết lập tất liệu truyền nhận Hầu hết giao dịch bus gồm ba gói liệu trở lên Mỗi giao dịch bắt đầu Bộ điều khiển Host dựa danh mục sở phát gói mô tả loại h-ớng truyền, địa thiết bị số điểm cuối, gói đ-ợc gọi gói thẻ Thiết bị có địa thích ứng với địa giải mã đ-ợc tr-ờng địa nhận giao dịch Trong giao dịch h-ớng truyền đ-ợc xác định thông qua thẻ Sau gói thẻ bài, nguồn phát liệu phát liệu có điểm nhận trả lời đáp ứng Đặc biệt có số giao dịch Host vµ Hub cã thĨ cã gãi trun nhËn tốc độ cao Loại giao dịch chủ yếu để điều khiển giao dịch Host với thiết bị tốc độ trung bình thấp Mô hình truyền nhận liệu nguồn đích hệ USB (host điểm cuối thiết bị) nh- pipe Có hai loại pipe là: tin chuỗi Dữ liệu tin có định dạng theo USB, nhchuỗi không Chuỗi liệu liên hệ với dải thông, loại dịch vụ truyền dẫn, đặc tính điểm cuối (kích th-ớc đệm, h-ớng) 1.3 Loại luồng liệu USB hỗ trợ chức chuyển tải liệu điều khiển Host USB thiết bị ống truyền h-ớng hai h-ớng Các t¸c vơ trun USB CÊu tróc lng cđa USB bao gồm bốn loại truyền dẫn là: - Truyền điều khiển, đ-ợc dùng để cấu hình thiết bị đ-ợc dùng cho mục đích đặc tả thiết bị khác, bao gồm ống truyền khác thiết bị - Truyền khối liệu, đ-ợc phát dùng cho tr-ờng hợp thiết bị dải thông rộng dải thông động truyền nhận với khối liệu lớn Truyền khối th-ờng có dạng chuỗi khung nối tiếp Truyền ngắt, đ-ợc dùng tức thời nh-ng phân bố xác thực Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Đặng Hồng Lĩnh (2001), Luận văn thặc sĩ "Nghiên cứu công nghệ nối ghép USB máy tính PC", ĐH Bách khoa HN, Hà nội Nguyễn Văn Hoµng (2000), "Tù häc Visual C++ 21 ngµy", NXB Thống kê, Hà nội 3 Trần Quang Vinh (1998), "Cấu trúc máy tính", NXB Giáo dục, Hà nội Tiếng Anh Future Technolgy Devices Inc, "FTD2XX Programer's Guide", 2002 Compaq, Hewlett-Packard, Lucent, Intel, Microsoft, NEC, Phillips (2000), Universal Serial Bus Specification, http://www.usb.org/ IBM Cororation, Hewlett-Packard Company, Apple Computer Inc, Counterponit Systems Inc (1996); “Infrared Data Asociation”; Infrared Data Asociation Intel Corporation (1996), Universal Host Contronller Interface Design Guide, Intel Corporation Sigmatel Inc (2002), USB/IrDA Bridge Controller, SigmaTel Inc Steve McGowan, Jon Lueker, Ken Oliver, Dean Warren (2001), USB 2.0 Transceiver Macrocell Specification, Inter Corporation 10 Trang web: http://www.usbmam.com 11 Trang web: http://www.usb.org 12 Trang web: http://www.ftdi.com 13 Trang web: http://www.intel.com\\development Interface 14 Trang web: http://www.irda.org/  ... IrDA thông qua cổng USB dạng tổng quát chung cho việc dùng hồng ngoại trao đổi liệu thiết bị có vi xử lý hỗ trợ giao thức IrDA với máy tính Từ vấn đề đặc mà mạnh dạn chọn đề tài "Thông tin hồng ngoại. .. tr-ớc đ-ợc thực thông qua cổng COM, có thay hoàn thiện nhiều mặt USB liên kết hồng ngoại IrDA USB cổng mở rộng thực hiƯn trun nhËn theo ph-¬ng thøc nèi tiÕp nh-ng tèi -u so với cổng COM nhiều... ba phần - Kết nối USB - Thiết bị USB - Host USB Kết nối USB cách thức mà thiết bị USB đ-ợc kết nối thông tin với Host, điều bao gồm - Kiến trúc USB, mô hình kết nối thiết bị USB Host - Mối liên