IrDA формат приема и передачи информации


Способ двунаправленной передачи данных между мобильными устройствами, реализованный в стандарте IrDA (Infrared Data Association) позволяет обмениваться данными между совместимыми устройствами на расстояниях в несколько метров (обычно не более 12 метров). Стандарт передачи разработан фирмами HP, MicroSoft, IBM. IrDA устройства способны передавать информацию с различной скоростью:

  • SIR (HPSIR) - Serial InfraRed - до скорости 115200 бит/с
  • MIR - Medium InfraRed - до скорости 1.152 Мбит/с
  • FIR - Fast InfraRed - до скорости 4 Мбит/с
  • VFIR - Very Fast InfraRed - до скорости 16 Мбит/с
  • UFIR - Ultra Fast InfraRed - до скорости 96 Мбит/с
  • Giga-IR - до скорости 1 Гбит/с

IrDA трансиверДля приема и передачи ИК информации, мобильное устройство имеет IrDA инфракрасный порт с ИК приемопередатчиком. На сегодняшний день, стандартный приемопередатчик - это малогабаритный модуль, содержащий как приемник ИК лучей, так и передатчик. Приемник и передатчик расположены рядом, но на небольшом расстоянии для того, чтобы сигнал с передатчика не поступал на вход приемника. Однако на практике, сигнал передачи присутствует на входе приемника за счет отражения сигнала. Для осуществления передачи информации в обе стороны, передатчики двух связанных устройств работают попеременно, в полудуплексном режиме.

Стандартный COM порт компьютера передает и принимает логические сигналы NRZ уровня +4...12 Вольт (логический ноль) и 0...-12 Вольт (логическая единица). Последовательность бит портов совпадает, но IrDA порт (SIR) использует для передачи данных короткие импульсы ИК излучения. Биты передаются кодированием, при котором короткие импульсы ИК лучей передаются только в момент передачи нулевого бита. При передаче единичного бита, импульс не выдается. Поскольку при передаче большого количества "единиц", в ИК канале ничего не передается, синхронизация может нарушиться, соответственно предъявляются высокие требования к соответствию тактовой частоты приемника и передатчика. В каждом пакете данных передается не более восьми бит в соответствии с параметрами COM порта.

Формат передачи IRDA

Поскольку информационный пакет COM порта начинается с нулевого стартового бита, пакет IrDA всегда начинается с передачи стартового импульса. Импульсы ИК излучения не модулированы, длительность импульсов обычно зависит от скорости передачи.  Для SIR длительность импульса составляет обычно 3/16 длительности одного бита. Для MIR - 1/4. Более высокие скорости используют другие способы кодировки. Для SIR скоростей передачи длительность импульсов приведена в таблице:

Скорость передачи, бит/с минимум, мкс типично, мкс максимум, мкс
115200 1.41 1.6 2.71
57600 1.41 3.22 3.69
38400 1.41 4.8 5.53
19200 1.41 9.7 11.07
9600 1.41 19.5 22.13
4800 1.41 39.0 44.27
2400 1.41 78.0 88.55

Здесь рассмотрен самый низкий уровень стандарта передачи информации IrDA. Для обеспечения надежной передачи данных, стек протоколов имеет сложную структуру, в нем определяется адресация, порядок подтверждения, способы проверки целостности CRC16 и CRC32.