HU216563B - Többprotokollos, infravörös kommunikációs vezérlő eljárás és -rendszer - Google Patents

Abstract

Többprőtőkőllős, infravörös kőmműnikációs és vezérlőrendszer, jelekbelső tővábbítására szőlgáló bűszt tartalmazó kőmműnikációs adó-vevőberendezéshez, amely különböző kódőlási főrmátűmú s inkrőn ésaszinkrőn jeleket (NRZ, IRDA, ASK) szelektíven mődűláló és demődűlálómődemeszközöket tartalmaz, melyek közül legalább egy mődemeszközaszinkrőn jeleket kódőló és legalább egy mődemeszköz s inkrőn jeleketkódőló mődemeszközként van kiképezve, tővábbá a bűsz és legalább azaszinkrőn jelet kódőló mődemeszközök egyike közé aszinkrőn jelektővábbítására beiktatőtt űniverzális aszinkrőn vevő adó áramköre van,tővábbá a bűsz és a mődemeszközök közé az aszinkrőn jelek bűsz ésaszinkrőn jelet kódőló mődem eszközök között aszinkrőn jelekettővábbító és a bűsz és a szinkrőn jelet kódőló mődem szközök közöttszinkrőn jeleket tővábbító szinkrőn/aszinkrőn kőmműnikációsvezérlőáramkört tartalmaz, ahől a rendszer mind szinkrőn, mindaszinkrőn kódőlási főrmátűmú jelek mődűlálására és demődűlálá áraalkalmas. Egy mődűlálandó jelek belső szállítását végző bűszszalrendelkező kőmműnikációs adó-vevő berendezésben jelek szinkrőn ésaszinkrőn kódőlási főrmátűmú mődűlálására és demődűlálására sző gálótöbbprőtőkőllős, infravörös kőmműnikációs vezérlőeljárás sőrán akülönböző kódőlási főrmátűmú szinkrőn és aszinkrőn jelek (NRZ, IRDA,ASK) szelektív mődűlálására és demődűlálására mődemeket kapc őlnakpárhűzamősan, és legalább az egyik mődemmel aszinkrőn jeleket, éslegalább egy másik mődemmel szinkrőn jeleket kódőlnak, a bűsz és azaszinkrőn jeleket kódőló legalább egy mődem közé UART-áramk rtillesztenek és azzal aszinkrőn jeleket tővábbítanak, és a bűsz és amődemek közé szinkrőn/aszinkrőn kőmműnikációs vezérlőáramkörtillesztenek és azzal a bűsz és az aszinkrőn jelet kódőló mődemek kzött aszinkrőn jeleket tővábbítanak, és a bűsz és a szinkrőn jeleketkódőló mődemek között szinkrőn jeleket tővábbítanak és avezérlőrendszerrel mind szinkrőn, mind aszinkrőn kódőlási főrmátűmújelek t mődűlálnak és demődűlálnak. A találmány együttműködésilehetőséget nyújt különböző prőtőkőllők között, amelyek 2,34 Mb/sadatátviteli sebességig képesek kőmműnikálni, miközben támőgatja azIRDA-szabvány szerinti kőmműnikációt, alamint a Sharp-féle 500 kHz-esASK, NRZI és kétfázisú (Biphase) mődűlációs infravörös rendszereket. ŕ

Description

A leírás terjedelme 14 oldal (ezen belül 3 lap ábra)

HU 216 563 Β közé aszinkron jelek továbbítására beiktatott univerzális aszinkron vevő/adó áramköre van, továbbá a busz és a modemeszközök közé az aszinkron jelek busz és aszinkron jelet kódoló modem eszközök között aszinkron jeleket továbbító és a busz és a szinkron jelet kódoló modemeszközök között szinkron jeleket továbbító szinkron/aszinkron kommunikációs vezérlőáramkört tartalmaz, ahol a rendszer mind szinkron, mind aszinkron kódolási formátumú jelek modulálására és demodulálására alkalmas.

Egy modulálandó jelek belső szállítását végző buszszal rendelkező kommunikációs adó-vevő berendezésben jelek szinkron és aszinkron kódolási formátumú modulálására és demodulálására szolgáló többprotokollos, infravörös kommunikációs vezérlőeljárás során a különböző kódolási formátumú szinkron és aszinkron jelek (NRZ, IRDA, ASK) szelektív modulálására és demodulálására modemeket kapcsolnak párhuzamosan, és legalább az egyik modemmel aszinkron jeleket, és legalább egy másik modemmel szinkron jeleket kódolnak, a busz és az aszinkron jeleket kódoló legalább egy modem közé UART-áramkört illesztenek és azzal aszinkron jeleket továbbítanak, és a busz és a modemek közé szinkron/aszinkron kommunikációs vezérlőáramkört illesztenek és azzal a busz és az aszinkron jelet kódoló modemek között aszinkron jeleket továbbítanak, és a busz és a szinkron jeleket kódoló modemek között szinkron jeleket továbbítanak és a vezérlőrendszerrel mind szinkron, mind aszinkron kódolási formátumú jeleket modulálnak és demodulálnak.

A találmány együttműködési lehetőséget nyújt különböző protokollok között, amelyek 2,34 Mb/s adatátviteli sebességig képesek kommunikálni, miközben támogatja az IRDA-szabvány szerinti kommunikációt, valamint a Sharp-féle 500 kHz-es ASK, NRZI és kétfázisú (Biphase) modulációs infravörös rendszereket.

A találmány tárgya többprotokollos, infravörös kommunikációs vezérlőeljárás és -rendszer, ezen belül elsősorban infravörös jelközlő rendszerekben használt modulációs protokollokat kezelő eljárás és rendszer.

Napjainkban az infravörös jelközlő rendszerek legjobban elterjedt alkalmazási területe az otthon használt elektromos berendezések, készülékek távirányítása, de az utóbbi időben számos más alkalmazásnál is megindult az infravörös jelek céltudatos használata. Egy ilyen terület a számítógépes kommunikáció területe, amelyre vonatkozóan az Infrared Data Access Standard Committee (IRDA) rögzítette az alapvető irányelveket, hogy a különböző gyártók különböző termékei egymással csereszabatosak, illetve kompatíbilisek legyenek. Az IRDA által javasolt szabvány univerzális aszinkron vevő/adó áramkört (Universal Asyncroneous Receiver/Transmitter, UART) alkalmaz annak érdekében, hogy SDEC típusú kommunikációs protokollokkal olcsó infravörös kommunikációt lehessen megvalósítani. Mivel ez a szabvány UART-okkal van megvalósítva, számos probléma társult az aszinkron kommunikációsémáknál fogva. Az UART-elemek jellemző módon úgy integrálódtak a meglévő rendszerekbe, hogy megszakításokat használtak a rendszer felé irányuló, illetve a rendszertől érkező adatátvitel inicializálására. A rendszernek ezekre a megszakításkérésekre jelentkező válaszkéslekedése olyan szűk keresztmetszetet képez, amely behatárolja az elérhető adatátvitelt. Jóllehet a szabványos UART-elemek egészen 115,2 Kb/s átviteli sebességgel képesek működni, a tényleges adatátvitel ennél általában sokkal kevesebb az aszinkron átvitelekhez társult hátrányok miatt. Ennek megfelelően a legnagyobb adatátviteli sebesség nem elegendő a nagy adatmennyiséget továbbító alkalmazások számára. Ezen túlmenően, mivel a standard megvalósítás csupán a Hewlett-Packard-féle modulációs stílust támogatja, alkalmazása kizárólag olyan eszközökre korlátozódik, amelyek ezt a szabványt követik.

Egyetlen UART-áramkör használata infravörös rendszerek számára egy további problémát is felvet, mivel az alkalmazási programok általában az UARTáramkörhöz közvetlenül fémek hozzá, nem hagyva helyet az adatok megfogására. Ezért számos létező infravörös kommunikációs program számára valamilyen beavatkozásra van szükség ahhoz, hogy szembe tudjon nézni azzal a ténnyel, hogy az infravörös kommunikáció céljára UART-eszköz szolgál egy jellemző célorientált hardverkörnyezet helyett.

További problémát jelent, hogy a létező többprotokollos kommunikációs vezérlők egyidőben csupán egyetlen típusú modulációs sémát tudnak futtatni. Ennek következtében, amíg egy bejövőjelre vár, a vezérlő csupán egyetlen fajta jeltípus elfogadására van beállítva. Ez kezdőkeretek elvesztéséhez vezet olyan esetekben, ha a vezérlő eltérő típusú jelet vesz mindaddig, amíg a beérkező modulációs sémát detektálva a vezérlőt a megfelelő demodulátor-üzemmódba kapcsolják át. Jóllehet ez mindaddig nem komoly hiba, amíg a kommunikációs protokoll felkészült ilyen jellegű problémák kezelésére, olyan alkalmazások esetében azon45 bán, amelyek nem veszik számításba, hogy infravörös kommunikáció céljára is UART-áramkört használnak, az elvesztett első bájt kritikus problémaként jelentkezhet.

Az EP A 0 507 522 számú szabadalmi leírás olyan adatkommunikációs berendezést ismertet, amely csökkenti a teljes kommunikációs időt. A leírásból megismerhető adatkommunikációs berendezés egy kommunikációs protokolljelet kis sebességű modemmel, az adatokat pedig nagy sebességű modemmel továbbítja, és megfelelő eszközökkel rendelkezik arra, hogy a protokolljeleket szelektív módon venni tudja a nagy sebességű modem segítségével.

A találmánnyal célunk a fent vázolt problémák megoldása és olyan automatikus modulációdetektálás és le60 kezelőrendszer kidolgozása, amelyet a fenti problémákra

HU 216 563 Β megoldásként kialakított architektúrájú infravörös vezérlővel meg tudunk valósítani.

A találmánnyal célunk olyan kommunikációs vezérlő létrehozása, amely támogatja a különböző kommunikációs protokollok együttes alkalmazását. A találmánynyal célunk továbbá olyan infravörös vezérlő és eljárás kidolgozása, melynek segítségével automatikusan meg tudjuk határozni, hogy milyen típusú jelet veszünk, és ennek megfelelő infravörös jelet tudunk előállítani. Célunk továbbá a találmánnyal olyan infravörös kommunikációs rendszer létrehozása, amely nagy adatátviteli sebességekkel képes kommunikálni és támogatja az IRDA-szabványt.

A kitűzött feladat megoldása során olyan többprotokollos, infravörös kommunikációs vezérlőrendszert vettünk alapul jelek belső továbbítására szolgáló buszt tartalmazó kommunikációs adó-vevő berendezéshez, amely a továbbfejlesztés szerint különböző kódolási formátumú szinkron és aszinkron jeleket szelektíven moduláló és demoduláló modem eszközöket tartalmaz, melyek közül legalább egy modem eszköz aszinkron jeleket kódoló és legalább egy modem eszköz szinkron jeleket kódoló modem eszközként van kiképezve, továbbá a busz és legalább az aszinkron jelet kódoló modem eszközök egyike közé aszinkron jelek továbbítására beiktatott univerzális aszinkron vevő/adó áramköre van, továbbá a busz és a modem eszközök közé az aszinkron jelek busz és aszinkron jelet kódoló modem eszközök között szinkron jeleket továbbító szinkron/aszinkron kommunikációs vezérlőáramkört tartalmaz, ahol a rendszer mind szinkron, mind aszinkron kódolási formátumú jelek modulálására és demodulálására alkalmas.

A találmány szerinti rendszer egy előnyös kiviteli alakja értelmében a modem eszközök IEDA-modemet és NRZI-modemet tartalmaznak.

A találmány szerinti rendszer egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a modem eszközök IRFAmodemet és kétfázisú (Biphase) modemet tartalmaznak.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a modem eszközök ASK-modemet tartalmaznak.

Előnyös továbbá a találmány értelmében, ha az UART-áramkörhöz és az SACC-áramkörhöz csatlakozó közvetlen memória-hozzáférést támogató eszközöket tartalmaz.

Fentieken túlmenően előnyös, ha az UART-áramkörhöz, az SACC-áramkörhöz és a modem eszközökhöz vezetett energiát szelektíven kezelő eszközt tartalmaz.

A találmány szerinti rendszer egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a modem eszközökhöz csatlakoztatott és azokhoz vett modulált jeleket továbbító vevőeszközt, valamint a modem eszközökhöz csatlakoztatott és azokhoz modulált jeleket továbbító adóeszközt tartalmaz.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a vevőeszközhöz és az adóeszközhöz csatlakoztatott, a modulált jelek erősítését vezérlő erősítésvezérlőeszközt tartalmaz.

Előnyös továbbá, ha a vételeszközhöz és az adáseszközhöz csatlakoztatott és a vételeszközt az adáseszközzel egy küldöttjei kibocsátását követően előre meghatározott időtartamra kikapuzó visszhang tiltóeszközt tartalmaz.

Fentieken túlmenően előnyös, ha az adáseszközhöz csatlakoztatott és annak kibocsátott jeleit infravörös fényjelekkel átalakító infravörös kimeneti eszközt tartalmaz.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha jelintegritást ellenőrző, vizsgáló eszközt valamint az UARTáramkör és a busz közé illesztett, bemenőjelet elfogó és integritásvizsgálat céljából a vizsgálóeszközhöz továbbító második UART-áramkört tartalmaz.

A találmány szerinti rendszer egy további előnyös kiviteli alakja értelmében az SACC-áramkörhöz csatlakoztatott és 2,34 Mb/s, 1,152 Mb/s, 576 Kb/s, 288 Kb/s és 144 Kb/s szinkron adatátviteli sebességet megvalósító órajeleszközt tartalmaz.

Előnyös továbbá, ha SACC-áramkömek címfelismerést végző egysége, CRC-számítást végző egysége és keretállapot-karbantartást végző egysége van.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a modem eszközök IRDA-modemet, NRZI-modemet, kétfázisú (Biphase) modemet, ASK-modemet és CDmodemet tartalmaznak, továbbá az IRDA-modemet, az ASK-modemet, a CD-modemet és az NRZI- és a kétfázisú modemek közül valamelyiket bejövőjel fogadására kész állapotuk esetén egyidejűleg engedélyező eszközt tartalmaz.

Továbbá előnyös, ha az SACC-áramkör bejövőjelben átmenetet detektáló eszközt, valamint az SACCáramkörhöz csatlakoztatott és a bejövőjel impulzusszélességét és vivőjel frekvenciáját mérő eszközt tartalmaz.

A kitűzött feladat megoldása során továbbá olyan többprotokollos, infravörös kommunikációs vezérlőeljárást vettünk alapul jelek szinkron és aszinkron kódolási formátumú modulálására és demodulálására modulálandó jelek belső szállítását végző busszal rendelkező kommunikációs adó-vevő berendezésben, amelynek során a találmány értelmében különböző kódolási formátumú szinkron és aszinkron jelek szelektív modulálására és demodulálására modemeket kapcsolunk párhuzamosan, és legalább az egyik modemmel aszinkron jeleket, és legalább egy másik modemmel szinkron jeleket kódolunk, a busz és az aszinkron jeleket kódoló legalább egy modem közé UART-áramkört illesztünk, és azzal aszinkron jeleket továbbítunk, és a busz és a modemek közé szinkron/aszinkron kommunikációs vezérlő SACCáramkört illesztünk, és azzal a busz és az aszinkron jelet kódoló modemek között aszinkron jeleket továbbítunk, és a busz és a szinkron jeleket kódoló modemek között szinkron jeleket továbbítunk és a vezérlőrendszerrel mind szinkron, mind aszinkron kódolási formátumú jeleket modulálunk és demodulálunk.

A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja értelmében a modemek között IRDA-modemet és NRZI-modemet is használunk.

A találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítási módja értelmében a modemek között IRDA-modemet és egy kétfázisú (Biphase) modemet használunk.

HU 216 563 Β

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a modemek között IRDA-modemet és egy ASK-modemet használunk.

Előnyös továbbá a találmány értelmében, ha az UARD-áramkör és a busz közé második UARD-áramkört illesztünk, és azzal az UARD-áramkör bemenetén integritásvizsgálat céljából bemenőjelet fogunk el és továbbítunk a buszhoz.

Fentieken túlmenően előnyös, ha az SACC-áramkörhöz órajelgenerátort csatlakoztatunk és azzal 2,34 Mb/s, 1,152 Mb/s, 576 Kb/s, 288 Kb/s és 144 Kb/s szinkron adatátviteli sebességet valósítunk meg.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha az SACC-áramkörrel címfelismerést, CRC-számítást és keretállapot karbantartást hajtunk végre.

A találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítási módja értelmében a modemek között egy IRDA-modemet, egy NRZI-modemet, egy kétfázisú (Biphase) modemet, egy ASK-modemet és egy CDmodemet használunk és az IRDA-modemet, az ASKmodemet, a CD-modemet és az NRZI-modem vagy a kétfázisú modem egyikét azok bejövőjel vételére kész állapotban azonos időben engedélyezzük.

Előnyös végül a találmány értelmében, ha a bejövőjelben az SACC-áramkörben lévő eszközzel átmenetet detektálunk, és a bejövőjel impulzusszélességét és vivőjel frekvenciáját az SACC-áramkörhöz kapcsolt eszközökkel megméqük.

A találmányt az alábbiakban a csatolt rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt többprotokollos, infravörös kommunikációs vezérlőeljárás és -rendszer példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra egy vezérlőarchitektúra lehetséges tömbvázlata, amely a találmány szerint infravörös adó-vevő egységbe illeszthető, a

2. ábra a találmány szerint használt különböző modulációprotokollok jelviszonyainak diagramja látható, a

3. ábra a találmány szerinti architektúrában használható szinkron/aszinkron kommunikációs vezérlő (SACC) fő összetevőinek tömbvázlata és a

4. ábra egy szinkron jelben lévő különböző elemek kapcsolatát tünteti fel.

Az 1. ábrán a találmány szerinti olyan vezérlőarchitektúra tömbvázlatát tüntettük fel, amely egy infravörös adó-vevő egységbe építhető be. A vezérlőrendszer lényegében egy 10 kommunikációs vezérlőt, egy elsődleges UARTA UART-áramkört, másodlagos UARTB UART-áramkört, dedikált támogatólogikát, valamint nagy számú digitális modemet tartalmaz, amelyek párhuzamosan kötött infravörös modemegységként valósíthatók meg. Ezt a vezérlőrendszert és működését különböző funkcióival összhangban mutatjuk be részletesebben.

Hátrafelé kompatibilitás

A vezérlőrendszer-architektúra egy szabványos UART A UART-áramkört tartalmaz, hogy biztosítsa a teljes kompatibilitást az IRDA-szabványú specifikációval. Olyan esetekre, amelyekben a vezérlőrendszert tartalmazó gazdagép olyan alkalmazási programot futtat, amelyet úgy írtak, hogy követi a megfelelő infravörös kommunikációs protokollt, az UART A UART-áramkör közvetlenül beköthető a HŐST BÚS gazdagépbusz és bármely aszinkron modem közé, például az IR MODEMS modemegységben található IRDA-modem és ASK (Amplitude Shift Keying) modem közé. Ha az alkalmazási programot azonban egy megfelelő kommunikációs protokoll támogatása nélkül írták, egy második UART_B UART-áramkört kapcsolhatunk az első UART_A UART-áramkörhöz. Ilyen esetekben, ha ezt a jellemzőt engedélyezzük az UART A UART-áramkörön keresztül haladó adott jeleket a második UART B UART-áramkörrel el tudjuk fogni és vissza tudjuk vezetni a HŐST BÚS buszon keresztül a gazdagép központi processzoréhoz, mielőtt a jelet ténylegesen kiküldenénk. Ezeket az elfogott jeleket aztán megfelelő kommunikációs protokollon áthajtva megvizsgálhatjuk az adatok integritását, mielőtt a kimenőjel továbbjutna a 10 kommunikációs vezérlőhöz, az IR MODEMS modemekhez és a 18 infravörös kimenethez. A bejövő vagy vett adatok áthaladnak az IR MODEMS modemeken és a 10 kommunikáció vezérlőn és a gazdagép processzora megszűrheti őket és átvezetheti a második UART_B UART-áramkörön, mielőtt elérik az első UART B UART-áramkörön keresztül csatlakoztatható az IR MODEMS modemegységhez. A rendszer így teljes mértékben támogatja a létező infravörös tulajdonságú alkalmazásokat és bizonyos szintű infravörös átjárhatóságot biztosít a vezetékes UART-áramkörre írt kommunikációk számára.

Rendszerteljesítmény

A tényleges adatátviteli sebesség növelése érdekében a 10 kommunikációs vezérlőbe egy szinkron kommunikációs blokkot is beépítettünk. Ezt a blokkot szinkron/aszinkron kommunikációs vezérlőnek rövidítve SACC-áramkömek (Synchronous/Asynchronous Communication Controller) nevezzük, és az UART A UART-áramkörhöz hasonlóan közvetlen memória-hozzáférésű egység, amit a későbbiekben még részletesebben is kifejtünk. Ez az SACC-áramkör, amely a VLSI Technology Inc. Burlington USA cég Z85C30 típusjelű FSB-áramkörének módosított verziója lehet, úgy lett kifejlesztve, hogy mind szinkron, mind aszinkron üzemmódban képes működni és így az egyetlen áramköri elem, amely az IR MODEMS egységben mind a szinkron, mind az aszinkron modemekhez csatlakozik.

Az SACC-áramkör elsődleges feladata, hogy nagy sebességű adatátvitel céljára szinkron üzemmódban adatokat küldjön, illetve vegyen. A szinkron adatátvitel alkalmazása javítja a rendszer teljesítményt azáltal, hogy elmarad az aszinkron kommunikációval feltétlenül szükséges start bitek és stop bitek okozta többlet. Az SACCáramkörben olyan logikai kapcsolási elrendezés található, amely a rendszer 12 órajelét rákapcsolja az SACCáramköire, és ezzel lehetővé teszi 2,34 Mb/s, 1,152 Mb/s, 576 Kb/s, 288 Kb/s és 144 Kb/s szinkron adatátviteli sebesség elérését. Ezen túlmenően az SACC-áramkör javíthatja a rendszer teljesítményét azáltal, hogy számos, normális esetben a rendszer processzorára rótt feladat elvégzését átvállalja. Például az SACC-áramkör alkal4

HU 216 563 Β más lehet címfelismerés, CRC-számítás, és keretállapotkarbantartás hardverből történő elvégzésére.

Mint korábban említettük, a nagy sebességű adatátvitel területén az egyik legnagyobb problémát a busz átviteli szűk keresztmetszete okozza. Jóllehet a probléma megoldására számos módszer ismert, beleértve ezek közé a helyi keretpufferek alkalmazását, a bemutatott architektúrában közvetlen memória-hozzáférést (DAM) valósítunk meg 16x8 bites FIFO-áramkörökkel, mint az UARTA UART-áramkör, mind pedig az SACC-áramkör vételi és adási műveleteihez. Az UARTB UART-áramkör is rendelkezik FIFO-áramkörökkel, de nem használ közvetlen memória hozzáférést. Mivel a közvetlen memória-hozzáférés-csatomák száma a HŐST BÚS buszon általában korlátozott, az UARTA UART-áramkör és az SACCáramkör két csatornán osztozik. Mindegyik DMA-csatornát lehet úgy programozni, hogy a két csatorna közül az egyiket használja, de éppúgy le is lehet tiltani. A gazdagép figyelmének felkeltésére két megszakításjelet állítunk elő. E két megszakításjel egyikét kizárólag az UART A UART-áramkör generálja, a másik megszakításjelet pedig az SACC-áramkör, az UART B UARTáramkör, valamint (lásd az 1. ábrát) 14 energiafelhasználás-kezelő logika megosztottan alkalmazza.

Többszörös modulációs sémák

A találmány szerinti rendszer alkalmas többszörös modulációs sémák támogatására, ennek köszönhetően digitális modemegységet tartalmaz, amely előnyösen öt infravörös készülékből álló egység. Az egység előnyösen egy IRDA kompatíbilis modemet, egy SHARP 500 kHz ASK kompatíbilis modemet, egy NRZI töredék bit cella impulzusszélesség flash modemet, egy kétfázisú vagy FM töredék bit cella impulzusszélesség flash modemet, és egy felhasználói modemet tartalmaz. A harmadik, negyedik és ötödik modem előnyös példakénti kiviteli alakjai, amelyek rendszerünkben is használhatók, megtalálhatók az YO 994-178, YO 994-176 és YO 994-179 bejelentési számú, USA-beli társbejelentésekben, amelyeket leírásunkban referenciaként tekintünk. Mivel az NRZImodemet, FM-modemet, az UART A UART-áramkör nem használja, az UART A UART-áramkör csupán az IRDA-modemhez és az ASK-modemhez kapcsolódik, míg az SACC-áramkör mind az öt különböző modemhez csatlakoztatható. Az UART B UART-áramkör egyik modemhez sem csatlakozik.

Az IRDA-modem modulációs sémája ugyanaz, mint az IRDA-szabvány. A módszer alapszintű megértetéséhez röviden magyarázatként csak annyit jegyzünk meg, hogy a jeleket konceptuálisán bit cellákra osztják, és az adóoldalon 3/16 bit cella szélességű vagy megközelítőleg 1.63 ps hosszúságú impulzust állítanak elő, amikor az adandó adat 0, (lásd a 2. ábra jelalakjainak összehasonlítását). A vevőoldalon a vett impulzust egy teljes bit cella szélességűre kiszélesítik, és egy alacsony (0) jelet állítanak elő arra a bit cella periódusra, hogy ezzel NRZ (non-retum to zero) jelkimenetet hozzanak létre. A beérkező adott jel ugyancsak NRZ formátumú. Az ASK-modem modulációs sémája a Sharp-féle 500 kHz segédvivős ASK-modulációt követi. Az adásoldalon 500 kHzes segédvivő négyszöghullám-impulzusokat küldünk, amikor a küldött adat 0, (lásd a 2. ábra). A vételoldalon az ASK modulált jel NRZ formátumúra demodulálásához digitális sáváteresztő szűrő van kialakítva. A sáváteresztő szűrő logikai áramkör részeként az ASK modulált jel más jelektől való megkülönböztetésére 500 kHzes vivődetektáló logikai egységet használunk.

Az NRZI-modem modulációs sémája röviden összefoglalva a következőképpen működik: Az adott jel esetében a bejövő digitális adatot először NRZI (non-retumto-zero-inverted) formátumúvá kódoljuk, amelyben 0 adat küldése esetén átmenet lép fel. Ezen túlmenően még a kódolást megelőzően 0 biteket szúrunk be a bejövő adatokba minden esetben, amikor öt egymást követő 1 bit értéket detektálunk. Ezt követően egy töredék, előnyösen 1/4 bit cella szélességű infravörös flash impulzust továbbítunk, ha a kódolt jelben átmenetet észlelünk, lásd a 2. ábrát. A vételoldalon minden esetben, amikor a bejövő infravörös jelben átmenetet detektálunk, a kimenőjelet átváltjuk, hogy NRZI formátumú jelet kapjunk. Ezt az NRZI formátumú jelet az S ACC-áramkörbe vezetjük, és az SACC-áramkör dekódolja azt NRZ-formátumú adatra.

A kétfázisú vagy FM-modem modulációs sémája röviden a következő: Az adott jel esetében a bejövő adatot először Biphase Mark (FM1) vagy Biphase Space (FM0) formátumúvá kódoljuk, mely adatformátum különböző átmeneteket követ az adatokban. Ezt követően a kódolt bitcellát mindegyik formátumban 1/2 bit cellává osztjuk a könnyebb kezelhetőség érdekében. Mindkét formátumban, amikor a 1/2 bit cellában magas szintű jel található, egy töredék előnyösen megközelítőleg 1/4 bit cellaszélességű infravörös flash-impulzust bocsátunk ki (lásd az FMl/flash és FMO/flash jeleket a 2. ábrán). A vételoldalon, amikor impulzust detektálunk, ezt az impulzust széthúzzuk, kinyújtjuk a teljes 1/2 bit cellaszélességre. Egyes esetekben, amikor például a vevő telítődik, a vett impulzust maga a vevőáramkör is meghosszabbíthatja. Ezért, annak érdekében, hogy elkerüljük az összetéveszthetőséget egy egyetlen impulzus és két kombinált egymást követő impulzus között, a második mintavételi időt az első bejövőimpulzus felfutó élétől határozzuk meg. Ezt az FM formátumú vett jelet az SACC-áramkör kódolja NRZ-formátumúvá.

A CD-modemet úgy éljük el, hogy az összes azt megelőző modemet egyszerűen kihagyjuk és az SACC-áramkör adatátviteli sebességgenerátorát használjuk fel arra, hogy a küldött impulzus számára vivőfrekvenciát állítsunk elő. A modem szoftver a rendszer időzítő-áramkört használja az impulzushossz meghatározásához. A vételoldalon különböző módokon tudjuk a CD-demodulátort megvalósítani. Például a modulálatlan jelet az SACCáramkör Data Carrier Detect (-DCD) kivezetéséhez vezethetjük úgy, hogy szoftveresen tudjuk a vivőfrekvenciát megmérni, majd ezt követően az impulzushosszat megmérni. Számos más módszer, melyek támogatják a CDI (Consumer Device Infrared) jeleket, a területen jártas szakember számára általános műszaki tudása körébe tartozik és így további részletezést nem kíván.

Többszörös modulációdetektálás-támogatás

Mivel a találmány szerinti infravörös vezérlő többszörös modulációs sémákat támogat, beépítettünk egy

HU 216 563 Β lehetőséget arra, hogy kitaláljuk, hogy a modemegység modemjei közül mely modemet kell egy adott kommunikáció céljára használni. Az infravörös moduláció detektálási stratégiánk azon a tényen alapul, hogy az infravörös vezérlőt úgy lehet konfigurálni, hogy egy szinkron modemet használjunk ugyanabban az időben, amikor éppen aszinkron modem vagy modemek is működnek. Ez azt jelenti, hogy az IRDA-modem, az ASK-modem és a CD-modem, valamint az NRZI- vagy az FMmodemek közül valamelyik ugyanabban az időben engedélyezhető, miközben az infravörös vezérlő kész egy bejövőjel vételére. Jóllehet a létező infravörös kommunikációprogramok általában rendelkeznek bizonyos fajta kommunikációs protokollal az elvesztett adatok visszanyerésére, azok a korábbi alkalmazások, amelyek IRDA-típusú modulált jelet használnak, nem képesek ilyen protokoll futtatására. Az IRDA-moduláció detektálásnak így tehát adatvesztés nélkül kell végbemennie. Mivel az IRDA-típusú jel nem állítható helyre az első adatkarakter elvesztése esetén, az UARTA UARTáramkört az IRDA-modemhez kell csatlakoztatni, és készen kell állnia az IRDA-adatok vételére. Kontrasztként megjegyezhetjük, hogy az ASK-típusú jel mindig együtt járt bizonyos kommunikációprotokoll-típussal az ilyen séma bevezetése óta, úgy hogy az ASK-típusú jel esetében az első adatkarakter elvesztése még elfogadható. Mivel az ASK modulációs séma képes egy elvesztett karaktert visszaállítani az ASK-modem automatikus vivő detektálási logikai egységét kell engedélyeznünk, miközben bejövőjelre várunk. Az infravörös vezérlő ezután csak akkor kapcsol az ASK-modemre, miután detektálta az ASK-vivőjel első bitjét. Mivel a nagy sebességű szinkron kommunikációs eljárások mindig futtatnak kommunikációs protokollt, előre jelezhető, hogy NRZI- vagy FM-modulációt kell-e használni, így a várakozás alatt a megfelelő modemet tudjuk kiválasztani. Végül, a CD-modem mindig össze van kapcsolva az SACC-áramkör -DCD bemenetével.

Ha a bemutatott vezérlőegység RXD-vételi vonal bemenetére ismeretlen jel érkezik, a bejövőjel keresztülhalad az IRDA-modemen, a kiválasztott (NRZIvagy FM-) szinkron modemen, valamint a CD-modemen, az ASK-vivőjel detektáló logikával párhuzamosan. Ha a bejövőjel IRDA-típusú, akkor:

1. az UART A UART-áramkörnek bármilyen kerethiba nélkül vennie kell a hibátlan adatokat;

2. az ASK-vivőjel detektáló logikai egységnek nem szabad semmilyen ASK-vivőjelet detektálnia, és

3. az SACC-áramkömek sem érvényes nyitókeret-karaktert, sem egy eldobott keretet nem szabad venni. Az SACC-áramkör -DCD-bemenete detektálhat bizonyos szintátmenetet, és ebből a programnak alkalmasnak kell lennie arra, hogy megmérje az impulzusszélességet és a vivőjel frekvenciáját, ha az impulzus elég széles ahhoz, hogy CDS (Consumer Device Signal) jelként lehessen értékelni. A felsorolt tényezők alapján a program ki tudja következtetni, hogy a beérkezettjei IRDA-típusú jel.

Ha bejövőjel egy 500 kHz-es ASK modulált jel, akkor:

1. az IRDA-modem nem képes helyesen demodulálni a jelet, lehetséges kerethibát okozva ezzel az UART_A UART-áramkörben.

2. az ASK-vivőjel detektáló logikai egység detektálja a vivőjelet, és

3. az SACC-áramkör vélhetőleg egy eldobott jelet fog venni.

Az SACC-áramkör -DCD-bemenete detektálni fog szintátmenetet, és a program ebből képes az impulzus szélességet és a vivőjel frekvenciáját megmérni, ha az impulzus elég széles ahhoz, hogy CDS-jelként értékelhető legyen. E megfigyelés alapján a program arra következtethet, hogy a vett jel egy ASK típusú jel, és a vezérlőegységet előkészíti, hogy egy ISDA-jel helyett ASK-jelet fogadjon.

Ha a bejövőjel nagy sebességű szinkron jel (lásd a 4. ábrát) az SACC-áramkör megfelelő flageket, valamint helyes CRC-vel rendelkező, megtartott adatkeretet fog detektálni. Amennyiben ez az eset áll fenn, világosan feltételezhető, hogy a vett jel nagy sebességű szinkron jel (méghozzá vagy NRZI- vagy FM-jel).

Ha a bejövőjel a fenti jelek közül egyikre sem illik rá, úgy a bejövőjelnek az SACC-áramkör -DCD bemenetén jelentkező átmenete időtartamának a megmérésével meghatározhatjuk, hogy egy CBS (Consumer Bús Signal) jelről van-e szó, mert egy ilyen jel viszonylag lassú, de az IRDA típusú jeltől eltérően rögzített vivőjel, frekvenciával rendelkezik.

Visszhangtörlés

A rendszer tartalmaz néhány jellemzőt, melyek az infravörös fényjelátviteli közegként való alkalmazása során keletkező problémák némelyikének kiküszöbölésére vonatkoznak. Például, ha az infravörös fényjelet az infravörös adó-vevő egységgel kibocsátjuk, az infravörös jelet vagy az elektromosan csatolt jelet az adó-vevő egységben lévő vevőegység is felfoghatja. Ez a típusú visszhang néha hasznos, például ütközés detektálásra vagy átvitel megerősítésre, de leggyakrabban a visszhang sokkal több hátrányt, mint előnyt okoz a kommunikációs protokolloknál. így a vezérlőarchitektúra olyan lehetőséget nyújt, amellyel a saját kibocsátott jel visszhangját törölni tudjuk. Az összes IR MODEMS modemegységben lévő modem kimenőjelét kombináljuk és 16 visszhangtörlő logikai egységbe vezetjük (lásd az 1. ábrát). A 16 visszhangtörlő logikai egységnek TXD-adás-adatvonal-impulzuskimenete és RCD-vételadatvonal, bemenete van, melyek az infravörös fényimpulzusokat előállító és vevő infravörös adó-vevő egységgel kapcsolatban álló 18 bemeneti/kimeneti csatornákhoz csatlakoznak. Ha engedélyezzük a visszhangtörlést az RXD-vétel adatvonalat a kibocsátott impulzus felfutó élét követően körülbelül 25 ns késéssel kikapuzzuk és ezt az állapotot a TXD-adás adatvonalon kiküldött impulzus lefutó élét követő 750 ns-ig fenntartjuk. Ha a visszhang-törlést tiltjuk, az infravörös adó-vevő egység más vevőtől vagy adótól származó bármilyen bejövőjelet venni tud. A 16 visszhangtiltó logikai áramkör TXD-adás adatvonalon lévő kimenete a 18 Főcsatornákra is rá van vezetve, valamint vissza van vezetve az RXD-vétel vonalra, ha a visszacsatolást engedélyeztük úgy, hogy saját kibocsátott jelét tudja venni. Ez a vissza6

HU 216 563 Β csatolási jellemző elsősorban rendszer-diagnosztikai feladatok esetében hasznos.

Teljesítménymegfontolások

Az infravörös vezeték nélküli kommunikáció más típusú vezeték nélküli kommunikációkhoz viszonyított egyik lényeges előnye az, hogy nagyon kis teljesítménynyel megvalósítható, és így kiválóan alkalmas olyan kis teljesítményű alkalmazásoknál, mint például a hordozható számítógépes kommunikációs alkalmazások. Ahogy azonban az adatmennyiségek és a működési távolságok nőnek, az infravörös vezeték nélküli kommunikáció által elfogyasztott teljesítmény is egyre inkább előtérbe került. Ennek eredményeképpen a bemutatott architektúrába folyamatos működésű 14 teljesítménykezelő logikai egység került beépítésre a különböző egységek szelektív aktiválására és deaktiválására. Különösen az UARTA UARTáramkör és UARTB UART-áramkörök és az SACCáramkör kapcsolható le külün-külön, szoftvervezérlés alkalmazásával. Természetesen az UART A UART-áramkömek aktívnak kell lennie ahhoz, hogy az UART B UART-áramkört használhassuk, mivel az UART B UART-áramkör a másik nélkül, önmagában semmire sem használható. Az IR MODEMS modem egység modeméi közül csupán az éppen kiválasztott modemet kell engedélyezni, míg a többi modem teljesítmény szempontjából tiltva maradhat. Ezeken az egyedi vezérléseken túl olyan globális tiltójelet is használhatunk, amely az egész infravörös vezérlőegységet egy kis teljesítményfelvételű állapotba kapcsolja az egyes regiszterek tartalmának megtartása mellett. A vezérlőegység olyan programozható flag-et állíthat elő, amely jelzi az infravörös kommunikációs rendszer aktivitását, és ezt a flag-et felhasználhatjuk a globális tiltójellel együtt ahhoz, hogy egy éppen folyó kommunikáció kellős közepén megakadályozzunk egy nemkívánt tiltás bekövetkezését. Amíg a vezérlőegység kis teljesítményfelvételű állapotban van, bármely bejövő infravörös jel, amennyiben engedélyeztük, létre tud hozni egy megszakításjelet úgy, hogy a gazdagép a vezérlőegységet aktív állapotába vissza tudja állítani. A vezérlőegységet két infravörös adó-vevő egységgel is összekötjük úgy, hogy mindegyikhez külön teljesítményt lekapcsoló jel tartozik, abban az esetben, ha a rendszernek két infravörös ablakra van szüksége egynél több irányú kommunikáció biztosításához.

Az architektúrának ezen túlmenően az infravörös adó-vevő egység erősítésének a vezérlésére használható húsz fokozata lehet. Ezt az erősítésvezérlő jelet az adóvevő egység teljesítménylekapcsoló jelekkel, az adatadás (TXD) és az adatvétel (RXD) jelekkel együtt felhasználhatjuk arra, hogy mind az adási teljesítményt, mind pedig a vevő erősítő erősítését vezérelni tudjuk. Az erősítésvezérlő jel a TXD-adatadás jellel multiplexeit (lásd az 1. ábrán), így az infravörös adóegység kialakítását le tudjuk egyszerűsíteni, ha a vevőerősítés vezérléslehetőségével nem kívánunk élni. Mivel a vezérlőegységek különböző adatátviteli sebességeket és modulációs sémákat foglalnak magukban, az infravörös adó-vevő egységet egy meghatározott sebességre és modulációra nagyon nehéz optimalizálni. Abban az esetben, ha a kétcsatornás vevőt nagy sebességű és alacsony sebességű működésre képezzük ki, a vezérlőegység mind nagy sebességű, mind kis sebességű bemenettel rendelkezik. A vezérlőegység kis sebességű bemenete az aszinkron IRDA-modemhez kapcsolódik, a nagy sebességű bemenet pedig az NRZI-, az ASK- és az FM-modemekkel van összekapcsolva. A CD-modem bemenete mind a nagy sebességű, mind a kis sebességű bemenetekkel össze van kötve.

Hardver

Annak érdekében, hogy a tervezés idejét és a szerelési, megvalósítási költségeket csökkenthessük, célszerű meglévő ipari szabványos alkatrészek használata. Például az eddig ismertetett architektúrában az UART A UARTáramkör és UART B UART-áramkörként a már korábban is említett 16550 FSB (Function System Block) elnevezésű áramkört használhatjuk, amelyet az USA-beli VLSI Technology Inc. cég gyárt és forgalmaz. Az SACCáramkör feladatát az ugyanezen cég által forgalmazott Z85C30FSB áramkör módosított változata láthatja el. Az áramkört eredetileg a Zilog Inc. cég fejlesztette ki. Ezt a 3FSB áramkört 0,8 CMOS szabványos cellakialakításba integrálhatjuk a 14 teljesítménykezelő logikai egységgel, aló visszhangtiltó logikai egységgel, a 20 erősítésvezérlő logikai egységgel és a gazdagép interfész egységével, valamint az IR MODEMS-egység korábban felsorolt és bemutatott modem áramköreivel együtt.

A Z85C30FSB-áramkört úgy módosíthatjuk, hogy a fent ismertetett architektúrával rendelkezzen. Mivel az SACC-áramkört általában nagyobb adatátviteli sebességgel használjuk, leginkább a busz áteresztőképessége kritikus. Ezért a vétel és adás céljára használt FIFO-k kapacitását a 3. ábrán látható módon 16-ra növeltük, és közvetlen memóriahozzáférés-támogatást is biztosítottunk. Ezen túlmenően annak érdekében, hogy csökkenthessük a gazdagép beavatkozását az adatok futtatása alatt, néhány automatikus tulajdonságot is kiképeztünk, például a 4. ábrán feltüntetett módon automatikus két nyitó flagbeillesztést valósítottunk meg. Az SDLC-formátumú keretet hozzáillesztettük az IRDA-szabványhoz és így, mint annak egy bővítménye, a nagy sebességű szinkron kommunikáció során szintén SDLC-keretet használunk. A keretnek két nyitó flag (OF) minimális szélessége, opcionális 8 bites címmezője (ADDR), azt követő adatmezője (DATA) 16 bites CCITT CRC-je, végül legalább egy záró flagje (CF) van, ahogy az a 4. ábrán megfigyelhető. Ennek érdekében a Z85C30FSB áramkör hardverét úgy konfigurálhatjuk, hogy automatikusan beillesszen egy legalább két nyitó flagből álló részt, és módosíthatjuk, hogy amennyiben szinkron kommunikációt engedélyezünk, egy keret végéhez automatikusan illessze hozzá a 16 bites CCITTCRC jelet, valamint a CRC végéhez legalább egy záró flaget fűzzön hozzá. A flagek adatoktól való megkülönböztetése érdekében 0 bit beszúrást is használunk, amivel azt is biztosítani tudjuk, hogy a keretben néhány váltakozó áramú (AC) összetevő is jelen lesz úgy, hogy ha NRZI-modemet használunk, akkor a bejövőjelhez a digitális fáziszárt hurkot hozzá tudjuk szinkronizálni.

A Z8C30FSB-áramkör megvalósítását módosíthatjuk, hogy adatátviteli sebességgenerátor-számlálóját át7

HU 216 563 Β viteli bájtszámlálóként hasznosíthassuk. Az adatátviteli sebességgenerátor a számára a PCLK-forrás kiválasztását megváltoztatjuk, hogy az írás (write) jelet fogadja el vagy a hetedik írásregiszterbe (WR7) vagy az adás FIFO-áramkörbe órajelbemenetként, mint a PCLK bemeneti jelet, ha a 14. írásregiszter (WR14) első bitje be van állítva. Ha ezt az üzemmódot választjuk, az adatátviteli sebességgenerátor-számláló akár a 7. írás regiszterbe, (WR7), vagy az adás FIFO-áramkörbe irányuló írásjel hatására tartalmát eggyel csökkenti. Az adatátviteli sebesség generátor zero count kimenetét arra használjuk, hogy aktiváljuk ebben az üzemmódban a 10. írás regiszterbe (WR10) harmadik, adás megszakítva, bitjének aszinkron törlését. A bemutatott megvalósításban az adatátviteli sebességgenerátort így elláthatjuk a küldésre szánt bájtokkal és a szoftver által esetlegesen küldött küldés megszakítva bittel. Ha az adás FIFO-áramkörbe megfelelő számú bájt került beírásra, az adatátviteli sebesség generátor zero count kimenete átvált, és a küldés megszakítva bitet alaphelyzetbe állítja vissza úgy, hogy a keretet egy flag lezáqa. Ha a rendszer a keretet azelőtt zárja le, mielőtt megfelelő számú bájt került elküldésre, a küldés megszakítva bit továbbra is érvényes marad, és a keret ilyen esetben megszakításszekvenciával zárul.

Annak érdekében, hogy a külső vegyes logikai kialakítást egyszerűsíteni tudjuk, a bemutatott kiviteli alak esetében az SACC-áramkör beépített digitális fáziszárt hurok áramkörét, valamint az SACC- és az UART-áramkörök soros jelleget megszüntető egységeit a lehető legnagyobb mértékben felhasználjuk. Ezért az IR MODEMS modem egységet nem úgy alakítjuk ki, hogy rázáijon a vivőjel frekvenciájára, hanem hogy egyszerűen bizonyos minimális digitális szűrők alkalmazásával modulálja vagy demodulálja a jeleket. Az IR MODEMS-egység modemjeinek alkalmas megvalósítását a korábban felsorolt szabadalmi társbejelentésekből lehet megismerni. A 2. ábrán bemutatott jelalakok szerint a kódoló fokozat és a modem fokozat az NRZhullámformát annak megfelelő modulált jellé alakítja át. A dekóderfokozat és demodulátorfokozat a modulált jeleket NRZ-formátumúvá alakítja vissza. Ennek megfelelően a start/stop bitek vagy flagek hozzáfuzéséért vagy törléséért vagy az UART_A UART-áramkör, vagy az SACC-áramkör lesz felelős.

Annak érdekében, hogy kielégítsük az IRDA-szabvány követelményeit, valamint 100%-os kompatibilitást biztosítsunk az aszinkron soros COM-port alkalmazásokkal, az UARTA UART-áramkör ellátására 16550 típusú UART-áramkört választunk. Az UART A UARTáramkör címe teljesen programozható, így az bármely szabványos COM-port címre leképezhető. Az SACC- és az UARTB UART-áramkörök, valamint a 20 vezérlő fokozat és a 14 energiagazdálkodás-kezelő logikai egység címei (lásd az 1. ábrát) 16 folyamatos bájtnyi helyen vannak fenntartva. A chip konfigurálásához ettől elkülönített 8 bájtnyi címtartományt foglaltunk le.

Mint fent kifejtettük, a találmány szerinti infravörös kommunikációs vezérlőt UART B UART-áramkörrel vagy anélkül is megvalósíthatjuk attól függően, hogy a rendszerrel milyen alkalmazást kívánunk támogatni. Ha a vezérlővel futtatandó programokat szabványos UARTáramkörökkel folytatott infravörös kommunikációhoz írták, akkor az UART B UART-áramkört elhagyhatjuk. Ha a vezérlőnek azonban támogatnia kell olyan alkalmazási programokat is, amelyeket annak figyelembe vétele nélkül írtak, hogy a számítógép soros portját használjuk infravörös kommunikációs portként, akkor UARTJB UART-áramkör használatára feltétlenül szükség van. Ha a rendszer tartalmaz UART B UART-áramkört és engedélyezzük az UART_A és UART_B UART-áramkörök jeleinek összefonódását, úgy az UART A UART-áramkör soros adatbemenete az UART_B UART-áramkör soros adatkimenetéhez csatlakozik, és az UART A UARTáramkör soros adatkimenete az UART B UART-áramkör soros adatbemenetéhez van kapcsolva. A modemjelek null modem kábelnek megfelelően vannak csatlakoztatva. Például az UART A UART-áramkör -RTS kivezetése az UART B UART-áramkör -CTS kivezetéséhez kapcsolódik és fordítva, az UART A UART-áramkör -DTR kivezetése az UART B UART-áramkör -DST kivezetéséhez van kötve és fordítva, az UART A UARTáramkör -DCD kivezetése az UART B UART-áramkör OUTI kivezetéséhez csatlakozik, az UART A UARTáramkör -RO kivezetése pedig az UART B UART-áramkör -OUT2 kivezetésével áll kapcsolatban. Ha az UART A UART és UART B UART-áramkörök jeleinek összefonódását nem engedélyezzük, akkor az UART A UART-áramkör soros adatbemenetét vagy soros adatkimenetét az IRDA-modem vagy az ASK-modem valamelyikéhez csatlakoztathatjuk. A modemvezérlő jelek, mint például az -RTS vagy -DTR-jelek állandóan össze vannak kapcsolva az UART A és UART B UART-áramköröknél attól függetlenül, hogy az áramkörök jeleinek összefonódását engedélyezzük vagy sem. Az UART A UART-áramkör Baudout-órajele az UART B UART-áramkör órajelbemenetéhez kapcsolódik úgy, hogy az UART A és az UART B UART-áramkörök mindig azonos sebességgel működnek. Lényeges azonban annak a biztosítása, hogy az UART B UART-áramkör Baud Divisor Latch-egységének értéke mindig 1 legyen. Az UART B UART-áramkör vonalvezérlő regisztere (Line Control Register LCR) kivéve a 7. bitet, amelyik a Baud Divisor Latch hozzáférés bit, úgy van kiképezve, hogy ugyanazokat az értékeket tartalmazza, mint az UART A UART-áramkör, amikor annak vonalvezérlési regisztere felfrissítésre kerül úgy, hogy az UART A és az UART B UART-áramkörök közötti kommunikációt azonos konfigurációval lehet végrehajtani. Jóllehet a javasolt UART_B UART-áramkört megvalósító szabványos 16550 típusjelzésű UART-áramkör általában közvetlen memória-hozzáférés támogatás nélkül használják, a 16550 típusú áramkör tartalmaz ilyen közvetlen memóriahozzáférés-támogatás logikát. Mivel a rendszer buszának áteresztőkapacitása, mint említettük, az egyik legszűkebb keresztmetszet, a bemutatott kiviteli alakban az UART_A UART-áramkör számára is elhelyeztünk egy közvetlen memória hozzáférés támogatás logikát. Az UART A és az UART_B UART-áramkörök jeleinek összefonódása során jelentkező nagy buszforgalom következtében várható, hogy az összefonódás csupán kis

HU 216 563 Β adatátviteli sebességgel zajlik, és így a bemutatott megvalósításban az UARTB UART-áramkör tekintetében a közvetlen memória-hozzáférést nem támogatjuk.

Az adásadatvonal (TXD) az IRDA-modem, az ASKmodem, az NRZI-modem, az FM-modem és a CD-modem kimeneteire csatlakozik, és a vételadatvonal RXDaz IRDA-modem, az ASK-modem, az NRZI-modem és az FM-modem bemenetelre van kapcsolva. A CD-modem kimenete az SACC-áramkör -DCD vonalához kapcsolódik, az SACC-áramkör adásadatvonalát pedig csak az alatt az idő alatt aktiváljuk, amíg az SACC-áramkör -RDS jele aktív úgy, hogy az adó üresjárási vagy vételi állapotában nyugalmi helyzetben lehet. A vezérlőlogika egyidejűleg egy vagy több modemet engedélyezhet az éppen futó protokolloktól függően. Az IRDA-modem és az FM-modem mind adás, mind vétel céljára túlmintavételező órajelet használ. Az NRZI-modem ezt a túlminta-vételező órajelet szintén használja, bár számára ez nem feltétlenül szükséges. Az ASK-modem a rendszerórajelet használja a rögzített frekvenciájú vivőjel előállítására és a vevő is a rendszerórajelet használja egy digitális sáváteresztő szűrő leképezésére. A CD-modem saját beépített adatátviteli sebességgenerátort használ.

Látható, hogy a találmány szerinti infravörös vezérlőt bármilyen számítógép-rendszerben és bármilyen alkalmazásvezérlőben használhatjuk bizonyos intelligens feldolgozóegységekkel együtt, akár beágyazott infravörös kommunikációs vezérlőként. Az infravörös kommunikációs vezérlőt asztali számítógép adapter kártyájában, valamint perifériás berendezésekben, például a nyomtatókban is használhatjuk, hogy helyi, célzott vezeték nélküli kommunikációt valósítsunk meg.

Claims (24)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Többprotokollos, infravörös kommunikációs vezérlőrendszer, jelek belső továbbítására szolgáló buszt tartalmazó kommunikációs adó-vevő berendezéshez, azzal jellemezve, hogy különböző kódolási formátumú szinkron és aszinkron jeleket szelektíven moduláló és demoduláló modem eszközöket tartalmaz, melyek közül legalább egy modem eszköz aszinkron jeleket kódoló és legalább egy modem eszköz szinkron jeleket kódoló modem eszközként van kiképezve, továbbá a busz és legalább az aszinkron jelet kódoló modem eszközök egyike közé aszinkron jelek továbbítására beiktatott univerzális aszinkron vevő/adó (UART) áramköre van, továbbá a busz és a modem eszközök közé az aszinkron jelek busz és aszinkron jelet kódoló modem eszközök között szinkron jeleket továbbító szinkron/aszinkron kommunikációs vezérlő (SACC) áramkört (10) tartalmaz, ahol a rendszer mind szinkron, mind aszinkron kódolási formátumú jelek modulálására és demodulálására alkalmas.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a modem eszközök IEDA-modemet és NRZImodemet tartalmaznak.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy, a modem eszközök IRFA-modemet és kétfázisú (Biphase) modemet tartalmaznak.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a modem eszközök ASK-modemet tartalmaznak.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az UART-áramkörhöz és az SACC-áramkörhöz (10) csatlakozó közvetlen memória-hozzáférést támogató eszközöket tartalmaz.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az UART-áramkörhöz, az SACC-áramkörhöz és a modem eszközökhöz vezetett energiát szelektíven kezelő eszközt tartalmaz.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a modem eszközökhöz csatlakoztatott és azokhoz vett modulált jeleket továbbító vevőeszközt (18), valamint a modem eszközökhöz csatlakoztatott és azokhoz modulált jeleket továbbító adóeszközt (18) tartalmaz.
8. 8. A 7. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a vevőeszközhöz (18) és az adóeszközhöz (18) csatlakoztatott, a modulált jelek erősítését vezérlő erősítésvezérlő eszközt (20) tartalmaz.
9. 9. A 7. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a vételeszközhöz és az adáseszközhöz csatlakoztatott és a vételeszközt (18) az adáseszközzel (18) egy küldött jel kibocsátását követően előre meghatározott időtartamra kikapuzó visszhangtiltó eszközt (16) tartalmaz.
10. 10. A 7. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az adáseszközhöz (18) csatlakoztatott és annak kibocsátott jeleit infravörös fényjelekre átalakító infravörös kimeneti eszközt tartalmaz.
11. 11. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy jelintegritást ellenőrző, vizsgáló eszközt, valamint az UART-áramkör és a busz közé illesztett, bemenőjelet elfogó és integritásvizsgálat céljából a vizsgálóeszközhöz továbbító második UART-áramkört tartalmaz,
12. 12. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az SACC-áramkörhöz csatlakoztatott és 2,34 Mb/s, 1,152 Mb/s, 576 Kb/s, 288 Kb/s és 144 Kb/s szinkron adatátviteli sebességet megvalósító órajeleszközt (12) tartalmaz.
13. 13. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az SACC- (10) áramkörnek címfelismerést végző egysége, CRC-számítást végző egysége és keretállapot-karbantartást végző egysége van.
14. 14. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy, hogy a modem eszközök IRDA-modemet, NRZI-modemet, kétfázisú (Biphase) modemet, ASK modemet és CD-modemet tartalmaznak, továbbá az IRDA-modemet, az ASK-modemet, a CD-modemet és az NRZI- és a kétfázisú modemek közül valamelyiket bejövőjel fogadására kész állapotuk esetén egyidejűleg engedélyező eszközt tartalmaznak.
15. 15. A 14. igénypont szerinti rendszer, azzaljellemezve, hogy az SACC- (10) áramkör bejövőjelben átmenetet detektáló eszközt, valamint az SACC- (10) áramkörhöz csatlakoztatott és a bejövőjel impulzusszélességét és vivőjel-frekvenciáját mérő eszközt tartalmaz.
16. 16. Többprotokollos, infravörös kommunikációs vezérlőeljárás jelek szinkron és aszinkron kódolási for9

    HU 216 563 Β mátumú modulálására és demodulálására modulálandó jelek belső szállítását végző busszal rendelkező kommunikációs adó-vevő berendezésben, azzal jellemezve, hogy különböző kódolási formátumú szinkron és aszinkron jelek szelektív modulálására és demodulálására modemeket kapcsolunk párhuzamosan, és legalább az egyik modemmel aszinkron jeleket, és legalább egy másik modemmel szinkron jeleket kódolunk, a busz és az aszinkron jeleket kódoló legalább egy modem közé UART-áramkört illesztünk és azzal aszinkron jeleket továbbítunk, és a busz és a modemek közé szinkron/aszinkron kommunikációs vezérlő SACC- (10) áramkört illesztünk, és azzal a busz és az aszinkron jelet kódoló modemek között aszinkron jeleket továbbítunk, és a busz és a szinkron jeleket kódoló modemek között szinkron jeleket továbbítunk, és a vezérlőrendszerrel mind szinkron, mind aszinkron kódolási formátumú jeleket modulálunk és demodulálunk.
17. 17. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a modemek között IRDA-modemet és NRZImodemet is használunk.
18. 18. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a modemek között IRDA-modemet és egy kétfázisú (Biphase) modemet használunk.
19. 19. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a modemek között IRDA-modemet és egy ASK-modemet használunk.
20. 20. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az UARD-áramkör és a busz közé második UARD-áramkört illesztünk és azzal az UARD áramkör bemenetén integritásvizsgálat céljából bemenőjelet fogunk el és továbbítunk a buszhoz.
21. 21. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az SACC- (10) áramkörhöz órajel-generátort (12) csatlakoztatunk és azzal 2,34 Mb/s, 1,152 Mb/s, 576 Kb/s, 288 Kb/s és 144 Kb/s szinkron adatátviteli sebességet valósítunk meg.
22. 22. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az SACC- (10) áramkörrel címfelismerést, CRC-számítást és keretállapot-karbantartást hajtunk végre.
23. 23. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a modemek között egy IRDA-modemet, egy NRZI-modemet, egy kétfázisú (Biphase) modemet, egy ASK-modemet és egy CD-modemet használunk; és az IRDA-modemet, az ASK-modemet, a CD-modemet és az NRZI-modem vagy a kétfázisú modem egyikét azok bejövőjel vételére kész állapotban azonos időben engedélyezzük.
24. 24. A 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a bejövőjelben az SACC- (10) áramkörben lévő eszközzel átmenetet detektálunk, és a bejövőjel impulzusszélességét és vivőjel-ífekvenciáját az SACC(10) áramkörhöz kapcsolt eszközökkel megmérjük.