Dnešním článkem zahajujeme seriál jehož tématem je propojení kapesního počítače a mobilního telefonu. První článek začíná poněkud obecně od teorie a postupně se propracujeme až k praktické konstrukci kabelů a komunikaci přes IrDA rozhraní.
Internet se dnes prodral do téměř všech PC, u kapesních počítačů ale stále ještě pokulhává kdesi na pokraji zájmu. Přitom pokud vlastníte jakýkoliv mobilní telefon s možností přenosu dat (asi 90 % všech mobilů na trhu) a libovolný kapesní počítač nebo notebook, máte možnost kdykoli a kdekoli se připojovat na internet, komfortně posílat SMS nebo pracovat s telefonními čísly uloženými na SIM kartě či v telefonu. Pokud jste navíc šťastným majitelem telefonu s infraportem, máte cestu k mobilnímu internetu i dalším službám otevřenou a nedá to víc námahy než si přečíst tento seriál. V opačném případě si můžete s nabytými znalostmi a s trochou šikovnosti kabel sami navrhnout, vyrobit a pokud si na to náhodou netroufáte, můžete si kabel za rozumnou cenu koupit a rovněž využívat všech vymožeností propojení mobilu a počítače, z nichž o mnoha možná ještě ani nevíte.
Téma tohoto článku je natolik obsáhlé a komplexní, že jsem jej rozdělil do na seriál několika na sebe navazujících částí. Z reakcí čtenářů, diskusí i dotazů různých majitelů kapesních počítačů jsem došel k závěru, že bez elementární představy o funkci sériového portu a komunikaci počítače s modemem se z přitažlivé ideje úplného mobilního přístupu na internet stává řetěz obtížně řešitelných problémů, které mohou nejednoho uživatele od záměru nosit si v kapse web, e-mail či ICQ úplně odradit.
Sériový port - všudypřítomný a přesto nedostatečně známý
Přestože se dnes ve světě PC již nad klasickým sériovým portem ohrnuje nos a výrobci se jej chystají z PC vymýtit a nahradit USB, pro převážnou většinu mobilních zařízení (tj. v našem případě mobilních telefonů i kapesních PC) je v nějaké své modifikaci hlavním komunikačním prostředkem.
Sériový port v PC odpovídá americké normě RS-232C, která je odvozena z obecnějšího doporučení ITU V.24. Z praktického hlediska je RS-232C oproti V.24 zjednodušením, které se projevilo snížením potřebných vodičů na 8 + zem a tím také záměnou 25-pinového konektoru za 9-pinový. Z elektrického hlediska se však nic nezměnilo a sériový port stále pracuje s napěťovými úrovněmi +/- 10 V. Aktivní je z historických důvodů nízká úroveň. Toho se využívá v kabelech na propojení mobilu s PC, kde se k nevyužitým linkám přes ochranné diody a stabilizátor napětí připojí napájení obousměrného konvertoru úrovní.
Označování jednotlivých linek sériového portu není jednotné, v následující tabulce se přidržím názvů, které se používají v normě RS-232C.
Obr. 1 - Schema sériového portu
Pin | Zkratka | Vysvětlení |
1 | DCD | Data Carrier Detect (též Recieved Line Signal Detector) - U modemu indikuje přítomnost nosné na lince. Aktivní signál DCD tedy indikuje přítomnost modemu nebo faxu na analogové telefonní lince. U ISDN a mobilních telefonů nemá smysl, detekce typu zařízení na lince je řešena řídícími protokoly. |
2 | RX | Recieved Data - Přijímaná data. |
3 | TX | Transmitted Data - Odesílaná data. |
4 | DTR | Data Terminal Ready - Indikuje připravenost počítače ke komunikaci, dnes většinou není nutné zapojovat, dost často bývá modemem ignorován. Mobilní telefony tento signál nemají. |
5 | GND | Ground - Signálová zem. |
6 | DSR | Data Set Ready - Indikuje připravenost modemu ke komunikaci, dnes většinou není nutné zapojovat, dost často bývá počítačem ignorován. Mobilní telefony tento signál nemají. |
7 | RTS | Request To Send - Tento signál se nastaví na aktivní úroveň před vysláním dat. |
8 | CTS | Clear To Send - Zde se vyhodnocuje přítomnost signálu RTS od protějšího zařízení. Signály RTS a CTS jsou vzájemně komplementární, na protilehlých zařízeních je vždy propojeno RTS jednoho zařízení s CTS druhého. Dvojice signálů CTS a RTS slouží k realizaci hardware flow-control. |
9 | RI | Ring Indicator - Aktivní při příchozím volání. Kromě aktivace této linky modem rovněž posílá zprávu. |
Tab. 1 - Popis schematu sériového portu
Flow-control - řízení přenosu dat po sériové lince
Tak, sériový port jako prostředek pro komunikaci bychom definovaný měli, teď ještě musíme zajistit synchronizaci přenosů mezi mobilem a kapesním počítačem, aby se nestalo, že jeden z nich začne předávat data v okamžiku, kdy druhý ještě není připravený je přijímat. Této proceduře se říká flow-control, řízení toku dat. V praxi rozlišujeme:
- None - Žádné řízení přenosu se neprovádí, buď jsou obě zařízení tak rychlá, že nemůže dojít přetečení vyrovnávacích pamětí, anebo občasná ztráta přenášených dat nevadí.
- Software flow-control (Xon - Xoff) - Pozastavení a povolení přenosu dat se provádí přenosem speciálních znaků Xon (ASCII kód 17) a Xoff (ASCII kód 19). Nevýhodou software flow-control je samozřejmě zpomalení vlivem přenosu řídících znaků. Navíc je nutno samozřejmě zařídit, aby žádný z přenášených znaků nekolidoval s řídícím znakem. Výhodou je pochopitelně nižší potřeba linek menší potřebný počet "drátů" (stačí dva - jeden pro vysílaná a druhý pro přijímaná data). Při přímém propojení počítače s modemem to samozřejmě nemá ekonomický význam, ale u mobilních telefonů, kde je nutno pro každou linku použít konvertor napěťových úrovní, se v převážné většině používá právě tento způsob řízení přenosu dat.
- Hardware flow-control - Pro řízení přenosu dat se používají linky RTS a CTS podle obrázku takto: Počítač před vysláním dat aktivuje signál RTS. Modem přijme tento signál na svém vstupu CTS a pokud má volnou vstupní vyrovnávací paměť aktivuje svůj signál RTS který počítač přijme na svém vstupu CTS. Po této velice rychlé proceduře může počítač vysílat data. V případě že se naplní vstupní vyrovnávací paměť na modemu, ten deaktivuje svůj signál RTS a přenos se přeruší. Toto zapojení je plně symetrické, pro modem tedy platí naprosto stejné postupy jako pro počítač.
Obr. 2 - Hardware flow-control
U sériového portu se dají nastavit i další hodnoty, ale v dnešní době mají spíše jen historický význam. Jedná se o počet datových bitů (standardně 8), počet stop bitů (standardně 1) a parita (standardně žádná). Vysvětlení funkce těchto nastavení je nad rámec tohoto článku, detaily můžete najít v každé knize o telegrafní či dálnopisné technice. Pro všechna možná použití sériového portu na propojení počítačů navzájem i s mobily vystačíte vždy se standardními hodnotami.
Pozn. Na další stránce již naleznete popis konfigurace modemů pomocí tzv. AT příkazů.
