Устройство для сопряжения электронных устройств и система связи, использующая это устройство

 

Изобретение относится к адаптерам для коммуникационных портов, в частности к устройствуу для сопряжения электрического коммуникационного порта с оптическим коммуникационным портом. Устройство связывает первое и второе электронные устройства, причем первое электронное устройство имеет оптический коммуникационный порт, а второе электронное устройство имеет электрический коммуникационный порт. Устройство содержит электрический интерфейс, функционально совместимый с электрическим коммуникационным портом, и оптический интерфейс, функционально совместимый с оптическим коммуникационным портом и электрически связанный с электрическим интерфейсом для обмена данными с электрическим интерфейсом. Электрический интерфейс и оптический интерфейс обеспечивают обмен данными между электрическим коммуникационным портом и оптическим коммуникационным портом, когда электрический интерфейс связан с электрическим коммуникационным портом, а оптический интерфейс оптически связан с оптическим коммуникационным портом. 2 с.п. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к адаптерам для коммуникационных портов, в частности к устройству для сопряжения электрического коммуникационного порта с оптическим коммуникационным портом.

Оптические коммуникационные порты, например порты, оборудованные приемопередатчиками инфракрасного излучения, используются в настоящее время для обеспечения беспроводных линий связи между электронными устройствами. Такие беспроводные линии связи могут использоваться, например, для обмена данными между компьютером и клавиатурой, принтером, радиочастотным модемом или другим компьютером. Преимущество оптической линии связи состоит в том, что пользователь устройства, основанного на применении оптической линии связи, располагает большой свободой в размещении устройства в процессе его использования, ввиду отсутствия шнуров обычно ограничивающих перемещение. К сожалению, стандартизация оптических коммуникационных портов, в промышленном масштабе если и существует, то в очень незначительной степени, что обусловливает несовместимость устройств, выпускаемых разными компаниями-изготовителями.

Еще одним типом интерфейса, достаточно широко используемого компаниями-изготовителями персональных компьютеров, является интерфейс Международной ассоциации по платам памяти для персональных компьютеров (PCMCIA). Этот интерфейс является электрическим коммуникационным портом, использующим формат платы расширения. Интерфейс PCMCIA - это промышленно-стандартизованный интерфейс, но он требует непосредственного соединения двух устройств, которые устанавливают между собой связь, либо в виде кабеля между устройствами, либо посредством одного из устройств, выполненного в виде платы расширения в формате PCMCIA. Интерфейс PCMCIA не поддерживает оптическую связь.

Таким образом, существует потребность в промышленно-стандартизованном интерфейсе, который может поддерживать оптическую связь, обеспечивая тем самым преимущества по расположению, получаемые в результате исключения проводных соединений при обеспечении возможности взаимодействия устройств, изготовленных различными компаниями-изготовителями.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения заявлено устройство для связи первого и второго электронных устройств, причем первое электронное устройство имеет оптический коммуникационный порт, а второе электронное устройство имеет электрический коммуникационный порт. Устройство содержит электрический интерфейс, функционально совместимый с электрическим коммуникационным портом, и оптический интерфейс, функционально совместимый с оптическим коммуникационным портом и электрически связанный с электрическим интерфейсом для осуществления обмена данными посредством электрического интерфейса. Электрический интерфейс и оптический интерфейс обеспечивают обмен данными между электрическим коммуникационным портом и оптическим коммуникационным портом, когда электрический интерфейс электрически связан с электрическим коммуникационным портом, а оптический интерфейс оптически связан с оптическим коммуникационным портом.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения заявлено устройство для связи первого и второго электронных устройств, причем первое электронное устройство имеет оптический коммуникационный порт, а второе электронное устройство имеет порт Международной ассоциации по платам памяти для персональных компьютеров (PCMCIA). Устройство содержит интерфейс PCMCIA, функционально совместимый с портом PCMCIA, и оптический интерфейс, функционально совместимый с оптическим коммуникационным портом и электрически связанный с интерфейсом PCMCIA для обмена данными с интерфейсом PCMCIA. Интерфейс PCMCIA и оптический интерфейс обеспечивают обмен данными между портом PCMCIA и оптическим коммуникационным портом, когда интерфейс PCMCIA электрически связан с портом PCMCIA, а оптический интерфейс оптически связан с оптическим коммуникационным портом.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения заявлен адаптер для сопряжения устройства радиосвязи и компьютера, причем устройство радиосвязи имеет оптический коммуникационный порт, а компьютер имеет порт PCMCIA. Адаптер содержит интерфейс PCMCIA, функционально совместимый с портом PCMCIA, и оптический приемопередатчик, функционально совместимый с оптическим коммуникационным портом и электрически связанный с интерфейсом PCMCIA для обмена данными с интерфейсом PCMCIA. Интерфейс PCMCIA и оптический приемопередатчик обеспечивают обмен данными между портом PCMCIA и оптическим коммуникационным портом, когда интерфейс PCMCIA электрически связан с портом PCMCIA, а оптический приемопередатчик оптически связан с оптическим коммуникационным портом.

И наконец, в соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения заявлена система связи, содержащая первое электронное устройство, имеющее оптический коммуникационный порт, и второе электронное устройство для сопряжения первого и второго электронных устройств. Устройство содержит электрический интерфейс, функционально совместимый с электрическим коммуникационным портом, и оптический интерфейс, функционально совместимый с оптическим коммуникационным портом и электрически связанный с электрическим интерфейсом для обмена данными с электрическим интерфейсом. Электрический интерфейс и оптический интерфейс обеспечивают обмен данными между электрическим коммуникационным портом и оптическим коммуникационным портом, когда электрический интерфейс электрически связан с электрическим коммуникационным портом, а оптический интерфейс оптически связан с оптическим коммуникационным портом.

Изображение на чертежах дано в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1 представлена блок-схема коммуникационного адаптера; на фиг. 2 - электрическая блок-схема системы связи, содержащей компьютер, связанный с устройством радиосвязи через коммуникационный адаптер; на фиг. 3 - пространственное представление коммуникационного адаптера; на фиг. 4 - ортографический вид сверху системы связи, содержащей компьютер, связанный с устройством радиосвязи через коммуникационный адаптер; на фиг. 5 - схемы последовательности операций, иллюстрирующая функционирование коммуникационного адаптера в ответ на оптическую передачу данных: на фиг. 6 - схема последовательности операций, иллюстрирующая функционирование коммуникационного адаптера в ответ на электрическую передачу данных.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения.

Как показано на фиг. 1, электрическая блок-схема коммуникационного адаптера 100, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, содержит интерфейс Международной ассоциации по платам памяти для персональных компьютеров (PCMCIA) 102 для обмена данными с первым внешним электронным устройством, имеющим порт PCMCIA. Подробные электрические и механические технические характеристики интерфейса PCMCIA содержатся в двух документах: "PC Card Standart" (Стандарт плат для персональных компьютеров) (Выпуск 2,0), и "Socket Services Interface Specification" (Технические характеристики интерфейса обслуживания посредством гнездовых соединений) (Выпуск 1.01); оба документа опубликованы Международной ассоциацией по платам памяти для персональных компьютеров в сентябре 1991 г.

Интерфейс PCMCIA связан с микропроцессором 104 для управления и обмена данными с интерфейсом PCMCIA 102. В предпочтительном варианте микропроцессор 104 представляет собой микрокомпьютер серий MC68HC05C8 или C11, производимых корпорацией "Моторола Инк. ", Шомбург, штат Иллинойс. Микропроцессор 104, кроме того, связан с оптическим интерфейсом 107 для обмена данными со вторым внешним электронным устройством. Оптический интерфейс 107 содержит оптический передатчик 106, такой, как обычный светоизлучающий диод, для оптической передачи данных и оптический приемник 108, такой, как обычный фотодиод, для оптического приема данных. В предпочтительном варианте выполнения оптический интерфейс 107 осуществляет прием и передачу с использованием инфракрасного излучения, хотя может использоваться световой сигнал других частотных диапазонов, например видимый свет.

Микропроцессор 104 также связан с памятью с произвольной выборкой (RAM) 110 для временного хранения данных и рабочих переменных. Микропроцессор 104, кроме того, связан с постоянной памятью (ROM) 112 для хранения системного программного обеспечения. Постоянное запоминающее устройство 112 содержит элемент управления мощностью 114 для управления потреблением мощности адаптера 100 в процессе передачи данных. В качестве постоянной памяти 112 могут использоваться различные виды энергонезависимой памяти, например, программируемая постоянная память (PROM), электрически стираемая программируемая постоянная память (EEPROM) и электрически перепрограммируемая постоянная память (EAROM). Кроме того, микропроцессор 104, постоянная память 112, память с произвольной выборкой 110, интерфейс PCMCIA 102 и оптический интерфейс 107 могут интегрироваться частично или целиком в составе одной или большего числа заказанных интегральных схем.

Как показано на фиг. 2, электрическая блок-схема системы связи 200 содержит компьютер 202, имеющий порт PCMCIA 204, связанный с устройством радиосвязи 206 через коммуникационный адаптер 100 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. В предпочтительном варианте компьютер 202 подобен портативному компьютеру HP95LX, корпорации "Хьюлетт Паккард, Инк.", Пало Альто, штат Калифорния, хотя в качестве компьютера 202 могут также использоваться другие компьютеры, изготавливаемые другими компаниями-изготовителями. Предпочтительно также, что устройство 206 подобно пейджеру модели A03KLB5962CA торговой марки ADVISOR, корпорации "Моторола, Инк.", Шомбург, штат Иллинойс, модифицированному путем добавления оптического порта 208. Оптический порт 208 содержит обычный оптический приемопередатчик, подобный оптическому интерфейсу 107 и связанный с микропроцессором внутри пейджера для обмена с ним данными и осуществления управления. Также могут использоваться другие устройства радиосвязи, пригодные для приема передач данных.

Порт PCMCIA 204 связан с интерфейсом PCMCIA 102 проводными межсоединениями 210, то есть соединителями, которые являются элементами порта PCMCIA 204 и интерфейса PCMCIA 102. Оптический интерфейс 107 связан с оптическим портом 208 устройства радиосвязи 206 световыми волнами 212. Посредством коммуникационного адаптера 100 в устройстве радиосвязи 206 исключается потребность в проводном соединении с компьютером 202 и обеспечивается возможность его размещения в любом месте в пределах оптического диапазона компьютера 202.

На фиг. 3 приведено пространственное представление коммуникационного адаптера 100, выполненного в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения; показан элемент соединителя интерфейса PCMCIA 102 и местонахождение оптического интерфейса 107.

На фиг. 4 ортографический вид сверху системы связи 200 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения иллюстрирует положение коммуникационного адаптера 100, когда он вставлен в порт PCMCIA 204 компьютера 202. Оптический порт 208 устройства радиосвязи 206 связан с оптическим интерфейсом 107 коммуникационного адаптера 100 световыми волнами 212, а оттуда с портом PCMCIA компьютера 202 для обмена данными между устройством радиосвязи 206 и компьютером 202. Такое выполнение дает устройству радиосвязи 206 возможность обмениваться данными с компьютером 202, имеющим промышленно-стандартизованный порт PCMCIA безотносительно к компании-изготовителю компьютера 202.

Как показано на фиг. 5 последовательность операций 500, иллюстрирующая работу коммуникационного адаптера 100 в ответ на оптический обмен данными в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, начинается с обнаружения (бл. 502) оптическим интерфейсом 107 коммуникационной активности через устройство радиосвязи 206 и информирования микропроцессора 104. В ответ микропроцессор 104 получает доступ к элементу управления мощностью 114, хранящемуся в постоянной памяти 112, и подает полную мощность (бл. 504) на коммуникационный адаптер 100. Подача полной мощности может включать такие действия как подача мощности на оптический передатчик 106 и переключение тактовой частоты, используемой микропроцессором 104, с низкого значения для "режима ожидания" на высокое значение для "режима работы".

Далее, микропроцессор 104 транслирует обмен данными (бл. 506) между оптическим интерфейсом 107 и интерфейсом PCMCIA 102 и наоборот. Эта операция включает преобразование из последовательного формата оптического интерфейса 107 в параллельный формат интерфейса PCMCIA 102 или наоборот, а также любые преобразования по протоколу, требующиеся для функциональной совместимости. На этапе 508 микропроцессор 104 контролирует обмен данными для определения, не окончился ли обмен данными. Если нет, то последовательность операций возвращается к этапу 506 и микропроцессор 104 продолжает транслировать передачу данных. Когда обмен данными оканчивается, последовательность операций переходит на этап 510, при этом микропроцессор 104 восстанавливает потребление мощности (блок 510) коммуникационного адаптера 100 на низком уровне мощности.

На фиг. 6 представлена схема последовательности операций 600, иллюстрирующая работу коммуникационного адаптера 100 в ответ на электрический обмен данными в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Важное различие между схемой последовательности операций 500 и схемой последовательности операций 600 состоит в том, что вход в схему последовательности операций 600 происходит, когда интерфейс PCMCIA 102 обнаруживает (бл. 602) коммуникационную активность компьютера 202 и информирует микропроцессор 104. Остальные этапы 504-510 схемы последовательности операций 600 совпадают с этапами 504-510 схемы последовательности операций 500.

Таким образом, предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает коммуникационный адаптер для сопряжения порта PCMCIA с оптическим коммуникационным портом. Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает промышленно-стандартизованный интерфейс, который поддерживает оптический обмен данными, обеспечивая достижение преимуществ по расположению, вследствие исключения проводных соединений при сохранении возможности взаимодействия устройств, выпускаемых различными компаниями-изготовителями.

Формула изобретения

1. Устройство для сопряжения первого и второго электронных устройств, причем первое электронное устройство имеет оптический коммуникационный порт, а второе электронное устройство имеет электрический коммуникационный порт, отличающееся тем, что содержит электрический интерфейс, функционально совместимый с электрическим коммуникационным портом, оптический интерфейс, функционально совместимый с оптическим коммуникационным портом и электрически связанный с электрическим интерфейсом для осуществления обмена данными с названным электрическим интерфейсом, и элемент управления мощностью, связанный с электрическим интерфейсом и оптическим интерфейсом, при этом электрический интерфейс и оптический интерфейс предназначен для обеспечения обмена данными между электрическим коммуникационным портом и оптическим коммуникационным портом, когда электрический интерфейс электрически связан с электрическим коммуникационным портом, а оптический интерфейс оптически связан с оптическим коммуникационным портом, причем элемент управления мощностью предназначен для снижения потребления мощности устройством в условиях отсутствия коммуникационной активности в электрическом интерфейсе и оптическом интерфейсе и для восстановления полной рабочей мощности в устройстве в условиях коммуникационной активности по меньшей мере в одном интерфейсе из названных электрического интерфейса и оптического интерфейса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрический интерфейс выполнен в виде интерфейса Международной ассоциации по платам памяти для персональных компьютеров (РСМСIА).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оптический интерфейс содержит приемник инфракрасного излучения.

4. Устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что оптический интерфейс содержит передатчик инфракрасного излучения.

5. Устройство по пп.1 - 3 или 4, отличающееся тем, что содержит процессор, связанный с электрическим интерфейсом и с оптическим интерфейсом и предназначенный для осуществления передачи данных между ними.

6. Система связи, содержащая первое электронное устройство, имеющее оптический коммуникационный порт, второе электронное устройство, имеющее оптический коммуникационный порт, и устройство для связи названных первого и второго электронных устройств, отличающаяся тем, что устройство содержит электрический интерфейс, функционально совместимый с электрическим коммуникационным портом, оптический интерфейс, функционально совместимый с оптическим коммуникационным портом и электрически связанный с электрическим интерфейсом для обмена данными с электрическим интерфейсом, и элемент управления мощностью, связанный с электрическим интерфейсом и с оптическим интерфейсом, при этом электрический интерфейс и оптический интерфейс предназначены для обеспечения обмена данными между электрическим коммуникационным портом и оптическим коммуникационным портом, когда электрический интерфейс электрически связан с электрическим коммуникационным портом, а оптический интерфейс оптически связан с оптическим коммуникационным портом, причем элемент управления мощностью предназначен для снижения потребления мощности устройством при условии отсутствия коммуникационной активности в электрическом интерфейсе и в оптическом интерфейсе и для восстановления полной рабочей мощности в устройстве при условии коммуникационной активности по меньшей мере в одном интерфейсе из названных электрического интерфейса и оптического интерфейса.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что первое электронное устройство выполнено в виде приемника радиосвязи для приема передач данных.

8. Система по п.6 или 7, отличающаяся тем, что второе электронное устройство представляет собой компьютер.

9. Система по пп.6, 7 или 8, отличающаяся тем, что в качестве электрического интерфейса выбран интерфейс Международной ассоциации по платам памяти для персональных компьютеров (РСМСIА).

10. Система по пп.6 - 8 или 9, отличающаяся тем, что оптический интерфейс содержит приемопередатчик инфракрасного излучения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6