ОПЫТЫ: Использование COM-порта в КПК серии iPAQ

Автор: Александр Яковлев

Многие карманные компьютеры iPAQ фирмы Hewlett-Packard, например модель hx4700, имеют порт RS-232C. Однако в руководстве пользователя об этом ничего не сказано, так что о наличии порта знают не все. А ведь он позволяет подключить к компьютеру без преобразователя интерфейса обычный настольный модем, некоторые принтеры (например, Epson LX-300), ряд других устройств — нужен только кабель или переходник.

Hewlett-Packard предлагает купить отдельно комбинированный кабель (код изделия FA122A) для подключения к ПК по интерфейсам USB и RS-232C, однако он, во-первых, недешев, во-вторых, является нуль-модемным. Между тем нужный кабель нетрудно изготовить самостоятельно.

В первую очередь потребуется 22-контактный штекер для подстыковки к интерфейсному разъему iPAQ. Мы воспользовались входящим в комплект компьютера адаптером зарядного устройства (можно приобрести отдельно, код изделия FA133A). У него отсутствует двадцать первый контакт, что не позволяет использовать его для подключения по USB, однако для наших целей он подходит.

Порядок нумерации разъемов можно уточнить как раз с помощью этого переходника: к контактам 1—4 подводится +5 В (красный провод); 10, 15 и 22 — «земля». Нужно проверить также соответствие контактов для пайки контактам для подключения с помощью тестера: отсутствие 21-го вывода может привести к ошибке в счете. Порядок также указан в [1].

Информация о назначении контактов разъема (см. табл.) не публикуется Hewlett-Packard и официально доступна только за деньги (участие в «программе для разработчиков», позволяющее пользоваться технической документацией, стоит 200 долларов). Однако эти сведения можно найти в Интернете. При поиске такого рода информации следует сверять разные источники: так, на странице opdenacker.org/pda/ipaq/serial_cable приведена обратная нумерация разъема и есть опечатка в таблице соответствия. Информация из [1, 2] соответствует другим найденным источникам.

Для другого конца кабеля можно выбрать 9— или 25-контактную вилку DB-9P, DB-25P или розетку DB-9S, DB-25S. Вилка является стандартным разъемом на устройствах (то есть в нее можно включить кабель), розетка монтируется на кабеле и предназначена для подключения к устройствам. 9-контактного соединителя достаточно, так как iPAQ использует только девять линий интерфейса RS-232С.

Для нашего опыта мы выбрали разъем-вилку как универсальный вариант. В таблице приведено соответствие контактов разъема iPAQ и DB-9P/DB-9S.

Изготовив кабель, мы подключили к компьютеру модем D-Link DFM-560E+ (подсоединять кабель следует при отключенном питании). В операционной системе (у нас Windows CE 4.21 с системой локализации 1.47.005) имелось два подходящих варианта: «Hayes Compatible on COM1:» и «Hayes-совместимый на COM1:». При выборе второго варианта модем не обнаруживался (и впоследствии этот вариант исчез из меню), а первый позволил соединиться с Интернетом. По умолчанию скорость обмена установлена в 19200 бит/с, так что этот параметр следует увеличить до максимума, поддерживаемого модемом. Windows CE не выводит скорость соединения на экран.

Для того чтобы по прерыванию от модема на экран не выводилось сообщение от программы ActiveSync, можно в ее настройках отключить автосинхронизацию.

По некоторым данным, портами RS-232С также оборудованы компьютеры iPAQ h22xx, h36xx, h37xx, h38xx, h39xx, h41xx, h43xx, h5xxx.

Владельцы КПК других марок могут проверить уровень сигналов на последовательных портах с помощью тестера. Если на некоторых контактах присутствует напряжение от —12 до —6 В, значит, последовательный порт обычный (не ТТЛ) и устройства с интерфейсом RS-232C можно подключать без преобразователя. Перед измерением уровня может понадобиться инициализировать порт. Если компьютер работает под управлением Windows CE, для инициализации можно использовать программу CeChat [5]. Среда .NET для выполнения программы не требуется.

Литература.

[1]pinouts.ru/PDA/ipaq_22p.shtml

[2]pinouts.ru/PDA/ipaq_38+.shtml

[3]www.handhelds.org/moin/moin.cgi/HpIpaqSerialCable.

[4]www.bevhoward.com/serial.htm

[5] Programming Microsoft Windows CE .NET, Third Edition by Douglas Boling. ISBN: 0735618844. Microsoft Press, 2003.

[6] Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. — СПб.: Питер, 2002. — 528 с. См. такжеwww.rs232.ru/docs/rs232/doc005.html

Наука: Люди, гибриды, лягушки

Автор: Дмитрий Шабанов

Журнал Nature опубликовал статью, которая может привести к изменению нашего взгляда на самих себя.

Американские генетики из Гарварда и Массачусетского технологического института опубликовали результаты изучения последовательностей ДНК шести видов приматов: человека, шимпанзе, гориллы, орангутана, макаки и паукообразной обезьяны [Patterson N. e.a. Genetic evidence for complex speciation of humans and chimpanzees// Nature. — 2006/ — 04789]. Отличие этой работы от предыдущих — значительный объем использованных данных [Изучено больше 20 млн. пар азотистых оснований, представляющих все части генома. Это почти в тысячу раз больше, чем рассматривалось в предыдущих исследованиях]. Казалось бы, она должна точно ответить, когда именно разошлись эволюционные пути нашего вида и наших ближайших родственников. Основываются такие рассуждения на хорошо проверенном методе.

Выбираются «родственные» последовательности ДНК двух видов. Вычленяются изменения, которые не скажутся на синтезируемых белках. Зарегистрированный уровень отличий между двумя видами делится на среднюю скорость накопления изменений в этом участке (оцененную по совокупности данных, полученных на группе родственных видов). В результате получается время дивергенции (расхождения эволюционных путей). Практика показала, что такие расчеты достаточно точны и подтверждаются дополнительными свидетельствами. Однако результат последних исследований человека и его родственников получился парадоксальным.

Анализ разных частей нашего генома дает противоречивые результаты, разнящиеся более чем на четыре миллиона лет. Сильнее всего человека и шимпанзе связывает женская хромосома — X, которая к тому же демонстрирует странную генетическую однородность. Судя по одним участкам нашего генома, наш ближайший родственник — шимпанзе, судя по другим — горилла. Как разгадать эту головоломку?

Авторы исследования выдвигают предположение, которое сами называют провокационным. Разделение ветвей человека и шимпанзе было не одномоментным и включало в себя длительный период гибридизации! Вероятно, пути человека и шимпанзе разделились раньше, чем человека и гориллы, но зато потом в течение четырех миллионов лет происходили скрещивания пра-людей и пра-шимпанзе, которые привели к сближению многих их генетических последовательностей. Лишь около шести миллионов лет назад наши с обезьянами пути разошлись окончательно!

Конечно, эта гипотеза вызывает массу новых вопросов. Один из них — как мог происходить такой первородный грех [Адама и Еву принято упрекать за куда менее странное деяние]? Почему у животных со столь сложной психикой, как у предков людей и шимпанзе, оказалась возможной гибридизация с весьма непохожими партнерами? Наблюдая за самими собой и за современным человечеством, мы легко можем увидеть разнообразные проявления ксенофобии. Похожее на нас, но отличающееся от нас существо (хоть «уродливая» обезьяна, хоть представитель «варварской» этнической группы) вызывает у большинства антипатию, которая может преобразоваться и в отвращение, и во враждебность. Можно было бы предположить, что появление у нас ксенофобии как раз и стало тем фактором, который положил конец сожительству двух видов, затруднявшему их независимую эволюцию и приспособление к характерным для них образам жизни. Но эта особенность свойственна и другим видам обезьян…

А благодаря каким генетическим механизмам могла происходить гибридизация между пра-людьми и пра-шимпанзе? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно подробнее обсудить сам феномен гибридизации.

В самой общей форме, гибридизация — это скрещивание организмов, отличающихся по каким-либо наследственным задаткам. С этой точки зрения каждый из нас — гибрид своих родителей. Однако нас больше интересует феномен скрещивания между отдаленными формами. Связь возможных последствий гибридизации со степенью различий между родительскими формами условно показана на рис. 1.

В случае культурных растений и домашних животных гибридизация между разными сортами и породами часто помогает повысить жизнеспособность потомства в результате действия гетерозиса (гибридной силы) — превосходства гибридов над родительскими видами. Так, Н. С. Хрущев не случайно стал насаждать кукурузу: от внедрения гибридных линий этой культуры США получили в то время выгоду, превосходящую расходы на Манхэттенский проект (создание атомного оружия).

Результатом эволюции каждого вида является формирование адаптивного комплекса генов — взаимосвязанного набора их удачных сочетаний. При скрещивании такие комплексы «рассыпаются». Этот эффект может сочетаться с гетерозисом. Например, в первом поколении при скрещивании дромедара (одногорбого верблюда) с бактрианом (двугорбым верблюдом) появляется нар, имеющий два невысоких и слитых воедино горба. Соединяя достоинства родителей, нар является выносливым и сильным животным. Увы, в его потомстве появляются малоценные верблюды-вырожденцы, что, вероятно, связано с разрушением адаптивных комплексов генов.

Тем не менее нар может иметь потомков, а мул (гибрид осла и кобылицы) — нет. Отличия между родителями мула столь велики, что у него (кроме редчайших случаев) не могут образовываться половые клетки. Для образования яйцеклеток и сперматозоидов необходим мейоз — клеточное деление, отличающееся от того, которое обеспечивает рост организма (митоза). На определенном этапе мейоза парные хромосомы должны соединиться друг с другом. Если они очень разные (да еще, как в случае мула, их количество стало нечетным из-за различия хромосомных наборов родительских видов), мейоз оказывается невозможен. Мулов получают ради их гетерозиса, а вот у реципрокного (происходящего от противоположного сочетания родителей, от лат. reciprocus — возвращающийся) мулу гибрида жеребца и ослицы — лошака — гетерозис не проявляется.

При существенных генетических отличиях скрещиваемых форм может проявляться гибридный дисгенез, хорошо изученный на дрозофиле, — конфликт разных геномов, проявляющийся в больших или меньших нарушениях развития.

Наконец, у совсем далеких видов из-за нарушения митоза и жизнедеятельности клетки развитие не идет вообще. Если в искусственных условиях оплодотворить яйцеклетку хомяка сперматозоидом человека, то получится так называемый хумстер (англ. humster, от human и hamster). Хумстеры неспособны к нормальному развитию, но и им найдено практическое применение: с их помощью изучают хромосомный набор сперматозоидов человека.

Впрочем, для того чтобы гибридизация потеряла свое эволюционное значение, достаточно и блокирования мейоза, которое означает, что гибриды не оставят потомства. Однако существует два возможных выхода из этого тупика.

Один из них — удвоение хромосомных наборов. Так, например, получилась (и естественным путем, и в экспериментах) культурная слива — гибрид алычи и терновника. В клетках сливы есть два хромосомных набора алычи и два — терновника, и благодаря этому каждая хромосома в ходе мейоза может найти свою пару. Полиплоидные гибриды обычны среди культурных растений, а среди животных встречаются гораздо реже.

Другой выход — частичноклональное, или мероклональное (от греч. meros — часть, доля), образование половых клеток. Если в клетке два разных хромосомных набора, которые не могут образовать пары при мейозе, можно один из них выбросить, а оставшийся удвоить. Как ни парадоксально такое решение, оно не уникально и зарегистрировано у некоторых рыб (ельцов и пецилиопсисов), насекомых (палочников), амфибий (зеленых лягушек) и ряда других видов.

Если наши предки использовали какой-то из этих двух способов преодоления гибридной стерильности, ясно, что они прошли путем лягушки, а не путем сливы, — по сравнению с шимпанзе наш геном не удваивался, ведь разница в наших хромосомных наборах — всего-то одна пара хромосом.

Мероклональное размножение удобнее всего рассмотреть на примере зеленых лягушек. Это те самые существа, которые сидят по берегам водоемов и с плеском прыгают в воду при нашем приближении. Как выяснилось уже несколько десятилетий назад, в Средней и Восточной Европе распространены три их основные формы: прудовая лягушка (Rana lessonae), озерная лягушка (R. ridibunda) и их гибрид — съедобная лягушка (R. esculenta). Съедобные лягушки могут возникать при скрещивании прудовых и озерных (рис. 2). Поскольку их родители обладают достаточно серьезными отличиями, в развитии гибридных лягушек можно найти как проявления гетерозиса, так и целый ряд нарушений. Но самое удивительное — это воспроизводство гибридов. Перед мейозом они выбрасывают из клеточного ядра один из родительских наборов хромосом. Какой из геномов будет выброшен — зависит от окружения, в котором живут гибриды. Где-нибудь в Западной Европе они обычно обитают вместе с прудовыми лягушками, а, скажем, под Харьковом — с озерными. Рассмотрим подробнее второй вариант (рис. 3).

Фактически гибрид производит половые клетки родительского вида, отсутствующего в данном месте обитания! Можно сказать, что съедобные лягушки лишь временно пользуются геномом вида-сожителя и не передают его потомству. Зато геном другого вида передается без рекомбинации (образования новых сочетаний наследственной информации) — клонально. Согласно распространенному (хотя и недостаточному) объяснению, один из геномов (скорее всего, отцовский) не может верно взаимодействовать с другим геномом и своим окружением в клеточном ядре и поэтому изгоняется прочь.

Как вы поняли, обитая по соседству с прудовой лягушкой, гибриды клонально передают геном озерной. Конечно, такой выбор не является отражением желания самих амфибий: популяция родительского вида действует как фильтр, который отсекает неэффективно воспроизводящиеся клональные линии гибридов. При скрещивании с озерными лягушками гибридная линия, производящая гаметы этого же вида, попросту исчезнет в следующем поколении, растворившись в родительском виде. Те же гибриды, которые будут передавать гаметы другого вида, успешно воспроизведут таких же, как они сами, гибридных потомков.

Представьте, что в популяцию озерных лягушек попадают гибриды, производящие половые клетки прудовых (или сами прудовые лягушки, от скрещивания с которыми получатся такие гибриды). Все потомство от их скрещивания с родительским видом будет гибридным (рис. 3). Однако оказалось, что при скрещивании друг с другом гибриды могут быть бесплодными или давать потомство, погибающее до половозрелости. Почему?

Гибридные лягушки относятся к немногочисленным существам, два генома которых выполняют разные функции. Неклональный геном обеспечивает жизнедеятельность, но в каждом поколении он уничтожается и опять получается от родительского вида. Клональный геном эволюционирует, передаваясь из поколения в поколение. В нем накапливаются разнообразные ошибки, а также, возможно, возникают приспособления, способствующие его воспроизводству. Клональные геномы могут измениться так сильно, что если в одной особи сойдутся две их копии, то ни одна из них не сможет обеспечить полноценное управление жизнедеятельностью и развитие лягушки окажется нарушено.

Вернемся к ситуации, когда в популяцию озерных лягушек (RR) попали гибриды (LR), производящие гаметы другого родительского вида (L). Их доля будет неуклонно возрастать. Все скрещивания LR x RR будут давать только гибридов (LR), увеличивая их долю в популяции. Скрещивания RR x RR не будут изменять соотношения двух форм в популяции, а скрещивания LR x LR вообще ни к чему не приведут. В результате со временем гибриды могут почти полностью вытеснить родительский вид! Когда они начнут преобладать в популяции, там окажутся востребованы другие гибридные линии (в нашем примере — производящие гаметы озерной лягушки).

Вам показалось, что с лягушками все уже ясно? Это отнюдь не так. Под тем же Харьковом обитают лягушки, которые производят смесь из половых клеток обоих родительских видов (как они ухитряются это делать — загадка). Кроме того, и в Западной Европе, и под Харьковом значительная часть лягушек имеет не два хромосомных набора, а три (некоторые — четыре).