Transmission numérique : Liaison série et parallèle

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1 Transmission numérique : Liaison série et parallèle INTRODUCTION Pour une transmission donnée sur une voie de communication entre deux machines la communication peut s'effectuer de différentes manières. La transmission est caractérisée par : le sens des échanges le mode de transmission: il s'agit du nombre de bits envoyés simultanément la synchronisation: il s'agit de la synchronisation entre émetteur et récepteur Les transmissions numériques se font essentiellement suivant deux principes : liaison parallèle : les données sont transmises en une seule fois sur un nombre de bits donné. liaison série : les données sont transmises en un seul signal les unes à la suites des autres. Ces liaisons sont les supports physiques de la transmission d'informations. - MODES D'EXPLOITATION DE LA LIAISON Selon le sens des échanges, on distingue 3 modes de transmission :. Liaison simplex L'exploitation unidirectionnelle est justifiée pour les systèmes dont le récepteur n'a pas besoin d 'émettre (radio, télévision).2 Liaison semi-duplex (half duplex) Système A Système B Les deux systèmes peuvent être à la fois émetteur et récepteur, mais les émissions ne peuvent avoir lieu en même temps..3 Liaison duplex intégral (full duplex) Système A Système B Les deux systèmes peuvent être à la fois émetteur et récepteur, les émissions pouvant avoir lieu en même temps. TSTI - v2.2 Transmission numérique : Liaison série et parallèle Page / 6

2 2- LIAISON DE TYPE PARALLÈLE Nous prendrons comme exemple la liaison entre un ordinateur et l'imprimante à interface parallèle (liaison appelée «liaison centronics»). Dans une liaison parallèle il y a autant de fils de données que de bits à transmettre avec aussi des fils de contrôle. Les bits sont transmis simultanément (Fig. ) La liaison peut-être bi-directionnelle. Les broches de contrôle : Strobe (validation) : Les données sont disponibles lorsque ce signal est à «0». Ack (acknowledge = reconnaître) : L'imprimante positionne ce signal à «0» lorsqu'elle a lu les données. Busy (occupé) : Cette ligne passe à quand l'imprimante ne peut plus recevoir de données (par exemple quand la mémoire est pleine). D'autres lignes de contrôle sont également disponibles: erreur,absence papier... Equipement lsb msb Données 0 0 Contrôle Fig. - liaison parallèle 8 bits Equipement 2 2. Principe d'échange des données. Etape : Donnée présente sur le bus de données. Etape 2: Le signal Stobe informe que la donnée est prête à être lue. Etape 3: Busy passe alors», l'imprimante se charge de lire et traiter les données. Etape 4: Lorsque l'imprimante est prête à recevoir la donnée suivante, elle fait passer le signal Ack à «0» dont le front descendant fait à son tour descendre Busy, ce qui provoque le passage à de Ack. Etape 5: Une nouvelle donnée peut alors être envoyée selon le même principe Exemples d'utilisations Bus de donnée et d'adresse des cartes microprogrammées Bus d'instrumentation IEEE488, réserver à la communication entre un ordinateur et des instruments de mesure. Bus SCSI d'un ordinateur. Connecteurs PCI d'un PC pour les cartes d'extension TSTI - v2.2 Transmission numérique : Liaison série et parallèle Page 2 / 6

3 3- LIAISON DE TYPE SÉRIE Principe d'une transmission série (cas d'une liaison unidirectionnelle) Emetteur Conversion parallèle/série Conversion série/parllèle Bus parallèle Adaptation de ligne Ligne en cuivre Adaptation de ligne Bus parallèle Pour établir une liaison série à partir des données parallèles contenues dans la mémoire de n'importe quel système informatique, il suffit d utiliser un registre à décalage cadencée par un signal d'horloge de référence dont la fréquence correspond à la vitesse de transmission. En émission, les données et le signal d'horloge sont générés par l'émetteur. En réception, l'horloge peut provenir : de l'émetteur si elle est transmise (horloge de référence unique) : liaison synchrone sinon elle est générée par le récepteur : liaison asynchrone 3. Transmission série asynchrone (cas d'une liaison unidirectionnelle) Le format comporte des bits de début (start) et de fin (stop) de transmission. Les bits de données sont compris entre les bits de début et de fin. La transmission peut contenir un bit de parité pair (even) ou impaire (odd). L'état de repos (mark) est un état logique haut ( tension négative sur le câble). Dans ce mode de transmission un bit est un état de durée T. Equipement Données Masse Fig. 3 - Liaison asynchrone Equipement 2 START : L'information de début est toujours constituée d'un bit à 0 (état actif). Les bits de données vont suivre à la cadence programmée. STOP : L'information de fin de transmission se termine par des (état repos). Souvent,5 ou 2 bits à. DONNEES : Le nombre de bits de données varie de 5 à 8 mais c'est souvent 7 ou 8 bits. On commence à transmettre le poids faible et on fini par le poids fort. PARITE : Ce bit est facultatif. S'il est présent il peut être programmé soit pair ou impair. Son rôle est de détecté d'éventuels défauts de transmissions. La parité est dite paire si le nombre de bits (bit de parité compris) TSTI - v2.2 Transmission numérique : Liaison série et parallèle Page 3 / 6

4 au niveau logique est pair et impaire si ce nombre est impair Exemple d'une trame de données sur 8 bits avec bit de parité paire Ligne au repos LSB MSB Retour ligne au repos Signal logique avant la ligne de transmission Bit de départ Octet Bit de parité Bits d' arrêt t Pour une transmission série asynchrone, il faut configurer sur l'émetteur et le récepteur: Vitesse de transmission nombre de bits de données type de parité. nombre de bits de stop 3.2 Vitesse de transmission Le transport de l'information est cadencé à un rythme bien déterminé. La vitesse de transmission se donne en bps (bit par seconde). Elle désigne le nombre de bits transmis par seconde. En télécommunication kbps (kilo-bits) = 0 3 bits par seconde = 000 bps (En informatique et mémoire kb (kilo-bits) = 2 0 bits = 024 bits) ( byte per second = octet /s) octet/s = 8 bits/s Fig. 4 Trame asynchrone Il est à remarquer que les débits théoriques ne correspondent pas aux débits effectifs de transmission dans la mesure où chaque paquets de données utiles est encadré par des bits de contrôle. 3.3 Vitesse de modulation (pour les MODEMS) La vitesse de modulation est utilisée pour mesurer des débits sur les modems. Le baud caractérise le nombre de bits codés pour un état de modulation. Exemple : si 8 bits sont codés par état alors baud = 8 bits/s. Pour la transmission en bande de base (signaux binaires) baud = bps Cependant aujourd'hui on tendance à lui préférer l'unité bps (bit par seconde) TSTI - v2.2 Transmission numérique : Liaison série et parallèle Page 4 / 6

5 3.3 Exemples d'utilisations Port série sur un PC (RS232) Port USB Bus I2C Bus SATA sur les PC Ethernet, wifi, C ble â Ethernet Nappe SATA 4- NORMALISATION DES JONCTIONS La norme définit les caractéristiques physiques, mécaniques et électriques de la liaison. Les jonctions sont très souvent «standardisées» afin de créer une norme utilisable par tout le monde. Les principaux acteurs de cette normalisation sont : UIT-T (L'Union internationale des télécommunications) ISO (International Standardisation Organization) EIA (Electrical Industry Association) Certaines de ces normes sont équivalentes et font l'objet de différentes appellations. 4. RS232 (Liaison V24) La liaison RS232 est une liaison série asynchrone. Cette norme RS 232, appelée aussi CCITT V24 ou encore V24 «tout court», est d'origine américaine et définit deux choses : les niveaux électriques des signaux utilisés pour la transmission mais aussi un certain nombre de lignes, autres que les lignes d'émission et de réception de données, ayant des fonctions de contrôle. La liaison mécanique de la RS232 s'effectue avec des connecteurs DB25 ou DB9. TSTI - v2.2 Transmission numérique : Liaison série et parallèle Page 5 / 6

6 4.2 RS422 et RS485 (Norme V) C'est une liaison série asynchrone, différentielle qui permet un débit élevé (jusqu'à 0 Méga-bits/seconde) sur une distance importante (jusqu'à 200m). Elle dispose de 2 bornes d'émission polarisées notées T(+), T(-) et de 2 bornes de réception polarisées notées R(+), R(-). La liaison RS485 possède en plus une structure trois états permettant des liaisons multipoints. La liaison mécanique de la RS485 s'effectue avec des connecteurs DB9 ou RJ PROTOCOLES Un protocole de communication est l'ensemble des procédures et informations échangées pour établir et gérer cette communication. Les formats des informations font partie intégrante du protocole. Pour une liaison asynchrone, les protocoles utilisés se situent à deux niveaux : Le contrôle de flux sur la ligne de transmission Le transfert des données a) protocole de contrôle de flux Dans une liaison série asynchrone, les données reçues par le récepteur ne peuvent pas être exploitées aussi rapidement qu'à l'émission. Le récepteur peut donc suspendre temporairement l'émission des données en le signifiant à l'émetteur. Le protocole de contrôle de flux peut être matériel à l'aide des broches physique RTS/CTS (DTR/DSR) : les états des broches conditionnent l'émission des données. Le protocole de contrôle de flux peut être logiciel Xon/Xoff : c'est l'émission de caractères spéciaux qui conditionne l'émission. b) Protocoles de transfert de données Ces protocoles sont utilisés pour l'envoie de fichiers. Il découpe les fichiers en blocs et contrôle leur intégrité à la réception. Exemples : Kermit, Xmodem, Ymodem, Zmodem, FTP,... Lien utile TSTI - v2.2 Transmission numérique : Liaison série et parallèle Page 6 / 6