Les liaisons numeriques

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1 SSI SCIENCES DE L INGENIEUR FICHE DE cours Les liaisons numeriques V Chassilian S Jo Avignon 1. Définiion Les liaisons numériques permeen de ransmere des informaions binaires d un sysème informaique e/ou élecronique à un aure e donc de communiquer l informaion. Selon la disance enre les différens élémens on choisira enre une liaison série ou parallèle. 2. Viesse de ransmission des données : 1 bi/seconde = 1 bi/s = 1 bps En ce qui concerne les aux de ransmission, seule l unié de mesure des bi/s es applicable dans l informaique. Le concep de "baud" décri le aux de modulaion du signal. Les valeurs en bi/s e en bauds peuven varier de plusieurs faceurs pour la même ligne de ransmission (longueur de câble, ype de liaison, emps de réponse de l émeeur, ec ). Conclusion : Aenion, les indicaions en bauds ne son pas des bi/s Il exise 2 ypes de liaison pour la ransmission des données : 3. La liaison parallèle : Chaque fil ransme un seul bi. Pour communiquer un mo de n bis il faudra donc n fils en parallèle. Les bis son ransmis simulanémen sur les n fils. Des fils de conrôle cadencen les échanges. Emeeur Récepeur Le mo binaire à ransmere possède 8 bis de D7 à D0 : D7 es son M.S.B : D0 es son L.S.B : Tension : 0 logique = 0V, 1 logique = 5 V Archiecure de communicaion : Câble équipé à chaque exrémié de conneceurs ype DB25 ou ype CENTRONICS Viesse : 2 MBps = 2.. Page 1/7

2 Bye se radui.. en français e se noe B bi se radui.. en français e se noe b Avanages de la liaison parallèle : Transmission rès rapide Inconvéniens de la liaison parallèle : - Nécessie un grand nombre de fils donc occupe beaucoup d espace, - Risque de pere d un ou plusieurs bi en cas de coupure ou de problème de connexion de l un des fils. - Coûeux en raison du nombre de fils. Conclusion : La liaison parallèle sera réservée pour des communicaions sur des peies disances (inférieures à 2m). Aujourd hui elle es esseniellemen uilisée pour le ranspor des informaions au sein de la care mère. 4. La liaison série : La communicaion d un mo de n bis se fai sur un seul fil. A l émission, un disposiif es chargé d émere les bis les uns après les aures au ryhme d une horloge. Le récepeur doi recomposer la donnée iniiale La liaison série synchrone : Si l horloge es reliée enre l émeeur e le récepeur on nommera cee liaison synchrone. Emeeur Récepeur 4.2. La liaison série asynchrone : Si l horloge n es pas reliée enre l émeeur e le récepeur on nommera cee liaison asynchrone. L émeeur e le récepeur on chacun une horloge, elles seron synchronisée par l inermédiaire de bis supplémenaires : - bi de sar : perme la synchronisaion des horloges, - bi de données : 7 ou 8 bis (128 ou 256 codes possibles). La longueur du caracère qui dépend du codage uilisé (ASCII, EBCDIC, ec ). - bi de parié : aucun, paire, impaire ; A l émission on définie logiciellemen le ype de parié uilisée : Si elle es paire, l émeeur fixera le bi de parié à un éa logique el que le nombre oal de bis (données+parié) soi pair, Si elle es impaire, l émeeur fixera le bi de parié à un éa logique el que le nombre oal de bis (données+parié) soi impair. - bi de sop : 1 ou 2 bis à la fin du caracère ransmis pour indiquer la fin de l émission. Page 2/7

3 Représenaion d une rame : Cas d une parié paire Cas d une parié impaire 4.3. Modes d exploiaion Mode simplex Consiuée d un émeeur e d un récepeur, la ransmission s effecue dans un seul sens. Applicaion : Liaison uilisée lorsque le récepeur n a jamais besoin d émere Mode semi-duplex (half duplex) La ransmission s effecue dans un sens ou dans l aure sens sur un même canal de communicaion. 1 emps 2 emps Mode duplex inégral (full duplex) Chaque sens de ransmission possède son propre canal de communicaion. Page 3/7

4 4.4. Type de ransmission de la donnée : L inerface es de ype unipolaire si l informaion es codée sous forme d une ension que l on mesure par rappor à la masse. L inerface es de ype différenielle si l informaion es codée sur deux fils correspondan à des signaux complémenaires, ce qui minimise l influence des sources de bruis sur la liaison Les différenes archiecures de communicaion série : La liaison RS 232 La liaison RS-232 s effecue à l aide de conneceurs DB9, c es une liaison de moins en moins uilisée. Elle es facile à mere en œuvre, enre 2 équipemens maximum, de faible coû. Ses caracérisiques : - Viesse de ransmission de 1200 à 9600 bauds, - Asynchrone, Half-duplex, longueur des mos 8 bis, Sysème numérique Tx Adapaion Adapaion Tx Sysème numériqu - Niveaux de ension : NL0 3 < Ulow < 25V NL1-3 < Ulow < -25V avan adapaion 1 0 ligne au repos Bi de sar (de la donnée Bi de sar Bi de poids faible Bi de poids for Bi de parié Bis de sop D +12V -12V après adapaion norme RS232 D+ +6V -6V D- +6V Unipolaire -6V Page 4/7

5 Remarque : L'adapaion des données se fai à l'aide d'un circui adapaeur de ligne (ex : MAX232), qui ransforme les niveaux logiques issus du sysème numérique en niveaux logiques compaibles avec les normes RS232 e vice versa Comparaif des liaisons RS : RS232 RS422 RS485 Type d inerface Unipolaire Différenielle Différenielle Niveaux de ensions 25V max 5V 5V max Sensibilié 3V max 0,2V 0,2V Disance 10 à 20 m 1200 m 1200 m Débi maximum bauds 10 Mbps 10 Mbps Immunié au brui Sensible aux parasies Faible sensibilié aux parasies Faible sensibilié aux parasies Type de ransmission Simplex / Half-duplex Full duplex Half duplex Nombre d émeeurs Nombre de récepeurs Inconvéniens Faible disance de liaison Complexié de câblage e connexion Coû élevé La liaison L Universal Serial Bus () es une norme relaive à un bus informaique en ransmission série qui ser à connecer des périphériques informaiques à un ordinaeur. Le bus perme de connecer des périphériques à chaud e en bénéfician du Plug and Play. De plus, le bus auorise les branchemens e débranchemens à chaud («Ho- Plug», sans avoir besoin de redémarrer l ordinaeur). Il peu alimener cerains périphériques en énergie depuis sa version 2 (de 100 à 500 ma selon l uilisaion) permean l alimenaion d appareils porables. L a supplané divers bus qui équipaien auparavan les ordinaeurs : por série RS-232 (plus lens avec parfois des problèmes de compaibiliés), por parallèle (beaucoup de fils e de place), por PS/2 Les ypes de conneceurs uilisés : Prises de ype A (côé ordinaeur) e B(côé périphérique), vue de face. Différens ypes de prises : Page 5/7

6 Consiuion du câble : Le câble uilisé es composé de quare fils isolés : 2 son pour l'alimenaion, un au poeniel +5V (VBUS) (qui perme d alimener évenuellemen les périphériques ) e l aure à la masse GND, les fils 2 resans DATA+ (D+) e DATA- (D-) formen une paire orsadée qui ransfèren les signaux de données différeniels. Caracérisiques de la liaison : Asynchrone, Simplex / Full duplex Viesse de ransmission : - de 1,5 Mbi/s à 480 Mbi/s pour la version 2 - jusqu'à 5 Gbi/s pour la version 3 La viesse de ransmission dépend du schéma élecrique de la liaison : - Type de ransmission : différenielle Le câble d une longueur maximum de 5m es composé d une paire de fils orsadés pour les données e d une paire de fils non orsadés pour l alimenaion en 0~5V. Aenion, au-delà de 10 m la liaison devien défaillane à cause des problèmes de synchronisaion de la ransmission des données. - Transmission des bis : Le por uilise un ype d'encodage (NRZI) qui nécessie deux broches. C'es-àdire que ce encodage uilise la borne D- pour représener un 0 binaire, avec une ension négaive, e la borne D+ pour le 1 binaire, avec une ension posiive. NRZI signifie No Reurn o Zero Invered : «Pas de reour à zéro, inversé». C'es un codage bien spécial : - s'il fau envoyer un "1", la sorie ne change pas d'éa ; - s'il fau envoyer un 0", la sorie change d'éa à chaque fois :. - Au bou de six "1" consécuifs, on envoie un "0". Remarque : Ce ype de codage ne s applique qu à la ransmission. Page 6/7

7 - Nombre de périphériques connecables : 127 périphériques par conrôleur selon une opologie en éoile : Ordinaeur Ordinaeur (hôe) hub D aures Archiecures de communicaion série : FireWire Bus véhiculan à la fois des données e des signaux de commandes des différens appareils qu'il relie (ex : caméscope) Développé par Apple e Sony Serial ATA La norme Serial ATA perme de connecer une mémoire de masse à une care mère. Le Wireless Remplacemen du câble par une liaison radio présene surou l avanage, oure le désencombremen des fils, de s affranchir de la limie des cinq mères de disance Conclusion : La liaison série sera réservée pour des communicaions sur des longues disances (supérieures à 2m) en raison de son faible coû e de sa fiabilié. L évoluion des echnologies (vers l par exemple) on permis de palier la leneur des anciennes ransmissions série e de rivaliser avec les liaisons parallèles, ainsi elles son mainenan plus uilisées que les liaisons parallèles pour de coures disances (imprimanes, disque dur exerne, ec ). Page 7/7