LA LIAISON SERIE. Introduction Entre les divers éléments d’un système informatique, il existe...

GJC

LA LIAISONSERIE

Introduction

GJC

Introduction

Entre les divers éléments d’un système informatique, il existe deux sortes de transfert de données possibles :

Rapide, mais inadapté aux transferts sur de longues distances enraison :

- du coût,- de l’encombrement,- de la sensibilité à l’environnement électrique.

1) Transfert sous forme parallèle,

Introduction

Entre les divers éléments d’un système informatique, il existe deux sortes de transfert de données possibles :

Beaucoup plus lent, mais adapté aux transferts sur de longues distances en raison :

- du moindre coût,- d’un faible l’encombrement (quelques fils),- d’une meilleure résistance à l’environnement électrique.

1) Transfert sous forme parallèle.

2) Transfert sous forme série.

Vocabulaire

GJC

Quel que soit le mode de liaison, on peut définir plusieurs types de fonctionnement.

Transmission en sens unique. Un poste est émetteur et l’autre récepteur.

VocabulaireMode de fonctionnement

Poste A« émetteur »

Poste B« récepteur »

LE MODE SIMPLEX


Transmission bidirectionnelle, mais alternée. Quand un poste est émetteur l’autre récepteur, et vice-versa.Liaison à l’alternat.


Poste A

« émetteur »

« récepteur »

Poste B

« récepteur »

« émetteur »

LE MODE SEMI-DUPLEX ( HALF-DUPLEX )

OU


Transmission bidirectionnelle simultanée. Les informations transitent dans les deux sens en simultané, utilisation de deux paire de fils.


Poste A

« émetteur »

« récepteur »

Poste B

« récepteur »

« émetteur »

LE MODE DUPLEX ( FULL-DUPLEX )

ET

Les équipements qui veulent échanger des informations peuvent utiliser suivant les cas différents moyens.

VocabulaireSupport utilisé

Elles est constituée par deux conducteurs parallèles torsadés séparés par un isolant et recouvert par un blindage.Le tout est enrobé dans une gaine de protection.Très utilisé pour la propagation jusque à 1 Km dans des bandes de fréquence de 300 Hz à 100 KHz.


La paire torsadée blindée

Gaine de protection blindage

brins torsadés

Ils ont une faible impédance de 50 à 70W, et ils possèdent une large bande passante < 400 KHz.Bonne immunité aux interférences électromagnétiques et faible atténuation. Ils sont utilisables jusque à 10 Kms.


Le câble coaxial

Âme en cuivretresse métallique

isolant isolant

C’est un guide d’ondes cylindrique crée dans un matériau transparent, verre ou plastique.


La fibre optique

gaine

coeur

Propagation d’un rayon lumineux par variation de l’indice de réfraction vers la périphérie.


La fibre optique

Fibre monomode


La fibre optique

Fibre multimode

Propagation de plusieurs rayons lumineux sur différents trajets optiques.

- Diamètre de quelques dizaines de microns,

- Insensible aux parasites électromagnétiques,

- Bande passante très large jusque à 4 GHz,

- Atténuation faible, répéteurs nécessaires tous les 10 à 50 Km.


La fibre optique

Mode de transmission

GJC

Dans ce type de transmission, la source de données produit des caractères à des instants aléatoires. Chaque caractère est transmis au moment où il est produit sans tenir compte des caractères précédents ou suivants.

Mode de transmissionTransmission asynchrone

A S Y N C H R O N E

Définition

Poste A Poste B

n fils

le bit de start indique qu’une donnée va être transmise,la donnée est transmise poids faible en tête,le bit de parité permet un contrôle de la transmission,un ou deux bits de stop terminent la transmission.


Architecture d’envoi d’un caractère

LSB MSB

Donnée 7 à 8 bitsLigne

inactiveLigne

inactive


LSB MSB

Donnée 7 à 8 bitsLigne

inactiveLigne

inactive

Base de tempsT (durée d’un bit)

Le temps de transmission de chacun des bits est arbitrairement fixé à une valeur constante connue de l’émetteur et du récepteur.Le bit de start synchronise l’horloge du récepteur.



Envoi du caractère L

b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 0 1 1 0 0



Envoi du caractère T

b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 1 0 1 0 0

Pour un échange de données uniquement logiques entre deux équipements, deux automates par exemple.

Travail en binaire code RTU.


Codes utilisés

Pour un échange de données alphanumériques et logiques entre deux équipements, un automate et un terminal par exemple.

Travail avec des codes dédiés comme le code ASCII.


Codes ASCII b6 0 0 0 0 1 1 1 1

b5 0 0 1 1 0 0 1 1

b4 0 1 0 1 0 1 0 1

b3 b2 b1 b0

0 0 0 0 NUL DLE SP 0 @ P ` p

0 0 0 1 SOH DC1 ! 1 A Q a q

0 0 1 0 STX DC2 " 2 B R b r

0 0 1 1 ETX DC3 # 3 C S c s

0 1 0 0 EOT DC4 $ 4 D T d t

0 1 0 1 ENQ NAK % 5 E U e u

0 1 1 0 ACK SYN & 6 F V f v

0 1 1 1 BEL ETB ' 7 G W g w

1 0 0 0 BS CAN ( 8 H X h x

1 0 0 1 HT EM ) 9 I Y i y

1 0 1 0 LF SUB * : J Z j z

1 0 1 1 VT ESC + ; K [ k {

1 1 0 0 FF FS , < L \ l

1 1 0 1 CR GS - M I m }

1 1 1 0 SO RS . > N n ~

1 1 1 1 SI US / ? O _ o DEL

=

^

|

BINAIRE


Codes ASCII b6 0 0 0 0 1 1 1 1

b5 0 0 1 1 0 0 1 1

b4 0 1 0 1 0 1 0 1

b3 b2 b1 b0

0 0 0 0 NUL DLE SP 0 @ P ` p

0 0 0 1 SOH DC1 ! 1 A Q a q

0 0 1 0 STX DC2 " 2 B R b r

0 0 1 1 ETX DC3 # 3 C S c s

0 1 0 0 EOT DC4 $ 4 D T d t

0 1 0 1 ENQ NAK % 5 E U e u

0 1 1 0 ACK SYN & 6 F V f v

0 1 1 1 BEL ETB ' 7 G W g w

1 0 0 0 BS CAN ( 8 H X h x

1 0 0 1 HT EM ) 9 I Y i y

1 0 1 0 LF SUB * : J Z j z

1 0 1 1 VT ESC + ; K [ k {

1 1 0 0 FF FS , < L \ l

1 1 0 1 CR GS - M I m }

1 1 1 0 SO RS . > N n ~

1 1 1 1 SI US / ? O _ o DEL

=

^

|

BINAIRE

Tb6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 1 0 1 0 0


Codes ASCII b6 0 0 0 0 1 1 1 1

b5 0 0 1 1 0 0 1 1

b4 0 1 0 1 0 1 0 1

b3 b2 b1 b0

0 0 0 0 NUL DLE SP 0 @ P ` p

0 0 0 1 SOH DC1 ! 1 A Q a q

0 0 1 0 STX DC2 " 2 B R b r

0 0 1 1 ETX DC3 # 3 C S c s

0 1 0 0 EOT DC4 $ 4 D T d t

0 1 0 1 ENQ NAK % 5 E U e u

0 1 1 0 ACK SYN & 6 F V f v

0 1 1 1 BEL ETB ' 7 G W g w

1 0 0 0 BS CAN ( 8 H X h x

1 0 0 1 HT EM ) 9 I Y i y

1 0 1 0 LF SUB * : J Z j z

1 0 1 1 VT ESC + ; K [ k {

1 1 0 0 FF FS , < L \ l

1 1 0 1 CR GS - M I m }

1 1 1 0 SO RS . > N n ~

1 1 1 1 SI US / ? O _ o DEL

=

^

|

BINAIRE

Lb6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 0 1 1 0 0

Dans ce type de transmission, un signal d’horloge est associé aux données transmises. Les caractères du messages sont transmis l’un après l’autre constituant un flot de bits. Une base de temps sert à délimiter les codes des caractères dans le flot.

Mode de transmissionTransmission synchrone

Définition

Horloge

n filsPoste A Poste B

128 à 1024 caractères

Dans la phase d’attente, le récepteur surveille l’arrivée du code de synchronisation ( mot 10010110 ). Quand il l’a détecté, le récepteur passe en réception.

Mode de transmissionTransmission synchrone

Architecture d’envoi

01

Boucle de courant

GJC

La liaison par boucle de courant 20 mA à été la première utilisée pour relier deux éléments voulant échanger des données.Pour un très faible coût elle possède une bonne immunité aux parasites.

Boucle de courant

Définition

Boucle de courant

Aspect électrique

Les états du signal sont définis par la valeur du courant qui circule entre l’émetteur et le récepteur :

- 0 logique courant de 20 mA,- 1 logique courant nul.

Le support utilisé est la double paire de fil torsadé blindé.

Un des postes est actif ( il fournit les 20 mA), l’autre doit être passif.

Boucle de courant

Aspect électrique

Poste actif Poste passif

P6

- Tensions de références différentes avec des résistances internes

différentes,

Boucle de courant

La Boucle de Courant n’est pas Normalisée

- Variation de la résistance de la ligne en fonction du type de câble et de

sa longueur,- Risque de diaphonies si on utilise des lignes longues.

- Vitesse maximum 20K bauds sur 100 m,

- Longueur maximum avec un maître et un esclave 1,2 Km à 2 K bauds.

Boucle de courant

Performances

RS 232 C

GJC

Elle à été développée par les informaticiens et normalisée pour faciliter l’interconnexion de terminaux DTE ( ordinateurs ) et de périphériques DCE ( modems) devant échanger des informations sous forme série .

l’ EIA à émis les recommandations RS 232,Le CCITT à publié l’ avis V 24.

RS 232 CDéfinition

RS 232 CAspect Electrique

RS 232 CAspect Physique

Connecteur 25 broches normalisé V 24

Connecteur 25 broches normalisé RS 232 C

Connecteur femelle vue de face

Connecteur mâlele vue de face

RS 232 C

Aspect Fonctionnel

RS 232 CAspect Fonctionnel

Le DTE sert toujours de référence pour la direction et pour le nom descontacts qui leur est associé.

Dans la pratique pour la liaison entre deux équipements, 9 lignes sont intéressantes.


Terre ( Earth ground )


Emission des données (Transmitted Data )Réception des données (Received Data )

Masse signaux ( Logic ground )

P9

RS 232 C

Données prêtes ( Data Set Ready )

Terminal prêt ( Data Terminal Ready )

Aspect Fonctionnel

RS 232 C

Demande d’émission ( Request to Send )Préparation d’émission ( Clear to Send )

Aspect Fonctionnel

RS 232 C

Détection de porteuse ( Carrier Detect )

Aspect Fonctionnel

DTE DCEémission

réception

Masse commune

2 RxD

3 TxD

TxD 2

RxD 3

77


En fait et au minimum, on peut n’utiliser que trois fils pour la liaison.

P9


DTE DTEémission

réception

Masse commune

2 TxD

3 RxD

TxD 2

RxD 3

77

En fait et au minimum, on peut n’utiliser que trois fils pour la liaison.

P9


Pour rechercher la nature d’un équipement DTE ou DCE, il suffit donc de tester les broches 2 et 3 par rapport à la broche 7.

RS 232 CAspect fonctionnelLes autres broches (broches de Handshaking) permettent à un dispositifde surveiller l’état d’un autre et de répondre en conséquence.Handshaking à la mise sous tension.

Données prêtes ( Data Set Ready )

Terminal prêt ( Data Terminal Ready )


DTE DCEémission

réception

Masse commune

2 RxD

3 TxD

TxD 2

RxD 3

77

DSR 6

DTR 20

6 DTR

20 DSR

Données prêtes

Terminal prêt

P10


Handshaking de synchronisation des échanges

Demande d’émission ( Request to Send )Préparation d’émission ( Clear to Send )


Handshaking détection de la porteuse par le modem

Détection de porteuse ( Carrier Detect )


Exemple d’interface théorique complet

DTE DCEémission

2 RxDTxD 2réception

3 TxDRxD 3Masse commune

77

DSR 6 6 DTRDonnées prêtes

DTR 20 20 DSRTerminal prêt

DCD 8 8 DCDDétection de porteuse

RTS 4 4 CTSDemande d’émission

CTS 5 5 RTSPréparation d’émission

P11



DTE DTE2 !! 2

3 ?? 3

77

!20 20 !

? 6 6 ?

! 4 4 !

? 8 8 ?

? 5 5 ?

! Sortie? Entrée

P11


DTE DTE2 2

3 3

77

20 20

6 6

4 4

8 8

5 5


P12

RS 232 CExemple 1

Liaison d’un PC avec un API ou un TDI de chez OMRON

P12

RS 232 CExemple 2

Liaison d’un API avec un TDI chez OMRON

P13

RS 232 CExemple 3

Liaison de deux API chez OMRON réseau point à point

P13

Mémoire partagée

Les deux automates sont reliés par leur port RS 232 C en liaison point à point.Ils vont partager la même zone LR,l’un est le maître l’autre est l’esclave.

Maître Esclave

Zone du maître

Zone de l’esclave

ZoneLR

Mémoire partagée

RS 232 C

Quand une donnée est écrite dans la zone LR de l’un des deux automates elle est automatiquement réécrite dans le mot correspondant de l’autre automate.Chaque automates possède dans la zone LR des mots qu’il peut écrire par contre, il peut lire la totalité de la zone LR spécifiée.

Zoned’écriture

maître esclave

Zoned’écriture

Echange automatique

Mémoire partagée

RS 232 C

configuration

RS 232 C

Configuration du poste CQM1 en qualité de maître

configuration

RS 232 C

Configuration du poste CPM1 en qualité d’esclave

E T

procédure de communication

E T R T R ES E S

Le rafraîchissement de la table est synchrone au cycle du maître!

Maître Esclave

RS 232 C

R ES

Si les sélections des maître et esclave sont effectués correctement, laliaison point à point commence alors automatiquement en alimentant les deux automates. Le fonctionnement est indépendant du programme utilisateur.

RS 422 et RS 485

GJC

Son coût de mise en œuvre est relativement faible.Elle remplace peu à peu la boucle de courant et la RS 232 C.l’ EIA à émis les recommandations RS 422 et RS 485,Le CCITT à publié l’ avis V 11.

RS 422 et RS 485 Définition

Fonctionnement en différentiel.

RS 422 et RS 485 Aspect électrique

L’état de repos correspond à D V < 1,5 V Le niveau 0 logique correspond à 1,5 V < VB - VA < 6 VLe niveau 1 logique correspond à 1,5 V < VA - VB < 6 V

TX+

TX-

RX+

RX-

RS 422 - RS 485

A

B

A ’

B ’

V 11

P16

Grâce à son mode de fonctionnement en différentiel elle possède une bonne immunité aux parasites industriels.Débit maximum 10 Mbps.


0

5V

= 5V

Grâce à son mode de fonctionnement en différentiel elle possède une bonne immunité aux parasites industriels.Débit maximum 10 Mbps.


10V

15V

Parasite 10V

- Une RS 422 aura toujours 4 fils elle peut travailler en Full-duplex.

- Une RS 485 aura toujours 2 filselle ne peut travailler que en Half-duplex.

- Règles de câblage:- utilisation d’un câble à paire torsadé de 100W à 120W.- utilisation d’une résistance de terminaison de 150 .W

sans résistance 10 Kbps sur 1,2 Kmavec résistance 100 Kbps sur 1,2 Km

- utilisation de résistances de polarisation de 470W pour éviter le

bus flottant.

RS 422 et RS 485 Aspect fonctionnel

RS 422 et RS 485 Cas d’une liaison bipoint RS 422

P17

RS 422 et RS 485 Cas d’une liaison multipoint RS 422

Maître extrémité

Esclave extrémité

Esclave intermédiaire

P18


Pour polariser le réseau il est préférable d’utiliser le poste maître.L’adaptation d’impédance est réalisée sur les deux postes extrêmes.


maître

Esclave extrémité

Esclave extrémité

Esclave intermédiaire

P20

CONVERTISSEURS

Utilisation d’une console dédié sur le port périphérique en BC.

CONVERTISSEURS

Utilisation d’un atelier logiciel dans l’ordinateur pour programmer sur le port périphérique, avec un convertisseur RS232C / BC.

CONVERTISSEURS

Convertisseurs RS232C / RS 485.

LA LIAISON SERIE. Introduction Entre les divers éléments d’un système informatique, il existe...

Documents

Transcript of LA LIAISON SERIE. Introduction Entre les divers éléments d’un système informatique, il existe...