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Liaison Srie

Liaison Srie RS232 - Sommaire Introduction Liaison srie asynchrone Constitution dune liaison Modes d'exploitation Transmission Bauds Parit Norme V24

Contrle de flux matriel Protocole XON/XOFF

IntroductionLIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Introduction Une liaison srie est une ligne o les bits

d'information arrivent successivement:

soit intervalles rguliers (transmission synchrone) soit des intervalles alatoires, en groupe (transmission asynchrone)

Il faut donc regrouper les bits en paquet avant de

les transmettre Cette liaison soppose dans le principe la liaison parallle

Liaison Srie RS232 - Introduction Une liaison parallle a pour principe denvoyer tous

les bits en mme temps Cela ncessite davoir autant de supports de transmission que de bits transmettre Il y a galement un manque de souplesse avec la liaison parallle:

Elle doit obligatoirement transmettre le mme nombre de bits pour chaque information

La liaison srie peut nen transmettre quun seul

Liaison Srie RS232 - Introduction frquence gale, la communication parallle a un

dbit plus lev La communication srie compense en gnral cette faiblesse par une frquence plus leve On trouve comme liaison parallle par exemple les bus PCI ou IDE (ATA) USB, SATA ou RS232 sont des liaisons srie

Liaison srie asynchroneLIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Liaison srie asynchrone Le principe dune liaison srie est denvoyer les bits

dun mot les uns derrire les autres Problme: les mots sont en gnral stocks dune manire parallle dans la mmoire La solution est simple, on utilise un registre dcalage:

en mode parallle - srie lmission en mode srie - parallle la rception

Ce registre est capable de dcaler son information

binaire dans une ou lautre direction

Liaison Srie RS232 - Liaison srie asynchroneRegistre dcalage Emission de 10111011 (187)Rception Emission 1 0 1 1 1 0 1 1

1 0 1 1 1 0 1 1

Liaison Srie RS232 - Liaison srie asynchroneRegistre dcalage Rception de 01011011 (91)Rception Emission 1 1 0 1 1 0 1 0

0 1 0 1 1 0 1 1

Liaison Srie RS232 - Liaison srie asynchrone On obtient par ce biais une liaison srie dite

synchrone Il est ncessaire de transmettre une horloge, en plus des donnes, afin que les registres dcalage utiliss de chaque ct de la liaison fonctionnent la mme vitesse Sans cette horloge, il peut y avoir une mauvaise interprtation des donnes reues

Liaison Srie RS232 - Liaison srie asynchrone L'ide de la liaison srie asynchrone reste la mme

que celle de la liaison srie synchrone Comme pour la liaison synchrone, il est ncessaire davoir l'mission et la rception deux horloges fonctionnant la mme frquence Par contre, les horloges n'ont pas besoin d'tre synchronises Il suffit de baliser les donnes transmettre

Constitution dune liaisonLIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Constitution dune liaison Les principaux lments dune liaison informatique sont

dfinis par des normes tablies par le CCITT (Comit Consultatif International des Tlphones et Tlgraphes)ETTD ETCD ETCD ETTD

ETTD : Equipement Terminal de Traitement de donnes

(ou DTE : Data Terminal Equipment) ETCD : Equipement de Terminaison de Circuit de Donnes (ou DCE : Data Communication Equipment)

Liaison Srie RS232 - Constitution dune liaison L'ETTD est un lment qui ne se connecte pas

directement la ligne de transmission Cela peut dsigner un ordinateur, une imprimante, etc.. L'ETCD assure la transmission des donnes Il a deux fonctions principales :

l'adaptation du signal de l'ETTD la ligne (codage et modulation en mission, dmodulation et dcodage en rception) la gestion de la liaison (tablissement, maintien et libration de la ligne)

Modes d'exploitationLIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Modes d'exploitation Une liaison peut tre utilise selon 3 modes: Simplex Half Duplex Full Duplex

Liaison Srie RS232 - Modes d'exploitation Le mode simplex signifie quun bout de la liaison est

uniquement metteur et lautre uniquement rcepteurEmetteur Rcepteur

Exemples de liaisons simplex: Tlvision Radio

Liaison Srie RS232 - Modes d'exploitation Le mode half duplex permet lmission et la

rception chaque bout de la liaison mais pas simultanment

Un exemple de liaison half duplex: Un talkie walkie

Liaison Srie RS232 - Modes d'exploitation Le mode full duplex permet lmission et la rception

chaque bout de la liaison simultanment

TransmissionLIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Transmission La liaison srie asynchrone repose sur la forme des

signaux envoys Les signaux permettent une synchronisation du rcepteur sur chaque caractre reu Au repos la ligne de transmission est l'tat logique haut

Liaison Srie RS232 - Transmission Le dbut de la transmission est signale par un

passage ltat bas:

Cest le bit de start

Ensuite viennent les 8 bits de donnes lsb vers msb La fin de transmission est signale par un ou deux

bits de stop (tat haut)

Liaison Srie RS232 - Transmission Transmission de loctet 10111010Bit de start Bit(s) de stop

Etat haut pas de transmission

Donnes transmises

BaudsLIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Bauds Les vitesses de transmission des donnes sur une liaison

srie asynchrone se mesurent en bauds Un baud est dans ce cas gal un bit par seconde ATTENTION:

10 bauds ne valent pas forcment 10 bits/seconde Les bauds correspondent au nombre de modulations par seconde du signal Les bits/sec correspondent au nombre de bits transmis par seconde Il peut y avoir plusieurs bits cods dans une modulation

Il y a plusieurs faon de moduler le signal pour

reprsenter les 0 et 1

Liaison Srie RS232 - Bauds Modulation d'amplitude

O

1

0110

Liaison Srie RS232 - Bauds Modulation de frquence

O

1

0110

Liaison Srie RS232 - Bauds Modulation de phase

O

1

0110

Liaison Srie RS232 - Bauds Modulation de frquence quadrivalente:

00

01

10

11

01 011011

10

11

Liaison Srie RS232 - Bauds Dans la diapo prcdente, nous avons utilis 4

frquences diffrentes pour coder 00, 01, 10 et 11 On dit que la modulation est quadrivalente Dans ce cas, une vitesse de 9600 bauds quivaut 19200 bits/seconde Cette mthode peut sappliquer aux modulations damplitude et de phase Au dbut, on avait utilis seulement 2 frquences :

c'tait une modulation bivalente (baud = bit/s)

Liaison Srie RS232 - Bauds Une liaison RS 232 permet d'tablir des connexions

fiables sur plusieurs dizaines quelques centaines de mtres selon la vitesse de transmission utilise Plus la vitesse est leve, plus la connexion doit tre courte

Liaison Srie RS232 - Bauds Ces vitesses sont normalises

RS232 spcifie des dbits infrieurs 20000 bits/s Pour rappel, ici les bauds sont quivalents des bits/sDbits (en bauds) 19200 9600 4800 2400 Longueur de cble (mtre) 15,237 152,37 304,75 914,27

ParitLIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Parit Un moyen simple de contrle de l'exactitude de la

transmission se fait par l'envoi d'un bit supplmentaire rserv cet effet Le principe de ce bit de parit est le suivant :

on compte les bits utiles du caractre transmis sans le start et le ou les stop(s) selon que leur nombre est pair ou impair, on met 1 ou 0 le bit de parit Ce travail est fait l'mission et le bit de parit est donc mis comme faisant partie du caractre transmis ainsi que le montre la figure A la rception, on refait le mme compte et on compare la parit ainsi obtenue avec celle reue

Liaison Srie RS232 - Parit Si les parits sont diffrentes, il y a eu erreur dans la

transmission S'il y a identit, cela ne veut pas dire que la liaison s'est bien passe 100 %:

deux bits peuvent avoir chang d'tat en sens contraire simultanment

Liaison Srie RS232 - Parit Cette parit peut tre paire ou impaire

En parit paire, le bit de parit est positionn pour

que le nombre total de bits 1 (y compris celui de parit) soit pair En parit impaire, le bit de parit est positionn pour que le nombre total de bits 1 (y compris celui de parit) soit impair

Liaison Srie RS232 - Parit Transmission de loctet 10111010Bit de start Bit(s) de stop

Etat haut pas de transmission

Donnes transmises

Bit parit paire

Liaison Srie RS232 - Parit Transmission de loctet 10111010Bit de start Bit(s) de stop

Etat haut pas de transmission

Donnes transmises

Bit parit impaire

Norme V24LIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Norme V24 La norme V24 (CCITT V24) connue surtout sous le

nom RS232 dfinit deux choses:

les niveaux lectriques des signaux utiliss pour la transmission un certain nombre de lignes, autres que les lignes d'mission et de rception de donnes, ayant des fonctions de contrle

Liaison Srie RS232 - Norme V24 Le niveau de tension est tablie de manire simple: +3 = -25 volts A et B sont quelconques et peuvent tre 0 ou 1 selon

que l'on travaille en logique positive ou ngative En gnral, on travaille en logique positive

Liaison Srie RS232 - Norme V24 Cette norme dfinit aussi un certain nombre de

lignes de contrle La prise DB25 25 broches est impose par la norme pour connecter ces lignes Les PC utilisent un brochage diffrent, le DB9

Liaison Srie RS232 - Norme V24DB25Connecteur mle

Connecteur femelle

Liaison Srie RS232 - Norme V24DB9Connecteur mle

Connecteur femelle

Liaison Srie RS232 - Norme V24Broche DB25 1 2 Nom FG TD Dsignation Masse chssis Transmission des donnes Broche DB9 3 Broche DB25 14 15 Nom STD TC Dsignation TD secondaire Horloge dmission Broche DB9 -

34 5 6 7

RDRTS CTS DSR SG

Rception des donnesDemande de transmission Prt mettre Poste de donnes prt Masse lectrique

27 8 6 5

1617 18 19 20

SRDRC

RD secondaireHorloge de rception

-

SRTS DTR

RTS secondaire Terminal de donnes prt

4

89 10 11 12

DCD

Dtection de porteuse

1-

2122 23 24 25

SQRI

Qualit du signalIndicateur de sonnerie

9 -

ETC

SDCD

DCD secondaire

-

Horloge dmission externe

-

13

SCTS

CTS secondaire

-

Liaison Srie RS232 - Norme V24Noms et fonctions des signaux principaux :

FG est la liaison de masse mcanique entre les chssis des deux appareils

C'est aussi la masse lectrique lorsque celle-ci est confondue avec la masse mcanique

SG est la liaison de masse lectrique TD est la ligne d'mission de donnes RD est la ligne de rception de donnes

La ligne TD d'un quipement qui envoie des donnes

correspond forcment la ligne RD d'un quipement qui reoit ces mmes donnes et vice versa

Liaison Srie RS232 - Norme V24 Les autres signaux ont t ajouts afin de permettre

un contrle du droulement de la liaison par l'un ou l'autre des quipements Le but est dviter, par exemple, qu'un quipement envoie des informations un autre qui n'est pas prt les recevoir parce qu'il n'est pas connect ou pas sous tension

Liaison Srie RS232 - Norme V24Noms et fonctions des signaux de contrle :

RTS est une ligne de demande d'mission

elle passe au niveau haut lorsque le terminal veut envoyer des donnes elle passe au niveau haut lorsque l'ordinateur attend des donnes du terminal.

CTS est une ligne d'invitation mettre

DSR indique, lorsqu'elle est au niveau haut, que l'ordinateur est prt DTR indique, lorsqu'elle est au niveau haut, que le terminal est prt DCD est la ligne de dtection de porteuse qui passe au niveau haut en prsence de cette dernire (seulement sur les modems) TC et RC sont des lignes d'horloges, respectivement d'mission et de rception, pour piloter un quipement par l'horloge de l'autre

Leur utilisation avec des liaisons sries asynchrones est exceptionnelle

RI est l'indication de sonnerie (modem seulement)

Contrle de flux matrielLIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Le contrle de flux sert rguler le flux des donnes

Il en existe de deux sortes: Le contrle matriel Le contrle logiciel

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Le contrle matriel est gr, nous lavons vu, par les

signaux RTS (Request To Send)/CTS (Clear To Send) et DTR (Data Terminal Ready)/DSR (Data Set Ready) DTR/DSR sert surtout dans les communications avec modems

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel La liaison srie peut se rsumer ceci:

Equipement 1 RTS CTS

Equipement 2 RTS CTS

TD RDGD

TD RD

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Protocole RTS/CTSRTS 0, lmetteur demande mettre

RTS

CTS

TD

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Protocole RTS/CTSCTS 0, le rcepteur est prt recevoir

RTS

CTS

TD

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Protocole RTS/CTSEmission des donnes

RTS

CTS

TD

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Protocole RTS/CTSL'metteur signale la fin d'mission

RTS

CTS

TD

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Protocole RTS/CTSLe rcepteur acquiesce, en repassant CTS1 ltat 1, une autorisation sera possible + tard

RTS

CTS

TD

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Protocole RTS/CTSL'metteur fait une nouvelle requte d'mission. Elle n'est pas prise en compte tout de suite car le rcepteur est occup

RTS

CTS

TD

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Protocole RTS/CTSLe rcepteur est de nouveau prt et acquiesce

RTS

CTS

TD

Liaison Srie RS232 - Contrle de flux matriel Protocole RTS/CTSLa transmission seffectue et poursuit la mme procdure

RTS

CTS

TD

Protocole XON/XOFFLIAISON SRIE RS232

Liaison Srie RS232 - Protocole XON/XOFF Le contrle de flux nest pas forcment que matriel

Les contraintes budgtaires lies lemploi de

liaisons de contrle ont amen rflchir dautres moyens de contrle La solution est simple:

Faire le contrle de flux via des messages transmis par les lignes TD/RD On conomise ainsi 2 fils par liaison srie

Liaison Srie RS232 - Protocole XON/XOFF Le principe est simple: XON et XOFF sont 2 caractres (code ASCII respectif 17 et 19) Lorsquun quipement envoie XON un metteur, il lui indique quil est prt recevoir des donnes Lorsquun quipement reoit XOFF, il cesse dmettre des donnes Ce protocole fonctionne trs bien ds lors que les

donnes transmises sont des caractres

Liaison Srie RS232 - Protocole XON/XOFF Ce protocole pose cependant plusieurs problmes: une diminution de la performance en transmission (on ajoute des messages) une plus grande lenteur de raction une perte de fiabilit si la transmission du caractre XOFF est dfectueuse, il peut y avoir perte de donnes avant transmission dun second XOFF

Liaison Srie RS232 - Protocole XON/XOFF Ce protocole savre peu adapt pour lenvoi de

donnes autre que du texte Si on transmet des valeurs binaires, on peut vouloir transfrer les valeurs 17 ou 19 Elles peuvent des lors tre mal interprtes par le rcepteur Une technique consiste chapper les caractres XON et XOFF On envoie le caractre DLE (Data Link Escape: 16) en premier suivi du XON ou du XOFF