Systèmes embarqués programmables

5. Liaison série asynchrone
T°60
Liaison série asynchrone
Principe de la liaison série asynchrone :
Transmission de données d’un élément A (PC, Raspberry Pi,
µC, etc.) vers un élément B
Données à transmettre existe sous forme parallèle et sont
transmises sous forme série (LSB en premier).
Données reçues sous forme série (LSB en premier) et sont
reconditionné sous format parallèle.
Liaison asynchrone car aucune horloge transmisse entre
émetteur et récepteur.
T°61
Liaison série asynchrone
Registre
Registre
Emetteur
Tx
Rx
Récepteur
Horloge
récepteur
Horloge
émetteur
L’émetteur et le récepteur ont chacun leur horloge de
fréquence identique.
La synchronisation est gérée par l’ajout
supplémentaires dans l’envoi de la donnée :
Un bit de start
Un ou deux bit de stop
de
bits
T°62
Liaison série asynchrone
Format de données :
Transmission de l’octet (01011001)2 → (59)16 → ‘;’
T°63
Liaison série asynchrone
La vitesse de transmission des données se mesure en
Bauds :
1 Baud = 1bit/seconde
Exemple : 300 Bauds = 30 octets envoyés /seconde si
transmission de données 8 bits + 1 bit START+ 1 bit STOP
75, 110, 300, 600,
1200
2400,
4800, 9600
14400
19200
28800, 31200, 33600, 38400, 56000, 57600, 115200,
128000, 256000 bits/s.
T°64
Liaison série asynchrone
Le contrôle de la transmission des données peut-être
réalisé en ajoutant un bit supplémentaire dît bit de
‘Parité’.
Principe est de compter le nombre de bits de ‘1’ logique de
l’octet de la donnée et selon que leur nombre est pair ou
impair, on met à ‘1’ ou à ‘0’ le bit de ‘parité’.
T°65
Liaison série asynchrone
Parité impaire : le bit de ‘parité’ est positionné pour que le
nombre total de bits à ‘1’ (y compris celui du bit de parité)
soit impair.
Parité paire : le bit de ‘parité’ est positionné pour que le
nombre total de bits à ‘1’ (y compris celui du bit de parité)
soit pair.
Parité paire
Parité impaire
Start
1
1
0
0
1
0
0
0
Parité Stop Stop
n°1 n°2
T°66
Liaison série asynchrone
Les différentes normes :
Attention entre « liaison série » et « normes »
La liaison série asynchrone définit un protocole de
transfert de données au moyen d’un fil de signal et
d’un fil de masse.
Les normes précisent les niveaux électriques des
signaux et y ajoutent un certains nombre de signaux de
contrôle :
RS232 : liaison asymétrique
RS422, RS485 : liaisons symétriques différentielles
T°67
Liaison série asynchrone
Norme RS232 (liaison asymétrique) :
Niveau ‘1’ ↔ tension –V ↔ entre -3V et -15V (Typ. -12V)
Niveau ‘0’ ↔ tension +V ↔ entre +3V et +15V (Typ. +12V)
T°68
Liaison série asynchrone
Norme RS232 (liaison asymétrique) :
Adaptation de niveau entre PC (+/-12V) et µC (0V/5V)
T°69
Liaison série asynchrone
Norme RS232 (liaison asymétrique) :
le débit nominal maximum et la longueur maximum du
câble dépendent du débit :
T°70
Liaison série asynchrone
Norme RS232 (liaison asymétrique) :
Transmission bidirectionnelle : croiser Tx et Rx
Connecteur DB25 ou DB9
T°71
Liaison série asynchrone
Norme RS232 (liaison asymétrique) :
Les lignes de contrôles sont optionnelles et permettent de
commander la communication.
Signaux de contrôle de flux de transmission :
Utiles pour savoir si le destinataire est prêt à recevoir
RTS (Request To Send) : demande à émettre
CTS (Clear to Send) : Prêt à recevoir
Signaux de présence :
DTR (Data Terminal Ready) : Equipement 1 prêt
DSR (Data Set Ready) : Equipement 2 prêt
DCD (Data Carrier Detect) : Présence de la porteuse de transmission
T°72
Liaison série asynchrone
Norme RS232 (liaison asymétrique) :
Les lignes de contrôles sont optionnelles et permettent de
commander la communication.
T°73
Liaison série asynchrone
Norme RS232 (liaison asymétrique) :
1- Le terminal/ordinateur indique qu'il est prêt (DTR).
2- Le périphérique indique que les données sont prêtes (DSR).
3- Le terminal/ordinateur demande l'autorisation d'émettre (RTS).
4- Le périphérique indique qu'il est prêt (CTS).
5- Le terminal/ordinateur envoie les données (TxD).
6- Le terminal/ordinateur retire sa demande d'émission (RTS).
7- Le périphérique repasse en attente (CTS).
T°74
Liaison série asynchrone
Norme RS422 et RS485 (liaisons différentielles) :
Comporte 2 conducteurs actifs par sens de transfert.
L'émetteur possède un amplificateur différentiel qui transmet
les états logiques à la double ligne de transmission :
2 tensions V+ et V- ou V- et V+ selon le niveau logique.
Le récepteur est un amplificateur opérationnel :
Récupère la différence de tension entre les 2 fils de ligne.
T°75
Liaison série asynchrone
Norme RS422 et RS485 (liaisons différentielles) :
peu sensible aux parasites induits → affectent les 2 fils de la
ligne et sont annulés par l'entrée différentielle du récepteur
Sans parasites
Avec parasites
T°76
Liaison série asynchrone
Norme RS422 et RS485 (liaisons différentielles) :
Débits maxi. de 10 MBauds et des longueurs de 1200 m.
T°77
Liaison série asynchrone
Norme RS422 :
Liaison unidirectionnelle multipoint,
Domaines d'applications :
transmission de données entre un ordinateur central et des
périphériques passifs (imprimantes, écrans, afficheurs...).
Unité
centrale
Périphérique 1
Périphérique 2
Périphérique 3
T°78
Liaison série asynchrone
Norme RS422 :
Liaison unidirectionnelle multipoint,
Les systèmes à RS422 peuvent avoir 1 émetteur et jusqu’à
10 récepteurs connectés dessus.
T°79
Liaison série asynchrone
Norme RS485 (norme EIA485A) :
Liaison bidirectionnelle multipoint,
Domaines d'applications :
transmission de données entre un ou plusieurs ordinateurs, µC… et
des périphériques actifs (capteurs/actionneurs « intelligents »...).
Unité
centrale 1
Unité
centrale 2
Périphérique 1
Périphérique 2
Périphérique 3
T°80
Liaison série asynchrone
Norme RS485 (norme EIA485A) :
Liaison bidirectionnelle multipoint,
Les systèmes à RS422 peuvent avoir jusqu’à 32 émetteurs
et jusqu’à 32 récepteurs connectés ensemble.
T°81
Liaison série asynchrone
Norme RS485 (norme EIA485A) :
Utilisation de paires torsadées pour relier les dispositifs
T°82
Liaison série asynchrone
entre PC et Raspberry Pi
Avec DB9 (RS232) → utilisation du MAX232
T°83
Liaison série asynchrone
entre PC et Raspberry Pi
Avec USB→ utilisation du FT232RQ (Future Technology
Devices International Ltd.)
T°84
Liaison série asynchrone
entre PC et Raspberry Pi
Avec USB→ utilisation du FT232RQ
FT232 vu depuis le PC
(windows) comme un PORT
de communication série
« vituel »
Le driver du FT232 peut
être utilisé (via une
bibliothèque .DLL) par un
programme pour que le port
USB soit utilisé comme port
série asynchrone.
T°85
Liaison série asynchrone
entre PC et Raspberry Pi
Avec USB→ utilisation du FT232RQ
Câble commercialisé par ADAFRUIT
T°86
Liaison série asynchrone
entre PC et Raspberry Pi
Avec USB→ utilisation du FT232RQ
Câble commercialisé par ADAFRUIT
Caractéristiques électriques 1/2
T°87
Liaison série asynchrone
entre PC et Raspberry Pi
Avec USB→ utilisation du FT232RQ
Câble commercialisé par ADAFRUIT
Caractéristiques électriques 2/2
T°88
Travaux Pratiques n°3 o Liaison série entre PC et RasPi (avec Linux)
o Liaison série entre PC et RasPi (en C + « wiringPi »)
T°89

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