la liaison serie. introduction entre les divers éléments d’un système informatique, il existe...
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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
Quel que soit le mode de liaison, on peut définir plusieurs types de fonctionnement.
Transmission bidirectionnelle, mais alternée. Quand un poste est émetteur l’autre récepteur, et vice-versa.Liaison à l’alternat.
VocabulaireMode de fonctionnement
Poste A
« émetteur »
« récepteur »
Poste B
« récepteur »
« émetteur »
LE MODE SEMI-DUPLEX ( HALF-DUPLEX )
OU
Quel que soit le mode de liaison, on peut définir plusieurs types de fonctionnement.
Transmission bidirectionnelle simultanée. Les informations transitent dans les deux sens en simultané, utilisation de deux paire de fils.
VocabulaireMode de fonctionnement
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.
VocabulaireSupport utilisé
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.
VocabulaireSupport utilisé
Le câble coaxial
Âme en cuivretresse métallique
isolant isolant
C’est un guide d’ondes cylindrique crée dans un matériau transparent, verre ou plastique.
VocabulaireSupport utilisé
La fibre optique
gaine
coeur
Propagation d’un rayon lumineux par variation de l’indice de réfraction vers la périphérie.
VocabulaireSupport utilisé
La fibre optique
Fibre monomode
VocabulaireSupport utilisé
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.
VocabulaireSupport utilisé
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.
Mode de transmissionTransmission asynchrone
Architecture d’envoi d’un caractère
LSB MSB
Donnée 7 à 8 bitsLigne
inactiveLigne
inactive
Mode de transmissionTransmission asynchrone
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.
Mode de transmissionTransmission asynchrone
Architecture d’envoi d’un caractère
Envoi du caractère L
b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 0 1 1 0 0
Mode de transmissionTransmission asynchrone
Architecture d’envoi d’un caractère
Envoi du caractère L
b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 0 1 1 0 0
Mode de transmissionTransmission asynchrone
Architecture d’envoi d’un caractère
Envoi du caractère T
b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 1 0 1 0 0
Mode de transmissionTransmission asynchrone
Architecture d’envoi d’un caractère
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.
Mode de transmissionTransmission asynchrone
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.
Mode de transmissionTransmission asynchrone
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
Mode de transmissionTransmission asynchrone
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
Mode de transmissionTransmission asynchrone
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.
RS 232 CAspect Fonctionnel
Terre ( Earth ground )
RS 232 CAspect Fonctionnel
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
RS 232 CAspect Fonctionnel
En fait et au minimum, on peut n’utiliser que trois fils pour la liaison.
P9
RS 232 CAspect Fonctionnel
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
RS 232 CAspect Fonctionnel
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 )
RS 232 CAspect Fonctionnel
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
RS 232 CAspect Fonctionnel
Handshaking de synchronisation des échanges
Demande d’émission ( Request to Send )Préparation d’émission ( Clear to Send )
RS 232 CAspect Fonctionnel
Handshaking détection de la porteuse par le modem
Détection de porteuse ( Carrier Detect )
RS 232 CAspect Fonctionnel
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
RS 232 CAspect Fonctionnel
Exemple d’interface théorique complet
DTE DTE2 !! 2
3 ?? 3
77
!20 20 !
? 6 6 ?
! 4 4 !
? 8 8 ?
? 5 5 ?
! Sortie? Entrée
P11
RS 232 CAspect Fonctionnel
DTE DTE2 2
3 3
77
20 20
6 6
4 4
8 8
5 5
Exemple d’interface théorique complet
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.
RS 422 et RS 485 Aspect électrique
0
5V
= 5V
Grâce à son mode de fonctionnement en différentiel elle possède une bonne immunité aux parasites industriels.Débit maximum 10 Mbps.
RS 422 et RS 485 Aspect électrique
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
RS 422 et RS 485 Cas d’une liaison multipoint RS 485
Pour polariser le réseau il est préférable d’utiliser le poste maître.L’adaptation d’impédance est réalisée sur les deux postes extrêmes.
RS 422 et RS 485 Cas d’une liaison multipoint RS 485
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.
Fin