Méthode de communication en série
2.1 Modes full-duplex et half-duplex
Si un système de communication de données utilise des chemins différents pour les deux sens de transmission des données, ce système peut fonctionner en mode full-duplex ; un système fonctionnant en mode full-duplex peut ainsi envoyer et recevoir simultanément. Le mode semi-duplex est l'opposé du mode full-duplex. En mode semi-duplex, l'entrée et la sortie utilisent le même canal. La communication série entre ordinateurs utilise le mode full-duplex.
2.2 Communication synchrone et communication asynchrone
La communication série peut être divisée en deux types : l'un est appelé « communication synchrone » et l'autre « communication asynchrone ». Dans le cas de la communication synchrone, plusieurs caractères sont regroupés en une trame d'information, ce qui permet de les transmettre les uns après les autres. Cependant, dans chaque bloc (généralement appelé « trame d'information »), un caractère de synchronisation doit être ajouté au début des données. Lorsqu’il n’y a pas d’informations à transmettre, un caractère vide doit être inséré, car la transmission synchrone ne tolère pas de lacunes. Dans le cas de la communication asynchrone, la distance de transmission entre deux caractères est arbitraire ; il est donc nécessaire d’utiliser des indicateurs de séparation avant et après chaque caractère.
En comparaison, la communication synchrone exige que les deux parties communiquent à la même vitesse et se coordonnent avec précision. Elle garantit une synchronisation précise entre l’émetteur et le récepteur grâce au partage d’une horloge unique ou d’une source d’impulsions de synchronisation. Elle se caractérise par la transmission d’une séquence de caractères, chaque caractère comportant le même nombre de bits de données, sans bits de départ ni bits d’arrêt, et se distingue par une grande efficacité. La communication synchrone s'effectue par blocs de données de plusieurs octets, et une séquence d'identification est ajoutée avant le bloc de données pour former une trame. Les méthodes de synchronisation se divisent en deux types : la synchronisation par octet et la synchronisation par bit, cette dernière étant généralement utilisée.
La communication asynchrone ne nécessite pas de synchronisation entre les deux parties ; l’émetteur et le récepteur peuvent utiliser leurs propres sources d’horloge. Les deux parties ne suivent pas de protocole de communication asynchrone ; elles utilisent des caractères comme unités de transmission de données, et l’intervalle de temps auquel l’émetteur transmet les caractères est aléatoire. Chaque transmission de caractère commence par un bit de départ et se termine par un bit d’arrêt. Le nombre de bits de données, la méthode de contrôle de parité et le nombre de caractères d'arrêt spécifiés par les deux parties communicantes doivent être identiques. L'efficacité de la transmission est inférieure à celle de la communication synchrone, mais son coût est également moindre. La communication asynchrone s'effectue par unités de caractères et présente une longueur de 5 à 8 bits.
Qu'est-ce qu'un port série ?
Avant chaque octet de données, le port série envoie un bit de départ, qui est un bit unique de valeur 0. Après chaque octet de données, il envoie un bit d'arrêt pour indiquer que l'octet est complet. Il peut également envoyer des bits de parité.
Les ports série, également appelés ports de communication (COM), sont bidirectionnels. La communication bidirectionnelle permet à chaque périphérique de recevoir et d'envoyer des données. Les périphériques série (tels que les serveurs série) utilisent des broches différentes pour recevoir et transmettre des données : l'utilisation des mêmes broches limite la communication au mode semi-duplex, ce qui signifie que les informations ne peuvent circuler que dans un seul sens à la fois. L'utilisation de broches différentes permet une communication en mode full-duplex, où les informations peuvent circuler dans les deux sens simultanément.
Pour fonctionner correctement, les ports série s'appuient sur une puce de contrôle spécifique appelée « récepteur/émetteur asynchrone universel » (UART). La puce UART récupère la sortie parallèle du bus système de l'ordinateur et la convertit en format série pour la transmission via le port série. Pour fonctionner plus rapidement, la plupart des puces UART intègrent des tampons d'une capacité de 16 à 64 Ko. Ce tampon permet à la puce de mettre en mémoire tampon les données entrantes provenant du bus système tout en traitant les données à transmettre vers le port série. La plupart des ports série standard ont un débit de transfert maximal de 115 kbps (kilobits par seconde), tandis que les ports série haut débit, tels que le port série amélioré (ESP) et le port série super amélioré (Super ESP), peuvent atteindre un débit de transfert de données de 460 kbps.
Description de l'interface série à 9 broches :
● Détection de la présence d'une ligne : vérifie si le modem est connecté à une ligne téléphonique en état de marche.
● Réception des données : l'ordinateur reçoit les informations envoyées par le modem.
● Transmission de données : l'ordinateur envoie des informations au modem.
● Terminal prêt : l'ordinateur indique au modem qu'il est prêt à communiquer.
● Masse du signal : masse de la broche.
● Ensemble de données prêt : le modem indique à l'ordinateur qu'il est prêt à communiquer.
● Demande d'envoi : l'ordinateur demande au modem s'il peut envoyer le message.
● Prêt à envoyer : le modem indique à l'ordinateur qu'il peut envoyer des informations.
● Indicateur de sonnerie : une fois l'appel établi, l'ordinateur détecte un signal (envoyé par le modem) indiquant qu'une sonnerie a été détectée.
Le principe de la communication série repose-t-il sur le contrôle de flux ?
Le concept de contrôle de flux constitue un aspect important des communications série. Il s'agit de la capacité d'un appareil à demander à un autre appareil d'interrompre temporairement l'envoi de données. Le contrôle de flux est activé à l'aide des signaux « Command Request to Send » (RTS), « Clear to Send » (CTS), « Data Terminal Ready » (DTR) et « Data Set Ready » (DSR).
Prenons un exemple pour illustrer le fonctionnement du contrôle de flux : vous disposez d’un modem communiquant à 56 Kbps. La connexion série entre votre ordinateur et le modem transfère les données à 115 Kbps, soit deux fois plus vite qu’auparavant. Cela signifie que le modem reçoit de l’ordinateur plus de données qu’il ne peut en transmettre via la ligne téléphonique. Même si le modem dispose d’une mémoire tampon de 128 K pour stocker les données, il va rapidement manquer d’espace et ne plus fonctionner correctement avec tous les flux de données.
Grâce au contrôle de flux, le modem peut interrompre le flux de données provenant de l'ordinateur avant que celui-ci ne vienne saturer la mémoire tampon du modem. L'ordinateur continue d'envoyer un signal sur la broche “ demande d'émission ” et de vérifier la présence d'un signal sur la broche “ autorisation d'émission ”. En l’absence de réponse « Autorisation d’émission », l’ordinateur cesse d’envoyer des données et attend une réponse « Autorisation d’émission » avant de reprendre l’envoi. Cela permet au modem d’assurer un flux de données fluide.
Introduction à la fabrication des produits de communication série RS232
Au cours de la phase de développement du produit, la demande en cristaux est estimée à partir d’études et d’analyses de marché. Une fois la demande déterminée, l’analyse d’investissement relative à la ligne de production peut commencer. Pour certains produits à cycle court, la chaîne de production doit être concise et efficace, de la conception à la construction, ce qui implique des délais relativement serrés ; tandis que pour certains produits à cycle long et à fort volume de production, la chaîne de production nécessite souvent un degré d’automatisation plus élevé afin de réduire les coûts liés au personnel, etc. ; par conséquent, la conception de la chaîne de production repose sur le produit et tient compte de la demande du marché ainsi que des fonds d’investissement disponibles pour déterminer l’investissement en capital nécessaire, définir le mode de fonctionnement de la chaîne (manuel, semi-automatique ou entièrement automatique) et établir les exigences de conception de base de celle-ci.
L'agencement général d'une chaîne de production se divise globalement en trois parties : la partie « corps de la chaîne », la partie « matières premières » et la partie « produits finis ». Si le taux de conformité des produits est faible, certaines usines mettent également en place une zone de retouche ; nous nous intéresserons ici principalement à la partie « corps » de la chaîne de production : prenons l’exemple des petits appareils électriques. La partie « corps » de la chaîne de production peut généralement être divisée en trois étapes : l’assemblage, le contrôle et l’emballage. L’assemblage comprend les gabarits auxiliaires, les lots à pièce unique, les pinces et les lots électriques.
Chaque poste de travail dispose de consignes de travail correspondantes. Les opérateurs doivent respecter scrupuleusement ces consignes afin d’éviter toute erreur. La plupart des produits électriques nécessitent un ou plusieurs tests. Ce n’est qu’après avoir passé ces tests avec succès qu’ils peuvent être emballés et expédiés. Par conséquent, la configuration et la conception des équipements de test constituent l’élément technologique central de la conception d’une chaîne de production et représentent également un poste d’investissement clé de celle-ci. Enfin, les chaînes de production de base comportent des postes d’emballage. La mise en place d’un poste d’emballage peut être très simple, mais elle peut s’avérer plus complexe selon le produit. Les postes simples se limitent généralement à un emballage manuel, tandis que les postes d’emballage complexes peuvent nécessiter l’attribution d’un numéro de série à chaque produit, ainsi qu’une étiquette d’emballage correspondante, etc. Afin que tous les numéros correspondent, le processus doit être automatisé pour éviter les erreurs manuelles. Il est également possible d’utiliser un lecteur de codes-barres pour scanner le code-barres d’un produit donné et obtenir l’étiquette correspondante après la lecture. Le processus opérationnel est relativement complexe.
Mots clés : serveur de port série
