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2. Plan du rapportRepr?sentation Le port s?rie.Sp?cifications de la norme RS 232;Le port parall?le.Le port USB.Application?:Construction d'un c?ble s?rie (nul modem).Les ?tapes d'installation sous Windows XP.La connexion.. 3. Repr?sentation. 4. D?finition et historique. Le port s?rie
E N D
1. 1 La construction dun cble srie Nul-modem Rapport effectu par
INTISSAR MOKHTARI
ADIL Marouf
ABDERRAHIM Nacer
2. 2
3. 3
Reprsentation
4. 4 Dfinition et historique Le port srie est un trs vieux port utilis dans les tout premiers ordinateurs. Le protocole RS-232, dfinissant le format des donnes changes sur ce port, date de 1962! Diffrentes versions du protocole ont t cres depuis. Principalement, on retrouvera RS-232C, cr en 1969 et RS-232D, en 1986.
Au dbut, le port srie tait utilis pour plusieurs priphriques du PC. De nos jours, il sert essentiellement la communication avec des instruments de laboratoire ou appareils ddis des tches spcifiques comme des lecteurs de code bar, des caisses enregistreuses, etc. Le USB et le FireWire, beaucoup plus rcents, ont remplac progressivement le port srie dans la plupart des applications.
5. 5 Caractristiques principales Le port srie est un port point point. Il relie deux appareils entre eux, branchs chaque extrmit du fil. La communication entre les deux appareils est bidirectionnelle.
Du fait de ses caractristiques matrielles, le port srie peut tre utilis sur de grandes distances. Les spcifications de base tablissent la distance maximale 50 pieds (environ 15 mtres), mais il est possible daugmenter considrablement cette distance avec un fil de bonne qualit.
Initialement, le port srie avait des connecteurs 25 broches, mais un connecteur plus petit, 9 broches, est rapidement apparu dans le standard. Dans les faits, il est possible de communiquer par port srie avec seulement 3 fils!
Les signaux sur le port srie vont de +15V -15V avec des maximum +-25V.
La vitesse maximum du port srie, selon la norme RS-232 est 20kbps (19200bps, plus exactement). Dans les faits, les utilisateurs du port poussent cette vitesse jusqu 115kbps (115200bps).
6. 6 Matriel et Connecteur
7. 7 Matriel et Connecteur (Prsentation globale)
8. 8 Matriel et Connecteur (suite)
9. 9 Brochage du port srie standard 9 broches
10. 10 Signaux Le signal transmis sur les pins RD et TD va de +15V -15V. Sil est entre +3V et +15V, il est interprt comme un 0 logique. Sil est entre -3V et -15V, il est interprt comme un 1 logique. Entre -3V et 3V, un signal est considr invalide.
La frquence du signal est pr-tablie par loprateur du DTE ou du DCE. Elle peut aller de 300bps 115kbps.
Des bits de dparts et de fins servent dlimiter les bits de donnes.
Il peut y avoir un bit de parit servant dtecter les erreurs. Ce bit est dcrit plus loin.
11. 11 Protocole de communication Le principal protocole de communication utilis sur le port srie est le RS-232. Cette spcification dtermine:
Les caractristiques des signaux lectriques transmis (voltages, vitesse, transitions, longueurs de fils, etc.).
Le connecteur utilis.
Les fonctions de chaque partie du port.
Quelques applications typiques.
Dautres protocoles apparents au RS-232 existent:
Les RS-432 et RS-433 sont presque identiques au RS-232, mais les bits sont encods diffremment et la vitesse de communication est plus grande.
Le RS-485 est un descendant multipoint du RS-232 ayant des caractristiques similaires. La principale diffrence est la possibilit de connecter plusieurs appareil sur un bus RS-485.
12. 12 Spcifications de la norme RS-232C
La norme RS-232 utilise une communication de type asynchrone et srielle.Le cot asynchrone est marqu par des transferts qui ne sont pas dfinis intervalle de temps prcis, le transfert de donnes peut commencer a n'importe quel moment et c'est au rcepteur du message de dtecter le commencement et la fin de ce dernier. Cette norme consiste donc a nous montrer comment des donnes sont envoyes bit par bit sur un canal physique.
13. 13 Spcifications de la norme RS-232 (suite) Pour la transmission, les donnes doivent tres "dcoupes" en mots de donnes dont la longueur varie entre 4 et 8 bits. Afin d'assurer un transfert valide, des bits de synchronisation, commencement (START) puis fin (STOP) et de mme de parit (Odd-Even), sont rajouts. Il est important de noter que l'metteur et le rcepteur utilise le mme nombre de bits sinon une confusion au niveau de la comprhension des mots de donnes apparatrait et le transfert chouerait.
Les bits de donnes sont envoys une frquence prdfinie, le taux de baud (que l'on nomme le nombre de bits par secondes) qui se doit d'tre la mme chez les deux correspondants. Lorsque le premier bit est reu, le rcepteur calcule quel moment les autres bits de donnes seront reus et vrifiera l'tat des canaux physiques ces moments. La norme RS-232 dfinit deux tats, On (ou marking) et Off (ou spacing). Lorsque aucune communication n'est ouverte l'tat est toujours On (ou marking).
14. 14 Spcifications de la norme RS-232 (suite) Voici un schma qui illustre un mot de donnes accompagn des bits ncessaires un transfert valide, le tout formant un bloc :
15. 15 Spcifications de la norme RS-232 (suite) Le bit de commencement (START) est peru par le rcepteur comme un changement d'tat de la ligne qui passe de On (marking state) Off (spacing state), qui est toujours l'tat On ou au "repos".
niveau du mot de donnes les bits sont envoys les uns la suites des autres aprs le bit de commencement (grce aux changements d'tats On et Off)
Le bit de fin (STOP) sert marquer la fin d'un bloc de donnes (frame). Ce bit est toujours l'tat Off (spacing state).
Le bit de parit qui est optionnel (non reprsent sur l'image) constitue un mcanisme basique de vrification. (le fait de ne pas se servir du bit de parit permet un gain de vitesse ).
le standard ASCII qui a t retenu par la norme pour l'change d'informations. Notons que les 32 premiers caractres ainsi que le dernier des 128 sont des codes de contrle.
16. 16 Spcifications de la norme RS-232 (suite) Le niveau du signal peut engendrer deux tats. Un bit haut est identifi par un voltage ngatif tandis qu'un bit bas l'est par un voltage positif.
17. 17 Spcifications de la norme RS-232 (suite) La longueur maximale de cble est un des lments le plus abord au niveau de la norme RS-232. Cette dernire propose donc une longueur maximale de 15 mtres ou de capacitance maximale gale 2500 pF. Cette longueur a t propos dans le souci d'une vitesse de communication maximale.
le fait de ralentir la vitesse nous permet d'utiliser des longueurs de cble beaucoup plus grandes. Ci-joint un tableau rsumant les rsultats obtenus :
18. 18 Le port parallle
19. 19 LE Port PARALLEL Le port parallle est surtout connu pour son utilisation par les imprimantes.
Ce port est aussi trs utilis pour les montages "perso".
Les connaissances acqurir afin de pouvoir "piloter" ce port sont abordables pour les programmeurs les moins assidus
20. 20 1.2 Les diffrents types de connecteurs, cbles et leur brochage 1.2.1 Connecteur type A (DB-25) :
21. 21 1.2 Les diffrents types de connecteurs, cbles et leur brochage 1.2.2 Connecteur type B (Centronics-Standard ) :
22. 22 1.2.3 Connecteur type C (Mini-centronics) :
1.2 Les diffrents types de connecteurs, cbles et leur brochage
23. 23 Le port parallle (suite) Les premiers ports parallles bidirectionnels permettaient d'atteindre des dbits de l'ordre de 2.4Mb/s. Toutefois des ports parallles amliors ont t mis au point afin d'obtenir des dbits plus levs:
Le port EPP (Enhanced Parralel Port, port parallle amlior) a permis d'atteindre des dbits de l'ordre de 8 16 Mbps
Le port ECP (Enhanced Capabilities Port, port capacits amliores), mis au point par Hewlett Packard et Microsoft. Il reprend les caractristiques du port EPP en lui ajoutant un support Plug and Play, c'est--dire la possibilit pour l'ordinateur de reconnatre les priphriques branchs
24. 24 1.2 Les diffrents types de connecteurs, cbles et leur brochage 1.2.4 Brochage Standard
25. 25 1.2 Les diffrents types de connecteurs, cbles et leur brochage 1.2.5Les cbles :
il est souvent utilis pou connecter des imprimantes.
La limite prvue est traditionnellement de 3 mtres mais il existe des cbles de 6 voir 10 mtres vrifiant les caractristiques dfinies par le standard IEEE 1284.
Il existe plusieurs configurations de cble.
26. 26 1.3 Les diffrents modes et registres associs 1.3.1 Le Standard Parallele Port (SPP):
L'unique protocole d'envoi de donnes l'poque de l'introduction du port parallle .
A l'origine, ce protocole permettait uniquement l'envoi de donnes vers les imprimantes dune vitesse de 150 Ko/s.
dispose de 3 registres (3 octets) partir de l'adresse de base dfinie dans le BIOS.
27. 27 1.3 Les diffrents modes et registres associs 1.3.1 (SPP)Suite :
:
28. 28 1.3 Les diffrents modes et registres associs 1.3.1 (SPP)Suite :
:
29. 29 1.3 Les diffrents modes et registres associs 1.3.1 (SPP)Suite :
30. 30 1.3 Les diffrents modes et registres associs 1.3.2 Le Mode EPP:
Invent en 1991 par Xircom, Zenith et Intel.
le transfert d'un mot de 8 bits ne consomme qu'un seul cycle d'opration d'entre/sortie.
permet d'obtenir un dbit allant jusqu'a 2Mo/s.
Le port est bidirectionnel et permet la connexion de priphrique gourmant en terme de bande passant.
Permet dajouter 2 registres voir 4 registres par rapport au SPP.
31. 31 1.3 Les diffrents modes et registres associs
32. 32 Comparaison entre port srie et port parallle Le port srie prsente de multiples avantages par rapport au port parallle :
Le port srie transmet un '1' ( etat haut ou marking state ) dans la plage des -3V -25V et un '0' ( etat bas ou space state ) dans la plages des +3V + 25V.On peut ainsi obtenir sur le port srie une oscillation maximale de 50V compare 5V sur le port parallle.
Le problme de longueur du cble entranant une perte ou attnuation du signal n'est plus tellement un problme car la transmission de donnes ne ncessite que trois fils ( configuration Null-Modem ) au lieu de 19 cbles voir 25 ( ce qui est conomiquement plus intressant ).
La communication srie rduit le nombre de broches des microcontrleurs ( MPU ) car on utilise gnralement que deux de ces broches pour la transmission et rception compar un minimum de 8 broches dans le cas du port parallle.
33. 33 USB.
34. 34 USB1.12.0 (Universal Serial Bus) LUSB en rsum :
35. 35
36. 36 LUSB en rsum :
37. 37 Les connecteurs dits de type A, dont la forme est rectangulaire et servant gnralement pour des priphriques peu gourmands en bande passante (clavier, souris, webcam, etc.) ;
Les connecteurs dits de type B, dont la forme est carre et utiliss principalement pour des priphriques haut dbit (disques durs externes, etc.).
Alimentation +5V (VBUS) 100mA maximum
Donnes (D-)
Donnes (D+)
Masse (GND)
38. 38
39. 39 Modes de transfert (12Mbps/480Mbps) :
40. 40 Application
41. 41 Le cble Null-modem
42. 42 Construction du cble null-modem Nous allons maintenant voir les diffrentes versions du cble Null-Modem tout en soulignant les critres de compatibilit chaque fois puis nous verrons les cbles standards.
43. 43 Construction du cble null-modem Les diffrents versions du cble sont:
Le cble Null-modem sans gestion de l'tablissement de communication.
Le cable Null-Modem avec gestion de l'tablissement de communication boucle.
Le cable Null-Modem avec gestion de l'tablissement de communication partielle.
Le cable Null-Modem avec gestion de l'tablissement de communication totale.
44. 44 Le cable Null-Modem sans gestion de l'tablissement de communication. Ce cble est le plus conomique raliser. Cela dit il ne prend en charge que le contrle de flux totalement logiciel XON/XOFF ce qui le destine des applications plus restraintes mais qui reste dans bien des cas trs utiles.
45. 45 Le cable Null-Modem avec gestion de l'tablissement de communication boucle. Ce cble a t pens pour soulager l'incompatibilt logiciel du prcdent. En fait il fait systmatiquement croire au logiciel que le correspondant est, toujours, l et prt recevoir des donnes. Cela dit ce cble ne permet pas d'assurer un contrle de flux rel. Il reste trs conomique.
46. 46 Le cable Null-Modem avec gestion de l'tablissement de communication partielle. Ce cble est compatible avec les deux mthodes de communication DTE/DCE et DTE/DTE.
47. 47 Le cable Null-Modem avec gestion de l'tablissement de communication totale. Ce cble ne prsente plus de compatibilit avec les communications de type DTE/DCE. Par contre il permet un contrle de flux maximal grce au croisement des lignes DTR/DSR et RTS/CTS. Au niveau conomique c'est celui qui revient le plus cher avec 7 fils utiliss.
48. 48 Le matriel utilis Tout d'abord il faut disposer des outils de base, savoir un fer souder, de l'tain pour souder, une pompe, deux ou trois pinces (coupante, dnuder, et plate), deux connecteur db9, et un cble semi-rigide.
49. 49 Paramtres du port srie Lorsquon utilise un port srie, il faut toujours dterminer les paramtres de communications sur le port. Ces paramtres (Settings) sont dcrits ci-dessous:
Baud Rate: Il sagit de la frquence des bits transmis sur le port srie. Les frquences disponibles sont pr-tablies: 300bps, 600bos, 1200bps, 19200bps, 38400bps, etc. Dfaut = 9600bps
Parit: Le bit de parit sert vrifier sil y a eu des erreurs dans le byte transmis. Le nombre de 1 dans le byte transmis est comptabilis et le bit de parit est ajust en fonction de ce dernier. En rception, on compte le nombre de 1, puis on vrifie si le bit de parit est bon. Il y 3 valeurs possibles ce paramtre: paire, impaire et pas de parit. Dfaut: pas de parit.
Nombre de bits de stop: Nombre de bit de stop (1) qui suivent le byte transmis. Dfaut = 1.
Nombre de bits par octet: Nombre de bit transmis par octet. Peut tre 5,6,7 et 8. Dfaut = 8.
50. 50 les tapes de linstallation sous Windows XP
51. 51 Les tapes de linstallation
52. 52 Les tapes de linstallation
53. 53 Les tapes de linstallation
54. 54 Les tapes de linstallation
Linvit
55. 55 Les tapes de linstallation
56. 56 Les tapes de linstallation
57. 57 Les tapes de linstallation
58. 58 Les tapes de linstallation
59. 59 Les tapes de linstallation
60. 60 Les tapes de linstallation Le hte
61. 61 Les tapes de linstallation
62. 62 Les tapes de linstallation
63. 63 Les tapes de linstallation
64. 64 Les tapes de linstallation
65. 65 Les tapes de linstallation
66. 66 Les tapes de linstallation
67. 67 Les tapes de linstallation
68. 68 noter : Les deux ordinateurs doivent procder les mmes configurations des ports COM.
69. 69 Le contrle de flux lorsque le correspondant d'un message reoit trop de donnes avant qu'il ait eu le temps de les lires il se produit une saturation de la mmoire et le message est erron. Alors il faut que le correspondant signal le fait qu'il ne peux plus recevoir de donnes le temps qu'il les traite.
Ce mcanisme d'attente avant de continuer est appel contrle de flux et est dclin sous deux forme :
Contrle de flux matriel
Contrle de flux logiciel.
70. 70 Le contrle de flux par voie logiciel Ce type de contrle est aussi connu sous le nom de contrle de flux Xon/Xoff. Ce mode ne requiert pas l'utilisation de canaux physiques supplmentaires.
71. 71 Le contrle de flux par voie matriel cette technique utilise des canaux physiques en plus (ligne RTS et CTS). Elle est aussi connu sous le nom de contrle de flux RTS/CTS. Ce type de contrle de flux est l'origine conu pour tablir une communication entre un pc et un priphrique tel que le modem. On parle aussi de "handshaking".
72. 72 Les tapes de linstallation ce moment le Hte et linvit sont configurs
On vas tester le cble si il se connecte ou pas.
On peux accder par lordinateur invit.
73. 73 La connexion On clique sur licne du bureau qui reprsente la connexion quon a cr sur linvit.
74. 74 La connexion
75. 75 La connexion
76. 76 La connexion Le cble est correctement connect:
77. 77 La connexion Sur lordinateur invit on a :
78. 78 La connexion Sur lordinateur hte on a :
79. 79 Tester la connexion On utilise la commande Ping @IP
80. 80
