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Transmissions séries

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rupali
58 diapositives · 768 Views · Sep 24, 2014

Transmissions séries. Base des transmissions séries René Beuchat LAP/EPFL LSN/EIG/HESSO. Bus d’adresse. Mémoire(s). Entrées Sorties. MicroProcesseur. Bus de contrôle. Bus de données. Architecture d’un système informatique. A 23 ..A 0. Décodeur. Programme Données Pile. D 15 ..D 0.

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Transmissions séries
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Transcription de la présentation

  1. Transmissions séries Base des transmissions séries René Beuchat LAP/EPFL LSN/EIG/HESSO RB - 2002

  2. Bus d’adresse Mémoire(s) Entrées Sorties MicroProcesseur Bus de contrôle Bus de données Architecture d’un système informatique A23..A0 Décodeur Programme Données Pile D15..D0 RB - 2002

  3. Liaisons séries sur un ordinateur • Clavier, souris (PS2, USB) • Modem (RS232, V24) • Ligne téléphonique (analogique, numérique) RB - 2002

  4. Liaisons séries sur un ordinateur • Liaisons multipoint (Ethernet 10 base2) • Partage du même câble par plusieurs utilisateurs RB - 2002

  5. Liaisons séries sur un ordinateur • Liaisons point à point (Ethernet 10/100 Twisted) • Liaison en étoile RB - 2002

  6. 7 couches OSI de l'ISO • Open System Interconnection • International Standard Organization RB - 2002

  7. Codage de bits Exemples de codages RB - 2002

  8. Synchronisations • Problèmes de synchronisations : • Niveau bit • Niveau mot (assemblage de bits) • Niveau message (assemblage de mots) • Vitesse de transmission RB - 2002

  9. Transmission asynchrone • Synchronisation par mot : • start bit • donnée (5..8 bits) • parité (facultatif, paire/impaire) • stop bit (1, 1.5, 2 au minimum) • Vitesse de transmission PAR CHOIX EXTERNE RB - 2002

  10. Transmission asynchrone, RS-232 RB - 2002

  11. Exemple, RS-232 • Transmission code "C", parité paire : • ASCII C  16'43  2' 0100 0011 • LSb (bit 0) en premier • '0'  > +3V • '1'  < -3V RB - 2002

  12. Exemple, RS-232 RB - 2002

  13. Connecteur RS-232, 25 pôles RB - 2002

  14. Connecteur RS-232, 9 pôles RB - 2002

  15. Dialogue RS-232 RB - 2002

  16. RS422- RS485, connexion physique Transmission différentielle, point à point Transmission différentielle, multipoints RB - 2002

  17. Transmission par paquet (1), BISYNC RB - 2002

  18. Transmission par paquet (2), HDLC RB - 2002

  19. Ethernet/IEEE 802.3 • Transmission par paquet • Horloge codée avec données • Codage Manchester RB - 2002

  20. Ethernet/IEEE 802.3 • TCP/IP RB - 2002

  21. Interfaces séries Bus I2C Bus SPI Bus 1-Wire RB - 2002

  22. Transmission synchrone • Transmission de l'horloge et des données, ex : • I2C, transmission par paquet • SPI, transmission par mot (8 bits, QSPI 16 bits) RB - 2002

  23. Interfaces séries • Exemples de composants • Interface asynchrone Modèle interface série 68331 • Interface SCI 68331 • Circuit i-Wire, uLAN Mémoire Dallas/maxim uLAN • Mémoire série DS2224 • Circuit I2C I2C, exemple PCF8574 port // • Port parallèle PCF8574 (vieux composants) RB - 2002

  24. Interfaces séries Bus I2C SMBus (System Management Bus) Philips semiconductor RB - 2002

  25. I2C • Bus intercircuits • Courte distance (~1 m) • Multi-maîtres • Multi-esclaves • Horloge fournie par le maître • Bus collecteur ouvert • Transmission à • 100 kbits/s (normal), 400 kbits/s (fast) RB - 2002

  26. I2C, exemple d'utilisations • Extension de ports I/O par simple bus série: port //, convertisseur A/D, D/A, mémoire série, ctrl tuning, etc… • Ex. d'utilisation : chaîne hi-fi, TV, etc… RB - 2002

  27. I2C, définitions • Maître (master) : • Unité qui émet l'horloge, initie et termine le transfert • Fournit l'adresse de l'esclave sélectionné et le sens de transfert du cycle • Esclave (slave) : • Unité sélectionnée pour le transfert par un maître • Il reçoit l'adresse et le sens du transfert • Quittance, s'il est l'unité sélectionnée • Système multi-maître (multimaster system) : • Système où plusieurs maîtres peuvent prendre le bus sans corrompre les données • Arbitrage (arbitration) • Procédure pour prendre le bus si plusieurs maîtres désirent le faire en même temps RB - 2002

  28. I2C, définitions • Emetteur (emettor): • Unité qui transmet une donnée sur le bus • Ecriture : l'émetteur est le maître • Lecture : l'émetteur est l'esclave • Récepteur (receptor): • Unité qui reçoit une donnée sur le bus • Ecriture : le récepteur est l'esclave • Lecture : le récepteur est le maître • Synchronisation (synchronization) • Méthode pour synchroniser l'horloge entre plusieurs circuits RB - 2002

  29. I2C, interconnexion d'unités • 2 lignes pour tous : • SCL : CLk, horloge • SDA : Data, donnée • Transmission : • multipoint • synchrone • par paquet RB - 2002

  30. I2C, interface sur bus • SCL : CLk, horloge, • toujours activée par maître • peut être maintenue à '0' par esclave • SDA : Data, donnée • Lignes bidirectionnelles, collecteur ouvert RB - 2002

  31. I2C, transmission d'un paquet START/STOP • Repos lignes 'H' • Start : SDA 'H'  '0', puis SCL 'H'  '0' • Stop : SCL '0'  'H', puis SDA '0'  'H' • Données changement avec SCL à '0' RB - 2002

  32. I2C lecture • 1er octet : • adresse destinataire 7 bits • sens du transfert 1 bits • Acknowledge (quittance) maître maître Émetteur esclave Récepteur maître esclave RB - 2002

  33. I2C écriture • 1er octet : • adresse destinataire 7 bits • sens du transfert 1 bits • Acknowledge (quittance) maître maître Émetteur maître Récepteur esclave esclave RB - 2002

  34. I2C autres accès RB - 2002

  35. I2C arbitrage multi-maîtres • Collecteur ouvert & relecture données transmise : • SCL activé par tous les maîtres  '0' • Mise de l'adresse destination SDA (msb  lsb) • Dès que tous relâchent la ligne  'H' • Tant qu'une adresse destination a un bit à '0', maître correspondant continue la transmission RB - 2002

  36. I2C Ralentissement de l'horloge En maintenant l'horloge à '0', un esclave peut ralentir la transmission RB - 2002

  37. I2C, exemple PCF8574 port // • Port parallèle 8 bits P7..P0 • 8 adresses sélectionnables par 3 entrées A2..A0 • 4 bits d'adresse fixes '0100' Ancien circuit ! Nouveau : PCF 9553..9558 RB - 2002

  38. I2C, exemple PCF8574 port // • Ecriture I2C • Lecture I2C RB - 2002

  39. I2C, exemple PCF8574 port // • Timing de transmission RB - 2002

  40. I2C, exemple PCF8574 port // • Un bit du 8574 RB - 2002

  41. Interfaces séries Bus SPI Synchronous Peripheral Interface Motorola RB - 2002

  42. SPI, Synchronous Peripheral Interface (Motorola) • Bus synchrone • Horloge séparée • Transmission en full-duplex (in, out) • Multi-maître possible • Sélection de l'esclave par lignes séparées • Environ 1- 4 Mbit/s RB - 2002

  43. SPI, Synchronous Peripheral Interface (Motorola) MOSIMaster Out, Slave In, Sortie sur le maître, entrée sur l'esclave MISOMaster In, Slave Out, Entrée sur le maître, sortie sur l'esclave SCKSerial ClocK Horloge de transmission série, fourni par le maître SSSlave Select, 1 par esclave Sélection de l'esclave Environ 1Mbit/s RB - 2002

  44. SPI, Synchronous Peripheral Interface (Motorola) • Exemple : • 1 maître • 4 esclaves RB - 2002

  45. SPI, Synchronous Peripheral Interface (Motorola) RB - 2002

  46. SPI, Synchronous Peripheral Interface (Motorola) Exemple d'implémentation sur uC 68HC11 RB - 2002

  47. Interfaces séries Bus 1-Wire, uLAN Dallas-Maxim RB - 2002

  48. 1-Wire, Dallas/Maxim • Liaison série un fil en modulation largeur d'impulsion • Collecteur ouvert • Start bit pour chaque bit, fournit par maître • ~15 kbit/s • 50-600m RB - 2002

  49. 1-Wire, Dallas/Maxim • Exemple de circuit, EconoRAM (ancien circuit) RB - 2002

  50. 1-Wire, Dallas • Liaison série un fil en modulation largeur d'impulsion • Collecteur ouvert • Start bit pour chaque bit, fournit par maître Ecriture RB - 2002