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Transcription

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INTERFACE SERIE RS232.
Une liaison série est une ligne où les bits d’information (1 ou 0) arrivent
successivement, soit à intervalles réguliers (transmission synchrone), soit à des
intervalles aléatoires, en groupe (transmission asynchrone). La liaison RS232 est une
liaison série asynchrone.
Principe:
Machine 1
Tx
Rx
M
Machine 2
Tx
Rx
M
L’octet à transmettre est envoyé bit par bit (poids faible en premier) par l’émetteur
sur la ligne Tx, vers le récepteur (ligne Rx) qui le reconstitue.
La vitesse de transmission de l’émetteur doit être identique à la vitesse d’acquisition
du récepteur. Ces vitesses sont exprimées en BAUDS (1 baud = 1 bit / seconde). Il existe
différentes vitesses normalisées: 9600, 4800, 2400, 1200... bauds.
La communication peut se faire dans les deux sens (duplex), soit émission d’abord,
puis réception ensuite (half-duplex), soit émission et réception simultanées (full-duplex).
La transmission étant du type asynchrone (pas d’horloge commune entre l’émetteur
et le récepteur), des bits supplémentaires sont indispensables au fonctionnement: bit de
début de mot (start), bit(s) de fin de mot (stop).
D’autre part, l’utilisation éventuelle d’un bit de parité, permet la détection d’erreurs
dans la transmission.
Exemple:
Transmission du code $82 avec 1 bit de stop, sans bit de parité.
$82 ⇒ % 1000 0010
0
START
2
1
2
2
2
3
2
4
2
5
2
6
2
7
2
STOP
page 1/4
Parité:
La parité est une technique qui permet de vérifier que le contenu d’un mot n’a pas été
changé accidentellement lors de sa transmission. L’émetteur compte le nombre de « 1 »
dans le mot et met le bit de parité à « 1 » si le nombre trouvé est impair, ce qui rend le
total pair : c’est la parité paire. On peut aussi utiliser la parité impaire.
Exemple: transmission de $82, puis $F1, avec parité paire et 2 bits de « stop ».
P
A
S
S
R
T
T
I
A
A
0 1 2 3 4 5 6 7 T S S
0 1 2 3 4 5 6 7 P S S
R
R
2 2 2 2 2 2 2 2 E T T
2 2 2 2 2 2 2 2 A T T
T
T
O O
R O O
P P
I P P
T
E
Intérêt de la communication série:
- nombre de fils réduits: la communication la plus simple peut être faite sur 3 fils (Tx,
Rx et masse),
- communication sur de grandes distances à travers le réseau téléphonique, par
utilisation d’un MODEM (MODulateur-DEModulateur): Minitel, réseau INTERNET.
Principe d’une transmission par modem:
Exemple: transmission du caractère « A » ($41):
0
START
2
1
2
2
2
3
2
4
2
5
2
6
2
7
2
STOP
Modulation par glissement de fréquence (F.S.K. frequency shift keying).
Remarque: la gestion d’une communication série peut être complétée par l’utilisation
d’autres signaux tels que:
- RTS (request to send): sortie de demande d’émission
- CTS (clear to send): entrée d’inhibition de l’émetteur
- DCD (data carrier detect): perte de la porteuse de données (modem).
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Port série d’un micro-ordinateur:
La liaison est souvent du type V24:
* -15v < 1 logique < -5v
* +15v > 0 logique > +5v
0
START
2
1
2
2
2
3
2
4
2
5
2
6
2
7
2
STOP
+15v
+5v
0v
-5v
-15v
Brochage du connecteur RS232:
Sur IBM-PC:
TXD
RXD
RQS ou RTS
CTS
DSR
SG
DTR
CD
RI
Sur Macintosh:
1
6
2
7
3
8
4
9
5
connecteur DB 25 connecteur DB 9
2
3
3
2
4
7
5
8
6
6
7
5
20
4
8
1
22
9
Transmitted Data
Received Data
Request To Send
Clear To Send
Data Set Ready
Masse du signal
Data Terminal Ready
Carrier Detect
Masse
Sortie contrôle de flux
5 volts
Entrée contrôle de flux ou horloge externe
Masse
Réception de données +
Transmission de données +
Réception de données Transmission de données -
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Codes caractères standard (0 - 127):
0
1
2
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9
A
B
C
D
E
F
0
000
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002
003
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007
008
009
010
011
012
013
014
015
(nul)
(soh)
(stx)
(etx)
(eot)
(enq)
(ack)
(bel)
(bs)
(tab)
(lf)
(vt)
(ff)
(cr)
(so)
(si)
1
016
017
018
019
020
021
022
023
024
025
026
027
028
029
030
031
(dle)
(dc1)
(dc2)
(dc3)
(dc4)
(nak)
(syn)
(etb)
(can)
(em)
(eof)
(esc)
(fs)
(gs)
(rs)
(us)
2
032
033
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035
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039
040
041
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sp
!
"
#
$
%
&
'
(
)
*
+
,
.
/
3
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0
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9
:
;
<
=
>
?
4
064
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079
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
C
192
193
194
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@
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
5
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P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
[
\
]
^
_
6
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D
208
209
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•
•
•
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•
•
•
•
•
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E
224
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`
a
b
c
d
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f
g
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i
j
k
l
m
n
o
7
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p
q
r
s
t
u
v
w
x
y
z
{
|
}
~
α
β
Γ
π
Σ
σ
µ
τ
Φ
θ
Ω
δ
∞
∅
∈
∩
F
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
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253
254
255
≡
±
≥
≤
⌠
⌡
÷
≈
°
•
.
√
•
²
•
Codes des caractères étendus (128 - 255):
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
8
128
129
130
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139
140
141
142
143
Ç
ü
é
â
ä
à
å
ç
ê
ë
è
ï
î
ì
Ä
Å
9
144
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159
É
æ
Æ
ô
ö
ò
û
ù
ÿ
Ö
Ü
¢
£
¥
Pt
ƒ
A
160
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á
í
ó
ú
ñ
Ñ
ª
º
¿
•
¬
½
¼
¡
«
»
B
176
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178
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BTS ELECTROTECHNIQUE Lycée Antonin Artaud
ESSAIS DE SYSTEMES
BUT DE L'ETUDE:
Fiche n°6
liaison série RS-232C
SUPPORT DE L'ETUDE: enceinte climatique ou traitement de surface I.B.S.
ON DONNE :
• 2 micro-ordinateurs équipés du logiciel RS-232C,
• une carte « adaptateur » avec leds de signalisation des différents signaux,
interrupteurs pour configuration matérielle de la liaison, fiches pour mesures,
• la liste des codes ASCII,
• un oscilloscope à mémoire + sonde différentielle
ON DEMANDE :
Préparation:
1/ Convertir les caractères « Z », « W », et « a » en codes hexadécimal, décimal et
binaire.
2/ Pour le format de transmission (RS-232C) : 8 bits, sans parité, 1 stop, tracer le
chronogramme des niveaux logiques correspondant au caractère « a ».
3/ Même chose avec le format de transmission: 7 bits, parité paire, 1 stop.
4/ Tracer le chronogramme des niveaux électriques (norme V24) correspondant à la
question n°3, en précisant les valeurs extrêmes des tensions.
5/ Pour faire communiquer deux ordinateurs IBM-PC par l’intermédiaire de leur port
série (connecteur DB25 mâle), on utilise un câble multi-conducteurs équipé d’un
connecteur DB25 femelle à chaque extrémité. Donner le détail (n° des broches) des
liaisons à effectuer (on ne considère que les signaux « transmission » et « réception »).
Expérimentation:
6/ Pour une liaison avec utilisation exclusive des signaux TXD et RXD, quelle est la
position des différents interrupteurs (S1) ? Vérifier la conformité des 2 câbles.
7/ A l’aide du logiciel « RS-232C », vérifier les codes hexadécimaux et décimaux de
« Z », « W » et « a ».
8/ Vérifier les chronogrammes trouvés aux questions n°2 et n°3.
9/ En utilisant un oscilloscope à mémoire et une sonde différentielle, relever le signal sur
la borne de transmission, pour les caractères « Z », « W » et « a » (7 bits + parité paire +
1 stop). Vérifier l’amplitude de ce signal.
10/ Relever le signal, pour le caractère transmis « a » et pour les vitesses de transmission
4800 bauds et 2400 bauds. Vérifier pour chaque cas, la durée d’un bit de ce signal.
11/ Expérimenter le « handshaking » matériel (protocole RTS-CTS). Mesurer les
niveaux électriques de l’entrée CTS, lorsque la transmission est autorisée, puis inhibée.
12/ Expérimenter le « handshaking » logiciel (protocole Xon-Xoff).
13/ Montrer que la transmission peut se faire en Full Duplex.
Conditions de réalisation: autonomie complète ; Durée: 4 heures
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Eléments de correction de l’essai n°6 (liaison série RS-232C).
1/ « Z » ⇒ $5A
%01011010
5x16 + 10 = 90
« W » ⇒ $57
%01010111
5x16 + 7 = 87
« a » ⇒ $61
%01100001
6x16 + 1 = 97
2/
3/
nombre de 1 logiques : 3 ⇒ P = 1 (parité paire)
4/
+5v à +15v
0v
-5v à -15v
5/
TXD (2)
TXD (2)
RXD (3)
RXD (3)
masse (7)
masse (7)
6/ S1-3 et S1-4 sur « on », les autres sur « off ».
10/ 2400 bauds ⇒ 2400 bits/seconde ⇒ durée d’un bit: 0,4ms (0,2ms pour 4800 bauds).
11/ Pour le protocole RTS-CTS, S1-5 et S1-6 sont sur « on ».
13/ La transmission peut se faire en Full-Duplex (émission et réception simultanées).
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