Transmission série RS232

Les liaisons séries permettent la communication entre deux systèmes numériques en limitant le nombre de fils de transmission. 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). Elles nécessitent un minimum de 3 fils comportant les trames de données en émission (Tx) et en réception (Rx). Le bus USB (Universal Serial Bus) est, comme son nom l’indique, basé sur une architecture de type série. La norme USB 2.0 permet d’obtenir des débits pouvant atteindre 480 Mbit/s. Une liaison plus ancienne est la norme RS232 est encore utilisée dans beaucoup de domaines de l’informatique.

Niveaux logiques

État logique Niveaux logique TTL Niveaux logique RS232 (codage NRZ – norme V28)
0 0 V +3V à +25V (usuellement +12 V)
1 5 V -3V à -25V (usuellement -12 V)

Protocole de transmission de la norme RS232

Afin que les éléments communicants puissent se comprendre, il est nécessaire d’établir un protocole de transmission. Ce protocole devra être le même pour les deux éléments afin que la transmission fonctionne correctement. 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 : chaque mot est encapsulé (= précédé et suivi de bits supplémentaires) pour former une trame :
Bit de Start Mot (données) (Bit de parité) Bit(s) de Stop
1 bit 7 ou 8 bits 0 ou 1 bit 1 ou 1.5 ou 2 bits
Paramètres du protocole (à régler) :
  • Longueur des mots : 7 bits (ex : caractère ascii) ou 8 bits
  • La vitesse de transmission : exprimée en bits par seconde (bps ou bauds) et réglable : 110 bps … 9600 bps … 18,2 kbps … 56 kbps … 115200 bps.
  • Parité : le mot transmis peut-être suivi ou non d’un bit de parité qui sert à détecter les éventuelles erreurs de transmission. Il existe deux types de parité.
    • parité paire : le bit ajouté à la donnée est positionné de telle façon que le nombre des états 1 soit pair sur l’ensemble {données + bit de parité}. ex : soit la donnée 11001011 contenant 5 états 1, le bit de parité paire est positionné à 1, ramenant ainsi le nombre de 1 à 6 (pair).
    • parité impaire : le bit ajouté à la donnée est positionné de telle façon que le nombre des états 1 soit impair sur l’ensemble {données + bit de parité}. ex : soit la donnée 11001011 contenant 5 états 1, le bit de parité impaire est positionné à 0, laissant ainsi un nombre de 1 impair.
  • Bit de stop : après la transmission, la ligne est positionnée au repos pendant 1, 2 ou 1,5 périodes d’horloge selon le nombre de bits de stop.
 

Format des trames

Au repos, la ligne est à l’état logique 1. Le bit de Start apparaît en premier dans la trame, puis les données (ATTENTION, c’est le bit de poids faible qui arrive en premier – « lsb first »), puis le bit de parité éventuel et enfin le(s) bit(s) de Stop.

Point de vue logique

Point de vue électrique (RS232)

Exercice d’entrainement

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