Protocoles de communication. Principaux types de transfert de données série

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Sommaire :

  1. Quels sont les types de communication série ?
  2. Protocoles de communication asynchrones
  3. Protocoles série synchrones


Quels sont les types
de communication série ?


La communication série est généralement réalisée à l'aide de l'un des deux principaux protocoles série. Ces protocoles supportent les transferts de données synchrone et asynchrone. Lisez ce qui suit pour en apprendre davantage sur ces deux protocoles de communication distincts utilisés avec les applications et périphériques série.

Transfert de données asynchrone


En utilisant un protocole série asynchrone, l'émetteur doit fournir un signal de synchronisation avant de pouvoir transférer des données, et ce avant chaque message à transmettre. Les caractéristiques d'un protocole asynchrone sont les suivantes :

  • Aucun signal d'horloge n'est nécessaire entre l'émetteur et le récepteur du message.
  • Une distance de transmission de données plus importante est supportée.
  • La fiabilité est accrue avec la transmission de données asynchrone.

Transfert de données synchrone


Lorsque le protocole série synchrone est utilisé, l'émetteur et le récepteur doivent utiliser le même signal d'horloge durant le transfert de données. Parmi les autres caractéristiques de la transmission série, nous pouvons notamment noter que :

  • Les protocoles synchrones supportent des débits de transfert de données plus importants.
  • Le signal d'horloge doit être envoyé entre l'émetteur et le récepteur.
  • Une configuration maître/esclave est requise pour réaliser un transfert de données synchrone.

Protocoles de communication synchrones


Vous découvrirez ci-dessous quelques-unes des interfaces de communication asynchrones les plus courantes. Elles représentent différents types de protocoles série utilisant le transfert de données asynchrone pour établir une communication entre des périphériques ou des applications.

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Protocole RS232


RS232 est le premier protocole série à avoir vu le jour. Il a été développé pour connecter des modems à des téléscripteurs. RS signifie Recommended Standard (standard recommandé) et a été mis en place par l'EIA (Electronic Industries Alliance). L'organisation responsable de la création des standards est maintenant connue sous le nom de TIA ( Telecommunication Industry Association).

Avec le protocole RS232, vous pouvez connecter un émetteur à un seul récepteur. Ce standard est utilisé pour les modems, les souris d'ordinateur et les machines-outils à commande numérique.

Le protocole RS232 supporte des longueurs de câble pouvant atteindre 15 mètres et permet de mettre en place une transmission Full-Duplex à une vitesse de transmission maximale de 1 Mbps.

Les ports série peuvent utiliser le protocole RS232. Vous vous demandez peut-être comment les octets de données stockés dans la mémoire d'un périphérique sont convertis en bits binaires adaptés à la transmission série. Cette tâche est accomplie à l'aide d'une puce interne intégrée au port série, un UART (émetteur-récepteur asynchrone universel) capable de convertir des données parallèle sous forme d'octets en bits de données pouvant être utilisés dans une transmission série.

Données série

Câblage RS232


Le port série RS232 standard comprend neuf broches et peut disposer de connecteurs mâles ou femelles. Une version mise à jour du protocole, appelée RS232C, supporte toutes les fonctionnalités du RS232. Le RS232C se compose de 25 broches au lieu de 9, mais seules trois broches sont utilisées pour connecter des périphériques terminaux.

Câblage RS232

Interface RS422


Le protocole RS422 offre des possibilités étendues lors de la mise en place d'une communication série. Jusqu'à dix émetteurs et dix récepteurs peuvent être connectés via un seul et même bus avec cette interface série. Les données sont transmises à l'aide d'une configuration différentielle utilisant deux paires de câbles torsadés. Le RS422 supporte des vitesses de transmission pouvant atteindre 10 Mbps et une longueur de câble maximale de 36 mètres.

Câblage

Interface RS485


Le protocole RS485 est le protocole série le plus utilisé dans les installations industrielles. Il permet de créer une configuration différentielle comprenant jusqu'à 32 pilotes de ligne et 32 récepteurs. Un seul émetteur peut être actif à la fois, il est appelé le pilote de ligne.

Câblage RS485

Remarque : Les connexions doivent être terminées manuellement en utilisant les protocoles RS232 et RS485.

Les protocoles asynchrones câblés sont adaptés aux communications longue distance. Le principal inconvénient réside dans le coût d'installation, qui peut s'avérer très important lorsque de nombreux émetteurs et récepteurs doivent être connectés.

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Protocoles série synchrones


Les périphériques informatiques intégrés utilisent généralement les protocoles série synchrones, qui permettent à un seul et même bus de communiquer simultanément avec de multiples périphériques. Voici une liste de quelques-uns des protocoles synchrones que vous pouvez rencontrer.

Le protocole I2C (Inter-Integrated Circuit) est utilisé pour la communication sur les circuits intégrés en raison du haut débit de transfert de données qu'il permet, jusqu'à 400 kbps. Il fonctionne de manière bidirectionnelle sur deux fils pour échanger des données entre des périphériques situés sur un même bus.

Le protocole SPI (Serial Peripheral Interface) sert à créer des transmissions de données à haut débit. Il est capable d'envoyer et de recevoir un flux continu de données sans interruption.

Le SPI utilise quatre fils ayant chacun une fonction distincte. Il y a une entrée maître/sortie esclave (MISO), une sortie maître/entrée esclave (MOSI), et chacun de ces fils est associé à un fil transmettant le signal d'horloge et sélectionnant les signaux de données.

Le protocole CAN est principalement utilisé dans les automobiles et les autres véhicules à moteur. Il est conçu pour l'échange de messages et permet de réduire la quantité de cuivre utilisée pour le câblage électrique multiplex.

L'interface USB constitue l'une des meilleures alternatives aux ports série et parallèles. Elle offre un port de communication standard capable de supporter des vitesses de transmissions plus élevées que les interfaces plus anciennes.

Le Microwire est un protocole de communication série synchrone utilisant trois fils. Son microcontrôleur possède un port série d'E/S intégré capable de communiquer avec les puces des périphériques.

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