La construction d un c ble s rie Nul-modem

1. 1 La construction d�un c�ble s�rie Nul-modem Rapport effectu� par INTISSAR MOKHTARI ADIL Ma�rouf ABDERRAHIM Nacer

2. 2

3. 3 Repr�sentation

4. 4 D�finition et historique Le port s�rie est un tr�s vieux port utilis� dans les tout premiers ordinateurs. Le protocole RS-232, d�finissant le format des donn�es �chang�es sur ce port, date de 1962! Diff�rentes versions du protocole ont �t� cr�es depuis. Principalement, on retrouvera RS-232C, cr�� en 1969 et RS-232D, en 1986. Au d�but, le port s�rie �tait utilis� pour plusieurs p�riph�riques du PC. De nos jours, il sert essentiellement � la communication avec des instruments de laboratoire ou appareils d�di�s � des t�ches sp�cifiques comme des lecteurs de code � bar, des caisses enregistreuses, etc. Le USB et le FireWire, beaucoup plus r�cents, ont remplac� progressivement le port s�rie dans la plupart des applications.

5. 5 Caract�ristiques principales Le port s�rie est un port point � point. Il relie deux appareils entre eux, branch�s � chaque extr�mit� du fil. La communication entre les deux appareils est bidirectionnelle. Du fait de ses caract�ristiques mat�rielles, le port s�rie peut �tre utilis� sur de grandes distances. Les sp�cifications de base �tablissent la distance maximale � 50 pieds (environ 15 m�tres), mais il est possible d�augmenter consid�rablement cette distance avec un fil de bonne qualit�. Initialement, le port s�rie 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 s�rie avec seulement 3 fils! Les signaux sur le port s�rie vont de +15V � -15V avec des maximum � +-25V. La vitesse maximum du port s�rie, 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 Mat�riel et Connecteur

7. 7 Mat�riel et Connecteur (Pr�sentation globale)

8. 8 Mat�riel et Connecteur (suite)

9. 9 Brochage du port s�rie standard � 9 broches

10. 10 Signaux Le signal transmis sur les pins RD et TD va de +15V � -15V. S�il est entre +3V et +15V, il est interpr�t� comme un 0 logique. S�il est entre -3V et -15V, il est interpr�t� comme un 1 logique. Entre -3V et 3V, un signal est consid�r� invalide. La fr�quence du signal est pr�-�tablie par l�op�rateur du DTE ou du DCE. Elle peut aller de 300bps � 115kbps. Des bits de d�parts et de fins servent � d�limiter les bits de donn�es. Il peut y avoir un bit de parit� servant � d�tecter les erreurs. Ce bit est d�crit plus loin.

11. 11 Protocole de communication Le principal protocole de communication utilis� sur le port s�rie est le RS-232. Cette sp�cification d�termine: Les caract�ristiques des signaux �lectriques transmis (voltages, vitesse, transitions, longueurs de fils, etc.). Le connecteur utilis�. Les fonctions de chaque partie du port. Quelques applications typiques. D�autres protocoles apparent�s au RS-232 existent: Les RS-432 et RS-433 sont presque identiques au RS-232, mais les bits sont encod�s diff�remment et la vitesse de communication est plus grande. Le RS-485 est un descendant multipoint du RS-232 ayant des caract�ristiques similaires. La principale diff�rence est la possibilit� de connecter plusieurs appareil sur un bus RS-485.

12. 12 Sp�cifications de la norme RS-232C La norme RS-232 utilise une communication de type asynchrone et s�rielle.Le cot� asynchrone est marqu� par des transferts qui ne sont pas d�finis � intervalle de temps pr�cis, le transfert de donn�es peut commencer a n'importe quel moment et c'est au r�cepteur du message de d�tecter le commencement et la fin de ce dernier.Cette norme consiste donc a nous montrer comment des donn�es sont envoy�es bit par bit sur un canal physique.

13. 13 Sp�cifications de la norme RS-232 (suite) Pour la transmission, les donn�es doivent �tres "d�coup�es" en mots de donn�es 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 m�me de parit� (Odd-Even), sont rajout�s. Il est important de noter que l'�metteur et le r�cepteur utilise le m�me nombre de bits sinon une confusion au niveau de la compr�hension des mots de donn�es appara�trait et le transfert �chouerait. Les bits de donn�es sont envoy�s � une fr�quence pr�d�finie, le taux de baud (que l'on nomme le nombre de bits par secondes) qui se doit d'�tre la m�me chez les deux correspondants. Lorsque le premier bit est re�u, le r�cepteur calcule � quel moment les autres bits de donn�es seront re�us et v�rifiera l'�tat des canaux physiques � ces moments. La norme RS-232 d�finit deux �tats, On (ou marking) et Off (ou spacing). Lorsque aucune communication n'est ouverte l'�tat est toujours On (ou marking). 

14. 14 Sp�cifications de la norme RS-232 (suite) Voici un sch�ma qui illustre un mot de donn�es accompagn� des bits n�cessaires � un transfert valide, le tout formant un bloc :

15. 15 Sp�cifications de la norme RS-232 (suite) Le bit de commencement (START) est per�u par le r�cepteur 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 donn�es les bits sont envoy�s les uns � la suites des autres apr�s le bit de commencement (gr�ce aux changements d'�tats On et Off) Le bit de fin (STOP) sert � marquer la fin d'un bloc de donn�es (frame). Ce bit est toujours � l'�tat Off (spacing state). Le bit de parit� qui est optionnel (non repr�sent� sur l'image) constitue un m�canisme basique de v�rification. (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 caract�res ainsi que le dernier des 128 sont des codes de contr�le.

16. 16 Sp�cifications de la norme RS-232 (suite) Le niveau du signal peut engendrer deux �tats. Un bit haut est identifi� par un voltage n�gatif tandis qu'un bit bas l'est par un voltage positif.

17. 17 Sp�cifications de la norme RS-232 (suite) La longueur maximale de c�ble est un des �l�ments le plus abord� au niveau de la norme RS-232. Cette derni�re propose donc une longueur maximale de 15 m�tres 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 c�ble beaucoup plus grandes. Ci-joint un tableau r�sumant les r�sultats obtenus :

18. 18 Le port parall�le

19. 19 LE Port PARALLEL Le port parall�le est surtout connu pour son utilisation par les imprimantes. Ce port est aussi tr�s utilis� pour les montages "perso". Les connaissances � acqu�rir afin de pouvoir "piloter" ce port sont abordables pour les programmeurs les moins assidus

20. 20 1.2 Les diff�rents types de connecteurs, c�bles et leur brochage 1.2.1 Connecteur type A (DB-25) :

21. 21 1.2 Les diff�rents types de connecteurs, c�bles et leur brochage 1.2.2 Connecteur type B (Centronics-Standard ) :

22. 22 1.2.3 Connecteur type C (Mini-centronics) : 1.2 Les diff�rents types de connecteurs, c�bles et leur brochage

23. 23 Le port parall�le (suite) Les premiers ports parall�les bidirectionnels permettaient d'atteindre des d�bits de l'ordre de 2.4Mb/s. Toutefois des ports parall�les am�lior�s ont �t� mis au point afin d'obtenir des d�bits plus �lev�s�: Le port EPP (Enhanced Parralel Port, port parall�le am�lior�) a permis d'atteindre des d�bits de l'ordre de 8 � 16 Mbps Le port ECP (Enhanced Capabilities Port, port � capacit�s am�lior�es), mis au point par Hewlett Packard et Microsoft. Il reprend les caract�ristiques du port EPP en lui ajoutant un support Plug and Play, c'est-�-dire la possibilit� pour l'ordinateur de reconna�tre les p�riph�riques branch�s

24. 24 1.2 Les diff�rents types de connecteurs, c�bles et leur brochage 1.2.4 Brochage Standard

25. 25 1.2 Les diff�rents types de connecteurs, c�bles et leur brochage 1.2.5Les c�bles : il est souvent utilis� pou connecter des imprimantes. La limite pr�vue est traditionnellement de 3 m�tres mais il existe des c�bles de 6 voir 10 m�tres v�rifiant les caract�ristiques d�finies par le standard IEEE 1284. Il existe plusieurs configurations de c�ble.

26. 26 1.3 Les diff�rents modes et registres associ�s 1.3.1 Le Standard Parallele Port (SPP): L'unique protocole d'envoi de donn�es � l'�poque de l'introduction du port parall�le . A l'origine, ce protocole permettait uniquement l'envoi de donn�es vers les imprimantes d�une vitesse de 150 Ko/s. dispose de 3 registres (3 octets) � partir de l'adresse de base d�finie dans le BIOS.

27. 27 1.3 Les diff�rents modes et registres associ�s 1.3.1 (SPP)Suite : :

28. 28 1.3 Les diff�rents modes et registres associ�s 1.3.1 (SPP)Suite : :

29. 29 1.3 Les diff�rents modes et registres associ�s 1.3.1 (SPP)Suite :

30. 30 1.3 Les diff�rents modes et registres associ�s 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'op�ration d'entr�e/sortie. permet d'obtenir un d�bit allant jusqu'a 2Mo/s. Le port est bidirectionnel et permet la connexion de p�riph�rique gourmant en terme de bande passant. Permet d�ajouter 2 registres voir 4 registres par rapport au SPP.

31. 31 1.3 Les diff�rents modes et registres associ�s

32. 32 Comparaison entre port s�rie et port parall�le Le port s�rie pr�sente de multiples avantages par rapport au port parall�le : Le port s�rie 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 s�rie une oscillation maximale de 50V compar�e � 5V sur le port parall�le. Le probl�me de longueur du c�ble entra�nant une perte ou att�nuation du signal n'est plus tellement un probl�me car la transmission de donn�es ne n�cessite que trois fils ( configuration Null-Modem ) au lieu de 19 c�bles voir 25 ( ce qui est �conomiquement plus int�ressant ). La communication s�rie r�duit le nombre de broches des microcontr�leurs ( MPU ) car on utilise g�n�ralement que deux de ces broches pour la transmission et r�ception compar� � un minimum de 8 broches dans le cas du port parall�le.

33. 33 USB�.

34. 34 USB1.1�2.0 (Universal Serial Bus) L�USB en r�sum� :

35. 35

36. 36 L�USB en r�sum� :

37. 37 Les connecteurs dits de type A, dont la forme est rectangulaire et servant g�n�ralement pour des p�riph�riques peu gourmands en bande passante (clavier, souris, webcam, etc.) ; Les connecteurs dits de type B, dont la forme est carr�e et utilis�s principalement pour des p�riph�riques � haut d�bit (disques durs externes, etc.). Alimentation +5V (VBUS) 100mA maximum Donn�es (D-) Donn�es (D+) Masse (GND)

38. 38

39. 39 Modes de transfert (12Mbps/480Mbps) :

40. 40 Application

41. 41 Le c�ble Null-modem

42. 42 Construction du c�ble null-modem Nous allons maintenant voir les diff�rentes versions du c�ble Null-Modem tout en soulignant les crit�res de compatibilit� � chaque fois puis nous verrons les c�bles standards.

43. 43 Construction du c�ble null-modem Les diff�rents versions du c�ble sont: Le c�ble Null-modem sans gestion de l'�tablissement de communication. Le cable Null-Modem avec gestion de l'�tablissement de communication boucl�e. 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 c�ble est le plus �conomique � r�aliser. Cela dit il ne prend en charge que le contr�le de flux totalement logiciel XON/XOFF ce qui le destine � des applications plus restraintes mais qui reste dans bien des cas tr�s utiles.

45. 45 Le cable Null-Modem avec gestion de l'�tablissement de communication boucl�e. Ce c�ble a �t� pens� pour soulager l'incompatibilt� logiciel du pr�c�dent. En fait il fait syst�matiquement croire au logiciel que le correspondant est, toujours, l� et pr�t � recevoir des donn�es. Cela dit ce c�ble ne permet pas d'assurer un contr�le de flux r�el. Il reste tr�s �conomique.

46. 46 Le cable Null-Modem avec gestion de l'�tablissement de communication partielle. Ce c�ble est compatible avec les deux m�thodes de communication DTE/DCE et DTE/DTE.

47. 47 Le cable Null-Modem avec gestion de l'�tablissement de communication totale. Ce c�ble ne pr�sente plus de compatibilit� avec les communications de type DTE/DCE. Par contre il permet un contr�le de flux maximal gr�ce au croisement des lignes DTR/DSR et RTS/CTS.Au niveau �conomique c'est celui qui revient le plus cher avec 7 fils utilis�s.

48. 48 Le mat�riel 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, � d�nuder, et plate), deux connecteur db9, et un c�ble semi-rigide.

49. 49 Param�tres du port s�rie Lorsqu�on utilise un port s�rie, il faut toujours d�terminer les param�tres de communications sur le port. Ces param�tres (Settings) sont d�crits ci-dessous: Baud Rate: Il s�agit de la fr�quence des bits transmis sur le port s�rie. Les fr�quences disponibles sont pr�-�tablies: 300bps, 600bos, 1200bps, �19200bps, 38400bps, etc. D�faut = 9600bps Parit�: Le bit de parit� sert � v�rifier s�il 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 r�ception, on compte le nombre de 1, puis on v�rifie si le bit de parit� est bon. Il y 3 valeurs possibles � ce param�tre: paire, impaire et pas de parit�. D�faut: pas de parit�. Nombre de bits de stop: Nombre de bit de stop (1) qui suivent le byte transmis. D�faut = 1. Nombre de bits par octet: Nombre de bit transmis par octet. Peut �tre 5,6,7 et 8. D�faut = 8.

50. 50 les �tapes de l�installation sous Windows XP

51. 51 Les �tapes de l�installation

52. 52 Les �tapes de l�installation

53. 53 Les �tapes de l�installation

54. 54 Les �tapes de l�installation L�invit�

55. 55 Les �tapes de l�installation

56. 56 Les �tapes de l�installation

57. 57 Les �tapes de l�installation

58. 58 Les �tapes de l�installation

59. 59 Les �tapes de l�installation

60. 60 Les �tapes de l�installation Le h�te

61. 61 Les �tapes de l�installation

62. 62 Les �tapes de l�installation

63. 63 Les �tapes de l�installation

64. 64 Les �tapes de l�installation

65. 65 Les �tapes de l�installation

66. 66 Les �tapes de l�installation

67. 67 Les �tapes de l�installation

68. 68 � noter : Les deux ordinateurs doivent proc�der les m�mes configurations des ports COM.

69. 69 Le contr�le de flux lorsque le correspondant d'un message re�oit trop de donn�es avant qu'il ait eu le temps de les lires il se produit une saturation de la m�moire et le message est erron�. Alors il faut que le correspondant signal le fait qu'il ne peux plus recevoir de donn�es le temps qu'il les traite. Ce m�canisme d'attente avant de continuer est appel� contr�le de flux et est d�clin� sous deux forme : Contr�le de flux mat�riel Contr�le de flux logiciel.

70. 70 Le contr�le de flux par voie logiciel Ce type de contr�le est aussi connu sous le nom de contr�le de flux Xon/Xoff. Ce mode ne requiert pas l'utilisation de canaux physiques suppl�mentaires.

71. 71 Le contr�le de flux par voie mat�riel cette technique utilise des canaux physiques en plus (ligne RTS et CTS). Elle est aussi connu sous le nom de contr�le de flux RTS/CTS. Ce type de contr�le de flux est � l'origine con�u pour �tablir une communication entre un pc et un p�riph�rique tel que le modem. On parle aussi de "handshaking".

72. 72 Les �tapes de l�installation � ce moment le H�te et l�invit� sont configur�s On vas tester le c�ble si il se connecte ou pas. On peux acc�der par l�ordinateur invit�.

73. 73 La connexion On clique sur l�ic�ne du bureau qui repr�sente la connexion qu�on a cr�� sur l�invit�.

74. 74 La connexion

75. 75 La connexion

76. 76 La connexion Le c�ble est correctement connect�:

77. 77 La connexion Sur l�ordinateur invit� on a :

78. 78 La connexion Sur l�ordinateur h�te on a :

79. 79 Tester la connexion On utilise la commande Ping @IP

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