Principe de la communication série

Protocoles communication

Article inspiré des sites web Sitelec http://sitelec.org/cours/abati/rs232.htm
Siloged http://www.siloged.fr/cours/html/isn_reseaux_info/la_liaison_srie.html

et Technologuepro
http://www.technologuepro.com/cours-systemes-embarques/cours-systemes-embarques-Bus-RS485-MODBUS-Prifibus.htm

I ) Introduction

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 par exemple une liaison série asynchrone

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 correspond à 1 bit / seconde, dans notre cas).
Il existe différentes vitesses normalisées: 9600, 4800, 2400, 1200… bauds

A ) Communication duplex, half-duplex, full duplex

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)

B ) Communication asynchrone et synchrone

Lors d’une communication 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

 

La norme RS485 date de 1983, les liaisons RS485 sont assez utilisées pour les CNC, notamment pour piloter certains drivers de moteur PAP ou servo moteurs ou piloter des variateurs de broches.

La transmission se fait sur une paire torsadée blindée, par des variations de tension en mode différentiel.

Le Bus RS485

Un des principaux problèmes des liaisons séries est l’absence d’immunité pour le bruit sur les lignes de signal. L’émetteur et le récepteur comparent les tensions par rapport à une masse commune en ligne (exemple RS232).

Un changement dans le niveau du potentiel de terre peut avoir des effets désastreux. Le bruit limite à la fois la distance maximale et la vitesse de communication.

Avec l’RS485 il n’y a pas une masse commune comme signal de référence. La transmission est différentielle, le récepteur compare la différence de tension entre les deux lignes, au lieu d’un niveau de tension absolue sur une ligne de signal.

Le protocole :

Un protocole consiste en la définition de trames d’échange. Plusieurs protocoles en été définies. Le protocole le plus connu est le protocole Modbus (marque déposée par MODICON) et Profibus (Siemens) qui sont deux protocoles standards de dialogue basé sur une structure hiérarchisée entre un maître et plusieurs esclaves. Néanmoins l’utilisateur est libre de définir son propre protocole.

  • 2 modes de communication sont possibles
    – Le maître envoie une demande à un esclave en particulier et attend une réponse
    – Le maître parle à l’ensemble des esclaves sans attendre de réponseCe qu’il faut savoir
  • Deux esclaves ne peuvent dialoguer ensemble.
  • Le dialogue maître – esclave peut être schématisé sous une forme successive de liaisons point à point.
  • Mode de communication : half-duplex. (2 fils ou 4 fils)Structure des messages :Le maître envoie un message constitué de la façon suivante :

 

 

 

 

Le CAN (Controller Area Network) est un bus de communication de type série, développé à la fin des années 80, par l’entreprise allemande Robert Bosch.

L’objectif était de fournir à l’industrie automobile une alternative aux nombreux câbles nécessaires pour interconnecter les équipements électroniques, sans cesse croissant des automobiles.
Aujourd’hui, l’efficacité et la robustesse de ce protocole l’ont amené à être utilisé dans de nombreuses autres applications industrielles, en particulier celles nécessitant un débit important (jusqu’à 1 Mbits/s) avec un très faible taux d’erreur.

Dans une voiture il y a un bus rapide à 250 kbit/s pour les équipements de sécurité et un de 125 kbit/s pour les autres équipements.

Plus d’informations à http://isil-electro.wikispaces.com/CAN

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