MIC7340 Entr - PowerPoint PPT Presentation

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MIC7340 Entr

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MIC7340 Entr es sorties de base ports s riels Mounir Boukadoum – PowerPoint PPT presentation

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Title: MIC7340 Entr


1
MIC7340 Entrées sorties de base
ports sériels
  • Mounir Boukadoum

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Transmission sérielle
  • Transmet un mot binaire bit par bit, sur un seul
    fil
  • La durée dun bit est spécifiée par une horloge
  • En théorie, plus lente que la transmission
    parallèle en pratique, moins de fils gt moins
    dinterférence électromagnétique gt liens plus
    rapides et câbles plus longs

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Types de transmission sérielle
  • Asynchrone
  • Lintervalle séparant 2 caractères transmis est
    quelconque.
  • Simple mais demande de détecter les débuts et fin
    des caractères ( overhead  lourd)
  • Utilisation liaisons locales (pour la simplicité
    de linterface), vitesses faibles.
  • Synchrone
  • Les caractères sont transmis par blocs, sans
    temps mort entre caractères successifs
    ( overhead  léger)
  • Architecture plus complexe quen mode asynchrone
  • Les intervalles de temps entre les blocs doivent
    être remplis avec des caractères de
    synchronisation ( padding ).
  • Une horloge précise doit assurer la
    synchronisation entre émetteur et récepteur
  • Utilisation liaisons distantes, vitesses grandes.

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Exemple de trame dans un système de communication
sériel synchrone
5
Synchronisation des données
6
Vitesses de transmission normalisées (bits/s ou
bps)
  • Asynchrones
  • 5 (code Morse), 75 (Baudot), 110-150-300- 600
    (TTY, compteurs électriques avec modem), 1200-
    2400-4800-9600-(14400)-19200-(28800)-(33400)-
    38400, (56000, ), 57600, 115200
  • Synchrones
  • 8k (voix) à 64k (ISDN), 1,536 M (T1), 2,048 (E1),
    1 M-7M (ADSL), 12 M-3 (USB), etc.
  • Baud ou bits/s ?
  • Baud bit/s en tenant compte des bits de
    gestion

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Modes de liaison
  • Simplex transmission unidirectionnelle
  • Exemple télédistribution
  • À lalternat (half-duplex) transmission
    bidirectionnelle non simultanée
  • Exemple émetteur/récepteur radio, tranmission
    par packets (Ethernet/Internet), intercom
  • Duplex transmission bidirectionnelle simultanée
  • Exemple téléphone, la plupart des ports sériels
    dordinateurs

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Transfert sériel asynchrone
  • Phases (protocole RS-232)
  • Repos
  • Bit de départ
  • Données
  • Parité
  • Bit darrêt
  • Repos ou début du transfert suivant

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UART
  • Universal Asynchronous Receiver-Transmitter
  • Encapsule la fonctionnalité dun port sériel
    asynchrone dans trois types de registres
  • Contrôle
  • État
  • Données
  • Peut détecter diverses erreurs
  • Inclut les tampons dattente
  • Inclut des signaux de commande de MODEM et de
    gestion de canal
  • Certains génèrent lhorloge

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Protocole RS-232
  • Protocole populaire pour le raccordement physique
    de deux ports sériels
  • Définit plusieurs traits dun canal de
    communication par UART
  • Équipements (DCE et DTE)
  • Signaux et règles de synchronisation entre
    émetteur et récepteur
  • Niveaux des signaux
  • Connecteur physique
  • Signaux de contrôle pour Modem

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Contrôle de flux
  • Permet de contrôler le débit de lémetteur
  • Adapte les capacités de transmission différences
    entre émetteur et récepteur
  • Peut être implémenté en logiciel et en matériel
  • Logiciel
  • Codes XON/XOFF
  • Matériel
  • Lignes RTS/CTS

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Connecteurs RS-232
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(No Transcript)
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Liaison en série asynchrone générale
  • UARTS
  • Motorola 6850 ACIA
  • General Instruments AY-3-1015D UART
  • National Semiconductor 8250 ACE
  • Intel 8251A USART (Synchrone / asynchrone)
  • Intel 82050, 16450, 16550 Asynchronous
    Communications Controller (utilisé dans les PCs)
  • Motorola MC2681 DUART

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Connection RS232 populaire (et simpliste !)
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Régistres du port SCI du 68HC11
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Programmation du débit ( registre BAUD)
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Exemple derreur de transmission débordement
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Exemple derreur de transmission encadrement
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Autres standards sériels RS
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Autres interfaces sériels
  • SPI
  • I2C
  • USB (souvent associé à un port UART)
  • 1-Wire, Fire-wire et autres
  • SPI/I2C populaires pour ajouter des boîtiers dans
    un design
  • USB populaire pour ajouter des périphériques
    externes

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SPI
  • Serial Peripheral Interface
  • Basé sur des registres à décalage
  • Synchronisation des transferts assurée par une
    horloge
  • Opère comme une courroie crénelée pendant que
    des bits sortent, dautres entrent
  • Un seul maître et un ou plusieurs esclaves
  • http//www.mct.net/faq/spi.html
  • Terminologie
  • MOSI ou SDI master out slave in
  • MISO ou SDO Master in slave out
  • CLK Horloge de synchronisation transferts sur
    front montant ou descendant (programmable)
  • SS ou CS Slave select venant du maitre,
    habituellement actif bas

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Un exemple de port sériel synchrone
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Système SPI avec boîtiers en cascade
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SPI
  • Séquence dévénements lors dun échange
  • Les périphériques opèrent souvent en semi duplex

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I2C
Séquence dévènements lors dun échange (gérée
par le maitre)
  • Génération du bit Start (S).
  • Génération de ladresse de lesclave (ADDRESS)
  • Génération du bit Read(R)1 / Write(W)0
  • Attente du bit dacquiescement de lesclave (A)
  • Génération/réception de loctet de données
    (DATA).
  • Attente/envoi du bit dacquiescement (A)
  • Génération du bit STOP (P) ou dun nouveau bit
    Start (S)
  • Lors dun échange de plusieurs octets, les
    étapes 5 et 6 sont répétées                       

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USB
  • données, permettant aux esclaves dêtre branchés
    et retirés en tout temps (Plug-and-Play).
  • À la mise sous tension, lhôte scrute chaque
    esclave pour déterminer son type et vitesse et
    lui attribue une adresse (processus
    dénumération).
  • Le processus dénumération est mis à jour
    lorsquun dispositif est branché ou retiré du
    réseau  
  • Standard privé (payement de royautés ou usage
    dun composant qui la déjà)
  • Protocole compliqué et difficile à déboguer
    mieux vaut utiliser des composants qui lont déjà
    !
  • Universal Serial Bus
  • Un maître et un ou plusieurs esclaves
  • Utilise 4 lignes
  • 5 V et masse (le maître peut générer 500 MA
    par prise)
  • 2 lignes de données torsadées différentielles
    avec encodage NRZ
  • Souvent utilisé dans les microordinateurs
    (apparait comme un port COM)
  • Plusieurs versions
  • 1.1 5 à 12 Mb/s
  • 2.0 480 Mb/s
  • 3.0 4.8 Gb/s (à venir)
  • Les connecteurs sont tels que lalimentation est
    appliquée avant les

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Ports sériels dans un ??C
  • Exemple du ADuC7026 (ARM7)
  • 4 ports sériels intégrés, 1 UART et 3 synchrones
    (SPI ou I2C)
  • Broches multiplexées

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Port UART du ADuC7026
  • COMCON0
  • Configuration de base des trames
  • Baud rate
  • Diviseur pour lhorloge
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