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Applications
courantes du mode sériel asynchrone :
- liaison entre
modem et ordinateur
- liaison souris-ordinateur
- liaisons ordinateur-imprimante
(sauf pour les ordinateur compatibles IMB-PC qui utilisent la liaison
parallèle Centronics)
- les ports COM1
- COM2 etc... des compatibles IBM-PC
- la plupart des
liaisons consoles de programmation - automates programmables.
- etc, etc ...
Pourquoi
"TRANSMISSION ASYNCHRONE" ?
Dans
le procédé qui va être décrit,
l'horloge 
du récepteur n'est
pas, en pratique, constamment isochrone 
à celle de l'émetteur.
La synchronisation
se fait seulement au moment de l'arrivée de chaque séquence
de données (1 octet par exemple)
Pendant le décodage de la séquence entrante l'horloge
du récepteur peut se désynchroniser, mais ce désynchronisme
doit être maîtrisé si l'on veut la décoder
sans erreur.
En
pratique, cette méthode s'avère très sûre
pour des séquences courtes (un octet en général),
quoiqu'un peu lente.
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Chronogramme
d'une transmission
sérielle asynchrone type RS232 :
Info :
Commentaire
du schéma ci-dessus.
- Le
signal est au niveau logique "1"
tant qu'aucune transmission n'est en cours.
Voir note :
- Bit
de START : c'est un signal de synchronisation
Le
début de la transmission d'un mot binaire (octet en
général), est marqué par le passage du
signal
du niveau de repos représenté par "1", au
niveau logique "0".
Voir détails ci-dessous : 
- Nombre
de bits :
Les bits
constituant le mot binaire à transmettre sont ensuite envoyés
un par un en commençant par le bit de poids le plus faible.
L'octet 01011001 est envoyé dans l'ordre : 10011010.
Le temps alloué à l'état de chaque bit est le
telmps "T" précédemment décrit.
- Temps
de bit :
Ce
temps est lié au débit binaire en bits par
seconde ( bit / s ) de la transmission.
Débit binaire = 1 / T.
Par exemple, si T = 1 ms, la transmission se fait à 1000 bit/s.
Un mauvaise habitude a fait que ce débit est souvent exprimé
en BAUDS.
La transmission précédente se faisant ainsi à
1000 Bauds.
Mais cette dénomination n'est pas rigoureuse : elle désigne
autre chose, comme nous le verrons dans notre étude des modems.
Les débits binaires usuels des transmissions sérielles
asynchrones sont, en bit/s :
50, 75, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19 200, 38 400 et 56
kbit/s.
Transmetteur et récepteur doivent, bien entendu, être
réglés sur le même débit binaire.
- Bit
de parité :
Pour tenter de repérer à la survenue
d'une erreur lors de la transmission, le transmetteur génère
un bit de parité.
Le bit de parité peut être défini de deux manières
:
Convention dite de "parité paire"
: on compte les bits à "1" en comprenant
le bit de parité.
Leur nombre doit être pair.
Par exemple, l'octet 01011001 compte 4 bits à "1",
le bit de parité doit être à "0"
dans
cette convention.
Convention
dite de "parité impaire" : on
compte les bits à "1" en comprenant le
bit de parité.
Leur nombre doit être impair.
Par exemple, l'octet 01011001 compte 4 bits à "1",
le bit de parité doit être à "1" dans
cette convention.
En résumé, il existe trois possibilités
de convention.
-
PARITE PAIRE : "EVEN PARITY" en anglais.
- PARITE IMPAIRE : "ODD PARITY" en anglais.
- PAS DE BIT DE PARITE : "NO PARYTY" en anglais
Le transmetteur et le récepteur
doivent être accordés sur la même convention.
Le
récepteur fait lui-même le calcul de la parité
du mot binaire reçu.
Il compare le résultat au bit de parité reçu
du transmetteur.
S'il y a discordance, c'est qu'une erreur s'est produite
en ligne.
Le circuit intégré spécialisé
dans la réception (UART - Unité Asynchrone de
Réception et de Transmission)
génère alors un signal d'interruption permettant
au logiciel qui gère la transmission de réagir.
S'il y a concordance, on ne peut
pas conclure qu'aucune erreur ne s'est produite.
En effet, deux erreurs ayant perturbé deux bits de
la donnée, laisseront le bit de parité correct.
La parité est une bien piètre méthode
de transmission de données car elle laisse la porte
ouverte
au passage d'erreurs de transmission non décelées.
Il est absolument nécessaire,
en milieu perturbé,
de sécuriser physiquement les lignes de transmission
et surtout de réaliser des liaisons courtes.
-
- Nous
avons dit que la ligne doit être au niveau logique "1"
avant de commencer à émettre un mot binaire.
Si le bit de parité (ou le dernier bit émis si pas de
parité) sont à 0 il faudra bien que la ligne soit remontée
systématiquement à "1". Voilà l'un
des rôles du bit de stop.
- Par
ailleurs, le fonctionnement de la machine réceptrice exige
un certain temps de latence pour mémoriser le mot de données
arrivé, calculer sa parité, prévenir le logiciel
de réception d'une éventuelle erreur de transmission,
etc.
Voilà une deuxième vocation du bit de stop : donner
du temps de "réflexion" au récepteur.
Dans certains cas, fréquents dans le passé où
les machines étaient lentes, on avait le choix de la durée
du bit de stop : 1ou 2 temps "T", on disait : 1 stop ou
2 stops.
Certaines liaisons avaient adopté 0,5 stop.
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Détails sur le type de synchronisation lié à la
transmission asynchrone
-
L'émetteur
génère les bits à un rythme (bits/seconde)
fixe imposé par son horloge interne suffisamment stabilisée
(à quartz par exemple).
-
Le
récepteur dispose d'une horloge battant au même rythme
(quartz de même fréquence).
Mais si l'on sait fabriquer des horloges de fréquence extrêmement
proche, personne ne sait comment faire pour les synchroniser parfaitement
!
Elles se déphasent immanquablement l'une par rapport
à l'autre au bout de quelques secondes.
-
Un signal de synchronisation est généré par
l'émetteur au début seulement de la séquence
de bits fixée d'avance (un octet par exemple).
Il est constitué par la simple transition de niveau
logique de 1 à 0 du signal. On l'appelle "bit de
start".
Cette appellation me semble trompeuse car
c'est seulement la transition initiale qui représente
le top de synchronisation.
Il est vrai que lorsqu'on a créé une telle transition,
force est de revenir au niveau de repos après une durée
déterminée : la durée commune de chacun des
bits ultérieurement transmis bien sûr.
-
Une
fois ce signal de synchronisation reçu, le récepteur
lit les états électriques successifs de la ligne
au rythme de sa propre horloge interne.
-
Bien entendu, comme on ne peut pas assurer la parfaite correspondance
entre les fréquences de l'émeteur et du récepteur,
un déphasage croissant peut intervenir si la séquence
de bits est longue. (marqué par une étoile dans
le schéma i-dessous).
Si les bits étaient émis sans discontinuer, ce
type de synchronisation serait inacceptable. Voir "Transmission
Synchrone" 
Mais si la séquence de bits n'est pas trop longue (p.
ex. un octet) on peut limiter la dérive de l'horloge
réceprice de manière à ce que l'on ne "rate"
pas le dernier bit (comme c'est le cas marqué par une
étoile dans le dessin ci-dessus).
Ce système accepte des désynchronisations d'horloge
de+/- 5% ! 
. Ce qui est largement à la portée d'oscillateurs
simples.
Le récepteur se resynchronisant à la prochaine
séquence (prochain octet envoyé). Synchronisation
"octet".
Alors que le mode synchrone assure la
synchronisation bit.
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