Transmission série des données

BTS informatique industrielle

David Saint-Mellion

Principes de la transmission série

L’Émetteur transmet les bits les un après les autres dans les intervalles de temps t. Le Récepteur échantillonne la donnée toute les t » secondes.

Les modes de transmission

Il faut résoudre 2 problèmes :

• Comment le récepteur connaît l'information Horloge
• La synchronisation, c’est à dire le repérage du début et de la fin des trames de données.

Les données peuvent être transmises de deux manières.

• mode synchrone, l'information Horloge est transmise au récepteur.
• mode asynchrone, le récepteur à sa propre Horloge.

Transmission en mode asynchrone : Synchronisation par Start-Stop

La trame

La trame est constituée des bits de données et des bits qui l'enveloppent. Elle comprend un bit de Start, les bits de données, les bits de parité et de Stop. Les bits qui constituent l'enveloppe sont  :  Start, Parité et Stop.

• Le nombre de bits de Données varie de 5 à 8.
• Le bit de parité permet de contrôler les erreurs de transmission à la réception. Une donnée peut être transmise sans bit de parité, avec le bit de parité forcé à " 1 " ou à " 0 " ou avec parité paire ou impaire.
• Le nombre de bit de Stop varie de 1 à 2.
  Il représente le temps nécessaire pendant lequel la ligne est au niveau haut avant de transmettre un nouveau bit de Start.
  Par exemple : 1,5 bit de Stop, traduit le temps de 1,5 t pendant lequel la ligne est maintenue au niveau haut avant de transmettre la prochaine trame.

Contrôle de l'intégrité des Données, le bit de Parité

L'émetteur calcule la valeur de la parité suivant une règle (algorithme) et transmet la valeur dans la trame, au travers du bit de parité. Le récepteur calcule la valeur de la parité suivant la même règle.
Il y a intégrité des données si la valeur calculée par le récepteur est identique à la valeur transmise au travers du bit de parité.

Règle de calcul de la parité

La somme des bits de données et du bit de parité doit donner un nombre dont la parité est identique à la parité choisie.

• En parité Paire,   des bits de la Données et de Parité = Nombre Pair
• En parité Impaire,  des bits de la Données et de Parité = Nombre Impair

Exemples

Remarques

Lors du contrôle de la parité, de type :

• Paire, le bit de parité à "0" indique que la somme des bits de données est un nombre pair.
• Impaire, le bit à "0" indique que la somme des bits de données est un nombre impair.

La valeur du bit de parité ne traduit pas la valeur de parité de la Donnée, c'est à dire la valeur de son bit "bo".
Exemple la donnée de valeur 81h :
La données est impaire, bit b0 à la valeur "1".
La somme des bits de données vaut 2 qui est un nombre pair.

Le Débit

La valeur du débit ou vitesse de transmission est normalisée. Elle s’exprime en bits par seconde ou bauds dans ce mode de transmission.

Remarque

Le temps nécessaire à la transmission d'une donnée (caractères) est affecté par l’encapsulage entre les bits de Start et de Stop.
Par exemple, pour transmettre une donnée de 8 bits avec pas de bit de parité, un bit de stop, il faut envoyer sur la ligne de transmission 10 bits.

Avec un débit de 9600 bits par seconde, il faut  un temps   : t d'environ 0,1 ms, pour transmettre un bit, 10 x t d'environ 1ms, pour transmettre la donnée utile de 8 bits sur la ligne.

Transmission en mode synchrone

L'information "Horloge" de l'émetteur est transmise au récepteur.
Deux principes sont retenus pour transmettre cette information "Horloge".

L'information "Horloge" est envoyée sur une ligne spécifique entre les deux   équipements qui échangent des données.
L’information «Horloge» du récepteur est encodée avec les données avec par exemple un codage Manchester. Le récepteur extrait de l'information  reçue l'Horloge et la Donnée.

La synchronisation

La synchronisation permet de repérer le début de la trame et de la fin de la trame.

Repérer le début de la trame

Le repérage est assuré par un Fanion appelé aussi drapeau de synchronisation ou caractère de synchronisation. C'est une combinaison de bits connue de l'émetteur et du récepteur..
Le récepteur repère le caractère «Fanion», il prend ensuite les caractères qui suivent comme des Données.

Repérer la fin de la trame

Trois solutions :

• La Trame est de longueur constante.
• Le nombre de bits (caractères) constituant la Donnée est transmis.
• Un Fanion de fin de trame est utilisé.

Exemple de trame pour un protocole HLDC

La trame commence et se termine par un Fanion constitué de 8 bits de valeur " 0111.1110 ".
Si une donnée a la configuration du Fanion à l’intérieur de la trame, on insère un "0" après le cinquième bit.
A la réception tous "0" qui suivent une séquence de 5 bits à "1" sont retirés.
Les équipements connectés à la ligne transmission surveillent en permanence les données transmises pour repérer le fanion.

Forme générale de trame HLDC

Remarque la fin de la trame est repéré par un Fanion.