La transmission de données


1. Introduction
2. Les_types_de_liaisons
3. Les_modes_de_fonctionnement
4. Les modes de transmission
5. Les supports de lignes de transmission
6. Les liaisons Parallèles
7. Les BUS desOrdinateurs personnels
8. Les liaisons séries


1 . Introduction: La transmission de données doit son existence aux besoins de transmettre des données (sic) à des distances plus ou moins longues sur des lignes filaires souvent sensibles aux parasites. La raison d'être de tout système de transmission de données est la distribution d'informations sans erreurs. Les critères de choix d'un type de transmission de données sont le débit binaire, la distance à couvrir et le coût du système.
Quand une unité centrale (l'ensemble µP-mémoire) veut transmettre ou recevoir des données vers ou d'un périphérique, il y a un dialogue qui se cré entre les deux entités et ce dialogue est régie par un ensemble de lois qui donnent le type de liaisons, les modes de fonctionnement, les modes de transmission etc...
 

2. Les types de liaisons :

Parallèle : Le principe de base de la transmission de données parallèle est le transfert de données sur autant de fils qu'il y a de bits constituant le caractère à transmettre. Un tel type de transmission n'est utilisable que pour des transmissions à très courtes distance (de quelques centimètres à quelques mètres). Pour des distances supérieures, il devient peu fiable et fort coûteux.
Série : Le principe de base de la transmission de données série est le transfert de données sur un seul fil. Le temps est découpé en intervalles de même durée, et on émet un bit pendant chacun de ces intervalles. L'idée est d'appliquer une valeur analogique pendant un intervalle pour représenter la valeur logique 1 et une valeur analogique différente pour représenter la valeur logique 0. Du coté du récepteur on doit observer les valeurs de la tension aux instants convenables.


3. Les modes de fonctionnement :

Asymétrique : La ligne de transmission est toujours constituée de deux conducteurs parcourus par des courants de sens opposés. Dans le cas d'une ligne asymétrique, l'un des conducteurs est le conducteur de masse, d'où des problèmes de parasites à haut débit.
Différentielle (symétrique) : Dans un système de transmission différentielle, il faut, entre l'émetteur et le récepteur, deux fils parcourus par des courants de sens opposé. Le récepteur ne prend en compte que la différence de potentiel entre les deux fils. La valeur absolue de la tension continue en mode commun des deux fils est sans importance. Dans la pratique, les émetteurs et récepteurs ont une plage de tension en mode commun bien définie dans laquelle ils peuvent fonctionner.
Une liaison différentielle permet de transmettre des données sur de grandes distances à des vitesses élevées. Le signal est peu sensible aux parasites induits et aux effets de diaphonie. Toute tension parasite induite dans la ligne différentielle apparaît comme une tension en mode commun supplémentaire à laquelle le récepteur est insensible. La différence de potentiel des deux lignes reste donc la même.
De la même façon, une variation de potentiel de masse local à une extrémité de la ligne apparaît comme une simple variation de la tension en mode commun. La tension de sortie différentielle double la tension de sortie asymétrique de l'émetteur. En transmission différentielle on utilise généralement un câble en paire torsadée, ce qui a pour effet d'annuler les champs magnétiques engendrés par le courant circulant dans chaque fil et de réduire l'inductance de la paire.
Le principal inconvénient d'un système de transmission différentielle est que pour chaque liaison, il faut deux câbles. Cela augmente le coût du système mais donne des performances nettement meilleures quand on veut transmettre des données sur une grande distance à une vitesse élevée.
Les avantages et inconvénients de la transmission différentielle (symétrique) de données par rapport à la transmission par ligne asymétrique sont les suivants :
Avantages :
Réjection élevée de la tension de bruit en mode commun.
Rayonnement de ligne réduit, moins de RFI
Les capacités en vitesse sont améliorées.
Commande des longueurs de ligne plus importantes.
Inconvénients :
Coûts plus élevés
Doit être utilisée avec des paires torsadées ou autre type de lignes de transmission symétrique.
4. Les modes de transmission :
Simplex : elle est toujours unidirectionnelle, Le poste A émet et le poste B reçoit. C'est le cas de certaines imprimantes. L'ordinateur envoie les caractères à l'imprimante et n'attend aucune réponse en retour.
Ce mode requiert une ligne 2 fils, que la liaison soit directe ou téléphonique .
Semi duplex : elle est bidirectionnelle, Le poste A peut émettre vers le poste B et vice versa, mais un seul des deux peut émettre à un instant donné.
Ce mode requiert également une ligne 2 fils, que la liaison soit directe ou téléphonique. On l'utilise lorsque le canal de communication ne possède pas une largeur de bande suffisante pour permettre des liaisons bilatérales simultanées.
Duplex : elle est bidirectionnelle, les deux postes peuvent émettre en même temps.
Ce mode requiert :
- une ligne 4 fils si la liaison est directe ou si les modems de la liaison téléphonique
fonctionnent à une même fréquence porteuse ;
- une ligne 2 fils si les modems de la liaison téléphonique fonctionnent à des fréquences porteuses différentes en émission et en réception (c'est la seule solution vraiment économique).
Remarque :
    L'émetteur est aussi appelé : Data Communications Equipment (DCE)
et le récepteur Data Terminal Equipment (DTE)
Du paragraphe précédent on peut définir plusieurs notions liées à la transmission en série :
- Le découpage du temps en intervalles réguliers, ceci nécessite la présence d'une horloge auprès de l'émetteur et du récepteur,
- La synchronisation nécessaire entre émetteur et récepteur, pour que ce dernier fasse les observations aux instants corrects,
- Les observations faites par le récepteur, qui ont lieu à des instants précis, constituent l'échantillonnage du signal.
Afin de bien coordonner la synchronisation entre l'émetteur et le récepteur, deux techniques de transmission série sont utilisées : Synchrone et Asynchrone.
Asynchrone :
Principe : Dans ce type de liaison, les octets sont émis de manière aléatoire, au fur et à mesure de leur disponibilité (cas typique de la saisie clavier).
Procédure :
- Au repos, mise à l'état haut de la ligne de transmission
- Emission d'un début de message constitué par l'envoi d'un bit de départ (start bit) de valeur 0 (la ligne passe de l'état haut de repos à l'état bas)
- Emission de l'octet
- Afin de permettre au récepteur de vérifier la validité de l'octet reçu, il y aura éventuellement l'émission :
       - d'un bit de parité paire (even parity bit) de valeur 0 si le nombre de bits 1 de l'octet transmis est pair et 1 si ce nombre est impair ;
       - ou d'un bit de parité impaire (odd parity bit) de valeur 1 si le nombre de bits de l'octet transmis est pair et 0 si ce nombre est impair.
- Emission d'une fin de message constituée par l'envoi de 1, 1,5 ou 2 bit(s) d'arrêt de valeur 1 (la ligne reprend son état haut de repos). Après ce bit d'arrêt, un nouveau caractère peut être transmis.
Vitesse et synchronisation : Pour que le système fonctionne correctement, l'émetteur et le récepteur doivent accorder la même durée à chaque bit et donc travailler à la même vitesse. Cette vitesse se mesure en bauds, du nom de l'ingénieur Baudot inventeur d'un code du même nom utilisé en téléinformatique. Cette vitesse s'échelonne de la centaine au million de bauds (110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200), entre 2 PC, elle est de 115200 bauds.
Si le mode de transmission des octets est bien asynchrone, celui des bits constituant chaque octet est par contre, lui, bien synchrone, et est réalisé à l'aide d'horloges locales de même fréquence nominale.
Erreurs : Lors d'une transmission asynchrone on doit veiller à 3 sortes d'erreurs :
- Le faux départ : le récepteur croît détecter un bit de départ alors que ce n'est qu'un parasite,
- La sur écriture due à une fréquence d'horloge de l'émetteur supérieure à celle du récepteur ;
- La sous écriture due à une fréquence d'horloge de l'émetteur inférieure à celle du récepteur ;
Pour être sur que le front descendant détecté à la réception est bien celui d'un bit de départ, on attend la durée d'un demi-bit et on vérifie l'état de la ligne : si la ligne est toujours au niveau bas c'est qu'un bit de départ a été émis et on déclenche l'horloge de réception. A la réception, le signal start déclenche la mise en route de l'oscillateur local qui permet l'échantillonnage des bits contenus dans le caractère. La légère dérive qui peut alors se produire par rapport à l'instant idéal est sans conséquence, compte tenu de la faible durée concernée.
Inconvénient : Dans une liaison asynchrone, pour transmettre un seul octet il faut en moyenne émettre 12 bits ( 1 bit de départ, 1 bit de parité, 1 à 2 bits de stop et les 8 bits de l'octet), ce qui signifie que seulement les deux tiers du temps sont utilisés pour transmettre de l'information utile : Le rendement est mauvais.
Une liaison synchrone permet d'améliorer ce rendement.
Synchrone :
Principe : Dans ce type de liaison, les octets sont, et donc les bits, constituant le message sont envoyés les uns après les autres, sans temps mort.
Procédure : Pour prévenir le récepteur du début et de la fin d'un envoi, le message est précédé d'un caractère de début de transmission (STX) et est suivi d'un caractère de fin de transmission (EOT).
Vitesse et synchronisation : Ce type de liaison permet d'obtenir des débits informationnels plus élevés qu'une liaison asynchrone, mais il nécessite un fonctionnement parfaitement synchrone de l'émetteur et du récepteur. Cette synchronisation est généralement assurée par l'une des deux méthodes suivantes :
- un fil séparé transmet au récepteur le signal d'horloge généré par l'émetteur ;
- des informations de temps sont incorporées au processus de modulation du modem émetteur
Asynchrone synchronisée (ou isochrone) : Cette méthode de transmission se caractérise par le fait que, bien que le message soit transmis de manière synchrone, l'intervalle de temps entre deux messages ne donne pas lieur à synchronisation. Afin de recaler l'oscillateur local avant chaque message, on doit faire précéder le message d'un certain nombre de caractères de synchronisation (exemple : SYN en ASCII).
5. Les supports de lignes de transmission : Une impulsion se propage le long d'une ligne de transmission à une vitesse proche de celle de la lumière. C'est le type de câble utilisé qui limite la vitesse de transmission réelle. Les types de lignes usuels sont les paires torsadées (blindées ou non), les câbles plats ou rubans, les fils discrets pour les applications à faible distance, le câble coaxial, et la fibre optique.
Les fils métalliques : ce sont par exemple les paires torsadées téléphoniques reliant les abonnées. Elles sont constituées en cuivre ou parfois en aluminium, de diamètre pouvant varier de 0.4 à 1mm. Ces paires sont doublées pour les liaisons entre autocommutateurs. Elles sont toujours isolées les unes des autres par des gaines.
Dans les entreprises, les paires métalliques installées peuvent supporter un débit numérique de 64k bits/s. Le signal analogique se propageant occupe une bande de fréquence de 4kHz.
Les lignes coaxiales : les câbles coaxiaux usuels de 50 à 200 ohms ont une impédance très uniforme et définie, et offrent les meilleurs caractéristiques de transmission en ligne symétriques. Leurs principaux avantages sont leur faible perte et l'efficacité de leur blindage contre les parasites électromagnétiques induits. Le courant doit bien sur circuler à la fois dans l'âme du câble et le blindage pour que ce dernier soit efficace.
Les fibres optiques : C'est une technologie récente puisque les premières fibres datent des années 70.
Le principe en est le suivant :
    - L'information électrique est transformée en onde lumineuse cohérente (LASER) ou non (DEL) à l'entrée de la fibre.
    - Cette onde se propage le long de la fibre par réflexion entre le cœur et la gaine de silice dont les indices de réfraction sont différents.
    - Elle " rebondit " dans le guide d'onde que constitue le cœur de la fibre. A l'autre extrémité de la fibre optique, l'information lumineuse est à nouveau retranscrite en courant électrique, à l'aide d'un photodétecteur.
La fibre optique est un support de communication présentant maints avantages :
    - Taille et masse réduites, par rapport aux autres supports,
    - Très large bande passante (1ghz à 1km),
    - Faible atténuation suivant la distance donc nécessité de moins de répéteurs,
    - Insensibilité aux parasites électromagnétiques
Les inconvénients existants encore pour le moment sont :
    - Un coût élevé mais qui a tendance à baisser,
    - Support fragile si en verre (silice), mais correct en plastique renforcé par des gaines plus ou moins rigides,
    - Une connectique très délicate pour le particulier.
6. Les liaisons Parallèles : Leur origine réside dans le fait qu'en numérique, les informations sont codées sous la forme de plusieurs bits groupés généralement en mots de 4, 8, 16, 32 voire 64 bits. Pour obtenir des vitesses d'exécution élevées, il est souhaitable de pouvoir effectuer les transferts d'informations en faisant appel au parallélisme : les bits d'un mot sont envoyés simultanément sur autant de conducteurs qu'il y a de bits. L'ensemble de ces conducteurs a pour nom : BUS.
Sur une carte électronique à µP ont peu rencontrer trois types de bus : Données, Adresses et Commande (Voir cours sur Architectures de systèmes microprogrammés).
Il existe plusieurs interfaces de bus parallèles, les interfaces Centronics, IEEE488, SCSI et IDE et les BUS des Ordinateurs.
Constitution d'une interface : Placée entre l'ordinateur et ses périphériques, elle constitue un indispensable intermédiaire par lequel transitent les informations, commandes ou données.
Composée d'un pilote de périphériques (driver), elle établit et gère les dialogues entre les éléments d'un système informatique.
Le fonctionnement d'une interface : le pilote, spécifique à chaque périphérique, se présente sous la forme d'un petit programme résident. Il reçoit les informations du système d'exploitation et les traduit en une série de signaux exploitables par le câble de liaison, ce dernier étant composé de différents fils ayant chacun une fonction propre. La norme à laquelle obéit l'interface (ST506, ESDI, EDI, SCSI, IDE....) définit les câbles. En bout de chaîne, le contrôleur reçoit les signaux. Il les interprète et envoie les ordres au périphérique. Au cours du processus, le pilote et le contrôleur jouent un double rôle de transmission et de traduction. Le câble se contentant de véhiculer les données.
Exemple : Enregistrement d'un document.
1 L'utilisateur sélectionne l'option Fichier Enregistrer
2 L'application indique au Système d'exploitation qu'il désire ouvrir un fichier existant
3 Ce système appelle un pilote de périphériques pour signaler au disque l'ouverture d'un fichier
4 Le pilote traduit l'ordre reçu en signaux capables de transiter par le câble
5 Le câble les transmet au contrôleur
6 Le contrôleur les traduit en ordres compréhensibles par le périphérique physique qu'il gère, et dont il peut être le seul à connaître l'organisation interne. Il renvoie ensuite un signal indiquant le résultat de l'opération (réussite ou échec...)
7 Le câble transmet ces signaux au pilote de périphériques
8 Le pilote traduit ces signaux dans un langage propre au système d'exploitation
9 Ce dernier répercute les informations à l'application
10 Enfin, l'application décide de passer à l'opération suivante ou d'afficher un message d'erreur.
L'interface Centronics : Cette liaison parallèle est destinée à l'émission de codes ASCII 8 bits. Elle utilise donc un BUS de données de 8bits (de D0 à D7), une ligne de masse servant de potentiel de référence, et trois lignes de contrôle des échanges. Le principe de fonctionnement de cette liaison est le suivant :
- L'ordinateur place l'octet de code à émettre sur le bus de données,
- Il regarde si son périphérique est prêt à recevoir cette donnée, en lisant le niveau de tension présent sur la ligne de contrôle nommée BUSY (occupé),
- Si le périphérique a placé sa sortie BUSY à 0, c'est qu'il est disponible. Dans ce cas, l'ordinateur le prévient qu'une donnée est présente sur le bus et peut donc être lue en envoyant une impulsion sur la ligne de commande STROBE (échantillonnage),
- Dés que le périphérique détecte le front montant de l'impulsion STROBE, il passe en mode occupé (Busy au niveau 1), empêchant ainsi tout nouvel envoi de données. Il peut alors traiter la donnée présente sur le bus en prenant tout son temps.
Puis deux possibilités s'offrent à lui :
ou bien il remet la ligne BUSY à 0 pour signaler qu'il est à nouveau disponible,
ou bien, tout en remettant BUSY à 0, il envoie un signal d'acquiescement sur la ligne de contrôle ACK.
Suivant le type d'ordinateur, un des deux protocoles est accepté, et parfois les deux.
La connectique : Sur l'ordinateur, se trouve un connecteur femelle de type Canon Sub-D 25 broches, et du coté de l'imprimante, un connecteur mâle de type centronics 36 broches. Le câble reliant l'ordinateur et l'imprimante est constitué des deux connecteurs en opposition par rapport aux deux précédents.
L'utilisation principale (99%) de la liaison parallèle centronics est la connexion d'une imprimante parallèle à un ordinateur.

Les signaux constituants l'interface centronics sont les suivants :
Broche numéro
Nom du signal
Broche numéro
Nom du signal
1
/STROBE
17
Masse
2 à 9
DATA 1 à 8
18
Non Connectée
10
ACK
20 à 29
OV Retour de DATA 1 à 8
11
BUSY
30
0V
12
PE (Paper Out)
31
Non Connectée
13
/BUSY
32
/FAULT(Erreur Imprimante)
14 et 15
Non Connectée
33
/INIT
16
0V
34 à 36
Non Connectées

Les différents types de ports parallèles sont :

Original Unidirectionnel : Ce type est la toute première version du port parallèle, il permet seulement la communication du PC en direction d'un périphérique. IBM a introduit cette norme à l'apparition duXT, il est abandonné depuis 1993. Son débit pouvait atteindre 60Ko par secondes.
Type 1 Bidirectionnel : Il date de 1987, c'est encore IBM qui l'a introduit pour ses PS2, ce port bidirectionnel permettait uni dialogue entre un PC et un périphérique. Il était compatible avec le port unidirectionnel, et il permettait un débit de 300 Ko/s en fonction du type de périphérique utilisé.
Type 3 DMA : Ce type de port utilise le DMA, il décharge ainsi le processeur de la gestion du transfert des données. Ces dernières sont transmises par blocs d'octets à la mémoire, puis le contrôleur du périphériques les envois au périphériques.
EPP : Le port parallèle EPP (Enhanced Parallel Port) est une norme de communications bidirectionnelles entre des périphériques externes et un PC
ECP : Cette norme ECP (Extended Capabilities Ports) est trés proche de l'EPp, il est capable d'utiliser le DMA et est doté d'une mémoire tampon (buffer) qui améliore sensiblement les performances.
Les connecteurs :

Le port IEEE 1284 : Ce port de transmission de données ne date que de 1994, il a pour but de faire communiquer une interface parallèle (une imprimante mais pas seulement) avec un ordinateur, son véritable nom est : "A Method for a Bidirectional Parallel Peripheral Interface for Personal Computer". Cette norme est le fruit d'un travail qui consistait à remplacer les anciens ports parallèles, en étant 50 à 100 fois plus rapide et biensur compatible. A l'origine, en 1991, les fabricants d'imprimantes se sont réunis (NPA : Network Printing Alliance) pour discuter d'un nouveau standard qui définit un certain nombre de paramètres implémentés du coté de l'ordinateur et de l'imprimante, permettant ainsi un contrôle totale de cette dernière.
L'IEEE 1284 prend en charge les 5 modes les plus couramment rencontrés. En effet, certains modes sont restés propre à un constructeur et restent transparents  pour l'utilisateur
 

L'interface IEEE-488 : Le bus IEEE-488 a pour vocation de normaliser le mode d'interconnexion entre les chaînes d'acquisition et le système de traitement de mesures. Il possède ainsi une structure indépendante de tout ordinateur? Originellement introduit en 1965 par Hewlett-Packard, pour ses propres besoins, sous le nom de HPIB (HP Interface BUS), ce bus est rapidement devenu une norme de fait puis a été standardisé par l'organisation américaine IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) sous le nom de IEEE-488. Il est aussi appelé GPIB.

La connectique : Il est constitué d'un ensemble de 16 fils, 8 regroupant les 8 fils de données multiplexés avec le bus d'adresse, et 8 fils utilisés pour le contrôle et la gestion des échanges. Ainsi grâce à ses 16 fils, il est possible d'interconnecter directement micro-ordinateur et appareils de mesure si ceux-ci sont dotés d'une sortie IEEE-488.
L'interface SCSI (prononcer Squezy) : De toutes les normes éditées en matière d'interface (ESDI, IDE ...), la SCSI (Small Computer System Interface) apparaît comme la plus performante et la plus universelle.
Elle a été définie en 1986 par l'ANSI, elle est largement adoptée par le monde Macintosh, IBM en 1987 pour les PS/2, les constructeurs de stations de travail (NEXT, ALPHA, SUN...). Ses atouts sont entre autre, la gestion simultanée de multiple périphériques, taux de transfert élevé (RS485), ce qui est très appréciés dans le cas d'unités de stockage comme les disques durs et les CD-ROM. Ses caractéristiques sont : 1 Elle permet de relier jusqu'à 7 contrôleurs de périphériques (les autres en on 1 ou 2), chacun d'eux est relié au précédent, et est affecté d'un numéro d'ordre compris entre 1 et 7
2 Chaque contrôleur gère jusqu'à 2048 périphériques (donc 7*2048 en tout), on peut ainsi gérer des dizaines de Go de DD. (528Mo en IDE).
3 Les périphériques sont considérés comme des unités logiques, le pilote n'en connaissant pas l'organisation interne. Le contrôleur est le seul à savoir ce qui se passe physiquement. Le but est de décharger le système d'exploitation et donc le microprocesseur, des calculs supplémentaires dus à la divergence éventuelle entre organisations logique et physique.
4 Le contrôleur dirige le pilote autant qu'il lui obéit. dans les autres cas on assiste à une relation du type " Maître à esclave ". La norme SCSI s'adapte aux circonstances (voir ci-dessous). quand le pilote donne l'ordre d'écrire sur le disque, il mène les opérations. Une fois le travail réalisé, l'ordre des priorités est inversé: c'est le contrôleur qui dirige. il est de sa responsabilité d'interrompre le pilote pour lui indiquer le résultat.
Les autres interfaces prévoient un pilote directif qui surveille le contrôleur jusqu'à ce qu'il est fini. Le système attend, interroge à intervalles réguliers le pilote et ne renvoie aucun résultat à l'application, qui patiente....
Un pilote de périphériques SCSI peut faire autre chose pendant le travail du contrôleur.

Le bus IEEE 1394 ou FireWire : C'est la société Apple qui la sortie en 1985 sous l'appelation  Fire Wire, puis il a été normalisé et est devenu le bus IEEE 1394 C'est un bus destiné aux périphériqus ayant besoin d'un grand débit. l existe actuellement en trois versions : 12,5 , 25 et 50 Mo/s, dans un futur proche on pourra le trouver à des débits proches de 200 Mo/s. Il permet de relier jusqu'à 63 périphériques, sans hub et de façon plug en play. Il est aussi possible d'ajouter ou d'enlever un périphérique à chaud (hot plugging).
Chaque périphérique dispose de deux sorties et d'une entrée de type Fire Wire, ce qui permet ainsi de les chaîner entre eux.
Il n'y a pas d'identification à donner aux périphériques lors de leur installation, ni de terminaison à installer en fin de chaîne.
Le connecteur comporte six fils, quatre pour la transmission des données numériques multipléxées et deux pour l'alimentation.
La transmission des données se fait de façon isochrone ( les données sont transférées dans des intervalles de temps réguliers).






7. Les BUS des Ordinateurs personnels :
Définition : le bus est un canal de communication. Le bus mémoire, par exemple, permet au processeur de lire et d'écrire des données dans la mémoire vive. Le bus d'extension fait communiquer le système processeur mémoire avec les périphériques gérant l'affichage, le stockage, l'impression et la communication. C'est le passage obligé de toute donnée échangée avec le processeur. Un bus se définit par sa largeur de bande (exprimé en bits) et par une fréquence. Un bus 32 bits, signifie que les données qu'il véhicule sont organisées par paquets de 32 bits. Plus ce nombre est élevé plus le bus sera rapide. La fréquence du bus correspond à la quantité de paquets qui peut-être transportée en une seconde.

Les Bus standards :

Le bus ISA : (Industry Standard Architecture)  a été inventée en 1981 par IBM pour son IBM 8088, c'est un bus 8 et 16 bits qui transfère les données à la vitesse de 5 Mo/s. Il est " devenu " peu performant par rapport aux nouveaux Bus.
Vitesse théorique de transmission :
 8Mhz x 16 bit = 128 megabits/seconde =128 megabits/seconde / 2 cycles = 64 megabits/secondes = 64 megabits/secondes / 8 = 8Mo/ secondes
Le Bus MCA (Micro Channel Architecture), est l'évolution du bus ISA proposée par IBM en 1987. Ce bus a une largeur de 16 ou 32 bits, utilise la fréquence du processeur.bus 32 bits et a un débit théorique de 20 à 160 Mo/s. Il fut développé par IBM pour ses PS afin de concurrencer les clones de l'époque.
Le Bus EISA (Extended Industry Standard Architecture), a été annoncé par un consortium de fabricants (sauf IBM) en 1988 comme réponse au bus MCA d'IBM, il peut véhiculer des paquets de 32 bits à une vitesse de 33 Mo/s, il doit son existence au bus MCA et est son concurrent direct.
Les Bus locaux : bus d'extension qui relie directement les périphériques au processeur. Ceux-ci communiquent (en théorie) alors à la même vitesse que le bus du µP.
Le Bus VESA (Video Electronics Standards Association) : spécification d'un bus local 32 bits cadencé à 33 MHz qui est presque mort-né.
Le débit théorique est compris entre 120 et 148 Mo/s.
Le Bus PCI (Peripheral Component Interconnect) : bus défini par Intel en 1992, il transmet les données sur 32 bits et 64 à une fréquence de 33 , 66 et 100MHz quelle que soit la nature du processeur. Il est compatible avec des processeurs 486, Pentium et RISC ainsi qu'avec les bus ISA, EISA et MCA. Sa vitesse de transfert va de 132 Mo/s à 264Mo/s.
Le bus AGP (Accelerated Graphic Port) : bus défini par Intel en 1996, il permet de partager la mémoire centrale entre la carte mère et la carte vidéo. Il est donc dédié à la carte vidéo, et permet ainsi d'éliminer le goulôt d'étranglement qui freinait le graphisme pour les cartes vidéo 3D.
Ses caractéristiques sont nettement supérieur au bus PCI. L'AGP 1x a un débit théorique de 266Mo/s avec une fréquence de 66MHz et une largeur de bus de 64bits. Il se synchronise sur les fronts montants du signal d'horloge. L'AGP 2x à un débit double, car il se synchronise à la fois sur les fronts montants et les fronts descendants, et atteind ainsi un débit de 530Mo/s. On parle d'un AGP 4x qui permettrait d'atteindre un débit de 1Go/s, mais pour l'instant il est limité par la fréquence du bus.


8. Les liaisons séries : Elles s'emploient lorsque la distance à laquelle doit s'effectuer la transmission dépasse 1 à 2 mètres. Elles sont en outre obligatoires dés que l'on fait appel à des lignes téléphoniques, fibres optiques, faisceaux hertziens, satellites de communication etc.. Dans ces situations, on est obligé d'utiliser à chaque bout de la chaîne de transmission, des " MODEMs " dans lesquels une onde porteuse est modulée par le signal à transmettre ou démodulée pour en extraire les informations utiles (Voir le chapitre sur les modems).
Il existe une multitude de protocoles et de normes pour les liaisons séries. La plus célèbre étant la norme RS232.

La norme RS232 :

Présentation : Elaborée par (Electronic Industries Association) aux états unis en 1962 et pour l'ensemble du monde par le ccitt et ISO (International Standards Organisation), la norme RS232C défini la structure d'un bus de liaison série 25 fils, supportant aussi bien le mode synchrone que le mode asynchrone, entre deux matériels
Elle défini également le brochage du connecteur DB25 de raccordement de ce bus.
Deux fils du bus permettent d'échanger les informations, l'un servant à les émettre l'autre à les recevoir.
Les autres fils, appelés lignes de service, servent au dialogue entre les deux matériels
Emetteurs et récepteurs RS-232C dans un système fondamental de communication de données
Définition des signaux : C'est une liaison de type asymétrique.
Les signaux sont au nombre de 25, les expliqués tous est sans grand intérêt, nous allons nous pencher sur les plus courants. Ce sont les 9 lignes utilisées par les micro-ordinateur ayant pour inconvénient de n'autoriser que des liaisons asynchrones.
Broche
Ligne
Sens liaison
Désignation anglaise
Désignation française
1
    GROUND TERRE (blindage)
2
103
PCÞ MOD TD : Transmitted Data ED : Emission de Données
3
104
PCÜ MOD RD : Received Data RD : Réception de Données
4
105
PCÞ MOD RTS : Request To Send DPE : Demande Pour Emettre
5
106
PCÜ MOD CTS : Clear To Send PAE : Prêt A Emettre
6
107
PCÜ MOD DSR : Data Set Ready PDP : Poste de Données Prêt
7
102
PCÛ MOD GND : Logic Ground TS : Terre Signalisation (masse)
8
109
PCÜ MOD RLSD : Carrier Detect DS : Détection Signal de ligne (porteuse)
20
108
PC Þ MOD DTR : Data Terminal Ready CPD : Connexion Poste Données sur la ligne
22
125
PCÜ MOD RI : Ring Indicator IA : Indicateur d'Appel
Caractéristiques : Les niveaux logiques sont représentés par des tensions comprises entre +5V et +15V pour le niveau logique 0, entre -5 et -15V pour le niveau logique 1.
Les entrées réceptrices doivent être capables de supporter des niveaux de +/- 25V.
Pour le câblage on peut n'utiliser que 3 fils (2, 3, 7). on parle de :
- câble droit, lorsqu'un matériel est considéré ETTD et l'autre ETCD.
- câble croisé, lorsque les deux matériels sont considérés ETTD
- Point à Point ;
- Duplex ;
- Débit informationnel faible :
- 19200 bauds à 16m
- Faible immunité au bruit.
D'autres normes ayant d'autres spécifications ont été développées pour échapper dans une certaine mesure aux limitations parfois contraignantes imposées par la RS232.
La norme RS423 : Cette norme spécifie les caractéristiques électriques des circuits d'interface en mode transmission de tension, entre émetteur et récepteur symétrique. Ce type de liaison est utilisé pour la transmission en série de signaux binaires entre des Equipements Terminaux de Données (DTE) et des Equipements terminaux de Circuits de Données (DCE). Le DTE étant en général un terminal et les DCE pouvant être un moniteur ou une imprimante.
On peut utiliser les fréquences de transmission de données typiques de 100kbps sur 30m, ou 3kbps sur 1200m. La norme RS423 autorise un émetteur et jusqu'à 10 récepteurs pour un seul circuit de données. On peut connecter ce standard avec d'autres standards d'interface numérique tels que RS232, RS422 et RS485.
Caractéristiques :
- Point à point ;
- Alternée ou half-duplex ;
- Débit informationnel moyen :
- 100kbauds à 1200m
- Immunité au bruit moyenne.
Il est très difficile, de transmettre des données à grande vitesse, sur de grandes distances et dans des conditions de bruit élevé, entre des parties d'un système informatique et des périphériques, en utilisant des Emetteurs et Récepteurs asymétriques. D'ou la nécessité de créer des standards symétriques tels que les normes RS422 et RS485.

La norme RS422 : La norme de transmission symétrique RS422 a été élaborée en 1975 pour définir les car caractéristiques de transmissions des signaux de données de base de temps ou de commande entre un ordinateur hôte et ses périphériques.
Elle a été révisée RS422A en décembre 1978.

Une ligne de transmission RS422 est une ligne unidirectionnelle (mode simplex).
Une application typique de l'interface RS422 est son utilisation en communication de données dans un aéroport, entre un ordinateur central et de nombreux moniteurs ou stations éloignés , tels que les moniteurs de départs et d'arrivées. Dans cette application on utilise une ligne en paire torsadée unique pour relier ensemble un terminal de contrôle central et plusieurs moniteurs. La terminaison de la ligne étant disposée à l'extrémité de la ligne la plus éloignée du terminal de contrôle.
Caractéristiques :
- Point à point ;
- Alternée ou half-duplex
- Débit informationnel élevé : 10Mbauds à 1200m
- Excellente immunité au bruit
La norme RS485 :
Présentation : Comme la norme RS232C, elle à été normalisée par l'EIA. Elle a été introduite en 1983 et est une version améliorée de la RS422. Dans sa version la plus simple, elle est constituée d'un émetteur de ligne relié à un récepteur de ligne différentiel par une ligne bifilaire torsadée blindée.
Lorsqu'un niveau logique 1 est présent sur l'entrée de son émetteur de ligne, celui-ci applique un potentiel de +5V sur le conducteur 1 de la ligne et un potentiel 0V sur le conducteur 2 de cette ligne.
Inversement, Lorsqu'un niveau logique 0 est présent sur l'entrée de son émetteur de ligne, celui-ci applique un potentiel de 0V sur le conducteur 1 de la ligne et un potentiel +5V sur le conducteur 2 de cette ligne
Le récepteur de ligne est sensible à la différence de tension existant entre les deux conducteurs de ligne, technique qui permet de s'affranchir des tensions induites par les parasites (bruit).
Caractéristiques :
- Multi Points ;
- Alternée ou half-duplex
- Débit informationnel élevé : 10Mbauds à 1200m ;
- Excellente immunité au bruit.
Tableau comparatif des différents normes.:
 
Paramètre
RS 232
RS 423A
RS 422A
RS 485
Mode de 
fonctionnement
Asymétrique
Asymétrique
Symétrique
Symétrique
Nombre d'émetteurs 
et de récepteurs
1 émetteur 
1 récepteur
1 émetteur 
10 récepteurs
1 émetteur 
10 récepteurs
32 émetteurs 
32 récepteurs
Longueur maximum 
du câble (m)
15
1200
1200
1200
Débit maximum (baud)
20k
100k
10M
10M
Tension maximum en mode commun (V)
± 25
± 6
6 à -0,25
12 à 7
Niveau de sortie 
de l'émetteur (V)
± 5
± 3,6
± 2
± 1,5
± 15
± 6
± 5
± 5

Le port USB : Ce port série universel (Universal Serial Bus ) est un nouveau type de prise (1995) , permettant de relier à l'unité centrale jusqu'à 127 périphériques sans ordre hiérarchique précis. Il permet également le branchement des périphériques "à chaud" (sans avoir à éteindre la machine),  son avantage sur les ports séries traditionnels tel que le RS232, c'est qu'il permet un ajout rapide et facile de périphériques sur un ordinateur quelconque et les ressources nécessaires sont allouées à la volée par le système d'exploitation. Le port USB est capable d'exploiter clavier, joystick, souris, modem, haut parleurs, scanner, imprimantes, et même téléphones, il est mimité simpment par son débit qui n'est que de 1,5 Mo par seconde au maximum. Le seul inconvénient serait peut-être la longueur maximale d'un câble USB, sans recourir à un hub, qui n'est que de cinq mètres.
Le hub (concentrateur) permet de palier au problème du nombre de connecteurs trés restreint (seulement deux sur les cartes mères) et ainsi pouvoir connecter plus de 2 périphériques de type USB sur le même ordinateur. Il existe deux types de hub, les hubs non alimentés qui exploite l'alimentation de l'ordinateur et les hubs alimentés qui possèdent leur prpopre alimentation et proposent ainsi de fournir l'énergie nécessaire à chaque périphérique.
 
 

La boucle de courant :

Présentation : C'est une liaison issue des techniques électromécaniques de transmission de l'information. Elle permet des liaisons multi machines. En raison de sa simplicité et de sa bonne immunité au bruit, elle est encore utilisée en informatique industrielle et surtout en milieux perturbés ( usines).
Bien qu'elle n'ait été l'objet d'aucune normalisation, au fil des ans deux standards de liaison se sont imposés :
- La boucle de courant 20mA, d'usage général ;
- La boucle de courant 500mA, pour les milieux très parasités.
Dans cette liaison on module le courant circulant dans une boucle au rythme des informations binaires à transmettre. Ainsi, pour une boucle de courant 20mA, on adopte généralement la convention suivante :
- 1 logique correspondant à i = 20mA;
- 0 logique correspondant à i = 0mA.
Qu'est qu'une boucle de courant ? : Souvent les informations délivrées par un capteur analogique doivent être transmises à distance. Dans la plupart des cas, la méthode la plus commode consiste à convertir l'information de tension en un courant avant la transmission. La boucle de courant la plus communément employée se compose de deux fils assurant à la fois l'alimentation du capteur et du circuit de conditionnement de signal et le transfert de l'information acquise sous la forme d'un courant dont l'intensité est proportionnelle au signal mesuré. Le courant dans la boucle varie généralement de 4mA à 20mA pour la pleine échelle : c'est la boucle de courant 4-20mA. Jusqu'à 4mA de courant de boucle peut être utilisé pour alimenter le capteur, le circuit de conditionnement de signal et le convertisseur tension courant.
Caractéristiques :
- Point à point ;
- Simplex
- Débit informationnel faible :
- 19200 bauds à 40m
- 4800 bauds à 180m
- 2400 bauds à 360m
- 1200 bauds à 720m

 

Chapitre Suivant  Chapitre Précédent  Liste des chapitres