Cours 17 : Le Port Série

Cours 17 : Le Port Série

Q17.1 : Combien de fils est-il obligatoire de connecté pour communiquer par le port série?

Trois : Tx, Rx et Ground

Q17.2 : Qu’est-ce que la parité paire?

Un bit ajouté au message qui est déterminé en fonction du nombre de 1 dans les données. Le nombre 1 plus le bit de parité doit être pair. Par exemple, si les données sont sur 8 bits et valent 65h, le bit de parité sera 0, car il y a 4 bit à 1 dans le byte (65h = 0110 0101b).

Q17.3 : Si vous lisez, à l’oscilloscope le signal suivant sur la pin TX, quel byte a été

transmis? Considérez que la fréquence de transmission est 100bps, qu’il y 8bits de données par byte, 1 bit de parité paire et un stop bit :

0V +12V

-12V

t (10ms/DIV)

Réponse : LSB 0110 0010 MSB avec bit de parité à 1 (-12V)= 46h

Q17.4 : Donnez les quatre paramètres de communication qu’il faut pré déterminer avec de communiquer avec un appareil par RS-232.

Vitesse de communication Nombre de bits par bytes Type de parité

Nombre de bits de stop

Q17.5 : Qu’est-ce qu’un câble NULL modem?

Un câble où certains signaux sont inversés afin de relier deux DTE entre eux.

Q17.6 : À quels ports d’un PC 8086 compatible se retrouvent habituellement COM1 et COM2?

COM1 : 3f8h COM2 : 2f8h

Q17.8 : Quels sont les principaux avantages du RS485 par rapport au RS232?

Le RS485 a une transmission/réception différentielle. La soustraction des tensions permet de communiquer sur de plus grandes distances et offre une meilleure immunité au bruit (donc des vitesses plus grandes).

Le RS485 offre une interface multipoint.

Cours 18 : Le port parallèle

Q18.1 : Énumérez trois types de périphériques qui se connectent sur le port parallèle.

Imprimante Scanner Télécopieur

Q18.2 : Combien de lignes de données le port parallèle a-t-il?

8 lignes

Q18.3 : Pourquoi dit-on que le protocole SPP pour le port parallèle est-il unidirectionnel?

Parce que les lignes de données ne servent qu’à transmettre des données du PC vers l’imprimante.

Q18.4 : Décrivez le protocole Nibble pour le port parallèle tel que défini dans la norme IEEE 1284?

Il s’agit d’un mode ou les 8 lignes de données du port servent pour envoyer des données du PC vers le

périphérique uniquement. Les données allant du périphérique au PC sont communiquées en deux nibbles (quatre bits) multiplexés temporellement sur 4 des 5 pins d’entrées du port.

Q18.5 : Qu’est-ce que le protocole EPP apporte de plus au port parallèle par rapport au protocole Byte?

Dans le protocole EPP, du matériel additionnel gère les signaux du port parallèle afin de diminuer la charge de travail du CPU. Le CPU se contente d’écrire ou de lire des registre du matériel additionnel. EPP est donc beaucoup moins demandant au niveau des transactions d’E/S requises pour communiquer sur le port.

Q18.6 : À quels port d’un PC compatible 8086 se retrouvent habituellement LPT1 et LPT2?

LPT1 : 378h LPT2 : 278h

Q18.7 : Quels sont les avantages et les désavantages du port parallèle par rapport au port série?

Le port parallèle est plus rapide et très facile à interfacer. Cependant, il prend plus de fils et les distances parcourues ne sont pas élevées.

Cours 19 : Le bus USB

Q19.1 : Qu’est-ce que l’énumération dans un contexte USB?

Il s’agit de la lecture, par l’hôte, des descripteurs d’un appareil USB lorsque celui-ci est détecté.

Q19.2 : Vrai ou faux sur l’encodage des bits en USB.

La ligne D+ dit s’il s’agit d’un 0 ou d’un 1. La ligne D- sert d’horloge.

Pour le USB, un 0 est détecté lorsque les lignes électriques du bus indiquent

un changement d’état.

Dans l’état J, il est possible d’envoyer un reset si la tension sur D+ et D- est à

un niveau prédéfini

On dit que les bits sont encodés de façon différentielle parce qu’une différence positive entre D+ et D- sera vue comme un 1 logique et une différence négative sera vue comme un 0 logique

F

Q19.3 : Qu’est-ce qu’un descripteur, dans le contexte du USB? Pourquoi un descripteur se doit-il d’être en mémoire NVM?

Une structure de donnée contenant de l’information classée dans un ordre précis. Les descripteurs USB décrivent un appareil, sa configuration, ses interfaces et la façon dont il communique avec un PC. Si cette information est perdue, l’appareil n’est plus reconnu par l’hôte.

Q19.4 : Décrivez le processus de détection à chaud d’un appareil sur le bus USB.

Lorsqu’un appareil se connecte, le hub détecte l’appareil parce qu’une ligne (D+ ou D-) de données devient polarisée par une résistance.

L’hôte, qui interroge le hub à une fréquence régulière (par polling), découvre que celui-ci a un appareil.

L’hôte fait un reset de l’appareil, puis il lui attribue 100mA.

L’hôte fait l’énumération des caractéristiques de l’appareil. Il lit ses descripteurs, puis il lui accorde des ressources en fonction de ses besoins. Il lui attribue aussi une adresse.

Q19.5 Comment sont détectées les interruptions sur le bus USB?

Par polling, dans les transferts par interruption.

Q19.6 Qu’est qu’une terminaison (end point)?

Il s’agit d’un port de communication logique d’un appareil connecté sur le bus USB. Par exemple, si un appareil pleine vitesse requiert des transferts par interruptions, des transferts de contrôle et des transferts asynchrones, il pourra avoir jusqu’à trois terminaisons. Si ce même appareil a plusieurs interfaces logiques (plusieurs

fonctionnalités), il également pourra avoir plusieurs terminaisons.

Q19.7 Pourquoi les transactions des périphériques vers l’hôte commencent-elles par un paquet IN transmis par l’hôte? Le jeton IN contient-il des données?

Dans USB, l’hôte initie toujours les communications. Non, le jeton IN ne contient pas de données. Il sera toujours suivi d’un paquet DATA0 ou DATA1.

Q19.8 Quel est l’intérêt d’alterner les paquets DATA0 et DATA1?

Détecter un paquet manquant…

Q19.9 Quelles sont les principales différences entre USB2 et USB3?

Voir les notes de cours…

Q19.10 Pourquoi une adresse USB est-elle sur 7 bits?

Parce qu’il peut y avoir jusqu’à 127 appareils connectés sur l’USB : 2⁷ = 128…

Q19.11 Pourquoi le protocole USB découpe-t-il le temps en trames?

Pour gérer les communications isochrones et les interruptions : l’USB doit effectuer les transferts isochrones à intervalles réguliers et doit vérifier périodiquement s’il y a des interruptions sans prendre la totalité du temps pour ces deux tâches seulement.

Cours 20 : Le FireWire

Q20.1 : Combien peut-on connecter d’appareils sur un bus FireWire?

65536

Q20.2 : Pourquoi existe-t-il des intervalles d’impartialité dans le FireWire?

Pour assurer que les appareils ayant une basse priorité puisse communiquer un jour.

Q20.3 : Quels types de données sont supportés dans le FireWire?

Isochrone et Asynchrone

Q20.4 : Quelle puissance peut fournir le FireWire?

45W

Q20.5 : Décrivez l’arbitrage naturel dans 1394a.

Voir l’acétate 10 du cours 20 sur le FireWire.

Q20.6 : Décrivez chacun des éléments de la figure à la page 12 du cours20_16116_H06.ppt (La Couche de Lien (Link Layer) (1/2).

Voir la page 13…

Q20.7 La figure suivante représente des données transmises en mode commun sur une paire de fil du FireWire. Malheureusement, le voltage sur la ligne de donnée n’est illustré que pour le premier bit. En vous basant sur la ligne d’horloge (strobe), finissez de tracer le voltage sur la ligne de données.

Données Horloge

Réponse :

Données Horloge

Questions synthèses

Q17_20.1: Classez les protocoles suivants…

USB1.1 FireWire800 RS232C

Enhanced Parallel Port USB2.0

FireWire400

Standard Parallel Port

a)…par ordre de vitesse maximum croissante.

b)…par ordre d’ancienneté.

c)…par nombre de fils dans le connecteur standard.

d)…par longueur maximum de fil.

Protocole Vitesse max Date d’apparition Nombre de fils Longueur max de fil selon la spec.

USB1.1 12 Mbits/s 1998 4 5m

FireWire800 800 Mbits/s 2002 6 100m

RS232C 100 Kbits/s 1969 9 15m

Enhanced Parallel Port

1.5-2 Mbits/s 1991 25 10m

USB2.0 480 Mbits/s 2000 4 5m

FireWire400 400 Mbits/s 2000 6 4.5m

SPP 150Kbits/s 1981 25 4m

Q17_20.2: Lesquels des protocoles de la question 17_20.1…

a) … sont série?

b) ... sont point-à-point?

c) … supportent le Plug N Play?

d) … permettent l’alimentation d’un appareil par son connecteur?

e) … supportent la communication FULL-DUPLEX?

Protocole Série Point-à-Point Connexion à

chaud

Alim FULL-

DUPLEX

USB1.1 Oui Non Oui Oui Non

FireWire800 Oui Non Oui Oui Oui

RS232C Oui Oui Non Non Oui

Enhanced Parallel Port

Non Oui Non Non Non

USB2.0 Oui Non Oui Oui Non

FireWire400 Oui Non Oui Oui Non

SPP Non Oui Non Non Non

Q17_20.3 : Pourquoi faut-il de l’arbitrage avant chaque paquet FireWire alors qu’il n’en faut pas pour le USB, le port série et le port parallèle ?

Le port série et le port parallèle sont point à points. Il n’y a pas besoin d’arbitrage pour

déterminer qui va parler…

Dans le USB, le réseau est Master/Slave. L’hôte détermine en tout temps qui parle sur le bus.

Pour le FireWire, tous les nœuds du réseau sont égaux (peer-to-peer). Il faut qu’il y ait entente entre tous les nœuds avant qu’un de ceux-ci ait le contrôle du bus.

Q17_20.4 : Qu’est-ce qu’un transfert de données isochrone ?

Un transfert de données qui se fera à une fréquence régulière pour assurer la transmission d’un taux de bits constant. Les données ne sont pas corrigées, car elles sont souvent utilisées en temps réel.

Q17_20.5 : Qu’est-ce qu’un acquittement (acknowledge) et à quoi cela sert-il?

Un acquittement est un message transmis par un appareil qui vient de recevoir un paquet afin d’indiquer à l’expéditeur que le paquet est reçu.

Q17_20.6 : Qu’est-ce qu’un CRC (Cyclic Redundancy Check) et à quoi cela sert-il?

Il s’agit d’une somme de contrôle à l’intérieur d’un paquet servant à vérifier que le paquet ne contient pas d’erreur.

Q17_20.7 : Supposons un port série. Décrivez le matériel additionnel requis pour avoir un lien full-duplex, une transmission différentielle ou les deux en même temps.

FULL-DUPLEX : Il faut que chaque appareil connecté sur le bus ait un transmetteur et un receveur. Il faut aussi qu’il y ait un fil pour la transmission et un autre fil pour la réception.

Transmission différentielle : Il faut que le receveur soit capable de soustraire des voltages (comparateur ou ampli op) et il faut que le transmetteur soit capable de transmettre deux voltages de valeur opposés. Il faut aussi deux fils pour transmettre des données.

FULL-DUPLEX et Transmission différentielle : même chose que deux items précédents. Seulement, il faut quatre fils au total pour transmettre (2) et recevoir (2) sur le bus.

Q17_20.8 : Pourquoi préfère-t-on souvent les liens half-duplex aux liens full-duplex lorsqu’un protocole de communication est master-slave et multipoint?

Dans un protocole master-slave, un seul appareil parle à la fois. Le maître initie toutes les communications et les slaves lui répondent à tour de rôle. Comme il n’y a toujours qu’un appareil qui communique dans un seul sens, utiliser un lien half-duplex plutôt que full-duplex permet d’éviter un fil.