N” 731 BULLETIN DE L’UNION DES PHYSICIENS 279
L’ordinateur outil de laboratoire
Interfaçage acquisition et traitement de données
par C. BOUYSSET Directeur, Laboratoire IDEAO, Université P. Sabatier, 31400 Toulouse
et G. TROUILHET Lycée Soult, Groupe IDEAO, Opération DLC1.5,81204 Mazamet
La découverte des semi-conducteurs (1948), de la diode à jonction et du transistor, la fabrication des premiers circuits intégrés (1970), du premier micro-processeur (1974) ont entraîné une modification, qui prend d’ailleurs une allure exponentielle, de notre environnement et de nos outils (et méthodes ?) de travail.
Curieusement, dans ce contexte, l’enseignement de la Physique (enseignement secondaire classique) semble se cantonner frileusement dans l’étude de phénomènes, certes fondamentaux, mais de plus en plus
«décollés» de la réalité.
Nous avons pendant longtemps enseigné le fonctionnement de la machine frigorifique et du moteur à explosion couramment utilisés dans notre environnement, du galvanomètre à cadre mobile et de I’oscillo- graphe cathodique utilisés comme appareils de mesure, afin de montrer l’importance des phénomènes étudiés. Ces enseignements ont une curieuse tendance à disparaître (en entraînant peut être en corollaire une certaine désaffection des élèves pour la Physique).
L’introduction de l’lnformatique dans l’Enseignement se fait très lentement et se heurte à de nombreuses réticences. Pourtant, I’ensei- gnant de Sciences Physiques se trouve dans une situation idéale : - en tant qu’utilisateur : l’Informatique (DAT.4 PROCESSING) est avant tout un ensemble de méthodes et matériels permettant le traitement de données. Or l’étude d’un phénomène physique suppose la collecte et l’étude de résultats expérimentaux. L’informatique peut alors apporter une aide appréciable à l’enseignant en permettant une ap- proche plus rapide et plus profonde de nombreux phénomènes (sans
pouvoir remplacer le professsseur ni supprimer certains apprentissages fondamentaux).
- en tant que personne capable d’expliquer «comment çà marche».
Les phénomènes mis en œuvre font partie du domaine de la Physique.
Certes on déborde parfois sur des domaines voisins (logique). Mais ce n’est là qu’une illustration de la vie courante. La conception de telles machines fait appel à des ingénieurs hautement spécialisés travaillant en collaboration. Le professeur de Sciences Physiques n’a donc pas à faire preuve en ce domaine d’une excessive réserve, sous prétexte qu’il ne peut tout expliquer (sait-il comment sont taillés les rubis sur lesquels pivotent les cadres de galvanomètre ‘?). Si nous ne faisons rien, d’autres se chargeront de le faire...
Le but des pages qui suivent est de montrer qu’après tout, la mise en œuvre et la compréhension de méthodes informatiques est facilement abordable. Nous avons voulu rester le plus simple possible, d’autres ouvrages permettront ensuite au lecteur d’approfondir ses connais- sances s’il le souhaite, ce que nous espérons vivement.
A) NOTIONS ÉLÉMENTAIRES
La compréhension du frottement d’une machine informatique nécessite d’abord l’étude des grandeurs manipulées (DATA = données) désignées par le terme général d’Information.
1. L’INFORMATION
1 .l_ Définition
On appelle information tout ce qui est susceptible d’être représenté à l’aide de conventions pour être conservé, traité ou communiqué. Par exemple, nos connaissances sont transmises par des informations écrites qui permettent de les conserver. Le lecteur va traiter l’information reçue pour peut-être la communiquer ensuite. (Notons aussi que le codage et la conservation peuvent actuellement être réalisés par d’autres procé- dés : magnétiques, optiques...).
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1.2. Codage de l’information
Dans le cas de documents écrits, le codage fait appel à 26 lettres (majuscules et minuscules), 10 chiffres et une vingtaine d’autres symboles (ponctuation, signes mathématiques, etc...) soit en tout environ 80 symboles. Le codage informatique est réalisé à partir de ces symboles (ce qui explique les difficultés rencontrées pour des civilisa- tions utilisant un autre système : arabe ou kata- kana japonais).
Les machines informatiques (ordinateurs) font appel à des circuits transistorisés, le circuit fondamental est la bascule dont la sortie peut prendre deux états par rapport à une référence (masse) :
- sortie à +5 V = état logique codé 1, - sortie à 0 V = état logique codé 0.
Par la suite, nous ferons uniquement référence aux états logiques (en pensant toutefois qu’il s’agit d’une présence (ou absence) de tension).
Une bascule permet donc de représenter une information suscepti- ble de prendre uniquement 2 états : par exemple une porte peut être ouverte (état 1) ou fermée (état 0). On code ainsi le plus petit élément d’information possible. Il est représenté par un bit (Binary digIT = chiffre binaire) valant 0 ou 1.
Avec 2 bascules, il est possible d’avoir 4 codes 00 01 10 00.
Le lecteur vérifiera sans peine que : avec n bascules (n bits) on obtient 2 puissance n codes.
Pour représenter nos 80 symboles, il faudra donc 7 bascules (qui peuvent fournir 2 puissance 7 = 128 codes). Chaque symbole sera alors représenté par un codage binaire sur 7 bits.
Cette correspondance a été normalisée et constitue le code ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Par exemple la lettre A est représentée dans un ordinateur par 7 bascules fournissant le code 10000001, B par 1000010, etc... II importe de bien comprendre que l’ordinateur ne manipule pas des caractères ou des chiffres mais
simplement des blocs de bits. Il est insensible à l’orthographe ! mais il réagit si les ordres qui lui sont transmis sont mal écrits car alors, la suite
de codes ne correspond pas à ce qu’il attendait. Ceci explique pourquoi la lettre 0 et le zéro 0 s’écrivent de façon différente, (le zéro est barré).
En réalité, on a choisi de coder sur 8 bits ce qui autorise 256 codes.
Un bloc de 8 bits est appelé octet (BYTE). On peut ainsi coder les caractères usuels mais aussi des commandes (caractères de contrôle : CTRL+C = arrêt de la machine) et des caractères spéciaux (alphabet grec, racine carrée, intégrale : voir code ASCII dit étendu).
Remarques : II faut 8 bits pour coder un caractère. Une bascule met en œuvre environ 6 transistors ce qui fait SO transistors environ pour représenter un caractère.
La capacité de stockage (mémoire) d’une machine est exprimée en Kilo octets (Ko) 1 Ko = 2 puissance 10 = 1024 octets. On admet souvent I Ko = 1000 octets mais il s’agit cependant d’un kilo un peu spécial comme le signale le symbole K (qui n’est pas dû à une mauvaise écriture).
Dans une machine actuelle dotée d’une mémoire de 640 Ko il y a environ 30 millions de transistors.
2. ARCHITECTURE D’UN ORDINATEUR 2.1. Définition
Un ordinateur est un appareil électronique (muni d’un programme : liste d’opérations à réaliser) capable de traiter des signaux électriques représentant des données codées. II ne crée pas d’information. 11 est seulement capable d’extraire de l’information à partir de ce qu’il a reçu (données et programme). L’ordinateur est <(bête>) : il n’ejfectue que ce qui lui est indiqué et ne prend aucune initiative.
2.2. Différentes parties a) l’unité centrale
C’est le cerveau de la machine où s’effectuent les opérations de traitement. Elle comprend :
- la mémoire capable de stocker les codes représentant l’information à traiter ainsi que ceux du programme servant au traitement. On distingue deux types de mémoire :
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- la mémoire morte (ROM Read Only Memory). Son contenu est figé et peut être uniquement «lu» (consulté) sans pouvoir être modifié. Il ne disparaît pas lorsqu’on arrête la machine. C’est la ROM qui assure le démarrage (BOOT) de la machine en fournissant les instructions
nécessaires.
- la mémoire *<vive,) (RAM Random Access Memory) dans laquelle on peut écrire ou lire des informations. C’est la mémoire de travail.
Actuellement. la taille de cette mémoire est de 1 à 2 Mo (million de caractères).
- le microprocesseur : c’est le chef d’orchestre qui fait fonctionner à la demande les autres circuits et qui réalise aussi un certain nombre d’opérations élémentaires sur deux codes binaires : addition, soustrac- tion. égalité. supérieur, inférieur, ainsi que la lecture et l’écriture en mémoire. Ces opérations sont très simples, mais le processeur les exécute à raison de plusieurs millions par seconde, ce qui le fait paraître très puissant. Son fonctionnement est comparable à celui de notre cerveau : nous avons appris un nombre réduit d’opérations : tables d’addition et de multiplication, puis des méthodes (algorithmes ou programmes !) qui nous permettent de réaliser des opérations de racine carrée voire calcul de logarithme ou de ligne trigonométrique.
- l’horloge : elle cadence le fonctionnement du système en fournissant un signal carré dont chaque période correspond à une opération élémentaire du processeur. Les fréquences d’horloge sont passées de
I MHz en 1980 à 2.5 MHz et plus actuellement. Ceci, joint au fait que les processus actuels sont capables de traiter en une seule fois des blocs de 16 ou 32 bits, alors que les premières machines travaillaient octet par octet. a permis d’accroître la rapidité et la puissance de traitement des micro-ordinateurs. (Le terme micro fait référence à l’encombrement physique et non aux capacités).
- les circuits d’entrée-sortie (appelés aussi PORTS E/S : en anglais, le terme port désigne une ouverture dans une enceinte fortifiée ce qui constitue une très bonne image). Ils permettent d’introduire dans la machine des informations venant du clavier par exemple, et de transmettre les résultats du traitement vers l’écran de visualisation ou
l’imprimante.
- les bus :
On appelle ainsi des ensembles de fils véhiculant des signaux électriques de même nature :
- le processeur doit pouvoir aller lire ou écrire des codes (informations) en mémoire ou sur les circuits d’E/S. Il est donc relié aux autres circuits par un bus de données (DATA BUS) comportant 8, 16 ou 32 fils suivant que le processeur équipant la machine travaille sur des blocs de 8, 16 ou 32 bits. Ce bus est bidirectionnel, car l’information va vers le processeur qui la retourne après traitement.
- le processeur doit pouvoir choisir le circuit avec lequel il veut travailler. Chaque octet de la mémoire ou chaque port d’E/S est repéré par une adresse codée en binaire. Un ensemble de circuits logiques (logique de décodage) activera le circuit voulu dès réception du code convenable. Ce code est transmis par le bus d’adresse (ADDRESS BUS). Dans une machine des années X0. dotée de 64 Ko (2 puissance
16) de mémoire, le bus d’adresses comportait 16 fils pour transmettre les 16 bits nécessaires pour coder les adresses. Dans les machines actuelles, le bus d’adresse comporte plus de 20 fils pour adresser 1 Mo ou plus de mémoire (2 puissance 20 = 1 048 576). Ce bus est unidirec- tionnel : c’est le processeur qui fournit l’adresse du circuit avec lequel il désire communiquer.
- enfin le processeur doit pouvoir indiquer s’il veut lire ou écrire en mémoire, initialiser certains circuits, etc. Un certain nombre de fils transmettent les signaux nécessaires. Ils constituent le bus de contrôle, unidirectionnel lui aussi, car c’est le processeur qui commande l’opération à réaliser.
h) Les pér-iphe’riyues
Ce sont tous les appareils reliés à l’unité centrale et destinés à introduire, visualiser ou conserver l’information : clavier, console, imprimante, lecteurs de disquettes ou disque dur (mémoire de masse) mais aussi table traçante (plotter), table à digitaliser, souris, scanner, lecteurs de code barre... Les possibilités offertes vont sans cesse en augmentant.
B) L’INTERFAÇAGE
Les premières machines informatiques étaient remarquablement
«fermées» : l’introduction ou la récupération de données par des procédés autres que ceux prévus par le constructeur étant impossible ou difficilement réalisable (d’où l’image de l’enceinte fortifiée évoquée plus haut). A l’heure actuelle encore, la plupart des données sont introduites au clavier.
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L’UNITE CENTRALE
ORGANES ORGANES
D’ENTREE / . _ - - - -. , - 1. rrl DE SORTIF
,NUMERISER
DISQUE DUR
DISQUES SOUPLES
Il a fallu attendre les données 80, pour trouver des machines, telles que le TO7 de THOMSON ou I’IBM PC, dotées de connecteurs permettant d’intervenir directement sur les bus afin de permettre l’introduction de données par d’autres moyens.
1. POURQUOI UNE INTERFACE ?
En chimie, l’interface est la surface de séparation entre deux milieux non miscibles.
L’introduction directe de données dans une machine informatique suppose sa mise en relation avec un autre dispositif non conçu a priori pour une telle utilisation (par exemple montage pour relever la caractéristique U=f(I) d’un dipôle).
Dans le monde informatique, les circuits utilisés mettent en œuvre des tensions de quelques Volts (5 V, en général), des courants de quelques micro-ampères pendant des temps de l’ordre de la micro-se- conde.
Dans le monde physique, les tensions sont souvent plus élevées, les courants de l’ordre de l’Ampère et les durées de plusieurs secondes.
Il n’est pas possible d’établir de liaison directe entre ces deux milieux que l’on peut considérer comme non miscibles. II faudra placer entre les deux un dispositif convenable. Celui ci, se situant à la frontière commune, est désigné de façon imaginée par le terme d’INTERFACE.
L’interface doit donc réaliser :
- une adaptation des niveaux électriques (tensions et courants).
- une adaptation dans le temps (du fait de son inertie, un dispositif ne saurait réagir à un ordre que lui transmettrait l’ordinateur en 1 micro- seconde). L’interface doit maintenir les ordres transmis, pendant un temps suffisant pour leur prise en compte.
De plus les grandeurs physiques sont à variation continue (en première approximation) : ce sont des grandeurs analogiques. L’ordi- nateur travaille avec des grandeurs numériques à variation discontinue.
L’interface devra là encore, réaliser les conversions nécessaires : analogique/numérique pour les informations introduites dans la ma- chine et éventuellement, numérique : analogique pour les informations retournées vers l’extérieur.
2. COMMENT INTERFACER ? (l’interface vue côté ordinateur)
La rapide description de l’architecture d’un ordinateur faite ci-dessus permet de constater que les ports d’E/S qui réalisent la liaison avec l’extérieur (périphériques) reçoivent les divers bus, afin de pouvoir être adressés par le processeur qui recevra ou transmettra des données par le bus de données.
L’interface viendra donc en général se connecter sur les bus. Elle se présente sous la forme d’une carte (circuit imprimé sur verre époxy portant les circuits électroniques et les connecteurs nécessaires). Les constructeurs d’ordinateurs de type PC (Persona1 Computer) ou autres,
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ont prévu en général plusieurs connecteurs (SLOTS = «fentes») pouvant recevoir des interfaces et fournissant de plus les alimentations nécessaires à leur fonctionnement.
Il suffit donc d’ouvrir le c’apot de l’ordinateur et d’enficher dans un connecteur la carte d’interfacage voulue pour obtenir- un système opérationnel.
Remarque : La plupart des interfaces utilisées dans l’enseigne- ment (CANDIBUS, ESA03, SMFIO...) utilisent le principe ci-dessus.
Toutefois il est aussi possible d’utiliser un port d’entrée-sortie disponi- ble sur toute les machines et laissé à la libre disposition de l’utilisateur : la voie série dite V24 ou RS232C (c’est la solution utilisée par l’interface ORPHY GTS).
3. FONCTIONNALITÉS D’UNE INTERFACE (l’interface vue côté utilisateur)
A l’heure actuelle, lors d’une utilisation «pédagogique» dans le cadre de l’enseignement général, une interface sert surtout à faire de l’acquisition de données. La grandeur à mesurer est convertie en tension électrique (si ce n’en est pas déjà une) par un capteur convenable (sonde à effet Hall par exemple pour la mesure d’une induction). Un amplificateur (conditionneur de signal) portera éventuellement cette tension au niveau requis (en général entre -5, +5 V). Un convertisseur analogique/numérique (CAN ou ADC Analog to Digital Converter) va alors mesurer cette tension et exprimer sa valeur binaire. La mesure est déclenchée par le processeur qui viendra ensuite lire le résultat de la conversion sur le bus de données quelques dizaines de micro-secondes plus tard. Parfois, un circuit particulier (échantillonneur-bloqueur) permet de «figer» la tension fournie par le conditionneur pendant que le CAN effectue la conversion afin d’éviter des erreurs lors de la mesure de tensions rapidement variables.
On automatise ainsi une suite d’opérations qui consisteraient à mesurer la grandeur avec un appareil adéquat pour ensuite introduire, au clavier, la valeur numérique obtenue. Il est surtout possible d’effectuer ainsi plusieurs dizaines de milliers de mesures par seconde pour étudier des phénomènes non répétitifs rapides (charge d’un condensateur «courant» de quelques dixièmes de micro-farad par exemple).
3.1. EntréesSorties binaires ou Tout Ou Rien (TOR)
a) Entrée.~ binaires
Un contact ouvert ou fermé peut servir à mettre à l’état zéro (ou un) un fil du bus de données (via un circuit spécialisé (PIA, PPI, PIO).
La valeur numérique obtenue par le processeur venant lire le circuit permettra de déduire l’état des contacts. Par exemple si l’on trouve 65 soit 01000001 en binaire, on sait que les contacts un et sept sont fermés.
Ce contact peut être celui d’un thermostat et il est ainsi possible de surveiller une température.
h) Sorties binaires
Si l’on demande au processeur d’aller écrire une valeur numérique dans le circuit PI0 (PARALLEL INPUT OUTPUT), on retrouvera sur un fil de sortie l’état du bit correspondant traduit par la présence ou l’absence d’une tension. Par exemple, si l’on demande l’écriture du code binaire 00000010 (2) dans le PI0 de sortie, on trouvera une tension d’environ 5 V, entre le deuxième fil de sortie et la masse. Cette tension, amplifiée, peut servir à commander un relais, pour mettre en route un système de chauffage par exemple.
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L’utilisation des entrées sorties binaires peut ainsi permettre la réalisation d’automatismes (contrôle de processus).
3.2. EntréesSorties analogiques
a) Sorties analogiques
Supposons que des résistors, convenablement calibrés, alimentés par une tension constante, puissent être mis en (ou hors) service, par une circuiterie convenable, suivant l’état d’un bit qui leur est transmis.
II est ainsi possible d’obtenir un courant «image» de la valeur numérique fournie. Par exemple si 00000001 (1) produit un courant de
1 mA et si 00000010 (2) produit un courant de 2 mA, le code 00000011 (3) produira un courant de 3 mA. Un amplificateur opéra- tionnel monté en convertisseur courant tension permettra alors d’obte- nir une tension variant suivant une fonction affine de la valeur numérique. La «finesse» de la variation (pas de la conversion) dépendra du nombre de bits utilisés pour fournir la valeur numérique.
Par exemple, si l’on utilise 12 bits (2 puissance 12 = 4096) pour produire une tension variant de -5 à +5 V, la tension variera par bonds de 10/4096 = 2.44 mV. On aura pratiquement l’impression de produire une tension continûment variable d’où le nom de Convertisseur Numérique Analogique (CNA ou DAC Digital to Analog Converter) donné à un tel dispositif. Il est ainsi possible d’automatiser les variations de tension nécessaire pour étudier un phénomène (polarogra- phie par exemple).
h) Entrées analogiques
Elles sont réalisées par des CAN dont le rôle est de fournir une valeur numérique correspondant à la tension mesurée. Le CAN peut être considéré comme un sur-ensemble du CNA du fait qu’il compare la tension à mesurer à celle qui lui est fournie par un CNA. Cette mesure est réalisee par une méthode comparable à celle que nous utilisons pour la mesure des masses (méthode dichotomique par comparaison avec une valeur correspondant à la médiane de l’intervalle de recherche : méthode SAR Succesive Approximation Register). 11 y a autant d’essais que de bits dans le résultat. A la fin de la recherche, le processeur vient lire le code numérique obtenu via le bus de données. Par exemple, les CAN de CANDIBUS réalisent la conversion sur 12 bits en 25.micro- secondes. La résolution du convertisseur dépend du nombre de bits du codage. Avec 12 bits, il est possible de mesurer une tension comprise entre -5 et +5 V, à 2,44 mV près (pas de variation du CNA interne).
Dans le cadre de cet article, nous ne nous étendrons pas davantage sur le fonctionnement de ces circuits. Le lecteur intéressé trouvera les renseignements souhaités dans les ouvrages cités dans la bibliographie
(et en particulier les publications de 1’U.d.P.).
3.3. Mesure de temps
L’interface dispose souvent de sa propre base de temps (circuit spécialisé TIMER) qui autorise des mesures de temps avec une précision meilleure que le l/lOOOO de seconde.
C) LES PROGRAMMES (LOGICIELS)
1. NÉCESSITÉ DE LOGICIELS
Nous avons vu que l’ordinateur fonctionne grâce à un programme qui lui indique les opérations à réaliser. Les fonctions de base (lecture du clavier, écriture à l’écran, sauvegarde et récupération des données sur disquettes ou disque dur...) sont réalisées par le système d’exploi- tation (DOS Disk Operating System). Lorsque l’on fait fonctionner un programme, il transmet au DOS différentes requêtes afin d’obtenir le résultat souhaité.
On utilisera par exemple un programme de traitement de texte pour composer, mettre en page, imprimer avec divers jeux de caractères (et sauvegarder éventuellement) une lettre ou une documentation. Les tableurs servent à réaliser des calculs, les grapheurs à tracer des courbes, des histogrammes et des «camemberts». Les gestionnaires de base de données à stocker des informations que l’on peut exploiter ensuite. Cette tétralogie de base est issue des applications bureautiques qui constituent l’aspect le plus visible des applications de l’informati- que «grand public». (Les applications scientifiques sont beaucoup moins connues).
II est évident que pour utiliser une interface, il faut disposer d’un logiciel assurant la mise en œuvre des convertisseurs, des entrées/sorties binaires, etc...
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Pas plus qu’il n’est question de réaliser (sauf cas particulier) l’interface, l’utilisateur ne doit pas avoir à écrire les programme qui vont en assurer le fonctionnement !! Il existe de nombreuses réalisa- tions commerciales. Lors du choix, il convient de s’assurer que le système dispose de logiciels de mise en œuvre :
- un logiciel d’usage général adaptable à de nombreux cas (essentiel- lement mesure et tracés de courbes),
- des logiciels spécifiques à une étude expérimentale (pHmétrie, chute libre, oscillateurs, dipôles...).
Nous ne saurions trop insister sur le fait que le prix du matériel ne doit pas être le critère déterminant dans le choix d’un système d’interfaçage : une interface non pourvue de logiciels n’est prati- quement pas utilisable.
L’iceberg informatique
2. FONCTIONNALITÉS DES LOGICIELS
Leur fonction première est d’assurer l’acquisition de données et de tracer les courbes correspondantes (comme on peut le faire avec un oscillographe).
Mais, en plus du fait que l’ordinateur offre une surface d’écran plus importante et que l’on peut facilement étudier des phénomènes très lents, non répétitifs (évolution du pH lors d’une neutralisation), il est possible d’obtenir :
- la sauvegarde (et le rappel) des mesures effectuées (sous forme de fichiers de données conservés sur disquette) pour une utilisation ultérieure.
- l’impression des courbes et valeurs numériques afin d’obtenir un document de travail. Éventuellement, les tracés peuvent être faits par une table traçante.
- la modélisation du phénomène étudié soit par recherche de la relation correspondant à la courbe obtenue, soit par comparaison avec une courbe tracée à partir d’une «formule» donnée à l’ordinateur.
- des fonctions de calcul (somme, produit, quotient, dérivée, intégrale,
«formules»...) permettant d’obtenir de nouvelles grandeurs calculées à partir des valeurs mesurées. Par exemple, à partir de l’enregistrement de l’élongation en fonction du temps d’un oscillateur harmonique très facilement amorti, il est possible, par dérivation de représenter la vitesse et l’accélération, de montrer comment la phase à l’origine des temps dépend du choix de celle-ci (la visualisation directe impressionne beaucoup les élèves et les marque plus sûrement que les exercices faits sur ce sujet). On peut ensuite calculer et représenter les variations de l’énergie potentielle et cinétique puisque l’on connait l’élongation et la vitesse pour terminer en vérifiant la conservation de l’énergie mécani- que du système.
- le lissage des courbes permettant de tracer la courbe passant «au mieux» par l’ensemble des points de mesure.
- le pointage de points remarquables avec affichage des coordonnées.
- de nombreuses autres fonctions (loupe...) assurant le «confort»
d’utilisation.
II est ainsi possible d’assurer une approche expérimentale plus complète, plus profonde et plus fine de nombreux phénomènes.
L’aspect «physique» y gagne et encourage une étude mathématique qui peut alors trouver facilement une vérification expérimentale.
Nous espérons que la lecture de ces quelques pages vous aura donné envie de mettre le pied à l’étrier car après tout, en parodiant un slogan célèbre :
«C’est facile et çà peut apporter beaucoup” .
BIBLIOGRAPHIE
OUVRAGES D’INITIATION : Publications U.d.P.
- Acquisition et analyse de données
Cours donnés lors des Journées Informatique et Pédagogie des Sciences Physiques, Mars 1990, Toulouse.
- Interfaces à usage pédagogique
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Ces deux ouvrages reprennent en les approfondissant les notions qui viennent d’être abordées ici.
Principes généraux
Manuel des Interfaces
par Steve LEIBSON, Mc GRAW - HILL (Édition de 1984) Plan :
- bits, octets, bus - interfaces parallèles
- interfaces analogiques, CNA et CAN - multiplexeurs
- horloges - interruptions
- interfaces à accès direct en mémoire (DMA) - liste de circuits intégrés pour interfces, fabricants Interfaces pour micro-processeurs et micro-ordinateurs par H. LILEN, S.E.C.F. (Éditions Radio)
Plan :
- liaisons série et parallèle - norme RS-232 et V24
- BUS et B.U.P. HP-IB (IEEE) et HP-IL - interfaçage analogique : type de convertisseurs - modems
- réseaux informatiques - transpac
- Videotex
Interfaçages des micro-processeurs
par M. ROBIN et T. MAURIN (Dunod informatique) Contenu :
- interfaces numériques - interfaces analogiques - principe des convertisseurs - échantillonnage
- capteurs - amplificateurs
avec T.P. et applications
Plus techniques
IBM - PC : du laboratoire à l’industrie par G. APRUZZESSE, C. FRAULYL (Dunod)
Contenu : interfaçage d’un PC en utilisant les SLOTS d’extension (utilisation d’un PI0 8255). laisons avec RS232, bus IESS 488, perspectives d’avenir.
The Handbook of Personnal Computer Instrumentation Édition technique du constructeur BURRBROWN (en anglais) Étude allant du niveau débutant jusqu’au niveau ingénieur de concep- tion sur les interfaces, les convertisseurs, les capteurs et les logiciels.
Documentation sur les circuits utilisés dans les interfaces
Applications du 280
par J.W. COFFRONN (Éditions SYBEX)
Décrit en détail la programmation du TIMER 8253 et du PI0 8255 ainsi que la structure de ces circuits.
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Voir aussi les DATA BOOKS et les A.N. (Application Notes) des fabricants de circuits, en particulier INTEL, ANALOG DEVICE et BURRBROWN dans lesquels on trouve les fiches techniques (DATA SHEETS) des circuits avec souvent des considérations très «pointues»
sur les convertisseurs, échantillonneurs... (en général en anglais).
Enfin, nous ne saurions trop vous recommander l’abondante littérature publiée par l’Union des Physiciens, en particulier à l’occa- sion des Journées «Informatique et Pédagogie des Sciences Physiques».
Encore disponibles : Actes des 3 èmes Journées de Grenoble (1988), s’adresser à la section académique de Grenoble.
