Filtrer les éléments par date : juin 2014

Dans ce type de liaison, les bits constitutifs d’un mot sont transmis les uns après les autres sur un seul fil. Les distances de transmission peuvent donc être plus beaucoup plus importantes mais la vitesse de transmission est plus faible. Sur des distance supérieures à quelques dizaines de mètres, on utilisera des modems aux extrémités de la liaison.

La transmission de données en série peut se concevoir de deux façons différentes : en mode synchrone, l’émetteur et le récepteur possède une horloge synchronisée qui cadence la transmission. Le flot de données peut être ininterrompu. en mode asynchrone, la transmission s’effectue au rythme de la présence des données. Les caractères envoyés sont encadrés par un signal start et un signal stop. Principe de base d’une liaison série asynchrone :

Afin que les éléments communicants puissent se comprendre, il est nécessaire d’établir un protocole de transmission. Ce protocole devra être le même pour chaque élément. Paramètres rentrant en jeu :

longueur des mots transmis : 7 bits ( code ASCII ) ou 8 bits vitesse de transmission : les vitesses varient de 110 bit/s à 128000 bit/s et détermine les fréquences d’horloge de l’émetteur et du récepteur.

parité : le mot transmis peut être suivis ou non d’un bit de parité qui sert à détecter les erreurs éventuelles de transmission. Il existe deux types de parité : paire ou impaire. Si on fixe une parité paire, le nombre total de bits à 1 transmis (bit de parité inclus) doit être paire. C’est l’inverse pour une parité impaire.

bit de start : la ligne au repos est à l’état 1 (permet de tester une coupure de la ligne). Le passage à l’état bas de la ligne va indiquer qu’un transfert va commencer. Cela permet de synchroniser l’horloge de réception.

bit de stop : après la transmission, la ligne est positionnée à un niveau 1 pendant un certains nombre de bit afin de spécifier la fin du transfert. En principe, on transmet un, un et demi ou

2 bits de stop.

Déroulement d’une transmission :

Les paramètres du protocole de transmission doivent toujours être fixés avant la transmission. En l’absence de transmission, la liaison est au repos au niveau haut pour détecter une éventuelle coupure sur le support de transmission. Une transmission s’effectue de la manière suivante :

L’émetteur positionne la ligne à l’état bas : c’est le bit de start.

Les bits sont transmis les un après les autres, en commençant par le bit de poids fort.

Le bit de parité est éventuellement transmis.

L’émetteur positionne la ligne à l’état haut : c’est le bit de stop. Exemple : transmission d’un mot de 7 bits (0110100)2 – Parité impaire – 1 bit de Stop ontrôle de flux : Le contrôle de flux permet d’envoyer des informations seulement si le récepteur est prêt ( modem ayant pris la ligne, tampon d’une imprimante vide, etc…). Il peut être réalisé de manière logiciel ou matériel.

Pour contrôler le flux de données matériellement, il faudra utiliser des lignes de contrôle supplémentaire permettant à l’émetteur et au récepteur de s’informer mutuellement de leur état respectif (prêt ou non).

Dans un contrôle de type logiciel, l'émetteur envoie des données et lorsque le récepteur ne peut plus les recevoir (registre plein), il envoie une information à l’émetteur pour le prévenir, via la

liaison série. L’émetteur doit donc toujours être à l’écoute du récepteur avant d’envoyer une donnée sur la ligne.

Dans ce type de liaison, tous les bits d’un mot sont transmis simultanément. Ce type de transmission permet des transferts rapides mais reste limitée à de faibles distances de transmission à cause du nombre important de lignes nécessaires (coût et encombrement) et des problèmes d’interférence électromagnétique entre chaque ligne (fiabilité). La transmission est cadencée par une horloge

Exemple :

Bus PCI, AGP dans un PC.

Les systèmes à microprocesseur utilisent deux types de liaison différentes pour se connecter à
des périphériques :

• liaison parallèle

• liaison série

On caractérise un type de liaison par sa vitesse de transmission ou débit (en bit/s).

Ce mode permet le transfert de blocs de données entre la mémoire et un périphérique sans passer par le microprocesseur. Pour cela, un circuit appelé contrôleur de DMA (Direct Memory Access) prend en charge les différentes opérations.

Le DMA se charge entièrement du transfert d’un bloc de données. Le microprocesseur doit tout de même :

initialiser l’échange en donnant au DMA l’identification du périphérique concerné donner le sens du transfert

fournir l’adresse du premier et du dernier mot concernés par le transfert Un contrôleur de DMA est doté d’un registre d’adresse, d’un registre de donnée, d’un compteur et d’un dispositif de commande (logique câblée). Pour chaque mot échangée, le DMA demande au microprocesseur le contrôle du bus, effectue la lecture ou l'écriture mémoire à l'adresse contenue dans son registre et libère le bus. Il incrémente ensuite cette adresse et décrémente son compteur. Lorsque le compteur atteint zéro, le dispositif informe le processeur de la fin du transfert par une ligne d'interruption.

Le principal avantage est que pendant toute la durée du transfert, le processeur est libre d'effectuer un traitement quelconque. La seule contrainte est une limitation de ses propres accès mémoire pendant toute la durée de l'opération, puisqu'il doit parfois retarder certains de ses accès pour permettre au dispositif d'accès direct à la mémoire d'effectuer les siens : il y a apparition de vols de cycle.

Une interruption est un signal, généralement asynchrone au programme en cours, pouvant être émis par tout dispositif externe au microprocesseur. Le microprocesseur possède une ou plusieurs entrées réservées à cet effet. Sous réserve de certaines conditions, elle peut interrompre le travail courant du microprocesseur pour forcer l’exécution d’un programme traitant la cause de l’interruption.

Dans un échange de données par interruption, le microprocesseur exécute donc son programme principal jusqu’à ce qu’il reçoive un signal sur sa ligne de requête d’interruption. Il se charge alors d’effectuer le transfert de données entre l’interface et la mémoire. Principe de fonctionnement d’une interruption :

Avant chaque exécution d’instructions, le microprocesseur examine si il y a eu une requête sur sa ligne d’interruption. Si c’est le cas, il interrompt toutes ces activités et sauvegarde l’état présent

(registres, PC, accumulateurs, registre d’état) dans un registre particulier appelé pile. Les données y sont ‘’entassées’’ comme on empile des livres (la première donnée sauvegardée sera donc la dernière à être restituée). Ensuite, il exécute le programme d’interruption puis restitue l’état sauvegardé avant de reprendre le programme principale. Remarques :

Certaine source d’interruption possède leur propre autorisation de fonctionnement sous la forme d’un bit à positionner, on l’appelle le masque d’interruption. On peut donc interdire ou autoriser certaines sources d’interruptions, on les appelle les interruptions masquables.

Chaque source d’interruption possède un vecteur d’interruption où est sauvegardé l’adresse de départ du programme à exécuter.

Les interruptions sont classées par ordre de priorité. Dans le cas où plusieurs interruptions se présentent en même temps, le microprocesseur traite d’abord celle avec la priorité la plus élevée.

Dans la version la plus rudimentaire, le microprocesseur interroge l’interface pour savoir si des transferts sont prêts. Tant que des transferts ne sont pas prêts, le microprocesseur attend.

L’inconvénient majeur est que le microprocesseur se retrouve souvent en phase d’attente. Il est complètement occupé par l’interface d’entrée/sortie. De plus, l’initiative de l’échange de données est dépendante du programme exécuté par le microprocesseur. Il peut donc arriver que des requêtes d’échange ne soient pas traitées immédiatement car le microprocesseur ne se trouve pas encore dans la boucle de scrutation. Ce type d’échange est très lent.

Avant d’envoyer ou de recevoir des informations, le microprocesseur doit connaître l’état du
périphérique. En effet, le microprocesseur doit savoir si un périphérique est prêt à recevoir ou à
transmettre une information pour que la transmission se fasse correctement. Il existe 2 modes
d’échange d’information :

• Le mode programmé par scrutation ou interruption où le microprocesseur sert

d’intermédiaire entre la mémoire et le périphérique

• Le mode en accès direct à la mémoire (DMA) où le microprocesseur ne se charge

pas de l’échange de données.

Pour cela, l’interface est constituée par : Un registre de commande dans lequel le processeur décrit le travail à effectuer (sens de transfert, mode de transfert). Un ou plusieurs registres de données qui contiennent les mots à échanger entre le périphérique et la mémoire Un registre d’état qui indique si l’unité d’échange est prête, si l’échange s’est bien déroulé, etc… On accède aux données de l’interface par le biais d’un espace d’adresses d’entrées/sorties.

Chaque périphérique sera relié au système par l’intermédiaire d’une interface (ou contrôleur)
dont le rôle est de :

• Connecter le périphérique au bus de données

• Gérer les échanges entre le microprocesseur et le périphérique

La fonction d’un système à microprocesseurs, quel qu’il soit, est le traitement de l’information. Il est donc évident qu’il doit acquérir l’information fournie par son environnement et

restituer les résultats de ses traitements. Chaque système est donc équipé d’une ou plusieurs interfaces d’entrées/sorties permettant d’assurer la communication entre le microprocesseur et le monde extérieur.

Les techniques d’entrées/sorties sont très importantes pour les performances du système. Rien ne sert d’avoir un microprocesseur calculant très rapidement s’il doit souvent perdre son temps pour lire des données ou écrire ses résultats. Durant une opération d’entrée/sortie, l’information est échangée entre la mémoire principale et un périphérique relié au système. Cet échange nécessite une interface (ou contrôleur) pour gérer la connexion. Plusieurs techniques sont employées pour effectuer ces échanges.