Raspberry Pi : Utilisation des périphériques externes

Définir la liaison série

Testez gratuitement nos 1324 formations

pendant 10 jours !

Tester maintenant Afficher tous les abonnements
Vous allez découvrir ce qu'est le protocole d'une liaison série. Faites attention à ne pas la confondre avec la norme RS232.
10:40

Transcription

Dans cette vidéo je vais vous parler de la Liaison série. Le principe de la Liaison série est de transférer des octets octets par octets, avec trois fils. Donc, trois fils : le TXD, pour transmettre une donnée, le RXD, pour en recevoir, et vu que nous travaillons avec des potentiels, des 1 et des 0 qui correspondent à des 0 et des 3,3 volts dans le cas de notre Raspberry, il nous faut une référence, à savoir la masse, donc, le 0 volt. La liaison peut être synchrone ou asynchrone. Dans notre cas elle sera asynchrone, car c'est la Raspberry qui l'impose comme ceci. Et en plus, nous ferons l'économie d'un fil de transmission pour l'horloge. Le support peut être simplement filaire, optique ou hertzien. La liaison série fait partie des protocoles les plus simples parmi les protocoles existants, à comparer au CAN, donc, pour le Control Area Network, ou encore le USB qui sont du type 1.0, 2.0, 3.0, qui est une usine à gaz, mais c'est aussi le moins robuste et le moins flexible. Il en a un inconvénient majeur aussi, c'est que la liaison peut se faire contre un Émetteur et un Récepteur. Après, il y a des petites astuces, pour pouvoir communiquer avec plusieurs Émetteurs, Récepteurs, mais je ne rentrerai pas dans ces considérations pour l'instant. Les Caractéristiques de base pour une communication synchrone sont les suivantes : il faut que les niveaux de tension soient les mêmes, dans notre cas, 0-3,3 volts ; il faut que la vitesse de transmission, dit le Baud Rate en anglais, soit la même ; le format des données, donc, l'agencement des bits soient les mêmes, et le mode de fonctionnement soit bien défini. Single-plex, c'est-à-dire qu'il n'y a que l’Émetteur qui envoie le message, et le Récepteur lui dit de se taire. [inaudible] si bien, ou dans ce cas-là vous mettrez Cancel Fil qui est le TX pour celui qui émet le RX pour celui qui reçoit, point bar. Vous pouvez avoir le Half-Duplex, c'est-à-dire qu'on joue un peu au ping-pong : « Je te pose une question, tu me réponds, tu me poses une question, je te réponds ». Et puis, Full-Duplex, alors, chose que nous, les humains, [inaudible] la faire, c'est-à-dire qu'on est capable d'écouter la réponse précédente tout en émettant la question suivante. Alors, attention, la Liaison série que nous allons utilisée sur la Raspberry, ne correspond pas à une norme. Il existe la norme RS232 et RS485 qui sont liées au niveau de la forme, je dirais de l'agencement de la trame, mais qui ne correspondent pas du tout au niveau de tensions qui sont données par la Raspberry. Si vous voulez passer sur un vrai protocole RS232 Il vous faudra passer par un composant spécialisé qui mettra en formé, à savoir inverser les bites et fonctionner avec des tensions de plus ou moins 12 volts pour transférer des 1 et des 0. Alors, le Protocole de liaison, il est comme ceci. Faites bien attention, on commence toujours par le Bit de START. Le Bit de START, de toute façon, y passe à zéro, parce qu'avant la ligne est au repos. Je rappelle ici en fait que c'est un chronogramme, donc, c'est en fonction du temps. Donc, le premier Bit à partir, c'est celui-ci. Donc, le Bit de START, ensuite vous avez vos huit Bits qui partent dans cet ordre-là, et donc, qui sont reçus dans cet ordre-là, et après, vous avez un deuxième Bit de STOP, ou un deuxième Bit de parité, mais cette fois-ci c'est configurable, et à la fin vous avez un Bit de STOP qui apparaît naturellement comme le Bit de START. Donc ça, c'est l'Envoi sur la ligne TXD, vu que « T » est Émetteur. Donc, la durée de vie d'un Bit en secondes, c'est un sur le Baud Rate. Donc, les instants de lecture sont ici, sont faits au milieu des Bits, simplement pour pouvoir être certain que tout est bien stabilisé. En effet, que se passe-t-il dans la vie réelle ? C'est que, si vous avez une liaison en cuivre, ce qui va être notre cas, nous avons un modèle qui s'appelle le Modèle à constante répartie. En fait, c'est deux paires torsadées, donc, deux fils en cuivre avec un isolant et qui sont torsadés les uns avec les autres. Donc, chaque fil a une résistance, puisqu'il y a un courant qui le traverse y créant un champ magnétique autour. Donc, ça peut être modélisé par une inductance. Vous avez une capacité en fait qui se crée entre l'âme du cuivre et puis, la masse, par le biais de l'isolant. Donc, c'est une capacité de quelques picofarads, mais quand on travaille à plusieurs centaines de kilohertz, ça devient déjà conséquent. Et puis vous avez ce qu'on appelle la dépertisition, c'est-à-dire la conductance qui est l'inverse des ohms, ici une résistance en ohms. « G » est une conductance en ciement, c'est des ohms puissance voisins. En fait, vous, vous allez émettre ça, et puis, si vous êtes suffisamment loin de votre Récepteur, ça va peut-être ressembler à ça. Alors, dans les notices techniques qui vous sont fournies par les constructeurs, justement on symbolise tout ceci non plus par des carrés, mais des sortes de trapèze. Donc, voilà, c'est pour dire que le signal va être forcément déformé, d'où la nécessité, en fait, de lire la valeur du Bit au milieu de sa durée de vie, de façon à être certain qu'il n'y a pas de problème et qu'on ne vient pas lire au début un niveau qui ne correspond pas à celui qu'on a désiré. Prenons un exemple simple. Je vais envoyer Ox32 en « exe » décimal qui nous donne en binaire, donc, 0011 0010 qui correspond au code ASCII 2. Donc, j'appuie simplement sur le clavier numérique, je veux envoyer un « 2 », donc j'appuie sur « 2 » qui correspond à une table ASCII. Donc, à partir de là, en fait, le Bit de START va automatiquement mettre le niveau zéro, et puis on va commencer par le LSB. Donc, vous voyez, on lit dans cet ordre-là et on envoie dans cet ordre-là de façon temporelle. Ne pas verser, surtout. Donc, le LSB vaut 01 0011 00, et après le Bit de STOP, parce qu'il est ici pour l'instant, je n'ai pas mis de deuxième Bit de STOP ou de parité. Alors, ce qu'il faut pour que deux systèmes puissent fonctionner et communiquer normalement, il faut qu'ils aient le même Baud Rait, et de Baud Rate, vous ne pouvez pas mettre la valeur que vous voulez, c'est normé. Donc, ça va de 1200 avec 115200. Plus vous allez augmenter le Baud Rate, plus la liaison entre l’Émetteur et le Récepteur va devoir être courte. Si vous voulez envoyer à 115200 bauds, il faut absolument que la liaison soit la plus courte possible, donc, quelques centimètres. La Détection d'une erreur. Alors, comment détecter une erreur ? Il existe pour ça, donc, ce qu'on l'appelle la parité. Alors, quand j'ai mis UNE, c'est qu'on peut en détecter qu'une seule. Pour détecter une parité, on va mettre en fait le Bit de parité à « 0 » ou à «1 ». Et en fait, il va se placer de façon automatique et c'est à l'utilisateur de choisir, si la parité va être paire ou impaire. Si deux erreurs ont lieu en même temps dans l'octet, envoyer la détection de l'erreur sera impossible. Donc, il faut prier que lorsque vous allez envoyer votre opté, il ne soit entaché qu'au maximum que d'une seule erreur. La parité paire. Alors, je choisi une parité paire, donc, de façon soft. Dans ce cas-là, que va-t-il se passer ? Si j'envoie un message qui contient en fait cinq Bits à un, je vais avoir cinq Bits à un, et pour que cela fasse un résultat pair, je vais en fait avoir une mise à un automatique de la parité, de façon à ce que cinq plus un, ça me fasse bien six. En fait, le Bit de parité compte. Attention, ce n'est pas à vous de positionner le Bit de parité. C'est au début de votre communication que vous décidez que votre parité sera paire, à partir de là, c'est le Hardware qui va se débrouiller pour envoyer toujours un message dont la parité soit paire. Vous n'avez pas besoin de vous souciez de savoir si c'est vous qui devez mettre ce Bit. Ça se fait de façon automatique. A coup [inaudible] pour du impair, si vous avez compris le principe, dans ce cas-là, ici j'ai quatre Bits à un, il faut qu'avec le Bit de parité ça me fasse quelque chose d'impair. Donc, la parité fait qu'ici le Soft va mettre le Bit de parité à un, de façon ce que quatre plus un, ça nous fasse bien cinq. Encore un dernier exemple pour être sûr que tout le monde ait bien compris. Si je suis sur une parité que j'ai programmé de type impair, j'envoie quelque chose d'impair, ok, pas besoin de rajouter un « 1 » sous mon Bit de parité, non, je vais mettre un zéro. Voilà un peu comment fonctionne la parité. Donc, le Bilan des courses. Pour que l'échange entre deux équipement puisse se faire de façon correcte, il faut absolument qu'ils aient tous les deux la même vitesse de communications, donc, le même Baud Rate. Il faut que le nombre de bits de données soit identique, donc, c'est-à-dire que si vous décidez de mettre un deuxième Bit de STOP, il faut mettre un deuxième Bit de STOP aussi de l'autre côté. Si vous avez décidé de mettre une parité, il faut que la parité soit la même de deux côtés. Si vous ne mettez rien, ni de parité, ni de deuxième Bit de STOP, il faut le faire de deux côtés. Après, il existe même d'autres choses qui sont les contrôles de flux, mais cette fois-ci je n'en parlerai pas, puisque cela n'interviendra pas à l'intérieur de notre protocole avec la Raspberry.

Raspberry Pi : Utilisation des périphériques externes

Communiquez avec le monde extérieur avec votre Raspberry Pi 2. Appréhendez l’utilisation des périphériques externes pris en charge au travers des protocoles I²C et SPI.

2h11 (24 vidéos)
Aucun commentaire n´est disponible actuellement
 
Logiciel :
Spécial abonnés
Date de parution :24 mars 2016

Votre formation est disponible en ligne avec option de téléchargement. Bonne nouvelle : vous ne devez pas choisir entre les deux. Dès que vous achetez une formation, vous disposez des deux options de consultation !

Le téléchargement vous permet de consulter la formation hors ligne et offre une interface plus conviviale. Si vous travaillez sur différents ordinateurs ou que vous ne voulez pas regarder la formation en une seule fois, connectez-vous sur cette page pour consulter en ligne les vidéos de la formation. Nous vous souhaitons un excellent apprentissage avec cette formation vidéo.

N'hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions !