Port série

Port série

les normes série prévoient de nombreuses vitesses de fonctionnement différentes ainsi que des ajustements au Protocole pour tenir compte des différentes conditions de fonctionnement. Les options les plus connues sont la vitesse, le nombre de bits de données par caractère, la parité et le nombre de bits d’arrêt par caractère.

dans les ports série modernes utilisant un circuit intégré UART, tous ces paramètres peuvent être contrôlés par logiciel. Le matériel des années 1980 et antérieures peut nécessiter le réglage de commutateurs ou de cavaliers sur une carte de circuit imprimé.,

la configuration des ports série conçus pour être connectés à un PC est devenue une norme de facto, généralement indiquée comme 9600/8-N-1.

SpeedEdit

Les ports série utilisent une signalisation (binaire) à deux niveaux, de sorte que le débit de données en bits par seconde est égal au débit de symboles en bauds. Une série standard de débits est basée sur des multiples des débits pour les téléimprimeurs électromécaniques; certains ports série permettent de sélectionner de nombreux débits arbitraires, mais les débits des deux côtés de la connexion doivent correspondre, sinon les données seront reçues comme du charabia.,

la possibilité de définir un débit binaire n’implique pas qu’une connexion de travail en résultera. Tous les débits ne sont pas possibles avec tous les ports série. Certains protocoles spéciaux tels que MIDI pour le contrôle des instruments de musique utilisent des débits de données série autres que les normes de téléimpression. Certaines implémentations de port série peuvent choisir automatiquement un débit binaire en observant ce qu’un périphérique connecté envoie et se synchronise avec lui.

la vitesse totale comprend les bits pour le cadrage (bits d’arrêt, parité, etc.) et ainsi le débit de données effectif est inférieur au débit de transmission de bit., Par exemple, avec le cadrage de caractères 8-N-1, seulement 80% des bits sont disponibles pour les données; pour chaque huit bits de données, deux bits de cadrage supplémentaires sont envoyés.

Les débits binaires couramment pris en charge incluent 75, 110, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 et 115200 bit/s.

des oscillateurs à cristal d’une fréquence de 1,843200 MHz sont vendus spécifiquement à cet effet. C’est 16 fois le débit binaire le plus rapide, et le circuit de port série peut facilement diviser cela vers le bas à des fréquences plus basses au besoin.,

data bitsEdit

le nombre de bits de données dans chaque caractère peut être 5 (pour le code Baudot), 6 (rarement utilisé), 7 (pour l’ASCII vrai), 8 (pour la plupart des types de données, car cette taille correspond à la taille d’un octet), ou 9 (rarement utilisé). 8 bits de données sont presque universellement utilisés dans les applications plus récentes. 5 ou 7 bits n’ont généralement de sens qu’avec des équipements plus anciens tels que les téléimprimeurs.

la plupart des conceptions de communication série envoient d’abord les bits de données dans chaque octet LSB (bit le moins significatif). Cette norme est également appelée  » little endian., »

aussi possible, mais rarement utilisé, est » big endian  » ou MSB (most significant bit) en premier; cela a été utilisé, par exemple, par le terminal D’impression IBM 2741.

l’ordre des bits n’est généralement pas configurable dans l’interface du port série, mais est défini par le système hôte. Pour communiquer avec les systèmes qui nécessitent un ordre de bits différent de celui par défaut local, le logiciel local peut réorganiser les bits dans chaque octet juste avant l’envoi et juste après la réception.

ParityEdit

Article principal: bit de parité

La parité est une méthode de détection des erreurs de transmission., Lorsque la parité est utilisée avec un port série, un bit de données supplémentaire est envoyé avec chaque caractère de données, disposé de sorte que le nombre de 1 bits dans chaque caractère, y compris le bit de parité, soit toujours impair ou toujours Pair. Si un octet est reçu avec le mauvais nombre de 1s, alors il doit avoir été corrompu. Cependant, un nombre pair d’erreurs peut réussir la vérification de parité.

des téléimprimeurs électromécaniques ont été disposés pour imprimer un caractère spécial lorsque les données reçues contenaient une erreur de parité, afin de permettre la détection des messages endommagés par le bruit de ligne., Un seul bit de parité ne permet pas la mise en œuvre de la correction d’erreur sur chaque caractère, et les protocoles de communication fonctionnant sur des liaisons de données série auront des mécanismes de niveau supérieur pour assurer la validité des données et demander la retransmission des données qui ont été mal reçues.

le bit de parité dans chaque caractère peut être défini sur l’une des valeurs suivantes:

  • None (N) signifie qu’aucun bit de parité n’est envoyé du tout.
  • Odd (O) signifie que le bit de parité est défini de sorte que le nombre de « logiques » doit être Impair.,
  • Pair (E) signifie que le bit de parité est défini de sorte que le nombre de « logiques » doit être pair.
  • Mark (m) parity signifie que le bit de parité est toujours défini sur la condition de signal mark (logique 1).
  • La parité D’Espace (s) envoie toujours le bit de parité dans la condition de signal d’espace (0 logique).

mis à part les applications peu communes qui utilisent le dernier bit (généralement le 9ème) pour une forme d’adressage ou de signalisation spéciale, la parité de marque ou d’espace est rare, car elle n’ajoute aucune information de détection d’erreur.,

la parité impaire est plus utile que la parité paire car elle garantit qu’au moins une transition d’état se produit dans chaque caractère, ce qui la rend plus fiable pour détecter des erreurs telles que celles qui pourraient être causées par des incompatibilités de vitesse de port série. Cependant, le paramètre de parité le plus courant est « Aucun », la détection des erreurs étant gérée par un protocole de communication.

stop bitsEdit

Les bits Stop envoyés à la fin de chaque caractère permettent au matériel de réception de détecter la fin d’un caractère et de se resynchroniser avec le flux de caractères. Les appareils électroniques utilisent généralement un bit d’arrêt., Si des téléimprimeurs électromécaniques lents sont utilisés, un et demi ou deux bits d’arrêt sont nécessaires.

Notation conventionnelle

la notation conventionnelle data/parity/stop (D/P / S) spécifie le cadrage d’une connexion série. L’utilisation la plus courante sur les micro-ordinateurs est 8/N/1 (8N1). Ceci spécifie 8 bits de données, aucune parité, 1 bit d’arrêt. Dans cette notation, le bit de parité n’est pas inclus dans les bits de données. 7 / E / 1 (7E1) signifie qu’un bit de parité Pair est ajouté aux 7 bits de données pour un total de 8 bits entre les bits de début et d’arrêt., Si un récepteur d’un flux 7/E/1 attend un flux 8/N/1, la moitié des octets possibles sera interprétée comme ayant le bit élevé défini.

Flow controldit

Le contrôle de flux est utilisé dans les cas où un émetteur peut envoyer des données plus rapidement que le récepteur ne peut les traiter. Pour faire face à cela, les lignes série intègrent souvent une méthode de prise de contact, généralement distinguée entre prise de contact matérielle et logicielle.

la prise de contact matérielle se fait avec des signaux supplémentaires, souvent les circuits de signal RS-232 RTS/CTS ou DTR / DSR., Généralement, le RTS et le CTS sont désactivés et activés à partir d’extrémités alternatives pour contrôler le flux de données, par exemple lorsqu’un tampon est presque plein. DTR et DSR sont généralement allumés tout le temps et, selon la norme RS-232 et ses successeurs, sont utilisés pour signaler de chaque extrémité que l’autre équipement est réellement présent et mis sous tension. Cependant, les fabricants ont au fil des ans construit de nombreux appareils qui implémentaient des variations non standard sur la norme, par exemple, des imprimantes qui utilisent DTR comme contrôle de flux.,

la prise de contact logicielle se fait par exemple avec les caractères de contrôle ASCII XON/XOFF pour contrôler le flux de données. Les caractères XON et XOFF sont envoyés par le récepteur à l’expéditeur pour contrôler le moment où l’expéditeur enverra des données, c’est-à-dire que ces caractères vont dans la direction opposée aux données envoyées. Le circuit démarre dans l’état » Envoi autorisé ». Lorsque les tampons du récepteur approchent la capacité, le récepteur envoie le caractère XOFF pour dire à l’expéditeur d’arrêter l’envoi de données., Plus tard, après que le récepteur a vidé ses tampons, il envoie un caractère XON pour dire à l’expéditeur de reprendre la transmission. C’est un exemple de signalisation dans la bande, où les informations de contrôle sont envoyées sur le même canal que ses données.

l’avantage de la prise de contact matérielle est qu’elle peut être extrêmement rapide; elle n’impose aucune signification particulière telle que L’ASCII sur les données transférées; et elle est sans état. Son inconvénient est qu’il nécessite plus de matériel et le câblage, et ils doivent être compatibles aux deux extrémités.,

l’avantage de la prise de contact logicielle est qu’elle peut être effectuée avec des circuits et des câbles de prise de contact matériels absents ou incompatibles. L’inconvénient, commun à tous les signaux de contrôle intra-bande, est qu’il introduit des complexités pour s’assurer que a) les messages de contrôle passent même lorsque les messages de données sont bloqués, et b) les données ne peuvent jamais être confondues avec des signaux de contrôle., Le premier est normalement traité par le système d’exploitation ou le pilote de périphérique; le second normalement en veillant à ce que les codes de contrôle soient « échappés » (comme dans le protocole Kermit) ou omis par conception (comme dans le contrôle de terminal ANSI).

si aucune prise de contact n’est utilisée, un récepteur dépassé peut simplement ne pas recevoir les données de l’émetteur. Les approches pour empêcher cela comprennent la réduction de la vitesse de la connexion afin que le récepteur puisse toujours suivre; l’augmentation de la taille des tampons afin qu’il puisse suivre la moyenne sur un temps plus long; l’utilisation de retards après des opérations fastidieuses (par exemple, dans termcap) ou en utilisant un mécanisme pour renvoyer des données qui ont été corrompues (par exemple TCP).

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