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Communiquer avec un ordinateur

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Savoir compter Les différents modes de communication La sortie parallèle Émettre une information

1. Il faut d'abord savoir compter !

Ouvrez le site "histoire de la numération"

2. Les différents modes de communication.

Un ordinateur ne sait utiliser que des informations binaires que nous noterons 0 (ZERO) et 1(UN). On n'a donc que DEUX états.

Le niveau 0 correspond à une absence de tension alors que le niveau 1 correspond à une tension supérieure à la tension de basculement. Cette tension sera toujours définie par rapport à la masse.

Cette information binaire est stockée dans une case mémoire appelée BIT (Binary digIT).

Si on utilise en même temps deux cases binaires, on peut maintenant avoir QUATRE états différents (00, 01, 10, 11).

Avec quatre cases binaires, on a 24 (soit 16) états différents.

L'octet (byte) est composé de huit cases binaires ; il permet de stocker 28 (256) états différents.

2.1. Déplacement de l'information

L'information contenue dans un octet doit pouvoir se déplacer :

- à l'intérieur de l'ordinateur

- vers des périphériques extérieurs à l'ordinateur.

Deux modes de communication sont alors utilisés.

2.2.1. Le mode parallèle

Dans ce cas, l'information circule sur autant de fils qu'il y a de bits à transférer. Si on souhaite transmettre l'information contenue dans un octet, on utilisera donc 8 fils plus un fil de masse. L'ensemble de ces fils constitue le BUS de données.

La synchronisation des informations (entre l'émetteur et le récepteur) est assurée par fil d'horloge (liaison synchrone). Cette horloge est celle du BUS de données.

En réalité, dans les ordinateurs récents, le BUS de données permet de véhiculer en même temps 16 bits et même 32 bits.

Ce mode de transfert est utilisé
- pour des liaisons courtes,
- pour la grande rapidité du transfert des données.

2.2.2. Le mode Série

Dans ce cas l'information circule sur UN seul fil (de l'émetteur vers le récepteur).

La tension est mesurée par rapport à un fil de masse.

Ce mode de transfert est utilisé pour des liaisons à longue distance (Minitel, Fax, Internet, réseau)

La vitesse de transfert s'exprime en bauds (nombre de bits transférés en une seconde). Cette unité ne sera pas confondue avec le Bps (Byte per Second) Le transfert d'un octet nécessite l'envoi de plus de HUIT informations binaires.

Sur les ordinateurs récents et avec les derniers modems, on arrive à des vitesses de transfert de 56000 bauds.

Les dessins suivants expliquent comment serait transféré l'octet 10101001 (soit le nombre décimal 169) et à un rythme de 1 bit par seconde (soit une vitesse de 1 baud). L'émission se fait du bit de poids Fort (b7) vers le bit de poids faible (b0).


La ligne de sortie est à 1, elle est au repos. Elle restera dans et état tant qu'il n'y aura pas de données à émettre.

L'émetteur vient de mettre la ligne de sortie à 0 (pendant une seconde) pour prévenir le récepteur qu'une information va suivre. C'est le bit de start.

L'émetteur envoie les différentes valeurs en :
- montant la tension pendant une seconde pour envoyer un 1.
- baissant la tension pendant une seconde pour envoyer un zéro.

Les 8 bits sont présents sur la ligne.

Il faut indiquer que l'émission de l'octet est terminée, c'est le rôle du bit de stop (Envoi d'un 1 sur la ligne pendant une seconde). Il sert à resynchroniser la ligne.

Puis la ligne repasse au repos s'il n'y a plus rien à émettre.


Remarques :

Il n'y a pas de fil d'horloge pour synchroniser l'émetteur et le récepteur.

Cette synchronisation se fait :
en utilisant la même vitesse de transfert et de réception (dans le cas précédent, les deux appareils doivent fonctionner à la vitesse de 1 baud).
en abaissant la tension pour signaler l'arrivée d'un octet.
Il existe des techniques permettant de contrôler les erreurs de transfert.
Si on souhaite que le récepteur puisse répondre à l'émetteur, on utilisera un troisième fil.

3. Présentation de la sortie parallèle

3.1. Généralités

Elle est souvent utilisée pour connecter une imprimante.
Un composant spécialisé permet de gérer cette sortie. Il contient des adresses dans lesquelles, on peut :
écrire les informations que l'on veut envoyer,
lire les informations que l'on a reçues.
Un grand nombre de fils permet de gérer le bon fonctionnement de cette liaison. Le connecteur contient 25 broches (DB 25).

3.2. Matériel utilisé

 

Seuls dix des 25 fils sont utilisés (regardez le dessin ci-contre et comptez ...)

Vous constatez que l'on va pouvoir envoyer HUIT informations binaires et n'en recevoir qu'une seule.

Ce matériel et les informations binaires vont vous permettre de :
- gérer un ensemble de 8 DEL
- générer (fabriquer) des tensions.
- mesurer des tensions


3.3. Utilisation du module DEL

Attention, les connexions doivent se faire ordinateur éteint.

Connectez le câble en nappe à la prise DB25 située à l'arrière de l'ordinateur
Connectez le à l'autre extrémité du câble.
Alimentez ce module (+ 15 V, 0 V, - 15 V) en respectant les polarités.
Mettez l'ordinateur sous tension.
Lancez le logiciel ELWIN et configurez la communication

3.4. Le logiciel ELWIN

Chargez le logiciel.

Cliquez sur le bouton configuration du port

Si vous avez du débrancher le câble de l'imprimante, choisissez LPT1.

Vérifiez cette configuration lors de chaque chargement du logiciel.

Pour quitter le logiciel, cliquez sur le bouton Fermer


4. Émettre une information

4.1. Allumer une seule DEL

Cliquez sur le bouton (DEL rouge)

Vous obtenez la boite de dialogue ci-contre
Vous pouvez y choisir le bit à envoyer [du plus faible (b0) au plus élevé (b7)]
Le logiciel vous affiche la valeur envoyée en base 10 (ici 0)
Il vous affiche également la valeur envoyée en base 16 (ici $00)

Vous allez mettre à 1, successivement les bits 0, 1, 2, etc... / complétez le tableau ci-dessous.

Bit mis à 1 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0

Valeur décimale

               

Valeur en base 16

               

Donnez un moyen de calculer la valeur décimale à partir du N° du bit allumé.

4.2. Allumer plusieurs DEL

Cliquez sur le bouton (DEL jaune)

 
 

Vous obtenez la boite de dialogue ci-contre :
Vous pouvez y choisir le ou les bits à envoyer [du plus faible (b0) au plus élevé (b7)]
Dans cette boite, on peut cocher plusieurs cases en même temps.

 

Dans un premier temps, vous allez allumer les DEL en respectant les consignes données dans le tableau ci-dessous.

b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 Valeur décimale Valeur en base 16
1 0 0 0 0 0 0 1    
1 1 1 1 0 0 0 0    
1 0 1 0 1 0 1 0    
1 1 1 1 1 1 1 1    

Donnez la méthode vous permettant de trouver la valeur à envoyer pour allumer les DEL 0, 1, 2 et 3 par exemple.

4.3. Allumer plusieurs DEL (bis)

Cliquez sur le bouton (DEL Verte)

Vous obtenez la boite de dialogue ci-contre :
Un ascenseur (horizontal) vous permet d'envoyer des valeurs entre 0 et 255.
Positionnez l'ascenseur sur 44 (valeur décimale) et notez vos observations

 

4.4. Un peu de programmation.

4.4.1. Essais

 

Cliquez sur le bouton "envoyer une séquence de valeurs".

Vous obtenez la boite de dialogue ci-contre.
Vous pouvez :
écrire la suite de valeurs à envoyer avec une seule valeur par ligne et sans ligne blanche (avec la suite tapée ci-contre, la valeur 6 ne sera jamais envoyée)
fixer l'intervalle de temps entre deux émissions de valeur (500 ms sur la figure).

Vous disposez d'un certain nombre de boutons :
Fixez l'intervalle à 500 ms.
Tapez la suite de valeurs comme sur la figure ci dessus. Réalisez les tests et inscrivez vos observations.

 

 

4.4.2. Réalisation de deux programmes.

Effacez les données qui se trouvent dans la liste des valeurs.
Écrivez les programmes qui correspondent aux cahiers des charges suivants :

premier programme :
les DEL s'allument les unes après les autres ; deux DEL ne sont jamais allumées en même temps (c'est ce qu'on appelle un chenillard).

deuxième programme :
les DEL s'allument les unes après les autres, les DEL précédentes restant allumées ; lorsque les 8 DEL sont allumées, on doit toutes les éteindre avant de recommencer.

D'autres modules peuvent être reliés au module DEL , par exemple le module afficheur (affichage d'un chiffre) ; essayer de faire compter l'afficheur, puis d'envoyer un S.O.S.

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