Sciences de l’Ingénieur - ac-aix-marseille.fr · 2015. 12. 5. · Sciences de l’Ingénieur Support de cours Terminale S – S.I Transmission de l’information. Identifier les

Lycée St-Eloi, 9 Avenue Jules Isaac 13626 Aix en Provence

04 42 23 44 99 04 42 21 63 63

Nom : _ _ _ _ _ _ _ _ _

Date : _ _ _ _ _ _ _ _ _

Sciences de l’Ingénieur

Support de cours

Terminale S – S.I

Transmission de l’information.

Identifier les supports de communication

Analyser les formats et les flux d’information

Transmission de l’Information.

Terminale S - page 2 - S.I

1 INTRODUCTION

1.1 Signaux et canaux de transmission

Les systèmes communiquent entre eux au moyen de signaux. Un signal est porteur d’une

grandeur physique variable contenant l’information à transmettre entre une source et

son récepteur. Cette grandeur peut être électrique, optique, acoustique, ou vibratoire…

Chaine d’Energie

Chaine d’Information

Acquérir les informations.

Traiter les informations.

Communiquer les informations.

Alimenter Distribuer l’

Energie Convertir l’

Energie Transmettre l’

Energie

Agir sur la M.O

M.O.E

M.O.S

Infos.

Ordres

Consignes

Energie



Un signal quelconque peut être décomposé en une somme de signaux sinusoïdaux.

Le signal occupe donc une plage de

fréquence comprise entre la fréquence du

fondamental et celle du dernier

harmonique.

Le canal de transmission est le support physique qui va permettre d’acheminer

l’information. Il existe une très grande variété de supports :

Une ‘ligne’ électrique. Elle véhicule un courant électrique.

L’air permet de propager les sons.

Une fibre nerveuse.

Le vide transmet la lumière, et les ondes radioélectriques.

Note : Nous n’aborderons ici que le cas des transmissions basées sur des signaux

électriques.

Un canal de transmission se comporte

comme un filtre qui atténue plus ou moins

le signal en fonction de sa fréquence. La

bande passante du canal se situe dans la

zone la moins atténuée.



1.2 Transmissions en « bande de base » et modulation

1.2.1 Transmission en bande de base

Lorsque le spectre du signal à

transmettre se situe dans la

bande passante du canal de

transmission, celui-ci peut

directement acheminer le signal.

On appelle cela une transmission

en « bande de base ».

1.2.2 Modulation du signal

Il est fréquent que le spectre du

signal à transmettre soit situé

en dessous de la bande passante

du canal.

On effectue, dans ce cas, une opération appelée « modulation » qui a pour but de décaler

le spectre du signal pour le rendre compatible avec le canal de transmission.

Note : Ce cours n’abordera que la transmission de signaux en bande de base.



2 TRANSMISSION DE L’INFORMATION NUMERIQUE

2.1 Introduction

Les systèmes actuels de traitement de l’information reposent très largement sur les

technologies numériques. Lorsque plusieurs systèmes sont amenés à communiquer, ils

doivent échanger des « données » numériques, à des débits et sur des distances très

variables.

Exemples :

A l’intérieur d’une automobile, les différents calculateurs (freinage, injection,

etc.) doivent pouvoir communiquer. Le volume d’information échangé est

relativement faible, et la distance à parcourir n’excède pas quelques mètres. Le

débit maximal est de 1 Mb/s

Un téléphone portable doit échanger des informations avec l’antenne relais la

plus proche, le débit est de 24,7 kb/s, la distance parcourue peut aller de

quelques mètres à quelques kilomètres.

La sonde spatiale «Voyager 1 » transmet toujours des informations alors qu’elle

se trouve à 18 121 295 000 km de la terre. Le débit est de 1,4 kb/s.

2.2 L’information numérique

La plus petite unité d’information numérique est le Bit (Binary Digit), un bit ne peut

prendre que deux valeurs, appelées généralement ‘0’ et’1’, ou encore ‘Vrai’ ou ‘Faux’. Ces

deux états peuvent être représentés par des grandeurs électriques, par exemple une

tension.

La transmission d’une information numérique composée de plusieurs bits va entrainer

l’apparition d’un signal électrique variable.

Exemple : On souhaite transmettre la valeur hexadécimale (AA)16

(AA)16 = (10101010)2



Calculer la fréquence du signal lorsque l’on transmet le message en 1ms ? Refaire le

calcul pour une durée de transmission de 10μs.

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Conclusion :

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Exercice : Le téléchargement d’un fichier de 3MiB a duré 3 minutes et 45s. Quel était

le débit de la transmission ?

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3 DIFFERENTS TYPES DE LIAISONS NUMERIQUES

La communication entre deux machines numériques peut-être réalisée par différentes

techniques :



Deux grandes familles de liaisons numériques :

3.1 Liaison parallèle

Dans le mode parallèle, on transmet la totalité du mot binaire sur autant de fils qu’il y a

de bits pour constituer ce mot (généralement 8, ou 16).

Ce mode de transmission est très rapide, mais nécessite un grand nombre de liaisons,

c’est pourquoi il est très rarement utilisé sur de longues distances. On le rencontre, par

exemple, dans les ordinateurs pour relier la carte mère aux différentes cartes filles

(carte vidéo, carte réseau, etc.).

L’exemple ci-dessous illustre la liaison entre un microcontrôleur et un afficheur LCD.

Les lignes de donnés servent

à l’échange d’informations

entre le microcontrôleur et

l’afficheur.

La ligne E permet de synchroniser les échanges :

Lorsque E=1, l’information présentée sur le bus par le microcontrôleur est

mémorisée par l’afficheur.

Lorsque E=0, l’afficheur ignore l’information présente sur le bus, le

microcontrôleur peut écrire une nouvelle donnée.

MCLR/VPP1

RA0/AN02

RA1/AN13

RA2/AN2/VREF-4

RA3/AN3/VREF+5

RA4/T0CKI6

RA5/AN4/SS/LVDIN7

RE0/RD/AN58

RE1/WR/AN69

RE2/CS/AN710

OSC1/CLKI13

RA6/OSC2/CLKO14

RC0/T1OSO/T1CKI15

RC2/CCP117

RC3/SCK/SCL18

RD0/PSP019

RD1/PSP120

RD2/PSP221

RD3/PSP322

RD4/PSP427

RD5/PSP528

RD6/PSP629

RD7/PSP730

RC4/SDI/SDA23

RC5/SDO24

RC6/TX/CK25

RC7/RX/DT26

RB0/INT033

RB1/INT134

RB2/INT235

RB3/CCP2B36

RB437

RB5/PGM38

RB6/PGC39

RB7/PGD40

RC1/T1OSI/CCP2A16

U1

PIC18F452

D7

14

D6

13

D5

12

D4

11

D3

10

D2

9D

18

D0

7

E6

RW

5R

S4

VS

S1

VD

D2

VE

E3

LCD1LM016L

Lignes de contrôle

Lignes de données



Les caractères sont codés en ASCII (table ci-dessous).

000 (nul) 016 (dle) 032 sp 048 0 064 @ 080 P 096 ` 112 p 001 (soh) 017 (dc1) 033 ! 049 1 065 A 081 Q 097 a 113 q 002 (stx) 018 (dc2) 034 " 050 2 066 B 082 R 098 b 114 r 003 (etx) 019 (dc3) 035 # 051 3 067 C 083 S 099 c 115 s 004 (eot) 020 ¶(dc4) 036 $ 052 4 068 D 084 T 100 d 116 t 005 (enq) 021 §(nak) 037 % 053 5 069 E 085 U 101 e 117 u 006 (ack) 022 (syn) 038 & 054 6 070 F 086 V 102 f 118 v 007 (bel) 023 (etb) 039 ' 055 7 071 G 087 W 103 g 119 w 008 (bs) 024 (can) 040 ( 056 8 072 H 088 X 104 h 120 x 009 (tab) 025 (em) 041 ) 057 9 073 I 089 Y 105 i 121 y 010 (lf) 026 (eof) 042 * 058 : 074 J 090 Z 106 j 122 z 011 (vt) 027 (esc) 043 + 059 ; 075 K 091 [ 107 k 123 { 012 (np) 028 (fs) 044 , 060 < 076 L 092 \ 108 l 124 | 013 (cr) 029 (gs) 045 - 061 = 077 M 093 ] 109 m 125 } 014 (so) 030 (rs) 046 . 062 > 078 N 094 ^ 110 n 126 ~ 015 ¤(si) 031 (us) 047 / 063 ? 079 O 095 _ 111 o 127

Exemple : On veut afficher « St-ELOI » :

Caractère Code ASCII

en décimal

Code ASCII

en binaire

S

t

-

E

L

O

I



Chronogrammes :

3.2 Liaison série

Lors d’une liaison série, les bits du mot à transmettre ne sont plus envoyés

simultanément sur plusieurs lignes différentes, mais les uns après les autres sur une

même ligne.

L’opération qui consiste à transformer une donnée présente sur un bus parallèle en une

donnée série s’appelle sérialisation.



La donnée sérialisée peut être transmise dans l’ordre LSB en premier, il s’agit alors

d’une transmission en mode Little Endian. Dans le cas contraire il s’agit d’une

transmission en mode Big Endian.

Exemple : Transmission du caractère ‘E’ (code ASCII (69)10 = (01000101)2) :

Mode Little Endian :

Mode Big Endian :

Il existe deux grandes familles de liaisons séries : les liaisons synchrones, et les liaisons

asynchrones.



3.2.1 Liaison série synchrone

Ce type de liaison utilise une ligne pour le signal à transmettre et une autre ligne

(appelée horloge) pour synchroniser les échanges.

Lorsque le signal d’horloge est actif, le récepteur lit la donnée présentée par

l’émetteur.

Lorsque le signal d’horloge est inactif, le récepteur ne lit plus la donnée, et

l’émetteur peut placer une nouvelle donné sur la ligne.

3.2.2 Liaison série asynchrone (type RS232)

Dans une liaison série asynchrone, l’horloge n’est pas transmise. L’émetteur et le

récepteur possèdent tous les deux leurs propres horloges, qui doivent être de même

fréquence. Afin que l’horloge du récepteur puisse se synchroniser sur celle de

l’émetteur, chaque octet transmit est encadré par un bit de START et un bit de STOP.

Constitution d’une trame :

La transmission est effectuée en mode Little Endian

Les données sont précédées d’un bit de START toujours à 0

Les données sont suivies d’un bit de STOP toujours à 1



Constitution d’une trame avec bit de parité :

Il s’agit d’un mécanisme destiné à détecter une éventuelle erreur de transmission.

On dit qu’un mot est PAIR lorsque le nombre total de bits à 1 qui le composent est pair ;

par exemple le mot 11010111 est pair, et le mot 11010011 est impair.

Dans le protocole de liaison on peut convenir de ne transmettre que des mots pairs ou

impairs. Par exemple, si le protocole prévoit un contrôle de parité pair, et que le mot

envoyé contient naturellement un nombre impair de bits, le bit de parité est positionné à

un afin de rendre pair le nombre total de bit.

En cas d’erreur de transmission, (si un bit change d’état), la parité n’est plus respectée,

ce qui permet au récepteur de détecter l’erreur.

Exercice : Représenter la trame « SI » en utilisant la parité paire.

4 LIAISON POINT A POINT

Une liaison point à point est une liaison établie entre deux et seulement deux machines.

Il existe trois types de liaisons point à point.



4.1 Liaison simplex

Avec ce type de liaison, la communication entre les deux machines ne peut avoir lieu que

dans un seul sens.

4.2 Liaison half duplex

Avec ce type de liaison, la communication entre les deux machines peut avoir lieu dans

les deux sens, mais pas simultanément.

4.3 Liaison full duplex

Avec ce type de liaison, la communication entre les deux machines peut avoir lieu dans

les deux sens simultanément.

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