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Les connexions en série

Pour transférer les données, deux méthodes sont utilisées en informatique digitale, la connexion parallèle et la connexion série. Dans le premier mode, les informations sont envoyées sur 8, 16, 32, 64, ... bits en parallèle. Cette méthode est normalement plus rapide. Dans le cas des liaisons séries, les informations sont envoyées sur une seule ligne, chaque bits les uns après les autres (plus une ligne de masse, soit 2 fils). Si la connexion est full duplex, on utilise 2 fils de connexion, 1 pour l'envoi, l'autre pour la réception. La transposition du signal de parallèle à série (et vis versa) utilise l'UART comme circuit électronique.

Le principal avantage d'une liaison série est la réduction de nombre de fils. Ce n'est pas le seul. La vérification des données envoyées en parallèle est plus complexe, ce mode est également plus sujet aux perturbations électromagnétique, le signal perd sa forme avec la distance. Les bus internes PCI-Express et l'hyper-transport d'AND utilisent ce principe, de même que les communications Firewire et USB ou même les disques durs SATA

Le signal envoyé en série débute généralement par un Start bit (bit de départ), suivi des informations. La majorité des connexions utilisent également un bit de parité pour la vérification et un stop bit en fin de message suivant le schémas ci-dessus.

Start Bit

Parité

Stop bit

La parité peut être impaire (ODD) ou paire (EVEN). Dans le cas d'une parité ODD, le bit de parité est 1 si le nombre de 1 dans les données est paire, 0 pour une parité impaire.

Une connexion série se caractérise également par la vitesse. Celle de l'émetteur doit être en correspondance avec celle de réception. Les vitesses sont en partie normalisées: 150, 300, 600, 1200, 2400, 9600, 19200, .... Elles sont exprimées en BAUD (bits /seconde), incluant les bits de stop, start et parité.

Le paramétrage d'une connexion série nécessite donc de régler sur l'émetteur et le récepteur:

la vitesse d'émission, exprimée en Baud
le stop, start bit
le bit de parité (optionnel) et son type: EVEN ou ODD.

Les types de liaisons séries les plus courantes sont:

RS232, connexion point à point utilisant une tension comprise entre +12V et -12 V. La plage de données valides varie de 3 à 12 Volts. Les liaisons série d'un ordinateur utilisent les 0 et 5 Volt.
RS422, également point à point, est un bus synchrone qui utilise 4 lignes de communications, 2 par direction, plus la masse. Utilisé notamment pour les réseaux Appletalk.
RS485 est nettement plus complexe, même si elle utilise 2 lignes par sens de communication également. Elle permet de connecter jusqu'à 32 périphériques. C'est un bus synchrone dérivé du RS422

Une connexion ne nécessite au départ que 2 fils plus la masse, notamment en utilisant le protocole Xon/Xoff. Pour une communication standard, les 2 fils doivent être inversés dans le connecteur (modem). La liaison série est au départ conçue pour les terminaux informatiques.

RX: réception des données
TX: envoi des données

D'autres fils de connexions sont également utilisés pour commander les transferts en mode RTS/CTS. Notamment:

RTS (Request To Send): demande d'envoi
DTR (Data Terminal Ready): signale que le réceptionneur est prêt à recevoir.
CTS (Clear To Send): prêt à envoyer
DSR (Data Set Ready): signale que le périphérique est prêt à recevoir.

L'utilisation des liaisons séries dans les PC sont généralement remplacées par un port PS2 (souris) ou USB (modem). Seules quelques applications industrielles utilisent ces connexions, notamment pour des imprimantes, scanners code barre, afficheur point de vente (POS), ...

Les ordinateurs bureautiques utilisent soit le connecteur DB9 (le plus courant sur les cartes mères), soit le DB25.

Définitions annexes: ECC - Laplink - Win Modem

Dernière mise à jour, le 26/01/2021