Description du port série
Un PC possède un ou plusieurs ports série désignés généralement par COM1, COM2, etc...
L'utilisation du port série présente un certain nombre d'avantages:
- bonne protction contre les maladresses
- connexion ou déconnexion des appareils sans risque même lorsque le PC est sous tension
La prise série est généralement utilisée en conjonction avec une souris ou un modem. Ce port a l'avantage d'être compact et de ne posséder que quelques signaux utiles. Plus difficile à mettre en oeuvre que le port parallèle, la prise série se révèle cependant plus puissante et plus universelle.
A l'origine, tous les compatibles PC possèdent 2 ports séries: COM1 et COM2. Le port série se présente le plus souvent sous la forme d'une prise DB9 mâle dont le brochage est donné sur la figure ci-dessous.
Le shéma ci-dessous donne les fonctions des signaux présents sur les broches du connecteur sub-D.
DCD (Data Carrier Detect): cette ligne est une entrée active haute. Elle signale à l'ordinateur qu'une liaison a été établie avec un correspondant.
RX (Receive Data): cette ligne est une entrée. C'est ici que transitent les informations du correspondant vers l'ordinateur.
TX (Transmit Data): cette ligne est une sortie. Les données de l'ordinateur vers le correspondant sont vehiculées par son intermédiaire.
DTR (Data Terminal Ready): cette ligne est une sortie active haute. Elle permet à l'ordinateur de signaler au correspondant que le port série a été libéré et qu'il peut être utilisé s'il le souhaite.
GND (GrouND): c'est la masse.
DSR (Data Set Ready). Cette ligne est une entrée active haute. Elle permet au correspondant de signaler qu'une donnée est prête.
RTS (Request To Send): cette ligne est une sortie active haute. Elle indique au correspondant que l'ordinateur veut lui transmettre des données.
CTS (Clear To Send): cette ligne est une entrée active haute. Elle indique à l'ordinateur que le correspondant est prêt à recevoir des données.
RI (Ring Indicator): cette ligne est une entrée active haute. Elle permet à l'ordinateur de savoir qu'un correspondant veut initier une communication avec lui.
La communication série nécessite trois fils au minimum: une masse pour référencer les signaux, un fil émetteur et un fil récepteur. Notre liaison série est en effet full-duplex, c'est à dire que l'on peut émettre et recevoir en même temps (comme le téléphone par exemple). La différence principale entre le port parallèle et le port série est que les informations ne sont pas transmises simultanément sur des fils séparés (D0 à D7) mais les unes après les autres sur un même fil. Cela amène une économie de câble (un fil au lieu de 8) mais un montage décodeur devient nécessaire pour retransformer les données sérialisées.
La figure ci-dessous montre comment l'octet 10110101 est transformé pour être transmis sur un seul fil. Vous voyez qu'en plus de l'information utile (10110101) se greffent d'autres bits comme le bit de start. Ces bits sont utiles pour la synchronisation de l'émetteur et du récepteur.
En effet, la liaison série est totalement asynchrone. Aucune horloge n'est transmise. Il faut donc se mettre d'accord sur la vitesse de transfert des bits et rajouter des bits de synchronisation.
Pour des applications simples comme la commande d'un réseau de trains, on peut se contenter d'utiliser les signaux de commande et dans ce cas on dispose de 2 signaux de sortie (DTR, RTS) et de 3 signaux d'entrée (CTS, DSR et RI). C'est ce que j'ai utilisé dans mon programme.
On peut aussi utiliser le port série en mode synchrone en transmettant par exemple les données sur TX et l'horloge sur DTR. Ce mode de fonctionnement permet de réaliser des fonctions très intéressantes pour le modéliste comme la génération directe par le PC d'une modulation de largeur d'impulsions (PWM), un générateur DCC, le pilotage de servomoteurs de radiocommande, etc...
Carte d'interface avec le port série
Pour l'instant, je n'utilise que les 2 signaux de sortie DTR et RTS qui commandent 2 relais par l'intermédiaire de transistors comme pour le port parallèle. Les tensions de sortie sur le port série étant de +/- 9 Volts, la résistance de 1 K placée entre la broche du connecteur et la base du transistor est remplacée par une 2 K en série avec une diode (voir figure ci-dessous).
