La norme RS 232

  Problème :

Au cours de nos lectures informatiques, nous trouvons souvent divers articles faisant état de la norme RS 232. C’est une norme concernant la transmission de données mais qu’en est-il exactement ?

  Solution :

D’origine américaine la norme RS 232, qui décrit les liaisons pour transmission de données, a été reprise par divers organismes normalisateurs distincts qui n’ont rien trouvé de mieux que de l’utiliser avec des noms de codes ou des numéros différents. Elle est de moins en moins utilisée en informatique où les liaisons RS 232 tendent à être remplacée par des liaisons USB.
Cette norme prévoit un nombre relativement important de signaux qui ne sont pas tous utilisés. En voici les principaux :

• FG est la liaison de masse mécanique entre les châssis des divers appareils. En micro-informatique la masse mécanique est confondue avec la masse électrique (FG et SG sont très souvent reliés entre eux).
• SG est la liaison de la masse électrique qui peut être confondue ou non avec la masse mécanique.
• TD est la ligne d’émission des données.
• RD est la ligne de réception des données.
• RD et TD sont très souvent reliés puisque se sont eux qui assurent la transmission proprement dite.

REMARQUE :
La ligne TD qui envoie des données correspond forcément à la ligne RD d’un ensemble qui reçoit ces mêmes données et vice versa. Dans une liaison RS 232 entre deux ensembles informatiques, il ne faut donc pas s’étonner de voir le contact TD de l’un aller vers le contact RD de l’autre. C’est pourtant entre ces deux signaux TD et RD que nous rencontrerons le plus de problèmes.

D’autres signaux s’ajoutent à ces quatre signaux de base afin d’assurer le contrôle du déroulement de la liaison par l’un ou l’autre des équipements. Ce sont : DTE, DCE, ETTD, ETCD…

Dans le cas d’un terminal (ensemble clavier écran ou modem relié à un ordinateur), les signaux de contrôle ont la signification suivante :

• RTS est la ligne de demande d’émission passant au niveau haut lorsque le terminal veut envoyer des données.
• CTS est la ligne d’invitation à émettre passant au niveau haut lorsque l’ ordinateur attend des données en provenance du terminal.
• DSR indique que la ligne est bien au niveau haut et que l’ordinateur est prêt à recevoir les données.
• DTR indique, lorsque elle est au niveau haut, que le terminal est prêt à émettre des données. DTR est parfois couplée aux lignes d’alimentation de l’appareil et passe au niveau haut lorsque celui-ci est mis sous tension. On suppose donc que l’appareil est prêt pour la transmission, mais on ne s’en assure pas ! C’est moins cher, mais ?
• DCD est réservé aux modems. C’est la ligne de détection de la porteuse qui passe au niveau haut lorsque le modem reçoit une porteuse valide.
• TC et RC sont les lignes des signaux d’horloge (respectivement émission et réception) servant au pilotage de l’un par l’ horloge de l’ autre. Ce système de liaison asynchrone n’ est presque plus utilisé avec le matériel actuel.
• RI est réservé aux modems. C’est l’indication de sonnerie qui est utilisée lorsque on veut mettre en place des processus de réponse automatique. Son emploi est de moins en moins fréquent depuis que les modems moderne intègrent ces processus.
• ETC et SQ sont des fonctions très spéciales qui ne sont pratiquement jamais utilisées.
• Le SXXX correspond à une deuxième liaison RS 232 secondaire raccordée sur la même prise. SXXX (xxx représentant un des noms énumérés ci-dessus, SRI par exemple) n’est jamais utilisé en informatique.

Liaisons RS 232 simplifiées.

Certains constructeurs ont recours à des artifices afin d’obtenir un coût moins élevé par des liaisons RS 232 dites « simplifiées ». Ces liaisons ne fonctionnent qu’avec SG, RD et TD. En effet, ces trois signaux suffisent pour établir une liaison série asynchrone, mais si l’on connecte un équipement disposant d’une liaison incomplète sur un équipement gérant tous les signaux de contrôle, cela ne pourra pas fonctionner.

Exemple :
Si l’ordinateur attend que le signal DTR soit au niveau correct pour envoyer les données, la liaison ne fonctionnera pas.

Dans ce cas les constructeurs ont trouvé une parade en trompant l’ordinateur par l’utilisation d’un bouchon de court-circuit. Ce bouchon reboucle tous les signaux de contrôle sur eux-mêmes au niveau de l’équipement qui dispose de la liaison RS 232 complète. Ce dispositif envoie sur les entrées de contrôle de l’équipement concerné ses propres sorties. Il y a donc une tricherie électronique qui fait croire que le terminal est prêt. Cela ne signifie pas que tout fonctionnera correctement, surtout dans le cas de liaisons complexes qui utilisent des fonctions de ralentissement de l’équipement le plus rapide. Dans ce cas, on fait appel au protocole spécial XON/XOFF.

  Problème :

Il arrive parfois qu’une liaison RS 232 normalement connectée avec tous les signaux requis refuse de fonctionner. La raison est fort simple. Elle tient tout simplement à la définition des lignes de cette liaison.

  Démonstration :

Nous savons que TD est la ligne d’émission de données et RD celle de la réception. Donc en résumé on peut dire que lorsque l’on connecte deux appareils ensembles, l’émission de l’un doit aller sur la réception de l’autre et vice-versa. Pour ce faire il suffit de croiser les fils TD et RD dans notre câble RS 232 et le tour est joué. Oui et non, car les appellations TD et RD sont parfois interprétées par les fabricants de matériel informatique. Ce qui veut dire que le croisement des fils a déjà été fait en interne dans l’appareil. De ce fait si une liaison ne fonctionne pas malgré la présence de tous les signaux de contrôle, la première chose à faire avant de rechercher une panne plus complexe est de remplacer le câble utilisé par son « opposé ».

Définition des câbles :

Câble droit : est un câble ou les deux prises extrêmes sont reliées fil à fil.
Câble croisé : est un câble selon le principe ci-avant exposé.
C’est le câble croisé qui est normalisé pour les liaison RS 232.

Le PC est bien sûr capable d’envoyer les données sur la liaison série à une vitesse nettement plus élevée que la vitesse d’impression de l’imprimante. Dans ce cas l’imprimante utilisera la ligne DTR (Data Terminal ready) pour signaler au PC qu’elle est prête ou non à recevoir des données. DTR passera au niveau haut lorsque l’imprimante pourra traiter les données. DTR passera au niveau bas lorsque l’imprimante sera occupée.

Cas où l’imprimante doit attendre la liaison série du PC (présence d’un protocole matériel) :

Les progrès constants de la micro-informatique permettent de plus en plus de passer outre certains signaux de contrôle. Avec le protocole XON/XOFF nous n’avons plus besoin du signal DTR pour freiner le travail du micro-ordinateur. Les choses se passent de la manière suivante :

• Le PC commence à émettre ses données.
• L’imprimante reçoit ces mêmes données et en effectue le traitement.
• Dès que l’imprimante va être saturée, elle lui envoie par sa ligne TD un caractère normalisé XOFF qui est en fait le code ASCII 13.
• Le micro-ordinateur reconnaît ce code et cesse immédiatement tout envoi des données vers l’imprimante. L’impression en cours continue néanmoins.
• Dès que l’imprimante va être à nouveau prète à recevoir des données, elle envoie sur sa ligne TD le caractère normalisé XON qui est en fait le code ASCII 11.
• Le PC poursuit alors sa transmission aussi longtemps que nécessaire.

  Conclusion :
La succession de transmission de caractères XON XOFF à remplacé le changement d’état de la ligne DTR. Il est donc indispensable que les divers équipements travaillent avec un même protocole. Les équipements modernes acceptent les deux méthodes automatiquement ou par action sur les interrupteurs DIL de configuration.