Bus informatique - Définition
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Introduction
Un bus informatique est un système de communication entre les composants d'un ordinateur.
Par exemple, le front side bus relie le microprocesseur à la mémoire vive sur de nombreux ordinateurs, et le bus PCI relie le microprocesseur ou le chipset d'un ordinateur aux connecteurs d’extension du même nom, et à la carte qui y est insérée.
Description
Les bus sont situés à l'intérieur d'un même ordinateur et permettent de connecter les différentes parties fonctionnelles de cet ordinateur entre elles.
Les informations transmises peuvent être les informations utiles à échanger entre les dispositifs ou des informations de contrôle permettant de gérer l'état du bus lui-même.
Un bus est souvent caractérisé par une fréquence et le nombre de bits d'informations qu'il peut transmettre simultanément. Lorsqu'un bus peut transmettre plus d'un bit d'information simultanément on parlera d'un bus parallèle, sinon d'un bus série. La fréquence donnée est tantôt la fréquence du signal électrique sur le bus, tantôt la cadence de transmission des informations, qui peut être un multiple de la fréquence du signal.
Ainsi un bus de 32 bits dont le signal a une fréquence de 33 mégahertz peut transmettre 32 × 33,33 × 106 bits par seconde soit 1,0666 × 109 bits par seconde, soit 133Mo/s. Ce résultat doit encore être multiplié si la cadence des informations est un multiple du signal.
Les technologies utilisées pour fabriquer les bus sont variées, conducteurs électriques gravés sur un circuit imprimé, câble, fibre optique etc.
Bus série
Matériel
Un bus série permet de transmettre les informations bit par bit. Toutefois il comporte plus d'une ligne permettant de transmettre des informations par l'addition d'éventuels signaux de contrôle et généralement par l'utilisation de deux lignes distinctes permettant ainsi à ces bus d'être bidirectionnels afin de permettre la transmission d'information dans les deux directions simultanément.
Fonctionnement
Le bus série transmettant les données bit par bit, il est nécessaire lorsque l'on veut par exemple transmettre un mot de 32 bits de sérialiser l'information pour sa transmission. Le lecteur devra effectuer l'opération inverse pour reconstruire le mot de 32 bits à partir des bits reçus.
L'intérêt principal de ce type de bus (outre un câblage simplifié par rapport à un bus parallèle) est que pour un coût moindre (grâce au peu de conducteurs de données) il permet - en faisant appel à des composants électroniques de haute qualité - de dépasser les débits atteints par des bus parallèles.
Cas d'utilisation
Certains anciens périphériques informatiques tels que les souris utilisent un port série. Les disques durs les plus récents utilisent un bus série (FC, SAS ou SATA). Les débits peuvent ici atteindre plusieurs Go/s.
Liaison série RS-232
Le mot (octet) à transmettre est envoyé bit par bit (poids faible en premier) par l’émetteur, vers le récepteur qui le reconstitue.
La vitesse de transmission de l’émetteur doit être identique à la vitesse d’acquisition du récepteur. Cette vitesse est exprimée en bauds (un baud correspond à un bit / seconde, dans notre cas). Il existe différentes vitesses normalisées : 9600, 4800, 2400, 1200… bauds.
La communication peut se faire dans les deux sens (duplex), soit émission d’abord, puis réception ensuite (half-duplex), soit émission et réception simultanées (full-duplex).
La transmission étant du type asynchrone (pas d'horloge commune entre l’émetteur et le récepteur), des bits supplémentaires sont indispensables au fonctionnement : bit de début de mot (start), bit(s) de fin de mot (stop).
D’autre part, l’utilisation éventuelle d’un bit de parité, permet la détection d’erreurs dans la transmission.
Les liaisons du type EIA-422 et EIA-485 sont dérivées de la RS-232.
