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Un bus informatique sert à interconnecter différents matériels informatiques.
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Ils sont situés à l'intérieur d'un même ordinateur permettant de connecter différentes parties fonctionnelles de cet ordinateur entre elles. Un bus peut interconnecter plus de deux dispositifs.
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'une 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 32×33×106 bits par seconde soit 1,056×109 bits par seconde, soit 132 méga-octets par seconde. Ce résultat doit encore être multiplié sur la cadence des informations est un multiple du signal.
Les technologies utilisés pour fabriquer les bus sont variés, conducteurs électriques gravés sur un circuit imprimés, câble, fibre optique etc.
D'un point de vue physique, ce type de bus est un ensemble de conducteurs électriques parallèles. Á chaque cycle de temps, chaque conducteur transmet un bit.
Ces bus ont donc une taille en nombre de conducteurs, et une taille en bits. Les tailles les plus courantes (en bits) sont: 8, 16, 32, 64 ou plus. Lorsque l'on parle de la taille d'un bus on signifie le nombre d'informations (ou bits) que le bus peut transmettre en un cycle, non compté les informations de contrôle.
Certains conducteurs supplémentaires sont affectés a la transmission des signaux de contrôles de l'état du bus.
Le bus sert à transmettre un entier informatique de la taille du bus. Les différents bits du bus ont chacun un poids différents numéroté de zéro a N-1 ou N est la taille du bus. Par exemple pour un bus 4 bits on peut transmettre 16 valeurs différents (24 = 16).
L'émetteur positionne au même instant tous les bits du bus. Au moment adéquat le composant lecteur lira tous les bits en même temps. Cette instant adéquat peut-être déterminé par un des signaux de contrôle qui changera de valeur pour signaler au dispositif lecteur qu'il est temps de lire les données sur le bus.
Lecture et écriture de la mémoire vive par un processeur. Deux bus distincts sont utilisé, un bus de données et un bus d'adresse. Le bus d'adresse est utilisé pour sélectionner la ou les cellules mémoires qui doivent être lues ou écrites, le bus de données servant a transmettre le contenu de la mémoire lui-même.
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'éventuel 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.
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 a partir des bits entrant.
Certains périphériques informatiques tels que les souris utilisent un bus série. Les disques durs de générations récentes aussi.
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 (1 baud correspond à 1 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 RS 422 et RS 485 sont dérivées de la RS 232.
Pour en savoir plus...[1]
Les signaux (animation Flash) [2]
A priori l'idée d'utiliser un bus parallèle semble plus efficace : un bus série, transmettant les bits d'informations un par un, peut-il être plus rapide qu'un bus parallèle les transmettant 32 par 32 ?
Les bus parallèles sont limités en cadence par des difficultés techniques et physiques. Á des fréquences de fonctionnement élevés les bus parallèles produisent plus d'interférences électromagnétiques qu'un bus série ce qui perturbe la qualité des signaux électriques transmis jusqu'à les rendre inutilisables.
