bus multiplex

bus/02_multiplexage.md

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+# multiplexage
+
+## pourquoi ?
+
+- Pour rendre la quantité de connection linéaire par rapport au nombre de périphérique.
+- Rendre le système extensible.
+- Acheminer l'information le plus rapidement possible.
+
+## Principes
+
+- intégration : retrouper plusieurs fonctions dans un seul boitier plus intelligent
+	 - gestion moteur : injection, allumage, dépollution, refroidissement
+
+- spécialiser les boitiers
+- passer par un réseau
+- transmettre les données
+- structurer les trames
+- synchronisation
+- arbitrage
+
+### Modèle général
+
+```
+                             +-- Boitier intelligent --+
+ +----------+ +----------+   | +---------------------+ |   +----------+ +-------------+
+ | capteurs |-| étage d' |->-| | unité de traitement | |->-| étage de |-| actionneurs |
+ +----------+ | entrée   |   | |  microprocesseur    | |   |  sortie  | +-------------+
+              +----------+   | +---------------------+ |   +----------+
+                             |            |            |
+                             |    +--------------+     |
+                             |    | interface de |     |
+                             |    | multiplexage |     |
+                             |    +--------------+     |
+                             +------------|------------+
+                                          |
+                  ---------------------- bus -----------------------
+```
+
+## Tramme
+
+```
++----+---------+
+| id | données |
++----+---------+
+```
+
+## Architecture
+
+### Maître-esclave
+
+```
++--------+ +---------+ +---------+ +---------+
+| maitre | | esclave | | esclave | | esclave |
++--------+ +---------+ +---------+ +---------+
+     |          |           |           |
+-----+----------+-----------+-----------+-----
+```
+
+### Multi-Maître
+
+```
++----------+ +----------+ +----------+ +----------+ 
+| services | | services | | services | | services | 
++----------+ +----------+ +----------+ +----------+ 
+| maitre   | | maitre   | | maitre   | | maitre   |
++----------+ +----------+ +----------+ +----------+ 
+     |            |            |             |
+-----+------------+------------+-------------+-----
+```
+
+## Protocole de communication
+
+### Arbitrage
+
+L'arbitrage CSMA se fait en organisant des temps pour que les composants puissent déclarer vouloir envoyer un message.
+Ils procèdent en écrivant leur ID sur le bus :
+- Les ID se retrouvent confondus par et logique sur les bits.
+- Un des composants détecte avoir envoyé l'ID le plus faible car l'ID résultant est le sien.
+- Ce composant a la priorité pour écrire le message suivant.
+
+
+```
+          .     .          .
+Noeud x : #_____##########________
+          .     .          .
+Noeud y : #####___________________
+          .     .          .
+Noeud z : #_____#__________######_
+          .     .          .
+Bus :     _####__#########__#####_
+----------------------------------
+          ^\    ^\         ^\_ bus disponible, début message z, id de moindre priorité
+            \     \___________ bus disponible, début de message x, id_x < id_z
+             \________________ bus disponible, début de message y, id_y < id_x
+```
+
+### Forme d'une trame
+
+```
++-------+--------+-----------+-----+
+| ZEROs | Header | Data      | UNs |
++-------+--------+-----------+-----+
+  |       |        |           \_ mot entier de 1
+  |       |        \_____________ donnée spécialisée du message
+  |       \______________________ entête standard du message
+  \______________________________ mot entier de 0
+```
+
+> Note :
+> Le format du Header et de la Data doit prendre en compte
+> qu'il ne peut pas contenir un mot entier de 1 ou bien de 0.
+
+### Arbitrage des bits
+
+Lors d'une mise en commun des bits de messages attendant d'être envoyé se fait par fusion des bits sur le bus :
+```
+Id message A : .....01001.......
+Id message B : .....010001001000
+Id message C : .....0100010011..
+sur le bus   : 11111010001001000
+--------------------------------
+               ^^^^^\^^^^\    ^^\_ padding de ZEROs
+                     \    \_______ ET logique des IDs
+                      \___________ mot UNs du dernier message / maintient d'un état IDLE
+```
+
+### Synchronisation
+
+Le signial de synchronisation peut être porté par le signal de donnée dans le cas de certains codages.
+- ex : NRZ / Manchester
+
+### Topologies
+
+Les topologies usuelles sont appliquables.
+- étoile
+- anneau
+- maillé
+- bus : idéal
+	- moins couteux
+	- extensible
+
+### Exemple : Trames CAN
+
+```
+       +---+----+---+---+---+---+------+--------+---+---+---+---+---+---
+champ  |SOF| ID |RTR|IDE| r |DLC| DATA |checksum|DEL|ACK|DEL|EOF|ITM| /
+       +---+----+---+---+---+---+------+--------+---+---+---+---+---+---
+taile  | 1 | 11 | 1 | 1 | 1 | 4 | 0~64 |   15   | 1 | 1 | 1 | 7 | 3 | /
+       +---+----+---+---+---+---+------+--------+---+---+---+---+---+---
+nature |arbitration | control   | data | check      | aquit.| protocole
+```