Bus-cours telecomparis tech

Pages: 7 (1707 mots) Publié le: 20 juillet 2012
ELECINF344 : Bus

février 2011

Généralités
Bus

définitions : ● ensemble de fils (connexions) partageant un même rôle ● plus généralement : moyen de communication entre deux (ou plusieurs) composants, composé d'éléments structurels (connexions) et sémantiques (protocole) exemple : bus parallèle de SRAM ● données ● adresses ● signaux de contrôle enjeux : ● augmenter la bande passante ●diminuer les coûts
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Généralités
Augmentation de la bande passante
structurellement ● augmentation de la largeur des bus ● augmentation de la fréquence de fonctionnement ● multidrop protocole ● transferts démultiplexés ● pipe-line ● burst ● overlapped arbitration / split phases exemples : ● bus parallèles synchrones linéaires nonmultiplexés ● exemple : PCI
- 32 / 64 bits - 49 lignes (32 bits) - 33 / 66MHz / 133MHz (PCI-X) / 266 MHz / 533 MHz
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Généralités
Inconvénients
encombrement ● routage ● connecteurs ● câbles nappe timing skew

basse vitesse

fan out crosstalk consommation, ...

haute vitesse

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Généralités
Réduction du timing skew équilibrage des chemins

maître maître

device 11 device

device 11 device

device 11 device

device 11 device

difficultés de routage vitesse limitée par la longueur du chemin au dispositif le plus éloigné

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Généralités
Réduction du timing skew sourcessynchrones ● chaque maître envoie sa propre horloge de la même façon que les données

device 11 device

device 11 device

device 11 device

problèmes : ● nécessite une DLL dans chaque récepteur (quel déphasage ?) ● complexité accrue ● augmente le nombre de lignes d'horloge (une par paire émetteur / récepteur) exemple : DDR, FSB x86, HT, SPI-4.2 (Ethernet 10Gb)e plus éloigné
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Généralités
Augmentation bande passante point à point ● atténuation ! ● cf. intégrité du signal

bus série

parallèle

série

● ●
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horloge séparée (bus synchrone) horloge encodée dans les données (embedded clock, CDR)
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Généralités
Compromis usuels performances / coût ● bushiérarchiques arbitration ● simple / complexe ● centralisée / distribuée

beaucoup de bus sont dédiés à une application ● SPDIF ● SATA, Serial Attached SCSI ● IIS ● DMX512 ● DCC ● ...
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Bus courants dans l'embarqué
RS232 : ● bus lent (9600 – 115200 bps), bidirectionnel, point à point ● usuel sur les vieux PC, courant dans les systèmesembarqués RS422, RS485 : ● différentiel, half-duplex, rapides, multidrop I2C : ● bus lent (400kbps), multidrop, multi-maîtres, arbitration distribuée ● adressage simple ● variantes : SMBUS, DDC, TWI, … CAN : ● bus semi-rapide (1Mbps), multi-maîtres, arbitration distribuée automatique ● pas d'adressage (mais message ID) ● peu sensible au bruit ● voir aussi : LIN, FlexRay
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Bus courants dans l'embarqué
SPI : ● bidirectionnel ( full-duplex), 10Mbps ● un maître, plusieurs esclaves : mélange de multidrop et point à point, daisy-chain possible ● extrêmement simple, utilisé pour flash, EEPROM, MMC / SD, Ethernet, son, LCD, capteurs, ... ● variantes : I2S USB : ● bus multi-vitesse (LS, FS, HS), différentiel, topologie arbre ● 1 maître,plusieurs esclaves ● courant dans les PC Firewire / IEEE1394 : ● haut débit (100-800 Mbps), isochrone, topologie arbre ● multi-maîtres, point à point ● plus efficace que l'USB, mappé en mémoire
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RS232
couramment appelé « port série » électriquement ● asynchrone (9600, 19200, 38400, 57600, 115200 bps) ● 1 (repos, mark) : -3 à -15V, 0...
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