Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Nombreuses ont été les technologies mises sur la marché pour connecter des unités centrales entre elles. Certaines ont eu plus de succès que d’autres, mais au final elles souffraient de manque de souplesse et de robustesse pour le grand public. Ce n’est pas le cas de la technologie USB présente aujourd’hui sur tous les micro-ordinateurs, ces performances sont adaptées aux besoins et ses domaines d’utilisation se sont largement étendus, jusqu’à évoquer son application dans le domaine industriel.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Philippe DALLEMAGNE : Docteur ès Sciences - Chef de Projets R&D - Centre Suisse d'Électronique et de Microtechnique CSEM
INTRODUCTION
Le monde des ordinateurs grand public a engendré de nombreuses technologies pour connecter des unités centrales entre elles et à d’autres périphériques. Quelques-unes de ces technologies ont eu beaucoup de succès. C’est notamment le cas de la liaison série RS-232, de la liaison parallèle IEEE-1284, de la liaison Apple ADB, etc.
Au cours de leur existence, ces technologies ont subi des transformations parfois drastiques. Par exemple, la liaison parallèle, originellement unidirectionnelle et peu performante est aujourd’hui parfois utilisée comme ersatz de connexion SCSI pour connecter des graveurs de CD-ROM.
À l’autre bout du spectre, des technologies plus ambitieuses ont permis de connecter les ordinateurs entre eux de manière performante et fiable, mais pas toujours simple. Par exemple, si la norme SCSI est réputée pour son efficacité, elle reste délicate à maintenir dans une configuration qui varie souvent. Elle ne supporte pas les connexions ou déconnexions intempestives. L’interconnexion d’ordinateurs par Ethernet est, elle aussi, fiable et aujourd’hui très rapide, mais elle a un coût encore aujourd’hui prohibitif (notamment dû au transformateur requis) pour pouvoir remplacer les liaisons simples comme la voie série ou parallèle.
Ces technologies performantes ont elles aussi évolué et ont été l’objet de nombreuses versions différentes. Il est apparu difficile dans certains cas, d’assurer la compatibilité ascendante. Par exemple, la norme SCSI a adopté quatre versions de connecteurs physiques différents, nécessitant l’emploi de complexes et coûteux adaptateurs.
Tous ces facteurs expliquent pourquoi ces technologies sont peu utilisées dans les applications grand public.
Par ailleurs, les protocoles de communication utilisés au-dessus de ces technologies présentent rarement la souplesse et la robustesse nécessaires aux produits grand public. Or la polyvalence affichée des ordinateurs personnels implique la connexion de périphériques de nature et de caractéristiques très diverses (par exemple des scanners, des imprimantes, des modems, des appareils photos, des caméras numériques, etc.). La mobilité de certains de ces périphériques entraîne la reconfiguration dynamique quasi permanente du miniréseau constitué par l’ordinateur et son environnement technologique. Enfin les utilisateurs, qui refusent généralement de lire la documentation accompagnant les produits, recherchent surtout des solutions simples qui « résistent à leur ignorance », voire qui anticipent les besoins à venir. Le résultat attendu doit en effet être obtenu quelles que soient les conditions d’utilisation.
Les besoins qui ont provoqué le développement initial de l’Universal Serial Bus par Compaq, Intel, Microsoft et NEC sont donc :
-
simplicité de connexion avec détrompeur ;
-
configuration et reconfiguration (presque) automatique ;
-
remplacement des multiples technologies standards de connexion déjà présentes sur les ordinateurs ;
-
performances quelconques (légèrement supérieures) mais robustesse élevée ;
-
fourniture de courant intégrée.
USB se devait également d’être une technologie bon marché et très répandue. Elle fut donc l’objet d’une promotion agressive de la part de ses géniteurs et on la trouve aujourd’hui sur tous les micro-ordinateurs.
La dernière version USB 2.0 est au niveau de ses concurrents directs les plus doués, principalement IEEE-1394 Firewire.
Ce chapitre traite du bus grand-public nommé Universal Serial Bus. Il en décrit les motivations, les caractéristiques, les performances et les applications. Il se termine par une estimation de la capacité d’USB à être utilisé dans le domaine industriel.
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Automatique et ingénierie système
(136 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
2. Spécifications d’USB
2.1 Couche physique
Deux variantes du connecteur sont utilisées (figure 5) :
-
une variante dite « A » pour l’extrémité du câble « montant vers le haut », c’est-à-dire dirigée vers le maître ;
-
une autre variante dite « B » pour l’autre extrémité, dirigée vers les périphériques esclaves qui forment les feuilles de l’arborescence.
Elles sont toutes constituées d’une fiche et d’un réceptacle.
Ces deux variantes de connecteurs sont adaptées à un usage domestique et pour la bureautique, car elles sont résistantes aux actions humaines (torsion, traction et flexions) et s’enfichent ou se débranchent sans forcer ni enclencher une quelconque sécurité. Ce dernier aspect rend toutefois les connections peu fiables lors de tractions ou de flexions/torsions importantes, notamment lorsque les élements connectés se déplacent les uns par rapport aux autres.
USB est de plus en plus utilisé pour connecter des dispositifs de taille réduite comme des appareils photo numériques, des disques durs, etc. Cela a imposé la conception de fiches de taille inférieure aux fiches d’origine, appelées mini-A et mini-B. Le connecteur mini-B est officiellement admis et défini par le consortium USB, alors que le connecteur mini-A n’est pas encore officiellement reconnu. Les caractéristiques du connecteur mini-B sont décrites dans .
HAUT DE PAGE
Le câble est constitué de deux paires de conducteurs (figure 6), une paire pour le transfert des données, l’autre pour l’alimentation des périphériques.
Deux types de câbles sont prévus :
-
le...
Cet article fait partie de l’offre
Automatique et ingénierie système
(136 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Spécifications d’USB
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Universal Serial Bus Specification 1.1.
-
(2) - * - Universal Serial Bus Specification 2.0.
-
(3) - Universal Serial Bus Specification Architecture. - Don Anderson, Mindshare inc. Addison-Wesley (1997).
-
(4) - DECOTIGNIE (J.D.), RUIZ (L.), DALLEMAGNE (P.) - Un réseau de terrain à haute performance sur la base de Firewire. - INNOCAP’99, Grenoble, 28-29 avr. 1999.
-
(5) - RUIZ (L.), DALLEMAGNE (P.), DECOTIGNIE (J.-D.) - Using Firewire as Industrial Network. - 19th Conference of the Chilean Computer Society, Talca, Chile, nov. 8-13 1999.
-
(6) - DALLEMAGNE (P.), RUIZ (L.), MEALARES (L.) - A low-cost real-time system for control and monitoring of high performance tool-machines. - Proceedings of the Real-Time Systems 2000 Conference, Paris, p. 395-407, mars 2000.
-
...
Cet article fait partie de l’offre
Automatique et ingénierie système
(136 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive