Comprendre : Les E/S externes du PC

Le port série

La grande majorité des PC actuellement en fonctionnement (pour ne pas dire 100%) possède deux ports séries communément appelés COM1 ou COM2 et se présentent sous la forme de connecteurs DB9 ou DB25 mâles. Ces ports sont généralement réservés à l´utilisation d´une souris et d´une jonction vers un modem externe. La plupart des modems modernes connectés sur port ISA ou PCI possède leur propre interface série intégrée.

Pilotée par l´UART (émetteur-récepteur asynchrone universel), cette interface, même si elle est en voie de disparition, possède des caractéristiques très peu enviables aux interfaces récentes tout en ayant l´avantage d´être très flexible et très facile d´utilisation.

Le protocole d´une telle interface est très simple, la communication série requière trois fils : un fil pour transporter les signaux à émettre, un autre les signaux à recevoir et enfin un fil de masse pour référencer les signaux.

Nous avons donc affaire à un protocole full-duplex, c´est-à-dire que les informations transitent simultanément dans les deux sens de communication, comme le téléphone par exemple.

Le port série, comme son nom l´indique, permet de véhiculer des informations en série, à l´opposé d´une interface parallèle qui peut véhiculer un mot entier en une période donnée. Les mots à transmettre sont donc auparavant codés puis ensuite décodés à leur arrivée pour pouvoir être interprétés, les bus internes des ordinateurs étant de type parallèle.

Une autre caractéristique intéressante est que la liaison série est totalement asynchrone. Aucune horloge n´est transmise. Il suffit donc de se mettre d´accord sur la vitesse de transfert des bits et rajouter des bits de synchronisation entre les 2 appareils communicants.

La plupart de ses caractéristiques sont désuètes mais vont nous permettrent une bonne comparaison par rapport aux interfaces récentes :

• La longueur de mot transmis entre deux interfaces série est limitée par le bios à 7 ou 8 bits.
• Le contrôle de parité est très archaïque, la parité ne peut être que de type pair ou impair, ce qui est suffisant dans la plupart des utilisations de cette interface mais l´apparition de plus de deux erreurs dans un même mot transmis ne peuvent être détectées et corrigées correctement, ce qui réduit la longueur des liaisons ainsi que leur vitesse de transmission.
• La vitesse de transmission est paramétrable entre 300 et 9600 bauds. Les cartes récentes proposent des vitesses jusqu´à 115200 bauds. Ces vitesses sont donc très faibles et ne permettent donc l´utilisation qu´avec des périphériques lents comme par exemple les liaisons téléphoniques par modems, dont la bande passante est très limitée, hormis l´ADSL.

L´utilisation d´un UART compatible 16550 permet aux ports série de supporter un buffer de type FIFO (First In First Out).