Brevet FR2404970A1 — publié le 19790427

La présente invention a pour objet un système de couplage d'unités de traitement de données numériques réalisant un circuit de communication en duplex entre une unité "pilote" et une unité "asservie", telles que par exemple, l'Unité Centrale d'un calculateur et un périphérique du type clavier-écran permettant un échange simultåné de l'information dans les deux sens, et plus particulièrement un système de couplage qui comprend : deux blocs Emetteur/Récepteur identiques raccordés à une ligne de transmission en duplex (4 fils), chaque bloc Emetteur/Récepteur étant muni de moyens de connexion à un terminal, et de moyens d'adaptation des niveaux logiques entre les terminaux et la ligne suivant un mode différentiel. Aujourd' hui, les petits terminaux, les périphériques clavierécran et meme les petits périphériques, équipés d'une interface définie par la norme ElA standard - RS 232-C ou l'avis V 24 du CCITT (Comité consultatif des Industrie s Télégraphique et Téléphonique), sont très répandus. Avec ce type d'interface, la distance maximum possible de séparation entre un terminal et son périphérique est de l'ordre de 30 m. L'utilisateur a de plus en plus besoin de dialoguer entre deux postes d'exploitation distants l'un de l'autre de plusieurs centaines de mètres, et meme parfois, de plusieurs milliers de mètres. La liaison par deux MODEM (Modulateur -Démodulateur) entre deux postes sur des moyennes et grandes distances allant de 10 à 100 kilomètres est très pratiquée. Les liaisons par MODEM sont onéreuses car, elles impliquent les opérations de génération d'une porteuse, le codage des données avant émission ainsi que les opérations inverses à la réception ce qui en limite l'application pour des transmissions à courte distance. L'un des objets de la présente invention est de réaliser une liaison supprimant l'emploi des MODEM, en travaillant directement en logique TTL: ce qui constitue une simplification de la fabrication et un abaissement du prix de revient. La présente invention offre à l'utilisateur un équipement pratique, sûr, et économique, de liaison entre deux postes séparés par une distance pouvant s'étendre de 30m jusqu'à 3. 000m. Economique à l'achat, le système de couplage selon l'invention est également économique en exploitation, car il réduit considérablement le prix unitaire de transmission des données. En cas de transmission défectueuse, le système est muni d'un moyen de TEST permettant d'effectuer rapidement une levée de doute et de diagnostiquer la partie en cause : extrémité ou ligne. fl offre à l'utilisateur une sécurité supplémentaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif. La figure 1. est un schéma du système de couplage en duplex selon l'invention entre un poste pilote P et un poste asservi A. La figure 2. est une représentation de profil, d'un bloc de couplage 2 selon l'invention. La figure 3. est un schéma des circuits émetteurs et récepteurs commandés et commandant des circuits adaptateurs de niveaux logiques selon l'invention. La figure 4. est un schéma de liaison entre deux blocs coupleurs selon l'invention travaillant en position "TEST" mettant en évidence Iléli mination de la ligne obtenue par simple basculement d'une plaquette 24 de commutation de la position N "normale", à la position T "TEST", figure 2. voir référence 69, figure 3. La FIGURE 1, montre deux blocs coupleurs 2 émetteur/récepteur selon l'invention, se raccordant, l'un à un poste de traitement pilote P et l'autre à un poste de traitement asservi A, à travers une ligne de transmission en duplex 5 à 4 fils : deux fils aller, émission 6 et deux fils retour, réception 7. Chacun des blocs coupleurs 2 est muni d'un connecteur 3 de raccordement à une unité terminale P ou A à travers une interface standardisée, non référencée sur la figure et d'un connecteur 4 de raccordement à la ligne 5. Le connecteur 3 est de préférence un connecteur 25 points du type standardisé pour connexion avec les interfaces définies par la norme EIA standard - RS 232-C ou l'avis V 24 du CCITT. Seuls les signaux essentiels reçus de l'unité terminale et envoyés à l'unité terminale sont exploités par le bloc 2 Signaux recus de l'unité terminale DPE : Demande pour émettre EDD : Emission des données PRET : Signal indiquant que l'unité terminale est connectée et sous tension. ETAT : L'état véhiculé par cette ligne peut prendre différentes significations suivant le modèle d'unité terminale con nectée. Par exemple a) l'unité terminale est en attente de réception de données, b) l'unité terminale demande un changement de contex te. MS : Masse signal. Signaux envoyés à l'unité terminale PAE : Pret à émettre. Signal envoyé en réponse à la deman de pour émettre (DPE). RDD : Données reçues à destination de l'unité terminale. DPD : Détection de porteuse de données. Comme il n'y a pas de porteuse dans notre système de transmission, cette ligne est maintenue à l'état significatif +12V. PDP : Poste de données prêt: indique que le bloc est sous tension. La FIGURE 2. montre un bloc en forme de parallélépipède rectangle avec, aux parties respectivement supérieure et inférieure les connecteurs 4 et 3 précités ainsi que sur l'une de ses faces deux touches de commutation 23 et 24, à deux positions - une touche 23 : Marche-Arret (alimentation) - et une touche 24 : Normal-Test (raccordement sur ligne en position normale). Lorsque llutilisateur met l'appareil en service en appuyant sur la touche 23 en position "marche", celle-ci s'illumine indiquant que le bloc est alimenté. De même, pour la touche 24 en position "TEST",s'illumine une couleur de référence, rouge dans le cas considéré, mais pas obligatoirement. De façon connue en soi, l'intérieur du bloc est accessible par enlèvement d'un couvercle permettant d'accéder à la carte électronique et d'y apporter par déplacement des straps des changements dans la configuration de la transmission. Une zone de logement d'un module d'alimentation 220V en + 12V -12V et +5V ; 0V est prévue assurant à partir d'une prise directe sur secteur une alimentation redressée, filtrée et régulée. Différents modes de fixation, par accrochage à un mur ou par glissement avec ou sans clipsage en position de butée sur un support, sont prévus. Un dispositif d'inviolabilité empechant l'accès à l'intérieur du bloc par tierce personne est prévu, sous forme d'un scellement non représenté sur la figure, se situant de préférence à l'arrière du boîtier. La FIGURE 3. montre un mode de réalisation des adaptateurs des niveaux logiques de l'interface pilote +12V ; -12V aux niveaux logiques du circuit émetteur vers la ligne +5V ; 0V suivant un mode différentiel et un mode de réalisation d'un adaptateur des niveaux logiques du récepteur de la ligne 0V ; +5V, en mode différentiel, aux niveaux logiques de l'interface asservie +12V ; -12V. Les adaptateurs de niveaux logiques 45 et 46 Ces circuits transforment les niveaux logiques appliqués à l'interface précitée en niveaux logiques TTL qui commandent l'émetteur de ligne Le principe des circuits 45 et 46 est basé sur l'écretage des signaux appliqués aux entrées 32 ou 31 pour le circuit 45 ou appliqués à l'entrée 33 pour le circuit 46 par 2 diodes 46a et 46b à travers une résistance respectives R45 et R46 de 3, 3k A . La diode réunie au +5V limite la tension positive +12V à environ 5, 5V. La diode connectée à la masse limite la tension négative -12V à -0, 5V environ. Les résistances de 3, 3 kr; limitent le courant et assurent une impédance d'entrée conforme à la norme RS 232-C et à l'avis V 24. As particulier de la ligne PRET Ce circuit a pour but de forcer la ligne à un niveau repos appelé aussi niveau MARK, lorsque l'unité terminale est hors tension ou déconnectée. Le circuit 47 est constitué par un transistor monté en émetteur suiveur non représenté sur la figure. Si l'unité terminale est hors tension, le niveau à l'entrée du circuit 47 sera de -0,5V environ. La sortie par l'émetteur du transistor sera de -1V environ. Ce potentiel bloque le circuit ET, 49. En sortie de ce circuit le niveau est voisin de 0V. L'émetteur de ligne transmet alors sur la ligne un niveau bas constant correspondant à l'état repos. Adaptateur de niveaux logiques 0 ; +5V aux niveaux logiques +12V ; -12V A la réception les niveaux logiques délivrés par le récepteur différentiel de ligne sont compatibles avec la logique TTL 0V ; +5V. L'adaptation avec l'unité terminale est assurée par un circuit intégré du commerce 66, spécialement conçu à cet effet et réponaant aux impératifs de la norme 323-C (référence du circuit : TEXAS 75188 ou équivalent). Le moyen de diagnostic par levée de doute est bien mis en évidence. Il consiste à reboucler la sortie émission bornes 53-54 du bloc 2 sur son entrée réception bornes -61 et 62, et d'isoler les 2 lignes bifilaires de transmission 55, 56 et 57, 58. Ainsi l'unité terminale reçoit les caractères qu'elle émet sans passer par la ligne. En cas de mauvaise transmission, ceci permet de faire une levée de doute entre la ligne et les terminaux en suivant l'ordre des opérations portées sur l'organigramme joint (page 6.). Le bouclage s'effectue par un inverseur manuel tetrapolaire 69 qui reboucle la sortie 51 (+) de l'émetteur de ligne à l'entrée 63 (-) du récepteur de ligne, et la sortie 52 (-) de l'émetteur de ligne à l'entrée 64 (+) du récepteur de ligne. Le croisement des polarités entre l'émission et la réception est nécessaire car, le signal est inversé dans la chaine réception par le circuit 66 adaptateur de niveaux. Par ailleurs un moyen de substitution aux données d'un niveau logique appelé "ETAT" est prévu dans le système de couplage selon l'invention. Dans le cas considéré, un signal ETAT provenant du poste asservi, est reçu par le poste pilote : soit pour l'avertir d'un état par ORGANIGRAMME DES OPERATIONS DE "LEVEE DE DOUTE" ticulier du poste asservi, soit pour lui demander l'exécution d'une séquence spéciale. La commutation d'une position à l'autre se fait, par un jeu de straps 40 ; 42, 44, installés sur le circuit imprimé du bloc. En effet, chaque bloc coupleur 2 comprend un moyen direct de transmission d'un signal spécifique "ETAT" émis par le poste de traitement asservi constitué par un organe de commutation à deux positions par un strap 40 ou moyen analogue à deux positions : permettant de passer d'une première position "NORMALE", raccordant la sortie émission EDD (Emission de données) borne 32 du connecteur 3 à l'entrée 39 de l'adaptateur 45 de niveaux logiques ; et une seconde position "ETAT" raccordant la borne 31 1,ETAT15 dudit connecteur à l'entrée 39 précitée, ce qui a pour effet de réaliser lorsqu'on le désire une émission d'un signal "ETAT" du poste terminal. De façon analogue le système permet d'aiguiller les signaux reçus sur la ligne 43 vers la sortie réception des données (strap 44) ou vers un point d'exploitation particulier 41 (straps 42 et 44) permettant de réaliser à volonté : soit la liaison DPE par un strap 42 (Demande pour émet. tre) borne 34 à PAE (Prêt à émettre) borne 35, soit la liaison par ledit strap 42 du point de ligné 41 à ladite borne 35, ce qui a pour effet d'asservir le signal PAE destiné au poste pilote par le signal spécifique "ETAT" provenant du poste de traitement asservi lorsque le strap 44 interconnecte les bornes 41 et 43. Les positions des straps 44 et 42 sont liées et dépendent du mode d'exploitation de l'interface. Strap 44 Strap 42 PAE = DPE - - 43 - 36 34 - 35 PAE = ligne réception 43 - 41 41 - 35 Sur le plan pratique, et à titre d'exemple non limitatif des périphériques clavier-écran (CONTROL DATA Corp. 92452 - SINTRA Alpha 20) ont été connectés avec le système selon l'invention en mode de transmission bilatérale simultanée (Duplex), avec un débit total d'informations de 19.200 bauds. Il est intéressant de noter que cette performance actuelle des périphériques n'est pas limitative. Si dans le futur le débit des dits périphériques croit, le débit du système de transmission, objet de la présente invente, s'y adapte sans modification. REVENDICATIONS 1 ) Système de couplage d'unités de traitement de données numériques réalisant un circuit de communication en duplex entre une unité "pilote" et une unité "asservie", telles que par exemple, l'Unité Centrale d'un calculateur et un périphérique du type clavier-écran permettant un échange simultané de l'information dans les deux sens, caractérisé en ce qu'il comprend : deux blocs Emetteur/Récepteur identiques et une ligne de transmission en duplex (4 - fils), chaque bloc Emetteur/Récepteur étant muni de moyens de connexion au terminal, à la ligne de transmission et de moyens d'adaptation des niveaux logiques entre les terminaux et la ligne suivant un mode différentiel. 2 ) Système de couplage selon la zievendication 1. dans lequel sont prévus au moins - un moyen de raccordement à une unité terminale par un connecteur 3. de type standard, - un moyen d'adaptation des niveaux logiques de l'interface pilote aux niveaux logiques du circuit émetteur vers la ligne suivant un mode différentiel, - un moyen d'adaptation des niveaux logiques de l'interface asservi aux niveaux logiques du circuit récepteur de la ligne suivant un mode dif férentiel, l'ensemble réalisant une transmission économique en duplex de données numériques entre deux unités distantes l'une de l'autre de plusieurs milliers de mètres. 3 ) Système de couplage selon la revendication 2. dans lequel chaque bloc coupleur 2 est pourvu d'un moyen de test ou de levée de doute 69 permettant en cas de panne de transmission, de diagnostiquer la partie défaillante : extrêmité ou ligne, ledit moyen de TEST comprenant un dispositif manuel de commutation reversible des bornes Entrée/ Sortie respectivement 53-54 et 61-62, d'une position "normale" (émettant sur ligne) sur une position "TEST" (éiiminant la ligne), par branchement direct de l'émetteur sur le récepteur. 4 ) Système de couplage selon la revendication 3. dans lequel chaque bloc coupleur 2 comprend un moyen direct de transmission d'un signal spécifique "ETAT" émis par le poste de traitement asservi, constitué par un strap 40 ou moyen analogue à deux positions : une première position "NORMALE", raccordant la sortie émission EDD (Emission de données, borne 32 du connecteur 3 à l'entrée 39 de l'adaptateur 45 de niveaux logiques ; et une seconde position "ETAT" raccordant la borne 31 "ETAT" dudit connecteur à l'entrée 39 précitée, ce qui a pour effet de réaliser lorsqu'on le désire une émission d'un signal "ETAT" du poste terminal. 5") Système de couplage selon la revendication 4. dans lequel le bloc coupleur 2 est muni d'un moyen direct de transmission d'un signal spécifique "ETAT" destiné au poste de traitement pilote, constitué par un organe de commutation combinant 2 straps 42 et 44 à deux positions ou de moyens analogues permettant de passer d'une position "NOR MATEZ raccordant la borne M > D 36 du connecteur 3 à la sortie 43 de l'adaptateur 66 de niveaux logiques à une position "ETAT" raccordant un point de sélection 41 à ladite sortie 43. 6") Système de couplage selon la revendication 5. caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de commutation à deux positions par strap 42 ou moyen analogue permettant de réaliser à volonté a) soit le liaison DPE (Demande pour émettre) borne 34, à PAE (Pret à émettre) borne 35 ce qui permet une réponse instantanée à la demande pour émettre, b) soit la liaison du point de ligne 41 à ladite borne 35 ce qui a pour effet d'exploiter le signal "ETAT" en provenance du poste de traitement asservi et d'asservir PAE à ce signal.