Brevet FR2672174A1 — publié le 19920731

Dispositif de transmission série en duplex intégral et machine de traitement de courrier comportant un tel dispositif. L'invention concerne un dispositif de transmission série en duplex intégral, et une machine de traitement de courrier comportant un tel dispositif. Une machine de traitement de courrier actuelle comporte généralement un châssis pourvu de sous-ensembles électroniques. Dans une machine à affranchirFla base et la tête comportent chacune un sous-ensemble électronique. Il est connu de relier ces deux sous-ensembles électroniques par un câble constitué d'une vingtaine de conducteurs permettant un duplex intégral, c'est-à-dire transmettre simultanément des données dans les deux sens. Une vingtaine de conducteurs sont nécessaires pour transmettre huit bits en parallèle dans chaque sens de transmission. Dans cette machine , il est particulièrement important de pouvoir transmettre simultanément des données dans les deux sens de transmission. En effet, le sous-ensemble électronique de la base, qui est la partie maître de l'ensemble de la machine, doit pouvoir lancer sans délai des procédures dans le sous-ensemble électronique situé dans la tête de la machine, mme si ce sous-ensemble est en train d'émettre des données. Par exemple, dans une machine à affranchir le courrier, imprimant à la volée une oblitération sur des enveloppes défilant dans cette machine, il est nécessaire que la base de la machine puisse lancer la procédure d'impression dans la tête de la machine aussitôt qu'une enveloppe est introduite dans la machine, pour éviter une imprécision sur la position de l'oblitération sur l'enveloppe. Le dispositif de type connu mentionné précédemment a pour inconvénient un trop grand nombre de conducteurs de liaison. En effet, chaque conducteur doit comporter un point de contact dans un connecteur de raccordement au sous-ensemble de la base et un point de contact dans un connecteur de raccordement au sous-ensemble de la tête. Le coût de réalisation du dispositif de transmission croit donc avec le nombre de conducteurs de liaison. D'autre part, dans une machine à affranchir le courrier, chaque entrée du sous-ensemble électronique situé dans la tête doit comporter un dispositif de protection électrique. Ce dernier est spécifique des machines à affranchir et a pour fonction d'éviter la destruction du sous-ensemble électronique de la tête si un utilisateur cherche à endommager les mémoires de ce sous-ensemble pour frauder. Chaque dispositif de protection comporte : un fusible, deux diodes zeners, et deux résistances. La multiplication des conducteurs de liaison entraine donc une multiplication des composants constituant les dispositifs de protection, et donc alourdit le court du sous-ensemble électronique situé dans la tête. Le but essentiel de l'invention est de proposer un dispositif de transmission permettant aux sous-ensembles électroniques, d'une machine de traitement de courrier, d'émettre et de recevoir simultanément des données, au moyen d'un nombre minimal de conducteurs de liaison. L'objet de l'invention est un dispositif de transmission série en duplex intégral, pour relier un premier et un second sous-ensemble électronique, caractérisé en ce qu'il comporte - un conducteur de transmission de données, reliant les deux sous-ensembles; - un premier et un second générateur de tension situés respectivement dans le premier et le second sous-ensemble et fournissant respectivement une première et une seconde tension binaire traduisant respectivement un premier et un second signal binaire à transmettre du premier sous-ensemble vers le second sous-ensemble et réciproquement; ce premier et ce second générateur étant reliés tous les deux au conducteur de transmission de données respectivement par deux résistances de valeurs égales; - un premier et un second récepteur situés respectivement dans le premier et le second sous-ensemble, reliés au conducteur de transmission de données, pour déterminer respectivement - un premier signal binaire reçu par le premier sous-ensemble, en fonction du premier signal binaire à transmettre et de la valeur de la tension présente sur le conducteur de transmission de données; -- un second signal binaire reçu par le second sous-ensemble, en fonction du second signal binaire à transmettre et de la valeur de la tension présente sur le conducteur de transmission de données. Le dispositif ainsi caractérisé permet à l'un quelconque des deux sous-ensembles d'émettre et de recevoir simultanément car il tient compte du signal binaire qu'il est en train de transmettre, pour interprêter la tension présente sur le conducteur de transmission de données et en déduire le signal binaire qu'il reçoit. Ce dispositif de transmission ne requiert pas de conducteur pour un signal de synchronisation. Il suffit donc : d'un conducteur de transmission de données, d'un conducteur d'alimentation, et d'un conducteur de masse. Le nombre de composants nécessaires pour la protection des entrées du sous-ensemble électronique de tête, et le nombre de points de contact dans les connecteurs des deux sous-ensembles électroniques sont donc fortement réduits. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails apparaîtront à l'aide de la description ci-dessous d'un exemple de réalisation, et des figures l'accompagnant - la figure l représente schématiquement une machine à affranchir le courrier; - la figure 2 représente le schéma synoptique d'un exemple de réalisation du dispositif de transmission entre la tête et la base de cette machine; - la figure 3 représente les chronogrammes des signaux présents dans cet exemple de réalisation. La machine à affranchir représentée sur la figure l, comporte une base B qui contient un sous-ensemble électronique SEl, et une partie amovible T, appelée tête. La tete T comporte un sous-ensemble électronique SE2 qui est reliée au sous-ensemble SEl par un câble C comportant trois conducteurs. La figure 2 représente le schéma synoptique d'un exemple de réalisation du dispositif de transmission selon l'invention, pour relier les sous-ensembles SEl et SE2. Le câble C comporte : un conducteur P amenant une tension d'alimentation de +12 volts, du sous-ensemble SEl au sous-ensemble SE2; un conducteur D pour transmettre des données en série simultanément dans les deux sens; et un conducteur M reliant les masses des sous-ensembles SEl et SE2. La partie du dispositif de transmission qui est située dans le sous-ensemble SE2, dans la tete de la machine, comporte - un dispositif l émetteur-récepteur de données asynchrones en série, qui est intégré en fait, avec un microprocesseur, dans un circuit intégré appelé microcontrleur; - deux inverseurs logiques, 2 et 3, montés en série, utilisés comme amplificateurs de courant, fournissant une tension binaire, VB=O ou +5V, représentant un signal binaire TXDT fourni par une sortie du dispositif 1, l'entrée de l'inverseur 2 étant reliée à cette sortie du dispositif 1 et la sortie de l'inverseur 3 constituant la sortie de cet amplificateur de courant;; - un circuit de protection 10 intercalé à une entrée du sous-ensemble SE2, ayant un premier et un deuxième accès reliés respectivement au conducteur D de transmission de données et au conducteur M de masse, et ayant un troisième accès; - un circuit de protection 9 intercalé à une entrée du sous-ensemble SE2, qui est connectée au conducteur P amenant la tension d'alimentation; - un circuit récepteur 8 pour déterminer un signal binaire reçu, RXDT, en fonction du signal binaire à transmettre TXDT et en fonction de la tension présente sur le conducteur D, ayant une première entrée reliée au troisième accès du circuit de protection 10 et ayant une seconde entrée reliée à la sortie de l'inverseur 3; - un résistance Rl reliant la sortie de l'inverseur 3 au troisième accès du circuit de protection 10; ; - une diode de protection Dl dont l'anode est reliée à la sortie de l'inverseur 3 et dont la cathode est reliée au +5 V alimentant l'inverseur 3. Le +5V est produit à partir du +12V. - une diode de protection D2 dont l'anode est reliée à la masse du sous-ensemble SE2 et dont la cathode est reliée à la sortie de l'inverseur 3. Le dispositif de protection 9 est constitué : d'une perle de ferrite Fl à cheval sur le conducteur d'alimentation P; d'un fusible 5, et d'un disjoncteur thermique 6, en série avec le conducteur d'alimentation P; et deux diodes zeners Zi et Z2 qui ont une tension de claquage supérieure à 12V et qui sont entre le conducteur d'alimentation P et la masse, mais qui sont situées de part et d'autre du fusible 5 en série avec le disjoncteur thermique 6. Le dispositif de protection 10 comporte : une perle de ferrite F2 à cheval sur le conducteur D; une perle de ferrite F3 à cheval sur le conducteur M; un fusible 7; et deux diodes zeners Z3 et Z4 qui sont entre le conducteur D et la masse, en étant situés de part et d'autre du fusible 7. Les diodes zeners Z3 et Z4 ont une tension de claquage égale à 5,6 V. Le récepteur 8 comporte - un comparateur 4 ayant : une entrée inversante -, une entrée non inversante +, et une sortie constituant la sortie du récepteur 8 et reliée à une entrée du dispositif 1; - trois résistances R2, R3, R4 ayant des premières extrémités reliées à l'entrée inversante du comparateur 4, une seconde extrémité de la résistance R2 constituant la seconde entrée du récepteur 8, une seconde extrémité de la résistance R3 étant reliée au générateur de tension + 5V, et une seconde extrémité de la résistance R4 étant reliée à la masse du sous-ensemble SE2; - une résistance R5 ayant une première extrémité constituant la première entrée du récepteur 8 et ayant une seconde extrémité reliée à l'entrée non inversante du comparateur 4;; - une diode de protection D3 dont l'anode est reliée à l'entrée non inversante du comparateur 4 et dont la cathode est reliée au générateur de tension +5V; - une diode de protection D4 dont la cathode est reliée à l'entrée non inversante du comparateur 4 et l'anode est reliée à la masse du sous-ensemble SE2. Dans cet exemple de réalisation, la résistance R2 a une valeur de 1 kilo-ohm, et les résistances R3 et R4 ont chacune une valeur de 2,5 kilo-ohms. Ces trois résistances constituent un générateur de tension de seuil variable, fournissant une tension de seuil S à l'entrée inversante du comparateur 4, en fonction de la tension binaire VB fournie par la sortie de l'inverseur 3. La tension VB ayant pour valeur O ou +5V, la tension de seuil S est égale soit à +1,25 V si VB=O, soit à +3,75 V si VB=+5V, c'est-à-dire lorsque le signal binaire à transmettre, TXDT, est respectivement à son niveau bas et à son niveau haut. La résistance R5 a, par exemple, une valeur de 1 kilo-ohm. Elle a seulement un rôle de protection du comparateur 4, en collaboration avec les diodes D3 et D4 qui jouent le rôle d'écreteur. La résistance RI a, dans cet exemple, une valeur de lKilo-ohm. Elle est, d'une part, une protection de la sortie de l'inverseur 3, en collaboration avec les diodes Dl et D2 qui jouent le rôle d'écreteur; mais aussi elle permet au sous-ensemble SE2 d'émettre des signaux binaires sur le conducteur D alors que le sous-ensemble SEl est déjà en train d-'émettre des signaux binaires sur ce conducteur. Le dispositif de transmission comporte, dans le sous-ensemble SEl, des moyens analogues à ceux du sous-ensemble SE2, sauf qu'il n'y a pas de dispositifs de protection 9, 10 ni de diodes de protection Dl à D4. Il comporte - un dispositif 1' émetteur-récepteur de données asynchrones en série, analogue au dispositif 1 et intégré lui-aussi à un microcontroleur; - deux inverseurs logiques, 2' et 3', reliés en série à une sortie du circuit 1' fournissant un signal binaire à transmettre TXDB, et utilisés comme amplificateur de courant; - une résistance Rl' ayant une première extrémité reliée à une sortie de l'inverseur 3' et une seconde extrémité reliée au conducteur D;; - un circuit récepteur 8' identique au circuit 8, et ayant une première entrée reliée à la sortie de l'inverseur 3', une seconde entrée reliée au conducteur D, et une sortie reliée à une entrée du dispositif 1' pour lui fournir un signal binaire RXDB, appelé signal reçu, déterminé en fonction de la tension présente sur le conducteur D et en fonction du signal à transmettre TXDB. La résistance R'l a la meme valeur que la résistance Ri et joue le meme rôle. La sortie de l'inverseur 3' fournit une tension binaire VB' pouvant prendre les valeurs O ou +5V, selon la valeur du signal binaire à transmettre TXDB. La superposition, sur le conducteur D, des tensions binaires VB et VB', par l'intermédiaire des résistances Rl et Rl', produit sur le conducteur D une tension qui peut prendre trois valeurs discrètes : O; +2,5V; +5V. Les composants constituant le récepteur 8' portent les memes références que ceux du récepteur 8 avec l'indice ' et ils ont des fonctions anlogues. Ils comportent notamment des résistances R'2, R'3, R'4 constituant un générateur fournissant un seuil variable S' qui prend la valeur +1,25V ou +3,75V selon la valeur du signal TXDB. Dans chacun des sous-ensembles, le récepteur compare la tension présente sur le conducteur D, à une valeur de seuil S, respectivement S', variable en fonction du signal binaire que ce sous-ensemble est en train de transmettre, pour éliminer la part de ce signal binaire dans la tension présente sur le conducteur D. Ce dispositif de transmission permet ainsi une transmission en duplex intégral. Les deux sous-ensembles peuvent donc n'etre reliés que par trois conducteurs. Dans le cas d'une machine de traitement de courrier, et plus particulièrement d'une machine à affranchir, le nombre de circuits de protection, tel que le circuit 10, est alors réduit à un seul, puisqu'il n'y a qu'un seul conducteur de transmission de données.La réalisation d'un telle machine à affranchir est grandement simplifiée par rapport à celle d'une machine d'une machine de type connu, comportant une vingtaine de conducteurs de transmission de données, qui nécessite une vingtaine de dispositifs de protection analogues au dispositif 10. La figure 3 représente des chronogrammes des signaux présents dans cet exemple de réalisation. Le premier et le deuxième chronogrammes représentent respectivement le signal binaire TXDB à transmettre du sous-ensemble SE2 au sous-ensemble SEl, et le signal binaire TXDT à transmettre du sous-ensemble SEl au sous-ensemble SE2. Ces signaux comportent chacun un octet de données suivi d'un bit de parité et d'un bit de "stop", et précédé d'un bit de "start". Dans cet exemple de chronogrammes, le sous-ensemble SE2 commence à émettre alors que le sous-ensemble SEl est déjà en train d'émettre. D'autre part, l'émission des deux sous-ensembles n'est pas synchronisée. Un troisième chronogramme représente le signal résultant de ces deux émissions sur le conducteur D. Ce chronogramme montre les trois niveaux de tension du signal résultant : 0, +2,5V, +5V; et montre que la superposition des bits transmis dans les deux sens, sans synchronisme, conduit à la création d'impulsions dont la durée correspond à l'écart de phase entre les bits émis par les deux sous-ensembles. Un quatrième chronogramme montre l'évolution de la tension de seuil S : soit à 1,25V, soit à 3,75 V; selon la valeur du signal binaire à transmettre TXDT. Un cinquième chronogramme montre le signal binaire reçu par le sous-ensemble SE2, RXDT, tel qu'il est restitué par la sortie du récepteur 8. Il reproduit fidèlement le signal binaire TXDB qui est à transmettre par le sous-ensemble SEl. Un sixième chronogramme montre l'évolution de la tension de seuil S', soit à 1,25V, soit à 3,75 V; selon la valeur du signal binaire à transmettre TXDB. Un septième chronogramme montre le signal binaire reçu par le sous-ensemble SEl, RXDB, tel qu'il est restitué par la sortie du récepteur 8'. Il reproduit fidèlement le signal binaire TXDT qui est à transmettre par le sous-ensemble SE2. Le dispositif de transmission selon l'invention n'impose pas que l'un des sous-ensembles soit maitre et que l'autre soit esclave. Les deux sous-ensembles peuvent fonctionner comme maître, ou bien il peut etre convenu que l'un des sous-ensembles fonctionne comme maître et que l'autre fonctionne comme esclave. La protection contre les parasites pouvant causer des erreurs de transmission, est assurée par : une marge de bruit de 2,5 volts entre deux niveaux sur le conducteur D; un bit de parité accompagnant chacun des octets transmis; et un triple échantillonnage au milieu de chaque bit, par les dispositifs 1 et 1'. Une logique majoritaire retient la colncidence de deux échantillons identiques parmi les trois. Les dispositifs émetteurs-récepteurs, 1 et 1', peuvent être ceux de microcontroleurs de type 80C52 commercialisés par la société RTC, mais le dispositif selon l'invention peut être réalisé au moyen de n'importe type de dispositif émetteur-récepteur de données asynchrones en série, ayant une sortie fournissant un signal binaire à transmettre, et ayant une entrée pour recevoir un signal binaire simultanément. La portée de l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, de nombreuses variantes sont à la portée de l'homme de l'art. Par exemple, il est possible de réaliser un générateur fournissant une tension de seuil variable, constituée d'un dispositif de commutation et de deux sources de tension continue. Il est possible aussi de réaliser la comparaison de la tension présente sur le conducteur D, par rapport à deux valeurs de seuil égales à 1,25 V et 3,75 V, au moyen de deux comparateurs, ayant chacun une tension de seuil fixe, et au moyen d'un circuit logique combinant les signaux binaires fournis par les deux comparateurs avec le signal binaire à transmettre. Ce circuit logique réalise la transmission de la valeur binaire fournie par un seul des comparateurs, selon la valeur du signal binaire à transmettre. REVENDICATIONS 1) Dispositif de transmission série en duplex intégral, pour relier un premier et un second sous-ensemble électronique (SEl, SE2), caractérisé en ce qu'il comporte - un conducteur (D) de transmission de données, reliant les deux sous-ensembles (SEl, SE2); - un premier et un second générateur de tension (1 à 3, l' à 3') situés respectivement dans le premier et le second sous-ensemble et fournissant respectivement une première et une seconde tension binaire (VB', VB) traduisant respectivement un premier et un second signal binaire (TXDB, TXDT) à transmettre du premier sous-ensemble SEl vers le second sous-ensemble SE2 et réciproquement; ce premier et ce second générateur étant reliés tous les deux au conducteur (D) de transmission de données respectivement par deux résistances de valeurs égales (R'l, R1); - un premier et un second récepteur (8', 8) situés respectivement dans le premier et le second sous-ensemble (SEl, SE2), reliés au conducteur (D) de transmission de données, pour déterminer respectivement -- un premier signal binaire (RXDB) reçu par le premier sous-ensemble (SEl), en fonction du premier signal binaire à transmettre (TXDB) et de la valeur de la tension présente sur le conducteur (D) de transmission de données;; -- un second signal binaire (RXDT) reçu par le second sous-ensemble (SE2), en fonction du second signal binaire à transmettre (TXDT) et de la valeur de la tension présente sur le conducteur (D) de transmission de données. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier récepteur (8') comporte des moyens (R2', R3', R4', 4') pour comparer la tension présente sur le conducteur (D) à une valeur de seuil (S') variable en fonction du premier signal binaire à transmettre (TXDB), et fournir un signal binaire fonction de cette comparaison et constituant le premier signal binaire reçu (RXDB);; et en ce que le second récepteur (8) comporte des moyens (R2, R3, R4, 4) pour comparer la tension présente sur le conducteur (D) à une valeur de seuil (S) variable en fonction du second signal binaire à transmettre (TXDT), et fournir un signal binaire fonction de cette comparaison et constituant le second signal binaire reçu (RXDT)* 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le premier et le second récepteur (8', 8) les moyens pour comparer la tension présente sur le conducteur (D) à une valeur de seuil variable (S', S) comportent - un générateur de seuil variable, constitué d'un pont de résistances (R3', R4', R3, R4) fournissant une fraction d'une tension binaire (VB', VB) représentant un signal binaire à transmettre (TXDT, TXDB); - un comparateur (4', 4) ayant : une entrée reliée au conducteur (D) de transmission de données; une entrée reliée au point milieu du pont; et une sortie fournissant un signal binaire résultat de la comparaison, et constituant le signal binaire reçu (RXDB, RXDT), 4) Machine de traitement de courrier, comportant au moins deux sous-ensembles électroniques (SEl, SE2) situés dans au moins deux parties (B, T), caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de transmission selon la revendication 1. 5) Machine de traitement de courrier selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'elle a pour fonction d'affranchir du courrier, et en ce qu'elle comporte une base (B) et une tête (T).