Brevet FR2700034A1 — publié le 19940701

CARTE DE COMMUNICATION DESTINEE A PERMETTRE UNE LIAISON SERIE ENTRE UN ORDINATEUR ET UN SYSTEME DE COMMUNICATION EXTERNE L'invention concerne une carte de communication destinée à permettre une liaison série entre un ordinateur et un système de communication externe. Les systèmes informatiques actuels utilisent en interne des bus parallèles de communication destinés à la connexion de cartes de communication conçues pour permettre d'établir une liaison série entre ces systèmes informatiques et des systèmes de communication externe. Il existe actuellement plusieurs types de bus internes, dont les plus importants sont notamment le bus VME pour le monde industriel, le bus VXI pour le monde instrumentation automatique, et le bus EISA équipant le matériel de marque "IBM" et les matériels compatibles. Par ailleurs, ces systèmes informatiques gèrent les ressources matérielles grâce à des systèmes d'exploitation dont les plus courants sont actuellement les suivants : UNIX, VxWorks et OS9 sur système VME, UNIX sur système VXI, et Windows 3 sur système EISA. On constate donc qu'il existe une pluralité de combinaisons bus internes/systèmes d'exploitation à chacune desquelles correspondent des impératifs spécifiques de connexion physique et de connexion logique (protocole de communication). Or, toutes les cartes de communication existantes destinées à permettre la connexion de ces systèmes informatiques avec un système de communication externe, sont actuellement basées autour de composants spécialisés utilisant des protocoles dédiés. Autrement dit, ces cartes sont figées et dédiées à un seul et unique réseau de communication. Cet état de fait a pour effet d'imposer à un utilisateur voulant se connecter à divers réseaux, d'avoir en sa possession une pluralité de cartes spécifiques qu'il sélectionne selon les besoins. Par ailleurs, un deuxième inconvénient découle du fait que, lors d'une défaillance physique ou logique de la connexion, le système informatique devient inopérationnel et requiert une intervention humaine en vue de sa remise en service. La présente invention vise à pallier les inconvénients précités des cartes de communication connues et a pour premier objectif de fournir une carte de communication non figée et non dédiée à un réseau de communication, mais pouvant au contraire être reconfigurée en dynamique. Un autre objectif de l'invention est de fournir une carte de communication adaptée pour se reconfigurer en dynamique sur défaillance matérielle. Un autre objectif de l'invention est de fournir une carte de communication permettant de crypter les données échangées. A cet effet, l'invention vise une carte de communication destinée à permettre une liaison série entre un ordinateur et un système de communication externe, du type comprenant - une interface apte à permettre un transit de données entre l'ordinateur et la carte de communication, - des moyens de conversion parallèle/série des données aptes à communiquer sous forme de liaison série avec le système de communication extérieur, - au moins une voie de liaison physique avec le système de communication externe, connectée aux moyens de conversion, - et un processeur programmé pour exécuter un protocole d'émission et de réception des données entre l'interface et chaque voie de liaison physique. Selon l'invention, cette carte de communication se caractérise en ce qu'elle comprend - une mémoire double accès destinée à la mémorisation de programmes caractéristiques de protocoles de communication entre l'ordinateur et des systèmes de communication externe, - une deuxième mémoire double accès destinée à la mémorisation des données à échanger entre l'ordinateur et le système de communication externe, - le processeur étant programmé pour exécuter, à la commande, un programme téléchargé dans la mémoire de protocoles en vue de permettre une transmission, en temps réel, de données entre l'interface et chaque voie de liaison physique. Cette carte de communication n'est donc pas dédiée à un protocole figé, mais est au contraire conçue pour autoriser un téléchargement de protocoles différents permettant de réaliser la connexion et la reconfiguration au monde extérieur des systèmes informatiques. En outre, les protocoles peuvent être téléchargés, soit à l'initialisation, soit en dynamique et en temps réel, en programmant de façon adéquate le programme d'application du système informatique. Selon une autre caractéristique de l'invention, la carte de communication comprend une base de temps, et le processeur est programmé pour analyser avec une fréquence prédéterminée les données reçues sur chaque voie de liaison physique en vue de permettre l'identification du protocole du système de communication externe. Cette caractéristique a comme premier avantage de permettre de réaliser une identification du protocole de communication des données reçues sur une voie de liaison physique de la carte de communication, et de télécharger sur ladite carte le protocole compatible. Cette possibilité autorise ainsi, par exemple, d'établir une communication entre deux systèmes informatiques de protocoles différents dont l'un au moins est associé à une carte de communication selon l'invention. Cette caractéristique permet en outre de crypter les données transitant entre deux cartes de communication selon l'invention. Il suffit en effet, pour cela, de programmer le système informatique appelant de façon qu'il commande le téléchargement d'un protocole de cryptage dans les deux cartes de communication associées à ce système et au système appelé. En outre, selon un mode de réalisation préférentiel, la carte de communication selon l'invention comprend une pluralité de voies de liaison physique. De plus, selon ce mode de réalisation - des moyens de surveillance électronique sont adaptés pour délivrer vers le processeur, pour chaque voie de liaison physique, un signal électrique caractéristique d'une présence d'échanges de données sur ladite voie, - le processeur est programmé pour vérifier, à intervalles de temps prédéterminés, l'existence d'une connexion logique entre chaque voie de liaison physique de la carte de communication et un système extérieur, et en cas de défaillance de cette connexion, d'une part, pour lire le niveau de signal électrique issu des moyens de surveillance électronique en vue de délivrer une information représentative de l'origine de la défaillance, et d'autre part, pour aiguiller les échanges de données sur une autre voie de liaison physique. Une telle carte de communication présente l'intérêt de se reconfigurer automatiquement en dynamique lors d'une défaillance, de façon à pallier cette défaillance. En outre, une telle carte à protocole téléchargeable et à reconfiguration automatique sur défaillance d'une voie, autorise de décharger totalement la carte centrale du système informatique de l'aspect communication, et permet à cette dernière de ne gérer que les données utiles de ce système. Par ailleurs, une information relative à l'origine de la défaillance est délivrée et permet d'établir un diagnostic. Ces informations peuvent ainsi permettre de discriminer, soit une défaillance d'origine interne à la carte, telle que non-transmission de données vers la voie de liaison physique concernée, soit une défaillance d'origine externe telle que - un court-circuit sur le câble de connexion entre la carte et le système de communication externe, qui se traduit par une modification de la valeur délivrée par les moyens de surveillance, - une défaillance logique du système extérieur qui se traduit par une absence d'accusé de réception des données transmises, directement détectée par le processeur de la carte. Selon une autre caractéristique de l'invention, la carte de communication comprend six voies de liaison physique, deux processeurs aptes à gérer chacun trois desdites voies de liaison physique, et des moyens de contrôle d'accès desdits processeurs aux mémoires double accès. Ce choix constitue un compromis optimal, d'une part car il permet de diviser par deux la puissance de chaque processeur mobilisée pour la gestion de chaque voie (un tiers au lieu d'un sixième), et d'autre part, car il permet de satisfaire aux contraintes d'encombrement qui imposent la fabrication de cartes de dimensions similaires à celles des cartes actuelles. En outre, selon un mode de réalisation préférentiel, la carte de communication comprend une interface interne apte à permettre une communication, d'une part, des processeurs entre eux et, d'autre part, entre chacun desdits processeurs et chacune des mémoires double accès, chaque processeur étant programmé pour se reconfigurer de façon à pallier une défaillance de connexion sur l'une des voies de liaison physique gérée par l'autre processeur lorsque les autres voies gérées par ce dernier sont occupées. Cette disposition permet d'accroître la notion de sécurité en augmentant le nombre de voies vers lesquelles peuvent être aiguillés les échanges de données, en cas de défaillance d'une voie. Par ailleurs, selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de surveillance comprennent - des moyens d'intégration aptes à mesurer une valeur moyenne des signaux physiques transmis et reçus sur chaque voie de liaison physique, en vue de délivrer une information représentative de l'absence ou de la présence de trafic, - des moyens de comparaison par rapport à un seuil de référence, aptes à comparer par rapport audit seuil la valeur des signaux physiques transmis et reçus sur chaque voie de liaison physique, en vue de permettre la détection d'un court circuit. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés, lesquels en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - la figure 1 est un schéma-bloc représentatif d'une carte de communication conforme à l'invention, - et la figure 2 est un schéma électronique illustrant un sous-ensemble des moyens de surveillance. La carte de communication représentée sous forme de schéma-bloc à la figure 1 est une carte six voies série, à protocoles téléchargés et à reconfiguration automatique sur défaillance des voies. Cette carte 1 comporte, en premier lieu, un bus parallèle 2 d'échange de données avec un ordinateur. Ce bus peut être de tout type connu en soi, et notamment un bus VME, un bus VXI ou un bus EISA. Cette carte 1 comporte également quatre mémoires SRAM double accès 3-6 reliées au bus parallèle 2, destinées pour deux d'entre elles 3, 5, à la mémorisation des programmes caractéristiques des protocoles de communication, et pour les deux autres 4, 6, à la mémorisation des données à échanger. La carte 1 comporte en outre deux processeurs 7, 8 dotés chacun de trois ports de communication série intégrés. Ces processeurs 7, 8 sont en outre associés à une horloge 9 permettant la transmission de données sur les ports série avec une fréquence fixe, et ce quel que soit le quartz desdits processeurs. La communication entre processeurs 7, 8, et entre ces processeurs 7, 8 et les mémoires double accès 3-6 est quant à elle assurée par un bus interne 10. De plus, un contrôleur de bus 11, relié par l'intermédiaire d'un bus de contrôle 12 aux deux processeurs 7, 8 et aux mémoires double accès 3-6, permet de gérer, d'une part, l'accès desdits processeurs auxdites mémoires double accès et, d'autre part, les échanges de données entre processeurs. En outre, chaque processeur 7, 8 est relié par l'intermédiaire du bus interne 10 respectivement à une mémoire programme EPROM 13, 15, et à une mémoire simple accès SRAM 14, 16. Chaque mémoire EPROM 13, 15 renferme un programme d'initialisation du processeur 7, 8 correspondant lors de la mise sous tension. Chaque mémoire SRAM 14, 16 est quant à elle destinée à la recopie, par le biais du processeur 7, 8 correspondant, du ou des protocole(s) mémorisé(s) dans les mémoires double accès 3, 5 en vue de libérer le maximum de capacité de ces mémoires double accès 3, 5, dont la capacité mémoire est généralement relativement faible. Les données délivrées sur chaque port série des processeurs 7, 8 sont transmises sous forme de signaux binaires 0-5V vers les entrées de deux interfaces physiques 17, 18 dotées chacune de trois voies de liaison physique 19-21, 22-24, et adaptées, classiquement, pour transformer les signaux binaires en signaux physiques normalisés propres à chaque type de liaison physique telle que : RS 232, RS 422, RS 449, X21, Interface S... En outre, des moyens de surveillance électronique 25, 26 sont adaptés pour surveiller les échanges de données sur chacune des lignes d'émission et de réception de chaque voie de liaison physique 19-24 en vue de délivrer vers le processeur 7, 8 correspondant, un signal caractéristique de la présence ou de l'absence d'échanges de données sur cette voie. La figure 2 représente un sous-ensemble de ces moyens de surveillance, permettant de surveiller le trafic sur une ligne (émission ou réception) d'une voie de liaison physique. Ces sous-ensembles comprennent, en premier lieu, deux comparateurs 27, 28 dont une des entrées est portée à un seuil de référence, et dont l'autre entrée est reliée à la ligne surveillée de la voie de liaison physique. Les seuils de référence de ces comparateurs 27, 28 sont calculés de façon qu'un des comparateurs soit opérationnel pour la valeur haute du signal transitant sur la ligne, et l'autre pour la valeur basse de ce signal. Les sorties de ces comparateurs 27, 28 sont quant à elles reliées à une porte logique 29 conçue pour délivrer vers un des processeurs 7, 8 un signal binaire dont la valeur constitue, pour ledit processeur, une information permettant la détection d'un court-circuit. Le sous-ensemble de surveillance comporte, en outre, un intégrateur 30 relié à la ligne surveillée, et adapté pour mesurer une valeur moyenne des signaux transitant sur cette ligne, de façon à délivrer vers un des processeurs 7, 8 un signal constituant, pour ledit processeur, une information représentative de la présence ou de l'absence de trafic sur la ligne. Par ailleurs, la carte de communication 1 comporte, pour chaque voie de liaison physique, des éléments d'information visuelle 31 agencés pour délivrer des signaux lumineux liés au trafic, représentatifs soit d'une émission et d'une réception simultanées de données, soit d'une simple émission de données, soit d'une simple réception de données. Ces éléments sont constitués, pour chaque voie de liaison physique, d'une diode électroluminescente tricolore telle que 31, lesdites diodes étant réunies trois par trois dans deux boîtiers 32, 33 et étant activées par le signal transitant entre les processeurs 7, 8 et les interfaces 17, 18. De telles diodes 31 ont pour but de constituer un élément de confort et de sécurisation tant pour les programmateurs que pour les opérateurs qui peuvent vérifier visuellement la présence d'échanges de données. Par ailleurs, la carte 1 comprend une horloge temps réel autonome 34, comportant une source d'alimentation associée, ladite horloge étant reliée au bus interne 10. De plus, cette carte 1 comporte un contrôleur DMA 35 permettant, de façon classique, de réaliser des échanges rapides de données entre les mémoires double accès 3-6 et la mémoire de l'ordinateur. La carte de communication six voies série décrite ci-dessus présente comme avantages principaux, d'une part, de ne pas être dédiée à un protocole, mais au contraire de permettre un téléchargement, soit à l'initialisation, soit en dynamique, des protocoles et, d'autre part, de se reconfigurer automatiquement sur défaillance d'une des voies 19-24. Concernant ce dernier point, il est à noter que la notion de sécurité est accrue par le fait que chaque processeur 7, 8 est programmé pour pallier une défaillance d'une voie gérée par l'autre processeur lorsque les autres voies gérées par ce dernier sont occupées. Par ailleurs, une telle carte présente l'avantage supplémentaire de permettre l'identification du protocole du système de communication externe, grâce à l'analyse périodique, régulée par l'horloge 34, des données reçues sur chaque voie de liaison physique. REVENDICATIONS 1/ - Carte de communication (1) destinée à permettre une liaison série entre un ordinateur et un système de communication externe, du type comprenant - une interface (2) apte à permettre un transit de données entre l'ordinateur et la carte de communication (1), - des moyens (17, 18) de conversion parallèle/série des données aptes à communiquer sous forme de liaison série avec le système de communication extérieur, - au moins une voie (19-24) de liaison physique avec le système de communication externe, connectée aux moyens de conversion (17, 18), - et un processeur (7, 8) programmé pour exécuter un protocole d'émission et de réception des données entre l'interface (2) et chaque voie de liaison physique (19-24), ladite carte de communication étant caractérisée en ce qu'elle comprend - une mémoire double accès (3, 5) destinée à la mémorisation de programmes caractéristiques de protocoles de communication entre l'ordinateur et des systèmes de communication externe, - une deuxième mémoire double accès (4, 6) destinée à la mémorisation des données à échanger entre l'ordinateur et le système de communication externe, - le processeur (7, 8) étant programmé pour exécuter, à la commande, un programme téléchargé dans la mémoire de protocoles (3, 5) en vue de permettre une transmission, en temps réel, de données entre l'interface (2) et chaque voie de liaison physique (19-24). 2/ - Carte de communication selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une base de temps (34), et en ce que le processeur (7, 8) est programmé pour analyser avec une fréquence prédéterminée les données reçues sur chaque voie de liaison physique (1924) en vue de permettre l'identification du protocole du système de communication externe. 3/ - Carte de communication selon la revendication 2, caractérisée en ce que la base de temps est constituée d'une horloge temps réel autonome (34) comportant une source d'alimentation associée. 4/ - Carte de communication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que - elle comprend une pluralité de voies de liaison physique (19-24), - des moyens de surveillance électronique (25, 26) sont adaptés pour délivrer vers le processeur (7, 8), pour chaque voie de liaison physique (19-24), un signal électrique caractéristique d'une présence d'échanges de données sur ladite voie, - le processeur (7, 8) est programmé pour vérifier, à intervalles de temps prédéterminés, l'existence d'une connexion logique entre chaque voie de liaison physique (19-24) de la carte de communication (1) et un système extérieur, et en cas de défaillance de cette connexion, d'une part, pour lire le niveau de signal électrique issu des moyens de surveillance électronique (25, 26) en vue de délivrer une information représentative de l'origine de la défaillance, et d'autre part, pour aiguiller les échanges de données sur une autre voie de liaison physique (19-24). 5/ - Carte de communication selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend six voies de liaison physique (19-24), deux processeurs (7, 8) aptes à gérer chacun trois desdites voies de liaison physique, et des moyens (11, 12) de contrôle d'accès desdits processeurs aux mémoires double accès (3-6). 6/ - Carte de communication selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend une interface interne (10) apte à permettre une communication, d'une part, des processeurs (7, 8) entre eux et, d'autre part, entre chacun desdits processeurs et chacune des mémoires double accès (3-6), chaque processeur (7, 8) étant programmé pour se reconfigurer de façon à pallier une défaillance de connexion sur l'une des voies de liaison physique (19-24) gérée par l'autre processeur (8, 7) lorsque les autres voies gérées par ce dernier sont occupées. 7/ - Carte de communication selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que les moyens de contrôle comprennent un contrôleur de bus (11) relié par l'intermédiaire d'une interface de contrôle (12) aux deux processeurs (7, 8) et aux mémoires double accès (3-6), ledit contrôleur étant apte à contrôler l'accès simultané des processeurs (7, 8) aux mémoires double accès (3-6), et à gérer les échanges de données entre lesdits processeurs. 8/ - Carte de communication selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les moyens de surveillance comprennent - des moyens d'intégration (30) aptes à mesurer une valeur moyenne des signaux physiques transmis et reçus sur chaque voie de liaison physique (19-24), en vue de délivrer une information représentative de l'absence ou de la présence de trafic, - des moyens (27, 28, 29) de comparaison par rapport à un seuil de référence, aptes à comparer par rapport audit seuil la valeur des signaux physiques transmis et reçus sur chaque voie de liaison physique (1924), en vue de permettre la détection d'un court circuit. 9/ - Carte de communication selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque processeur (7, 8) est associé à une mémoire simple accès (14, 16), dans laquelle ledit processeur est programmé pour recopier le(s) programme(s) de protocole mémorisé(s) dans la mémoire double accès (4, 6) associée. 10/ - Carte de communication selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend, pour chaque voie de liaison physique, des éléments d'information visuelle (31) agencés pour délivrer des signaux lumineux liés au trafic, représentatifs soit d'une émission et d'une réception simultanées de données, soit d'une simple émission de données, soit d'une simple réception de données.