Systèmes d’Information et Numérique — Terminale

Composants: Transmission et information — BUS I2C

1 INTRODUCTION

La norme I2C (Inter-Integrated Circuit) a été créée pour fournir un moyen simple de transférer des informations numériques entre des capteurs et des microcontrôleurs.
Les bibliothèques Arduino pour I2C s’appuient sur la bibliothèque Wire (Two-Wire) pour faciliter l’utilisation de ce protocole de communication série.

2 LE BUS I2C

3 fils sont nécessaires dont la masse (référentiel des tensions).
2 connexions du bus I2C, relient aussi un maître microcontrôleur à plusieurs esclaves capteurs, et se nomment :

• SCL (Serial CLock Line) pour synchroniser les échanges
• SDA (Serial DAta Line) pour échanger les informations



Il ne doit y avoir qu’1 seul maître qui contrôle les autres composants auxquels il est connecté. La figure ci-dessous montre un maitre I2C avec plusieurs esclaves I2C.

3 ARDUINO

L’Arduino utilise des valeurs sur 7 bits pour spécifier les adresses I2C du maître et des 126 esclaves.
Elles varient donc de 0x01 à 0x7F.
Le nombre maximal des composants abonnés sur ce bus n’est limité que par la charge capacitive maximale du bus qui peut être de 400 pF (picoFarad valant 10−12 farad).

La bibliothèque Arduino Wire masque toutes les fonctionnalités de bas niveau du I2C et permet l’emploi de commandes simples pour initialiser les appareils et communiquer avec eux. Le bus I2C permet d’échanger des informations sous forme série avec un débit pouvant atteindre 100 kilobits/s ou 400 kilobits/s pour les versions les plus récentes. un acquittement est généré pour chaque octet de donnée transféré ; Un procédé permet de ralentir l’équipement le plus rapide pour s’adapter à la vitesse de l’équipement le plus lent lors d’un transfert.

4 LE PROTOCOLE I2C

Il définit la succession des états logiques possibles sur SDA et SCL, et la façon dont doivent réagir les circuits en cas de conflits.

4.1 LA PRISE DE CONTROLE DU BUS I2C

Pour prendre le contrôle du bus, il faut que celui-ci soit au repos ( SDA et SCL à '1').
Pour transmettre des données sur le bus, il faut donc surveiller deux conditions particulières :

Départ ( SDA passe à '0' alors que SCL reste à '1')

Arrêt ( SDA passe à '1' alors que SCL reste à '1')

un acquittement est généré pour chaque octet de donnée transféré .

4.2 LA TRANSMISSION D’UN OCTET

Après avoir imposé la condition de départ, le microcontrôleur applique sur SDA (SDA Master) le bit de poids fort D7.

Il valide ensuite la donnée en appliquant pendant un instant un niveau '1' sur la ligne SCL. Lorsque SCL revient à '0', il recommence l'opération jusqu'à ce que l'octet complet soit transmis. Il envoie alors un bit ACK à '1' tout en scrutant l'état réel de SDAR (SDA Résultant). Le capteur (SDA Esclave) doit alors imposer un niveau '0' pour signaler au microcontrôleur (SDA Master) que la transmission s'est effectuée correctement. Les sorties de chacun étant à collecteurs ouverts, le microcontrôleur voie le '0' et peut alors passer à la suite.

4.3 LA TRANSMISSION D’UNE ADRESSE

Le nombre de composants qu'il est possible de connecter sur un bus I2C étant largement supérieur à 2, il est nécessaire de définir pour chacun une adresse unique.
L'adresse d'un circuit est codée sur sept éléments binaires (de 2 puissance 6 à 2 puissance 0).

Cette adresse est transmise sous la forme d'un octet au format particulier.

On remarque ici que les bits D7 à D1 représentent les adresses A6 à A0, et que le bit D0 est remplacé par le bit de R/W qui permet au maître de signaler s'il veut lire ou écrire une donnée. Le bit d’acquittement ACK fonctionne comme pour une donnée, ceci permet au maître de vérifier si l'esclave est disponible.

Exemple : L'adresse I2C (7 bits) du circuit Dallas DS1307 (horloge temps réel ou Real Time Clock est : 110 1000 soit 0x68 ou en valeur décimale) (64+32+8=104). Elle est fixée par le constructeur et est non modifiable.

4.4 LA LECTURE D’UNE DONNEE

La lecture d'une donnée par le maitre se caractérise par l'utilisation spéciale qui est faite du bit ACK.
Apres la lecture d'un octet, le maitre positionne ACK à '0' s'il veut lire la donnée suivante ou à '1' le cas échéant (il envoie alors la condition d’arrêt de l’échange avec le capteur sur le bus I2C).

NOUVELLES TECHNOLOGIES NUMERIQUES — architecture ordinateurs

1 PRESENTATION GENERALE

Ce cour montre et explique les composants disponible dans un ordinateur. Les eléments constitutifs de la tour d’un PC (Personal Computer)

il y a :

l'alimentation

la carte mère

la carte graphique

les processeurs et radiadeur

la mémoire vive (RAM)

lecteur disque (DVD)

disque dur ou SSD

la tour

2 LA CARTE MERE

la carte mère régit l'ensemble des composants qui vous permettent d'écouter de la musique, de visionner une vidéo, de faire des calculs savants ou de créer des graphismes.

Elle est essentiellement composée de circuits imprimés et de ports de connexion qui assurent la liaison de tous les composants et périphériques propres à un micro-ordinateur (disques durs (HDD/SSD), mémoire vive (RAM Random acces memory), microprocesseur, cartes filles, etc.)

C'est la carte principale d'un micro-ordinateur qui regroupe les circuits principaux pour l'alimentation et les données (bus) sous contrôle du chipset et du BIOS tels que :

les ports internes sous forme de pin (microprocesseur : connecteur PCIE 6 ou 8 pin courant, ventilateur, connecteur 24 pins de la carte mère LED)

les slots pour les cartes optionnelles (ISA, AGP, PCI, PCI Express, etc., RAM, DDR, disque SSD / flash la mémoire)

les connecteurs externes utilisant un câble (ethernet, spdif, jack audio, USB, HDMI, Display port, etc. RJ45 modem)

les connecteurs internes utilisant un câble (câble SLI entre carte graphique, câble IDE, SCSI SATA) pour le stockage des données

3 LES MEMOIRES EN RELATION AVEC LE PROCESSEUR

Dans le cadre de l'architecture du CPU, la mémoire cache est organisée en trois niveaux : une première mémoire cache, à capacité de stockage réduite, qui fait partie du processeur. une seconde mémoire cache qui fait partie du processeur, mais que l'on peut également trouver sur la carte mère.

4 INTERFACES NUMERIQUES POUR LES SIGNAUX AUDIO ET VIDEO

languages informatiques

les principaux languages informatiques dans le programme de SIN sont le html, CSS, python et javascript.

1 Qu'est-ce que le HTML ?

Le HTML (HyperText Markup Language) est le langage de base du web. Il décrit la structure d'une page:
titres, paragraphes, images, liens… C'est comme le squelette d'une maison.

Le navigateur lit le fichier HTML et l'affiche à l'écran. Il n'est pas exécuté comme un programme, il est interprété visuellement.
Un fichier HTML s'appelle index.html par convention. Il s'ouvre avec n'importe quel éditeur de texte, par exemple comme visual studio code



1.2 structure html

• un code html ce présente comme ça
"Head" contient les infos invisibles (titre de l'onglet, encodage, liens CSS…)
"Body" contient tout ce que l'utilisateur voit à l'écran.

les balises htms ce présente toujours entre 2 "< >"". Voici des exemples de ces balises.
• h1, h2,..h6: permet de choisir la taille du texte.
• li: permet de faire une liste (par exemple, la présentations de ces balises sont fait avek li).
• br: fait un retour a la ligne.
• p: définit un paragraphe.
• a href="https://www.google.fr"/a créer un lin cliquable (dans cet exemple google).
• img src="photo.jpg" alt="Description de l'image" permet de mettre une image et sa description.



2 CSS

Le CSS (Cascading Style Sheets) sert à styliser le HTML : couleurs, polices, tailles, marges, mise en page… C'est le décorateur de la maison. Le CSS se met dans un fichier style.css, lié au HTML.

conception information des produits

1. Introduction à l’algorithmique 1.1 Qu’est-ce qu’un algorithme ? Un algorithme est une suite d’instructions exécutées dans un ordre précis afin de résoudre un problème. Exemple simple : Prendre un verre Le remplir d’eau Boire En informatique, un programme suit exactement le même principe. 2. Chaîne d’information d’un système Dans un système automatisé, la fonction TRAITER les informations appartient à la chaîne d’information. Cette fonction est souvent assurée par un microcontrôleur. 2.1 Les entrées Les informations d’entrée peuvent venir : de capteurs, d’un clavier, de boutons, d’un réseau. Exemple capteur de température, bouton ON/OFF, souris, Wi-Fi. 2.2 Les sorties Les informations de sortie sont envoyées : vers un écran, des voyants, une alarme, un moteur. Exemple Si un capteur détecte une présence : → allumer une lampe. 3. Le microcontrôleur Un microcontrôleur est un composant programmable contenant : Élément Rôle Unité de traitement Exécute les instructions Mémoire programme Stocke le programme RAM Stocke temporairement les données Horloge Synchronise les opérations Entrées/Sorties Communication avec l’extérieur 4. Programmation procédurale La programmation procédurale découpe un programme en plusieurs sous-programmes. On distingue : les procédures, les fonctions. 5. Les procédures 5.1 Définition Une procédure est une suite d’instructions qui ne retourne pas de valeur.

signaux