Soutenance mémoire
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LA TRANSMISSION DE DONNÉES
Un protocole de transmission est utilisé pour résoudre les problèmes pouvant survenir lors de l’acheminement des données entre DTE et DCE. Il a pour but d’assurer des échanges corrects et pallier à toutes les situations anormales de manière à rendre compréhensible, au DCE, les commandes transmises par DTE, et inversement.
Le protocole de transmission
Afin que les éléments communicants puissent se comprendre, il est nécessaire d’établir un protocole de transmission. Ce protocole devra être le même pour les deux éléments afin que la transmission fonctionne correctement. Deux types de protocole sont normalement disponibles : la transmission synchrone et la transmission asynchrone.
Dans le protocole synchrone, le bloc ou la trame de données est transmis sous forme de série de bits contigus sans délai entre les éléments de 8 bits. Ce protocole impose donc un échange synchronisé à un temps d’horloge commun. Il ne peut pas nous convenir car ceci nous oblige à munir notre S.I.M d’une horloge interne.
Le protocole asynchrone est utilisé lorsque les données sont générées aléatoirement. Chaque caractère transmis est en capsulé entre un bit de démarrage et un bit de stop. Ce type de transmission est plus adapté à nos besoins car il suffit simplement d’exprimer nos données dans un format compréhensible par les deux systèmes. Dans ce cas, la synchronisation se fait uniquement à l’aide du bit d’en-tête et des bits d’arrêt de polarités différentes. La première transition de 1 à 0 est donc utilisée comme étant le début de chaque nouveau caractère.
Afin de permettre la synchronisation, d’autres paramètres sont également prises en considération :
La vitesse de transmission, exprimée en bauds (bits par seconde)
Longueur des mots ou nombre de bits de données
Parité
Terminator indique la fin de ligne
La communication est devenue cohérente grâces aux voies CTS/RTS.
Le mode de transmission
Les données sont émises dans l’un des formats suivants :
o« 8-e-2 » est interprété comme 8 bits de données, parité paire avec deux bits de stop, o« 7-n-1 » se réfère à 7 bits de données, sans parité et un bit d’arrêt.
Les bits de données sont traduits sous forme de chaîne de caractères appelée trame. Dans le premier format, l’émetteur envoie 1 bit de démarrage, puis 8 bits de données, suivies ou non de bit de parité et de un ou deux bits de stop.
L’ordre du bit transmis est décrit ci-dessous :
le bit de démarrage est transmis avec la valeur 0. En effet, lorsque rien ne circule sur la ligne, celle-ci est à l’état haut. Pour indiquer qu’un mot va être transmis, la ligne passe à l’état bas avant de commencer le transfert.
les bits de données sont émis. Le bit le moins significatif (ou Least Significant Bit :LSB) est acheminé en premier lieu.
le bit de parité suit le bit le plus significatif (Most Significant Bit :MSB).
Il détecte les erreurs éventuelles de transmission. Il existe quatre types de parité :
paire : si le nombre de bit 1 dans les trames de données et le bit de parité est un nombre pair,
impaire : si le nombre de bit 1 dans les trames de données et le bit de parité est un nombre impair,
marque :le bit de parité est fixé à 1,
espace : le bit de parité est fixé à 0.
Mais l’existence du bit de parité n’est pas obligatoire.
enfin, les bits de stop signalent la fin de la transmission.
L’INTERFACE LOGICIELLE : MATLAB
MATLAB, dérivé du nom MATrix LABoratory, est système interactif de programmation scientifique, développé à l’origine pour le calcul matriciel et la visualisation graphique. Il permet d’accéder aux périphériques connectés à un ordinateur. L’interfaçage s’établit à l’aide d’un port série. Cet objet assume les fonctions suivantes :
La configuration du port de communication,
L’utilisation des broches de contrôles,
L’écriture et la lecture des données,
L’enregistrement de l’information sur disque.
LA SESSION PORT SERIE
Ce paragraphe fournit les informations nécessaires à la compréhension de l’interfaçage Port Série du MATLAB. Les étapes d’une session normale sont décrites ci-dessous :
Création d’un port série : le port est créé à l’aide de l’instruction « serial ». Nous pouvons configurer les propriétés pendant la création du port et y associer la vitesse de transfert et/ou le nombre de bits de données.
Configuration des propriétés : les paramètres établissant le comportement de la liaison série sont assignés aux valeurs par défaut du PC. Nous pouvons les modifier à tout moment à l’aide de la fonction « set ».
Connexion aux périphériques : l’objet port série est connecté au périphérique à l’aide de « fopen ». Après la liaison, nous pouvons fixer les paramètres de configuration ou lire des données.
Le port série, une fois créé, existe dans l’espace de travail de MATLAB. Les propriétés suivantes sont automatiquement assignés :
le nom, descriptif du port série,
le plate-forme spécifique du port série (Ex : COM1),
le type d’objet.
Toutes les propriétés configurables ont une valeur par défaut, celle du PC. Si nous définissons une propriété invalide, l’interface série n’est pas créée. Pour illustrer cette configuration au moment de la création, nous écrivons :
s = serial (‘COM1’, ‘BaudRate’,4800,’Parity’,’even’)
fopen (s)
Lorsque la liaison est établie, on peut écrire ou lire des données. Notons que le port série et le périphérique doivent disposer d’un même protocole pour dialoguer. Les paramètres utilisés doivent obligatoirement avoir les mêmes valeurs de configuration :
vitesses de transfert des bits,
nombre de bits de données,
type de parité
nombre de bits d’arrêt
le caractère de fin de ligne.
LES BROCHES DE CONTRÔLE
Il existe six broches de contrôles attribuées au port série. Leur état activé est donné par « on » et l’état désactivé par « off ». Pour connaître l’état des broches « DCD, CTS, DSR et RI » sous MATLAB, nous utilisons la fonction « PinStatus ».
Voici un exemple permettant d’illustrer la fonction « s.PinStatus ». Nous n’ utilisons que les broches TD et RD, qui sont court-circuités à l’arrière de l’ordinateur, en exécutant la commande « s.PinStatus » sous MATLAB, nous obtenons :
>>s.PinStatus ans =
CarrierDetect : ’off’
ClearToSend : ’off’
DataSetReady: ’off’
RingIndicator : ’off’
L’état “off”de ces broches (DCD, CTS, DSR, RI) est normal car ils ne sont pas connectés.
Les fonctions « RequestToSent » et « DataTerminalReady » permettent de configurer ou connaître l’état des broches respectivement RTS et DTR.
Ces voies de contrôles ont pour rôle de signaler les éléments périphériques connectés et de contrôler les flux de données. Nous donnons à titre d’exemple ce dernier rôle.
Le protocole de contrôle de flux est une méthode utilisée pour communiquer entre DTE et DCE pour s’informer des trames perdus. En MATLAB, il existe deux types de contrôle de flux, celui du matériel ou hardware et celui du logiciel ou software. Pour l’établir, il faut le configurer avec les paramètres du port série de l’ordinateur sinon le contrôle n’existe pas. L’instruction utilisée pour cette configuration est flowcontrol. Pour illustrer, nous donnons à titre d’exemple le paramétrage du contrôle de flux matériel qui utilise les voies RTS et CTS du port : s.flowcontrol=’hardware’
L’ECRITURE ET/OU LA LECTURE DE DONNEES
Trois questions sont à élucider pour les applications Port Série au moment de l’écriture ou de la lecture des données :
l’accès aux lignes de commande de MATLAB,
le transfert en binaire ou texte,
l’écriture/lecture opération complète.
L’accès aux lignes de commande est contrôlé aux opérations d’écriture/lecture suivant le protocole utilisé : synchrone ou asynchrone. Une opération synchrone bloque normalement l’accès aux lignes de commande jusqu’à la fin de l’opération. L’opération asynchrone ne pourra pas bloquer cet accès. De plus nous pouvons utiliser d’autres commandes supplémentaires pendant la réalisation de l’opération d’écriture ou de lecture. Ceci justifie encore notre choix pour ce protocole.
Les opérations d’écriture/lecture sont caractérisées par les propriétés suivantes :
le nombre d’octets dans le tampon de sortie/entrée,
la taille du buffer en octet,
le temps d’attente de l’écriture/lecture,
l’indication de l’état d’avancement d’une opération,
le nombre total de valeurs envoyées ou reçues.
Le tampon est la mémoire allouée par le PC à un port série pour sauvegarder les données à transférer. L’écriture des données se fait par le biais de « fprintf » ou « fwrite », la lecture est effectuée par l’intermédiaire de « fscanf » ou « fread ».
Si le port série n’est plus utilisé, on est déconnecté des périphériques par « fclose ». Le contenu du tampon est effacé par « delete » et celui de l’espace de travail par « clear ».
L’ENREGISTREMENT DE L’INFORMATION
Quand le port série est connecté aux périphériques, nous pouvons enregistrer les informations suivantes sur le disque :
les valeurs écrites sur le périphérique,
les valeurs lues à partir du périphérique,
le type des données écrites/lues sur le périphérique.
L’enregistrement de l’information sur le disque fournit une valeur permanente de la session port série.
Nous enregistrons sur un fichier disque à l’aide des instructions d’enregistrements suivantes :
RecordDetail : définit l’état d’information enregistrée sur le disque ;
RecordMode : specifie si les données sont enregistrées sur un ou plusieurs fichiers ;
RecordName : donne un nom au fichier de stockage ;
RecordStatus : indique si les données sont sauvegardées sur le disque.
Les données reçues peuvent être aussi affectées temporairement dans une variable avant de les stocker dans un fichier.
En effet, l’interface série et le logiciel Matlab permet d’établir la communication entre l’unité d’acquisition (S.I.M) et l’ordinateur. Par conséquent, nous pouvons envoyer des commandes aux S.I.M et y récupérer des données à partir de l’ordinateur.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : LA COMMUNICATION SERIE
I.1.L’INTERFACE MATERIELLE
I.1.1.Les signaux port série
I.1.2.La transmission de données
I.2.L’INTERFACE LOGICIELLE : MATLAB
I.2.1.La session port serie
I.2.2.Les broches de contrôle
I.2.3.L’ecriture et/ou la lecture de donnees
I.2.4.L’enregistrement de l’information
CHAPITRE II : LE LOGICIEL D’ACQUISITION
II.1.LA CONCEPTION DU LOGICIEL
II.1.1.L’injection de courant
II.1.2.La mesure de la tension
II.1.3.L’acheminement des informations
II.1.4.Les modes de calcul de résistivités
II.2.LA REALISATION DU LOGICIEL D’ACQUISITION
CHAPITRE III : LA CALIBRATION DU RESISTIVIMETRE
III.1.L’ETALONNAGE DU RESISTIVIMETRE
III.1.1.Les resistances etalons
III.1.2.Le résultat des mesures synthétiques
III.2.LES MESURES DES RESISTIVITES
III.2.1.La presentation des sites
III.2.2.Les résultats des mesures sur terRain
CONCLUSION
REFERENCES
RESUME
ABSTRACT
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