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1. Où est le problème ?
2. Communication en série : je vous en mets combien ?
3. L’accusé de réception : Tu m’entends ?

4. Un réseau, des adresses : Qui cause à qui ?

Toto est un petit filou. Non seulement il veut causer avec Lili, mais aussi avec Fleur. Bien entendu, il ne veut pas que ses messages arrivent aux deux composants. L’affaire se complique...
En pratique, imaginons que nous ayons un robot et que :

• Toto soit un ordinateur ou un microcontrôleur,
• Lili un périphérique esclave chargé du contrôle de la direction du robot,
• et Fleur un périphérique esclave chargé du contrôle de la vitesse du robot.

Il ne faudra pas confondre la vitesse et la direction, au risque de voir le robot se comporter comme s’il était en état d’ébriété.

Revenons à nos composants. Pour différencier ses deux esclaves, Toto commencera tous ses messages par une adresse, comme s’il écrivait un courrier. Pour cela, une adresse est affectée à chaque composant.

A savoir : chaque composant électronique I²C reçoit une adresse lors de sa fabrication. Cette adresse a une partie fixe et une partie paramétrable pour permettre de combiner des composants identiques. Pour plus de renseignements, se reporter à l’annexe 3 : les composants I²C courants.

Chronogramme 8

SCL

SDA

adresse esclave

r/w

ack

donnée 1

ack

Remarque : les croisillons sur la ligne SDA sont là pour signifier qu’il peut y avoir un changement d’état, suivant le bit que l’on veut envoyer.

Chaque message doit se composer d’un octet d’adressage, d’une demande d’acquittement, suivi des octets de données avec leurs acquittements (comme vu dans le point 3).
L’octet d’adressage se compose des 7 bits d’adresse de l’esclave puis d’un bit r/w (read/write). Ce bit informe l’esclave qu’il va recevoir ou émettre des données. Ce bit est mis, par le maître, à l’état actif lorsqu’il veut envoyer des données (écriture), et à l’état inactif lorsqu’il veut recevoir des données de la part de l’esclave (lecture).

Reprenons nos composants favoris. Toto veut envoyer un message à Fleur. Ce message consiste en une suite de 3 nombres : 65, 86 et 69. Imaginons que l’adresse de Fleur soit en binaire 0100 001_.

A savoir : Une adresse de composant s’écrit toujours avec 7 bits suivi d’un ‘x’ pour prévoir le bit ‘r/w’. Cette façon d’écrire permet de manipuler un octet entier (et pas 7 bits seulement). De manière logiquement abusive mais admise, lorsqu’une adresse I²C est convertie en décimal, on fait comme si le ‘_’ est un 0. Ainsi, l’adresse de Fleur s’écrira en décimal 66.

• Toto va envoyer l’adresse de Fleur 66 : 0100 001_
• Puis le bit indiquant qu’il va transmettre : 0
• Ensuite, il va attendre un signal d’acquittement. A ce moment là, Fleur comme Lili ont reçu le message, mais seule Fleur reconnaît son adresse. Lili se tait. Fleur envoie le signal d’acquittement (ack) : 0
• Toto est sûrement content de savoir qu’on l’écoute. Il va pouvoir transmettre ses données.
• Il envoie le 65 : 0100 0001
• Il attend le signal d’acquittement, Fleur lui fournit parce qu’elle a bien reçu le dernier octet : 0.
• Toto envoie 86 : 0101 0110
• Signal d’acquittement ? Fleur a bien reçu, elle l’envoie : 0.
• Toto envoie 69 : 0100 0101
• Signal d’acquittement ? Fleur toujours à l’écoute répond : 0.

On ne s’en lasse pas.

Remarque : Que se passerait-il si Fleur n’avait pas bien reçu les données ? Elle n’aurait pas envoyé un signal d’acquittement. Toto le saurait et pourrait alors faire une nouvelle tentative ou désespérer de ne pas être correctement écouté (mais c’est plus rare). Tout dépend du programmateur qui a défini le comportement de Toto.

Pendant tout ce temps, Lili est restée coite et inactive. Elle voit seulement sur le bus I²C qu’il y a des informations qui ne la concernent pas.

Pour t’amuser, tu peux compléter la ligne SDA (SDA réel) du chronogramme 9 de la conversation que Toto entretient avec Fleur.

Chaque composant I²C a une adresse. Lorsqu’un maître envoie un message, il commence par transmettre l’adresse du composant auquel il veut s’adresser puis le sens de la transmission (écriture ou lecture).

Deux questions te torturent de nouveau l’esprit, n’est-ce pas ?

1. Comment va faire Toto pour ne plus parler à Fleur mais à Lili ?
2. Si l’adresse de Lili est 0100000x (64), sachant que la première donnée transmise par Toto à Fleur est 01000001 (65), est-ce que Lili n’aurait pas le sentiment qu’on s’adresse à elle ?

Bravo, tu as de toute façon raison !

Mais sachant qu’une contrainte de départ est qu’il n’y a que deux fils reliant les composants, la première proposition n’est pas retenue.

5. Les conditions de départ et de fin