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La communication entre deux systèmes électroniques peut se faire simultanément dans les deux sens, alternativement dans un sens ou l'autre, ou uniquement dans un sens. Dans cet article je vais rapidement présenter ces trois modes de communication qui portent respectivement les noms de full-duplex, half-duplex et simplex.
Full-duplex
Si l'on prend l'exemple d'un capteur et d'un système d’enregistrement, la communication full-duplex permettrait au capteur de transmettre ses données quand bon lui semble, tout en autorisant le système d'enregistrement à lui envoyer des commandes à tout moment.
Dans la communication full-duplex, deux systèmes interconnectés sont capables d'émettre et de recevoir simultanément.
Outre l’existence d'un canal de transmission dédié à chaque sens de communication, ce mode de communication exige aussi que chacun des deux systèmes soit capable de traiter à la fois des données entrantes et sortantes.
Un exemple simple est le téléphone: en effet, lors d'un appel, il est tout à fait possible aux deux correspondants de parler simultanément et de s'entendre l'un l'autre.
De la même manière, certains disques durs permettent de simultanément lire un fichier et en écrire un autre. Cette fonctionnalité requiert un bus de communication full-duplex comme SAS (Serial attached SCSI).
Half-duplex
Si l'on prend l'exemple d'un capteur et d'un système d’enregistrement, la communication half-duplex permettrait par exemple au capteur de se mettre en attente d'une requête de l'enregistreur, puis, à la demande de celui-ci de transférer les données mesurées.
Dans la communication half-duplex, deux systèmes interconnectés sont capables d'émettre et de recevoir chacun leur tour.
L'avantage de ce système de communication par rapport au mode full-duplex est qu'il réduit par deux le nombre de canaux de communication nécessaires.
Par contre, il impose que les deux systèmes communicants soient en mesure de déterminer qui à le droit de parler. Dans le cas contraire, on risque d'avoir une collision (quand les deux systèmes tentent de parler simultanément) ou un blocage (quand les deux systèmes se mettent à l'écoute simultanément). De plus, un délai supplémentaire peut être induit lors du basculement du sens de communication d'une direction à l'autre.
Plusieurs stratégies sont possibles pour permettre aux deux systèmes de se coordonner. Par exemple, on peut envisager un multiplexage temporel dans lequel un timing précis indique à chacun le sens de la communication. Il peut également exister un canal de commande supplémentaire chargé d'indiquer à chaque périphérique s'il doit être en réception ou en transmission. Dans le même ordre d'esprit, un des deux systèmes peut être par défaut en réception et l'autre en émission, l'inversion ne se faisant qu'à la demande explicite du système en émission. Cette dernière solution s'approche des notions de maître esclave ou encore de jeton.
Un exemple de ce style de communication est le télégraphe Morse: celui-ci est constitué par une ligne électrique munie à chacune de ses extrémités d'un émetteur-récepteur. Quand un opérateur tape un message sur son manipulateur, les impulsions électriques sont transmises sur la ligne et produisent un son et/ou une transcription sur papier à l'autre extrémité. Comme c'est la même ligne qui achemine les signaux dans les deux sens, il s'agit bien d'un système half-duplex dans lequel les opérateurs doivent se coordonner pour ne pas transmettre simultanément.
Simplex
Si l'on prend l'exemple d'un capteur et d'un système d’enregistrement, la communication simplex permettrait au capteur de transmettre ses données de manière autonome, sans être en mesure de recevoir des commandes ou des accusés de réception de la part de l'enregistreur.
La communication simplex est un mode de communication unidirectionnel, dans lequel chaque appareil est soit toujours émetteur soit toujours récepteur.
Ce mode de communication est notamment utilisé quand il n'est pas nécessaire pour l’émetteur d'obtenir une réponse de la part du récepteur. Un circuit électronique comme un capteur qui envoie régulièrement et de manière autonome des données pourra utiliser une liaison simplex.
C'est aussi un mode de communication utilisé pour la diffusion, c'est à dire lorsqu'un même émetteur transmet simultanément à de nombreux récepteurs. Ainsi, la liaison entre un émetteur de télévision et les postes récepteurs est une liaison simplex.
Pour terminer sur un exemple encore plus simple, la télécommande de votre téléviseur communique avec ce dernier par une liaison simplex: quand vous pressez sur un bouton pour changer de chaîne, un train de signaux infrarouge est émis par la télécommande. Mais celle-ci est incapable de savoir si l'ordre a bien été reçu par le téléviseur ou pas. Cette solution est retenue car elle simplifie la conception du système et en réduit les coûts. Par ailleurs, aucun retour de type « accusé de réception » n'est nécessaire pour cette application: en effet, l'utilisateur est parfaitement en mesure de déterminer si la transmission s'est bien passée ou pas, et le cas échéant de ré-appuyer sur le bouton.
Ressources
- Duplex communication sur Wikipedia
- Simplex communication sur Wikipedia
