LE MULTIPLEXAGE

DOSSIER TECHNIQUE
EPREUVE D'ADMISSION CAPLP2 INTERNE GÉNIE MÉCANIQUE
OPTION MAINTENANCE DES VEHICULES
ANNÉE 2000.
LE MULTIPLEXAGE APPLIQUÉ À L'AUTOMOBILE
ÉTUDE TECHNIQUE RÉALISÉE PAR FRÉDÉRIC LALANNE
FRÉDÉRIC LALANNE.
22 BIS, RUE CLAUDE TAFFANEL
33800 BORDEAUX. ( : 06. 80. 52. 33. 79.
E-MAIL : LALANNE.FRED@WANADOO.FR NÉ LE 16 AVRIL 1971 À PESSAC EN GIRONDE.
29 ans, un enfant. Nationalité française. Expérience professionnelle 1999 / 2000 : FORMATEUR EN FORMATION CONTINUE ET INITIALE NIVEAU IV ET
V.
GRETA DE BORDEAUX. / C.F.A district Sud - Bassin.
1998 / 1999 : Professeur de Technologie Automobile.
Chambre de métiers de la Charente, C.F.A de COGNAC.
1997 / 1998 : Accident du Travail ( hernie discale paralysante ).
Reconnaissance de Travailleur Handicapé
catégorie B.
1993/1997 : Technicien supérieur en Maintenance Automobile.
S.A.R.L Chamaleau à Bègles. ( Centre Service BOSCH ). formation B.T.S MAINTENANCE ET APRÈS -VENTE AUTOMOBILE. 07.97.
C.Q.P T.E.E.A au G.N.F.A Bordeaux.
10.95.
C.A.P / B.E.P. Mécanicien Automobile (option vp ). 06.94.
BAC F2 Technicien en Electronique Générale.
06.91. TABLE DES MATIERES I. GENÈSE DE L'ÉTUDE : 8 A. NOTION DE CONFORT EN AUTOMOBILE. 8
1) 8
2) 8
B. DÉVELOPPEMENT DE L'ÉLECTRONIQUE ET ÉVOLUTION DU CÂBLAGE. 8
A. LA LOI DE MOORE 8
1. FIGURE 1.3 LA LOI DE MOORE. 8
2. FIGURE: CLASSIFICATION DES RÉSEAUX INFORMATIQUES SELON LEUR
TAILLE. 10
B. LES DIFFÉRENTS CONDUCTEURS DE COMMUNICATION. 10
1) LES SUPPORTS DE TRANSMISSION. 10
1. LA PAIRE TORSADÉE. 10
2. LA PAIRE TORSADÉE BLINDÉE. 11
3. LE CÂBLE COAXIAL. 11
4. LA FIBRE OPTIQUE. 11
5. LES LIAISONS SANS FILS. 12
2) UTILISATION DES CONDUCTEURS 13
C. LIMITES DU CÂBLAGE CONVENTIONNEL. 13
1) LES IMPERFECTIONS DES CANAUX DE TRANSMISSION. 13
1. ATTÉNUATION EN FONCTION DE LA DISTANCE. 13
LA RÉSISTIVITÉ D'UN FIL. 13
CALCUL DES CONDUCTEURS 15
PERTES DE TENSION ADMISSIBLES 15
PUISSANCES ADMISSIBLES SUR UN CONDUCTEUR 15
2. ATTÉNUATION EN FONCTION DE LA FRÉQUENCE. 15
3. BRUIT - INTERFÉRENCES. 15
D. INTÉGRATION DE FONCTIONS ÉLECTRIQUES DANS UN BOÎTIER
ÉLECTRONIQUE. 16 II. PRINCIPE DU MULTIPLEXAGE : 16 A. NOTION DE LOGIQUE COMBINATOIRE : 16
A. TECHNIQUES DE CODAGE LOGIQUE. 16
1) LE CODE TOUT OU RIEN 17
2) LE CODE NRZ 17
3) LE CODE BIPOLAIRE 17
4) LE CODE RZ 17
5) LE CODE MANCHESTER 17
6) LE CODE MILLER 17
7) LE BINAIRE RÉFLÉCHI (CODE GRAY) 18
8) CODAGE PAR MODULATION 19
1. LA MODULATION D'AMPLITUDE 20
2. LA MODULATION DE FRÉQUENCE 21
3. LA MODULATION DE PHASE 21
B. SYSTÈME DE NUMÉRATIONS. 21
1) SYSTÈME DÉCIMAL 21
2) LA BASE 2 : SYSTÈME BINAIRE 22
3) SYSTEME DÉCIMAL CODÉ EN BINAIRE 22
4) SYSTEME HEXADECIMAL 23
C. L'ALGÈBRE DE BOOLE 24
1) GÉNÉRALITÉS : 24
2) OPÉRATIONS BOOLÉENNES 25
3) PROPRIÉTÉS DE L'ALGÈBRE DE BOOLE : 25
1. PROPRIÉTÉ DE LA FONCTION OU : 25
2. PROPRIÉTÉS DE LA FONCTION ET : 25
3. PROPRIÉTÉS COMMUNES : 25
4. COMPLÉMENTATION D'UNE VARIABLE BINAIRE : 25
5. L'INVOLUTION : 26
6. L'ABSORPTION : 26
7. IDENTITÉS REMARQUABLES : 26
8. THÉORÈME DE DE MORGAN : 26
B. FONCTIONS LOGIQUES 26
A. TABLE DE VÉRITÉ 26
1) FONCTIONS LOGIQUES DE BASE À 2 VARIABLES 27
2) AUTRES FONCTIONS 27
B. TABLEAUX DE KARNAUGH 28
1) EXEMPLE DU LÈVE VITRE 30
C. INITIATIONS AUX CIRCUITS INTÉGRÉS : 30
A. CARACTÉRISTIQUES DES CIRCUITS ÉLECTRONIQUES. 30
1) LES FAMILLES TECHNOLOGIQUES 30
1. 1) PRÉSENTATION : 30
2. 2) NIVEAU D'INTÉGRATION : 31
3. 3) NIVEAUX LOGIQUES D'UN CIRCUIT INTÉGRÉ : 31
2) LA TECHNOLOGIE CMOS 32
1. 2.1.1. LES TRANSISTORS MOS 32
2.1.2. DÉFINITIONS 32
2.1.3. EQUATIONS DÉFINISSANT LE COMPORTEMENT DU TRANSISTOR MOS.
33
3) LA TECHNOLOGIE TTL 35
1. 2.1.4. LE TRANSISTOR BIPOLAIRE 35
2.1.5. DÉFINITIONS 36
2.1.6. EQUATIONS DÉCRIVANT LE COMPORTEMENT DU TRANSISTOR
BIPOLAIRE 36
D. CARACTÉRISTIQUES TECHNOLOGIQUES D'UN CIRCUIT INTÉGRÉ : 38
A. TENSION D'ALIMENTATION : 38
B. CARACTÉRISTIQUES DE TRANSFERT 38
C. MARGES DE BRUIT : 39
D. IMMUNITÉ AU BRUIT : 39
E. FAN-IN ET FAN-OUT 39
F. 4.3) RÈGLES D'ASSOCIATION : 40
G. PUISSANCE DISSIPÉE 40
H. LE CONCEPT DE RÉSISTANCE THERMIQUE : 40
I. DÉLAIS DE PROPAGATION PAR PORTE 40
J. PRODUIT PUISSANCE-DÉLAI 41
E. LES DIFFÉRENTES TECHNIQUES DE MULTIPLEXAGE : 42
A. LE MULTIPLEXAGE FRÉQUENTIEL 42
B. LE MULTIPLEXAGE TEMPOREL 42
C. LE MULTIPLEXAGE STATISTIQUE 43
F. LA COMMUNICATION EN RÉSEAUX DE CIRCUITS ÉLECTRONIQUES. 43 III. NOTIONS DE RÉSEAUX 44 A. LA RÉVOLUTION DES RÉSEAUX 45
1) RENDUE POSSIBLE PAR LA TECHNOLOGIE 45
B. CLASSIFICATION DES RÉSEAUX. 47
1) LES RÉSEAUX BUS 48
2) STRUCTURES D'INTERCONNEXION 51
3) RÉSEAU LOCAL 52
4) RÉSEAU MÉTROPOLITAIN 52
5) RÉSEAU ÉTENDU 52
C. TOPOLOGIE DES RÉSEAUX INFORMATIQUES 52
1) LA COMMUTATION DE CIRCUITS : 56
2) LA COMMUTATION DE MESSAGES : 56
3) LA COMMUTATION DE PAQUETS 56
4) LA COMMUTATION DE CELLULES 57
5) LE MODÈLE DE RÉFÉRENCE OSI DE L'ISO. 57
6) DÉTECTION ET CORRECTION D'ERREURS. 61
B. LES DIFFÉRENTS TYPES DE RÉSEAUX : 65
1) FAST ETHERNET. 65
2) ATM 66
3) SERVICES ATM 67
4) INTERNET 67
5) L'ADSL. 69 IV. LES APPLICATIONS LIÉES À L'AUTOMOBILE. 71 A. LES DIFERENTES ARCHITECTURES DE RÉSEAUX EMBARQUÉS. 73
A. MAITRE ESCLAVES 73
B. MULTI MAITRES 73
C. SUPERVISEUR 73
D. DÉCENTRALISÉE 73
E. 73
B. LE RÉSEAUX CAN DEVELLOPÉ PAR R.BOSCH. 73
A. PRINCIPE. 73
B. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT : 74
C. PRINCIPE DE L'ARBITRAGE : 75
D. FORMATS DE TRAMES DE MESSAGES : 76
E. DÉTECTION DES ERREURS : 78
F. 78
G. DIAGNOSTIC. 78
C. LE RÉSEAUX VAN DEVELLOPÉ PAR PSA RENAULT. 78
A. PRINCIPE. 78
B. PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES : 80
C. ARCHITECTURE. 81
D. FONCTIONNEMENT. 81
E. DIAGNOSTIC. 81
D. ÉTUDE COMPARATIVES DES RÉSEAUX CAN ET VAN. 81
A. AVANTAGES DES SYSTÈMES 81
B. INCONVÉNIENTS DES SYSTÈMES . 81 V. LES ÉVOLUTIONS EN AUTOMOBILE. 81 A. DE L'AUTOMOBILE, VERS D'AUTRES DOMAINES D'APLICATIONS. 81 VI. 81
VII. 81
VIII. CONCLUSION. 81 GENÈSE DE L'ÉTUDE : 1 NOTION DE CONFORT EN AUTOMOBILE. 1
2
2 DÉVELOPPEMENT DE L'ÉLECTRONIQUE ET ÉVOLUTION DU CÂBLAGE.
EN TRENTE ANS, L'ENRICHISSEMENT DES FONCTIONS ET DES ÉQUIPEMENTS DE
SÉCURITÉ, DE CONFORT ET DE DÉPOLLUTION, AURA CONTRIBUÉ À MULTIPLIER D'UN
FACTEUR DIX, LA LONGUEUR DES CÂBLAGES ET LE NOMBRE DE CONNEXIONS AU SEIN DU
VÉHICULE, MARQUANT AINSI LA LIMITE NATURELLE DES ARCHITECTURES ÉLECTRIQUES
CLASSIQUES. 1 LA LOI DE MOORE
LA LOI DE MOORE EST LE PRINCIPE TECHNOLOGIQUE AU C?UR DE LA
RÉVOLUTION DES RÉSEAUX. GORDON MOORE, COFONDATEUR DE INTEL CORPORATION, A
REMARQUÉ EN 1964 QUE LA PUISSANCE DE TRAITEMENT QUE L'ON PEUT ACHETER POUR
UN MONTANT DONNÉ DOUBLE ENVIRON TOUS LES DIX-HUIT MOIS (FIGURE 3).
Par conséquent, le coût de presque tous les produits et services
fondés sur les technologies numériques a baissé de façon spectaculaire. Les
fabricants installent aujourd'hui des puces microprocesseurs bon marché
dans une gamme variée de produits allant des automobiles aux téléphones.
Maintenant, 15 milliards de micro puces sont utilisées et bientôt les
fabricants vont les intégrer dans pratiquement tous les produits. La Loi de
Moore devrait rester d'application pendant au moins les vingt-cinq
prochaines années ; cependant, bon nombre des évolutions indispensables à
la réalisation des promesses d'une économie des réseaux résideront peut
être dans l'amélioration des normes et des logiciels et dans des
raffinements organisationnels des réseaux - plutôt que dans de nouvelles
augmentations de la vitesse de traitement.
1 Figure 1.3 La loi de Moore. [pic]
SOURCE : INTEL CORPORATION ; BYTE ; GEMINI STRATEGIC RESEARCH GROUP.
A. UNITÉ CENTRALE
B. MILLIONS D'INSTRUCTIONS PAR SECONDE QUATRE AUTRES ÉVOLUTIONS TECHNOLOGIQUES FONDAMENTALES SONT À LA BASE
DE LA RÉVOLUTION DES RÉSEAUX.
Tout d'abord, tous les types de contenu analogique sont en train
d'être convertis en format numérique, ce qui le rend plus facile à copier,
à manier, à stocker et