HARDWARE ★ ELECTRONIQUE - AMSLIVE n°5 ★

Dossier/rubrique éléctronique|Siou/Amslive n5)

Voici une série d'articles qui va vous permettre de comprendre un peu mieux les subtilités nécessaires pour concevoir, réaliser et surtout brancher quelque chose au CPC sans voir de fumée noire sortir de votre ordinateur préféré.

Bon, ca va être quelque peu théorique au début... histoire de faire quelques articles qui sortent de l'ordinaire... pardon d'avance !

LES MILLE PATTES DANS TOUS LEURS ETATS

Commençons par le début ! Quand vous ouvrez votre ordinateur (je vous conseille de savoir le faire, ça sert et c'est sans danger sauf éventuellement pour la nappe du clavier) vous voyez plein de bêtes noires et plein de pattes brillantes avec des signes cabalistiques dessus. Ce sont les composants. Mais pas n'importe lesquels ! Ce sont des composants numériques (pas tous cependant).

L'électronique se divise en plusieurs branches dont principalement l'analogique et le numérique. L'analogique traite les signaux qui varient de façon continue d'un potentiel à un autre alors que le numérique se contente de signaux discrets (qui n'ont qu'un nombre fini de valeurs : ex 0V, +5V). Mais il faut bien savoir qu' à l'intérieur d'un composant numérique, l'électronique est analogique ! Le numérique est une restriction (en un sens) de l'analogique et ne rien comprendre à l'analogique vous fera courir à votre perte un jour ou l'autre ! Bon, ca va, y en a pas trop qui dorment ? On continue...

Pour interconnecter des composants numériques, il faut connaître un certain nombre de leurs propriétés au niveau de leurs entrées ou sorties (les papattes !). Pas question de faire n'importe quoi ou bien c'est la grillade assurée ! Il existe un certain nombre de types d'entrées/sorties (E/S ou I/O pour input/output) pour les composants numériques dont les principaux sont répertoriés ci dessous :

  • Totempole
  • 3 états
  • Collecteur ouvert
  • Passif -Alimentation

DETAILLONS  UN  PEU  TOUT CA

Totempole

Ce sont les E/S les plus courantes. Elles ont 2 états. L'état 1 (+5V dans le cas du CPC) et l'état 0 (0V). Les entrées ne réagissent qu'à ces deux niveaux bien différents. En fait, l'analogique interne fait réagir le composanl aux tensions intermédiaires et différents sous niveaux sont définis pour indiquer les marges, les seuils... Une sortie peut être connectée à plusieurs entrées mais pas à une infinité. Une sortie de composanl numérique n'est pas une centrale électrique. Au delà de quelques entrées connectées, la tension de la valeur 1 (+5V) commence à chuter et les entrées ne vont plus réagir correctement. Le nombre d'entrées connectables à une sortie dépend des composants et peut varier de quelques unes à plusieurs dizaines ou centaines.

Lorsque Ton branche un circuit avec un autre, il faut veiller à ce que deux sorties ne soient pas connectées car c'est dans ce cas (grave) que les bébettes passent à la grillade. Et c'est évident ! Que se passe-t-il ? Si les sorties ont toujours le même niveau, rien ne peut arriver pendant un certain temps, mais si une sortie devient différente de l'autre (une a +5V, l'autre a OV), ça barde ! L'électronique analogique interne va s'ajuster pour avoir le même potentiel qui sera forcement différent de celui prévu (la sortie 5V va tomber à 1V et la sortie à OV va monter à 1V). Il ne va pas y avoir court circuit (ce qui aurait pour effet de déclencher la protection de l'alimentation dans le CPC) mais un courant important (pour le composant, pas pour l'alim) va circuler de la sortie à 1 vers la sortie à 0. Les faibles résistances internes vont chauffer rapidement et détruire les sorties. Il faut savoir que c'est la chaleur qui détruit le composant (souvent). Si on fait une erreur et l'on voit que ça ne marche pas, en débranchant de suite on a une chance que la chaleur ne soit pas montée de trop. Il faut quand même savoir qu'une jonction sous un courant important peut atteindre les 100°C en moins de 10 secondes !

3 états

C'est le type de sortie très répandu dans les ordinateurs. Il sert pour les bus (série de signaux de même nature allant aux mêmes composants). En plus des 2 niveaux de sortie du Totempole, les E/S possèdent un 3ème état. Même si sur les timings de portes électroniques, il apparaît au milieu des autres états (2.5V), ce 3ème état est particulier. On l'appelle haute impédance. Lorqu'une sortie est en haute impédance, elle se comporte comme si elle n'était pas connectée du tout aux circuits avec lesquels il y a pourtant une connexion physique (une piste par exemple). Cela sert en particulier aux bus qui sont connectés à tous les composants voulant accéder a ces pistes. Pour éviter que ne se passe le problème du totempole (deux sorties différentes), tous les composants sur le bus sont en haute impédance, un seul impose ses signaux (1 ou 0), un autre les lit (entrées). L'erreur la plus fréquente est de faire accéder à un moment ou à un autre plusieurs sorties sur le même bus. Là, les signaux étant très temporaires, la chaleur met en général plus de temps à détruire les sorties, mais cela arrive inéluctablement (quelques minutes ou dizaines de minutes voire plusieurs heures).

Collecteur ouvert.

Ce sont des sorties particulières que l'on peut connecter ensembles pour avoir des propriétés particulières au montage que l'on désire. En règle générale, pour obtenir une sortie normale (totempole) avec une sortie collecteur ouvert, il faut ajouter une résistance entre la sortie et le +5V.

Passif

Peu répandue sur les circuits numériques, elles existent pourtant sur les composants numériques/analogiques par exemple. Ce sont des E/S qui se comportent comme un composant passif (une résistance par exemple). On peut y connecter un peu tout.

Les E/S d'alimentation sont dédiées à fournir l'électricité nécessaire à tout composant numérique pour fonctionner. C'est aussi cette électricité qui en passant dans les résistances internes au composant, se dissipe en chaleur et fait chauffer légèrement le composant (normal!) ou le  grille (il y a eu problème !). Pour les entree il faut généralement respecter la tension (du 5 V en général) très précisément. Sinon l'analogique interne est perdue et fait autre chose qui n'est pas prévu. Pour les sorties (rares en numérique), on s'en sert ( tension ou de courant de référence pour faire des montages complémentaires. Règle générale : Il ne faut jamais connecter deux fils d'alimentation (des sorties donc) même s'ils ont le même voltage !

Voila, j'espère que ça vous plu, sinon ben, ferai  plus  compliqué et  théorique prochaine fois...

Siou

CPCrulez[Content Management System] v8.75-desktop/c
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L'Amstrad CPC est une machine 8 bits à base d'un Z80 à 4MHz. Le premier de la gamme fut le CPC 464 en 1984, équipé d'un lecteur de cassettes intégré il se plaçait en concurrent  du Commodore C64 beaucoup plus compliqué à utiliser et plus cher. Ce fut un réel succès et sorti cette même années le CPC 664 équipé d'un lecteur de disquettes trois pouces intégré. Sa vie fut de courte durée puisqu'en 1985 il fut remplacé par le CPC 6128 qui était plus compact, plus soigné et surtout qui avait 128Ko de RAM au lieu de 64Ko.