Un signal numérique est un signal logique particulier, dont le but est de faire passer une série de valeurs binaires, appelées bits, entre deux composants/systèmes.
Les signaux numériques sont très utilisés pour transmettre des données dans les réseaux informatiques et dans les systèmes électroniques.
Exemple : lecture d'un fragment de signal numérique
Exemple
Le fragment du signal numérique ci-contre montre comment 4 bits sont transmis. Ces bits valent 1011. La durée de transmission d'un bit est 4ms.
Trame
Les bits d'un signal numérique sont rassemblés de manière à former une trame. Une trame possède une structure particulière, avec un début et une fin. Chaque trame permet de transmettre une donnée.
Plusieurs trames sont nécessaires pour transmettre un fichier ou des données de grandes dimensions.
Une trame est une succession de bits, qui sont transmis en suivant les règles d'un protocole de communication. Une trame est caractérisée par :
une longueur, en nombre de bits ou octets ;
une vitesse de transmission des données en bits/s ou octets/s ;
une structure.
Structure d'une trame
La structure d'une trame comporte 3 parties :
un en-tête, qui comporte généralement une séquence de start pour indiquer que la trame commence ;
des données, qui comportent généralement une série de bits. Ces bits forment une valeur numérique binaire, qui peut être reconstituée ;
un postambule, qui comporte généralement :
un bit de parité, pour détecter les erreurs de transmission ;
une séquence de stop pour indiquer que la trame se termine.
Sens de lecture de la donnée
Pour la partie données, les bits peuvent être envoyés :
du MSB (most significant bit = bit de poid fort) au LSB (least significant bit = bit de poid faible) : dans ce cas les bits de données se lisent de la gauche vers la droite ;
du LSB au MSB : dans ce cas les bits de données se lisent de la droite vers la gauche.
Exemple : lecture d'une trame
Soit un protocole transmettant des trames de 11 bits, avec la structure suivante :
Voici une capture effectuée lors de la transmission d'une trame avec ce protocole :
Exemple de calcul
Comme les données sont transmises du LSB au MSB, on en déduit que les bits de données valent (1010010)₂. En décimal, cela correspond à 64+16+2 = 82.
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