L'exemple de l'ordinateur

• La mémoire
• Le disque dur, les disquettes
• Le clavier, la souris
• La carte vidéo
• Les ports I/O (série, parallèle, réseaux...)

Dans le cas de l'ordinateur:
Le bus d'adresses est constitué de 16, 24 ou 32 conducteurs dans la plupart des cas, véhiculant autant de bits d'adresses (le CPU peut donc adresser 2^16=64k,2^24=16M ou 2^32=4G péripheriques ou adresses mémoire ; rarement plus de 24 en électronique amateur).
Le bus de données peut comporter jusqu'à 128 conducteurs (donc 128 bits de données, 64 étant bien plus courant et 16 étant en pratique le maximum accessible en électronique amateur).
Le périphérique d'adresse n peut accéder en permanence aux données sur le bus, mais il n'en tient compte que quand le bus d'adresse porte l'adesse n.
En réalité, bus de données et bus d'adresses sont insuffisant. Il faut en effet également préciser au périphérique si le CPU veut lire ou écrire (dans une mémoire par exemple), préciser si l'adresse du bus est valide, indiquer l'état du bus (actif, inactif etc.). Des fonctions plus complexes de BUS, telles les interruptions, le controle d'un périphérique par un autre etc., conduisent à un nombre important de conducteurs ne portant ni adresses ni données. Ils sont parfois regroupés sous le terme de bus de signaux ou bus de contrôle.
A un bus materiel est associé un protocole de bus. Il faut en effet définir précisémét comment les périphériques doivent réagir à tel ou tel signal, pour éviter la cacophonie d'une part, mais aussi parce que deux périphériques actifs simultanément peuvent produire un court-circuit fatal à l'un des deux.
Dans le cadre de l'électronique amateur, deux cas se présentent:

• Le bus existe déjà, et le but est de construire un nouveau périphérique (carte ISA ou PIC par exemple);
• Il faut concevoir soit même un bus (parfois le cas dans des montages à microcontrolleurs ou microprocesseurs). (Remarquons que le choix d'un microprocesseur impose le protocole de bus, au moins au niveau local (mémoire et périphériques directement connectés au proceseur))

Quelques points de vocabulaire

Maitre de bus

C'est le circuit connecté au bus qui définit l'adresse et les signaux de contrôle. Il controle donc logiquement le bus et tous les autres dispositifs connectés sur le bus (les esclaves). Sur les bus de conception ancienne, il n'y avait qu'un seul maitre immuable. Maintenant, en particulier pour le bus PCI, la fonction de maitre est allouée dynamiquement, ie. si un dispositif demande a être maitre de bus, il peut le devenir.

Esclave

Tout dispositif connecté au bus ne faisant qu'obéir aux commandes fournies par un maitre. Meme sur des bus permettant plusieurs maitres, la plupart des extensions ne sont conçues que pour être esclave. L'esclave a cependant une certaine marge d'initiative personelle par les interuptions.

Les interuptions

Il n'est ici question que des interuptions materielles. Une interuption est un signal déclenché par un esclave, qui interrompt le maitre dans ses operations habituelles, et lui signalant que "quelquechose se passe" (souvent l'interruption n'en dit vraiment pas plus). Le maitre est alors libre de verifier ce qui se passe ou d'ignorer l'interruption, selon la priorité de celle-ci et le logiciel controlant le maitre.

Les différents types de bus

Le bus parallèle

A chaque bit d'adresse, de donnée, de signal correspond un conducteur. Utilisé quand l'encombrement ne pose pas de problème, c'est la forme de bus la plus rapide et une des plus facile à mettre en oeuvre. On distingue ici encore les bus synchrones des bus asynchrones, Pour l'amateur, le problème est souvent de pouvoir caser toutes les pistes (ex: 24 d'adresses, 8 de données et 8 de sigal = 40 pistes) sur le circuit imprimé. Exemples: Bus ISA, PCI, bus local de microprocesseurs etc.

Le bus série

Le bus série est composé de 2 ou 3 fils conducteurs en général. Les données et adresses sont véhiculées sur le même cable, les bits sont envoyés l'un après l'autre. Par son mode de fonctionnement ce type de bus est plus lent que les bus parallèles, et la mise en place d'interruptions, la gestion de différents maitres est plutôt compliquée en ce qui concerne le logiciel (cas de réseaux d'ordinateurs). Il est employé surtout quand les différentes parties du circuit sont distantes les unes des autres (ex: domotique, alarmes) ou que le nombre de conducteurs doit être limité pour des raisons d'encombrement/de coût (cas de certains ordinateurs massivement parallèles). Pour l'amateur, il est assez embétant de définir sa propre norme de bus sériel et surtout de la mettre en place: il faudrait un circuit décodant l'information pour chaque extension, ce qui implique un microcontrolleur sur chaque extension (solution lourde et couteuse). L'amateur peut recourir à des bus sériels existants, pour lesquels il existe des composants électronique prenant en charge le décodage et une fonction particulière (ex. convertisseur analogique/numérique que l'on peut brancher directement sur le bus). C'est notament le cas pour les applications domotiques, ou le bus 'I□C' est très répendu. (d'autres bus, notament CAN pour les automobiles, sont également répendus).

Bus analogiques

Certains bus véhiculent aussi des données analogiques (bus audio, video ou autre, regardez les cables du labo de langues). Cependant, un bus servant souvent à distribuer des données sur des distances assez importantes, les bus sont de plus en plus souvent entièement numériques. En effet un bruit de 20% ne déteriore pas les données numériques mais rend quasi inutilisable les données analogiques.

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