• Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Les bus NMEA (183 et 2000)

Index de l'article
Les bus NMEA (183 et 2000)
Rappels
Protocole NMEA 183
Protocole NMEA 2000
Applications commerciales NMEA 2000
Toutes les pages

Cet article tente d'expliquer le fonctionnement des BUS multiplexés les plus répandus dans les navires de plaisance. Pour simplifier notre propos, nous avons été amenés à prendre quelques libertés avec la théorie, mais sans caricaturer les principes de base. Cet article a été rédigé par François Chabot. Que je tiens à remercier doublement, d'abord pour le travail effectué puis pour sa patience, car j'ai mis plus d'un an à utiliser son travail !

PROTOCOLES NMEA183 ET NMEA2000

1      INTRODUCTION

En même temps, que l'offre d'instruments électroniques d'aide à la navigation a considérablement augmenté, les équipementiers ont opéré la même évolution que l’automobile qui est passé à des solutions dans lesquelles chaque information nécessite un cadran à un affichage rationalisé dans le combiné.

ancienne moderne

Cela nécessite des échanges d'informations entre des capteurs et des organes de gestion, souvent nommés actionneurs, chargés de traiter et pour certains d'afficher l'information. Pour éviter de multiplier les capteurs dédiés aux afficheurs il faut organiser l'interconnexion entre ces équipements, souvent appelée bus. L'organisme National Marine Electronics Association (NMEA) propose, à cette fin, deux protocoles : le plus ancien NMEA183 et l'actuel NMEA2000 parfois nommé NMEA2K. Voici deux modèles d’architecture d’installation électronique de plaisance, une ancienne sans bus d’interconnexion et une actuelle avec. Dans le cas du bus NMEA2000, les fils d’alimentation sont intégrés au câble de liaison.

fin20eme debut21eme

Ce document présente quelques aspects de ces deux protocoles pour en appréhender le fonctionnement et les possibilités de faire évoluer une installation. Après une première partie de brefs rappels, un chapitre sera consacré au protocole NMEA183, un autre au protocole NMEA2000. Puis nous donnerons quelques informations sur les équipements proposés dans le commerce. La dernière partie sera consacrée aux moyens de faire évoluer une installation initiale compatible NMEA183 pour utiliser des éléments compatibles NMEA200 sans tout remplacer. Cette présentation n'aborde pas tous les aspects de ces protocoles en particulier pour le protocole NMEA2000.

2      Principes de base

Lorsqu’on tente d’organiser, voire d’optimiser le câblage des équipements électroniques d’un bateau, il faut, nous l’avons évoqué plus haute, faire discuter les différents capteurs et actionneurs. En faisant l’analogie avec des conversations humaines, il est possible de comprendre les principes des deux protocoles NMEA183 et NMEA2000.

2.1   Le protocole NMEA183

Pour commencer, imaginons, une scène de téléenseignement, le professeur et son élève sont installés chacun dans des pièces différentes :

  • Le professeur dispose d’un microphone pour s’exprimer, l’élève lui, d’un haut-parleur
  • Le professeur et l’élève utilisent le langage parlé, ils utilisent et comprennent la même langue

Le microphone et le haut-parleur constituent la couche matérielle et la langue utilisée la couche logicielle de la liaison entre le professeur et l’élève.

De plus dans l’exemple que nous venons de décrire, c’est une liaison point à point entre deux individus, personne d’autre ne peut entendre le discours du professeur. Si nous ajoutons que pour s’assurer de la bonne compréhension de son cours, le professeur parle avec un débit lent, nous avons décrit les principes sur lesquels repose le protocole NMEA183 qui sont :

  • Liaison point à point : bouche du professeur à oreille de l’élève
  • Couche matérielle est constitué d’un microphone et d’un haut-parleur
  • La couche logicielle comporte le langage parlé et la langue utilisée
  • Notion de débit/vitesse : le professeur parle avec un débit lent

Si l’élève peut poser des questions au professeur, il faudra rajouter un couple microphone/haut-parleur. Pour augmenter le nombre de participants, il sera nécessaire d’ajouter des artifices :

  • Pour augmenter le nombre d’élèves, il faudrait un amplificateur à plusieurs sorties, appelé répéteur dans le protocole NMEA183
  • Pour augmenter le nombre de professeurs, il faudrait un commutateur à plusieurs entrées appelé multiplexeur dans le protocole NMEA183.

2.2   Le protocole NMEA200

Le protocole NMEA200 s'apparente, ainsi, à une conférence téléphonique à trois et même beaucoup plus. Il n'y a plus ni maître ni élèves, tous les interlocuteurs ont le même statut. Ils ont tous le droit d’intervenir à un quelconque moment de la conférence téléphonique s'il n’y a pas de conversation en cours. Tous les participants à la conférence téléphonique ayant une information à transmettre commencent à parler. Dans le cas d’un seul locuteur son message est transmis en entier. Si plusieurs personnes parlent en même temps, on dit qu’il y a collision. Pour éviter la cacophonie, un processus d’arbitrage gère la collision. Un locuteur doit arrêter de parler si le mot, bit pour le bus Can, qu'il veut transmettre est différent et de priorité inférieure à celui en cours sur la ligne. Par contre si son mot est prioritaire tous les autres intervenants doivent se taire. Le processus se poursuit ainsi jusqu'à l'élimination de tous les locuteurs sauf un, celui qui a toujours émis des mots prioritaires par rapport aux autres. Lorsqu'un locuteur perd l'arbitrage, il devient automatiquement auditeur du message en cours de transmission, et il n'essaiera de retransmettre son message que lorsque la téléconférence sera à nouveau libre. Ce processus d’arbitrage est non destructif, puisque, finalement, un et un seul message complet sera toujours transmis. Au cycle suivant tous les locuteurs sauf celui dont le message vient de passer vont parler à nouveau. Ainsi, ce processus d’arbitrage a pour résultat que, seul, le message de plus haute priorité est transmis.



Connexion

pour obtenir des identifiants envoyez moi un mail

Visites quotidiennes

You are here Documentation nautique Electronique à bord Les Bus NMEA 183 et 2000