Câbles et connecteurs
Les connecteurs informatiques, généralement appelés « connecteurs d'entrée-sortie » (notés E/S ou en anglais I/O pour Input/Output), sont des interfaces permettant de relier des équipements à l'aide de câbles. Ils se composent généralement d'une prise mâles, avec des broches (en anglais pin) saillantes, venant s'insérer dans des prises femelles (en anglais socket), constituées de douilles d'accueil. Il existe néanmoins des prises dites hermaphrodites faisant office de prise mâle et femelle et pouvant s'insérer l'une dans l'autre.
Brochage
Les broches et douilles des connecteurs sont généralement reliés à des fils électriques constituant le câble. Ainsi, l'association des broches à chaque fil du câble est appelé brochage (en anglais pin layout).
Chaque broche numérotée correspond en règle générale à un fil du câble, mais il arrive qu'une des broches ne soit pas utilisé. Par ailleurs, dans certains cas, il peut arriver que deux broches soient reliées entre-elles auquel cas on parle de « pont ».
Connecteurs d'entrée-sortie
La carte mère de l'ordinateur possède un certain nombre de connecteurs d'entrées-sorties regroupés sur le « panneau arrière ».
La plupart des cartes mères proposent les connecteurs suivants :
- Port série, utilisant un connecteur DB9, permettant de connecter de vieux périphériques ;
- Port parallèle, utilisant un connecteur DB25, permettant notamment de connecter de vieilles imprimantes
- Ports USB (1.1, bas débit, ou 2.0, haut débit), permettant de connecter des périphériques plus récents ;
- Connecteur RJ45 (appelés LAN ou port ethernet) permettant de connecter l'ordinateur à un réseau. Il correspond à une carte réseau intégrée à la carte mère ;
- Connecteur VGA (appelé SUB-D15), permettant de connecter un écran. Ce connecteur correspond à la carte graphique intégrée ;
- Prises jack (entrée Line-In, sortie Line-Out et microphone), permettant de connecter des enceintes acoustiques ou une chaîne hi fi, ainsi qu'un microphone. Ce connecteur correspond à la carte son intégrée.
Connecteur DB9
Le connecteur DB9 (à l'origine nommé DE-9) est une prise analogique, comportant 9 broches, de la famille des connecteurs D-Subminiatures (D-Sub ou Sub-D).
Le connecteur DB9 sert essentiellement dans les liaisons séries, permettant la transmission de données asynchrone selon la norme RS-232 (RS-232C).
Noter qu'il existe des adaptateurs DB9-DB25 permettant facilement de convertir une prise DB9 en DB25 et inversement.
Brochage
Numéro | Nom | Désignation |
1 | CD - Carrier Detect | Détection de porteuse |
2 | RXD - Receive Data | Réception de données |
3 | TXD - Transmit Data | Transmission de données |
4 | DTR - Data Terminal Ready | Terminal prêt |
5 | GND - Signal Ground | Masse logique |
6 | DSR - Data Set Ready | Données prêtes |
7 | RTS - Request To Send | Demande d'émission |
8 | CTS - Clear To Send | Prêt à émettre |
9 | RI - Ring Indicator | Indicateur de sonnerie |
Shield | Blindage |
Connecteur DB25
Le connecteur DB25 (à l'origine appelé DE-25 ) est une prise analogique, comportant 25 broches, de la famille des connecteurs D-Subminiatures (D-Sub ou Sub-D).
A l'image du connecteur DB9, le connecteur DB25 sert essentiellement dans les liaisons séries, permettant la transmission de données asynchrone selon la norme RS-232 (RS-232C).
Il est également utilisé pour les connexions par port parallèle, servant à l'origine au branchement des imprimantes, d'où son appellation « port imprimante » (noté LPT).
Ainsi, afin de ne pas les confondres, les ports séries DB25 sur les ordinateurs sont généralement des connecteurs mâles, tandis que les connecteurs du port parallèles sont des prises DB25 femelles.
Brochage pour une liaison série
Numéro | Nom | Désignation |
2 | TXD - Transmit Data | Transmission de données |
3 | RXD - Receive Data | Réception de données |
4 | RTS - Request To Send | Demande d'émission |
5 | CTS - Clear To Send | Prêt à émettre |
6 | DSR - Data Set Ready | Données prêtes |
7 | GND - Signal Ground | Masse logique |
8 | CD - Carrier Detect | Détection de porteuse |
20 | DTR - Data Terminal Ready | Terminal prêt |
22 | RI - Ring Indicator | Indicateur de sonnerie |
Numéro | Nom | Désignation |
1 | _STR - Strobe | Balayagen |
2 | D0 - Data bit 0 | Bit de données 0 |
3 | D1 - Data bit 1 | Bit de données 1 |
4 | D2 - Data bit 2 | Bit de données 2 |
5 | D3 - Data bit 3 | Bit de données 3 |
6 | D4 - Data bit 4 | Bit de données 4 |
7 | D5 - Data bit 5 | Bit de données 5 |
8 | D6 - Data bit 6 | Bit de données 6 |
9 | D7 - Data bit 7 | Bit de données 7 (poids fort) |
10 | ACK - Acknowledgement | Acquittement |
11 | Busy | Occupé (lecture des données) |
12 | Paper Out | Plus de papier |
13 | Select | Sélection |
14 | Auto feed | Saut de page |
15 | Error | Erreur |
16 | Reset | Réinitialisation |
17 | Select Input | Sélection de l'entrée |
18 | GND | |
19 | GND | Masse |
20 | GND | Masse |
21 | GND | Masse |
22 | GND | Masse |
23 | GND | Masse |
24 | GND | Masse |
25 | GND | Masse |
Connecteur PS/2
Le connecteur PS/2 (au format mini-DIN6) est principalement utilisé sur les ordinateur pour la connexion du clavier et de la souris.
Brochage
Broche | Désignation |
1 | Horloge |
2 | Masse |
3 | Données |
4 | Masse (ou NC) |
5 | + 5V |
6 | NC |
Connecteur USB / USB 2.0
Le bus USB (Universal Serial Bus, en français Bus série universel) est une interface entrée-sortie beaucoup plus rapide que les ports série standards.
Il existe deux types de connecteurs USB :
- Les connecteurs dits de type A, dont la forme est rectangulaire et servant généralement pour des périphériques peu gourmands en bande passante (clavier, souris, webcam, etc.) ;
- Les connecteurs dits de type B, dont la forme est carrée et utilisés principalement pour des périphériques à haut débit (disques durs externes, etc.).
Brochage
Le brochage des connecteurs USB est le suivant :
Broche | Désignation |
1 | Alimentation +5V (VBUS) 100mA maximum |
2 | Données (D-) |
3 | Données (D+) |
4 | Masse (GND) |
Connecteur Firewire
Le bus IEEE 1394 (nom de la norme à laquelle il fait référence) a été mis au point à la fin de l’année 1995 afin de fournir un système d’interconnexion permettant de faire circuler des données à haute vitesse en temps réel. La société Apple lui a donné le nom commercial « Firewire », qui est devenu le plus usité. Sony lui a également donné le nom commercial de i.Link, tandis que Texas Instrument lui a préféré le nom de Lynx.
Il s'agit ainsi d'un port, équipant certains ordinateurs, permettant de connecter des périphériques (notamment des caméras numériques) à très haut débit.
Il existe différents connecteurs FireWire pour chacune des normes IEEE 1394.
- La norme IEEE 1394a définit deux connecteurs :
- Les connecteurs 1394a-1995 :
- Les connecteurs 1394a-2000 appelés mini-DV car ils sont utilisés sur les caméras vidéo numériques DV (Digital Video) :
- La norme IEEE 1394b définit deux types de connecteurs dessinés de façon à ce que les prises 1394b-Beta puissent s'enficher dans les connecteurs Beta et Bilingual mais que les prises 1394b Bilingual ne puissent s'enficher que dans les connecteurs Bilingual :
- Les connecteurs 1394b Bêta :
- Les connecteurs 1394b Bilingual :
Brochage du connecteur Firewire
Le brochage des connecteurs FireWire est le suivant :
N° | 6 fils | 4 fils |
1 | VCC (12V) | TPB- |
2 | Masse (0V) | TPB+ |
3 | TPB- | TPA- |
4 | TPB+ | TPA+ |
5 | TPA- | |
6 | TPA+ |
Connecteur Jack
Le connecteur jack est sans aucun doute le connecteur le plus utilisé pour la connectique des petits équipements audio. On distingue habituellement trois types de connecteurs jack selon le diamètre :
- Jack 2.5 mm : le plus petit jack,
- Jack 3.5 mm : le jack classique, correspondant à la prise casque,
- Jack 6.35 mm : le jack utilisé pour la sonorisation semi-professionnelles afin de raccorder les hauts parleurs, les amplificateurs ou les micros.
Chacun de ces jacks se décline en deux versions :
- jack mono, pour le transmission d'un son monophonique. Ce type de jack possède deux contacts :une référence, sur le corps de la fiche, et le signal sur la pointe.
- jack stéréo, pour le transmission d'un son stéréophonique. Ce type de jack possède trois contacts, c'est-à-dire les mêmes contacts que le connecteur jack ainsi qu'un anneau supplémentaire permettant la transmission d'un autre canal audio.
Sur les ordinateurs, les prises jack de la carte son possèdent généralement un code couleur permettant de repérer facilement le type d'équipement audio auquel elles peuvent être reliées et indiquent s'ils s'agit d'une entrée ou d'une sortie audio :
Les différents connecteur
Le connecteur DIN (ou DIN5) est une prise possédant 5 broches, utilisée autrefois sur les ordinateurs pour connecter les claviers :
Brochage
Broche | Désignation |
1 | Reset (_RST) |
2 | + 5 V (alimentation) |
3 | Données |
4 | Masse |
5 | Horloge |
Connecteur mini-DIN
Le connecteur mini-DIN 4 broches permet la transmission de vidéo analogique au format S-Video :
De plus en plus de cartes graphiques sont équipée d'une prise S-Video permettant d'afficher la sortie de l'ordinateur sur une télévision, c'est la raison pour laquelle elle est souvent appelée prise télé (notée « TV-out »).
Connecteur VGA (SUB-D15)
Le connecteur mini Sub-D (ou SUB-D15) est un connecteur possédant 15 broches (3 séries de 5 broches).
Ce type de connecteur équipe notamment la plupart des cartes graphiques en permettant d'envoyer à l'écran 3 signaux analogiques correspondant aux composantes rouges, bleues et vertes de l'image :
Le connecteur VGA de la carte graphique est généralement de couleur bleue :
Prise RCA (CINCH)
Le connecteur RCA (Radio Corporation of Amercia, appelée parfois CINCH) est un connecteur servant pour le transport de signaux audio ou vidéo.
La prise RCA permet de faire transiter dans un câble composé de deux fils des signaux vidéo et audio (en mono ou stéréo), selon un mode de transmission analogique ou numérique.
Selon l'utilisation qui en est faite, la couleur du connecteur sera différente. Pour la transmission de données audio analogiques stéréo, les connecteurs sont rouge et blanc :
Dans le cas d'un signal vidéo composite il s'agit d'un connecteur de couleur jaune :
Le connecteur RCA sert également dans le cas de la transmission de vidéo à composantes, appelée également YUV ou YCrCb. Pour ce type de signal vidéo, 3 connecteurs sont utilisés de couleurs rouge, verte et bleue :
Prise TOSLink
Le connecteur TOSLink (TOShiba LINK, du nom de la société qui l'a créé) est un connecteur optique permettant la transmission de données audio ou vidéo via un câble en fibre optique :
Les données sont transmisesavec des signaux optiques visibles émis par une LED rouge.
Prise péritel (SCART)
La prise Péritel (appelée parfois SCART, Syndicat des Constructeurs d'Appareils Radiorécepteurs et Téléviseurs) est un connecteur audio et vidéo comportant 21 broches permettant de brancher entre-eux des équipements vidéo (TV, magnétoscopes, lecteurs de DVD et consoles de jeux).
La prise péritel permet de faire transiter dans un câble composé de plusieurs fils les signaux analogiques vidéo et audio (en stéréo).
Brochage pour de la vidéo composite
Broche | Désignation |
1 | Sortie Audio Droite |
2 | Entrée Audio Droite |
3 | Sortie Audio Gauche / Mono |
4 | Masse Audio |
5 | Masse Bleu |
6 | Entrée Audio Gauche / Mono |
7 | Bleu |
8 | Sélection Fonction |
9 | Masse Vert |
10 | Données 2 |
11 | Vert |
12 | Données 1 |
13 | Masse Rouge |
14 | Masse Données |
15 | Rouge |
16 | Contrôle RVB |
17 | Masse Vidéo Composite |
18 | Masse Contrôle RVB |
19 | Sortie Vidéo Composite |
20 | Entrée Vidéo Composite |
21 | Masse Blindage |
Broche | Désignation |
1 | Sortie Audio Droite |
2 | Entrée Audio Droite |
3 | Sortie Audio Gauche |
4 | Masse Audio |
5 | Masse |
6 | Entrée Audio Gauche |
7 | |
8 | Sélection Fonction |
9 | Masse |
10 | Données 2 |
11 | |
12 | Données 1 |
13 | Masse |
14 | Masse Données |
15 | Entrée Chrominance (C) |
16 | |
17 | Masse Vidéo |
18 | |
19 | Sortie Vidéo Composite |
20 | Entrée Luminance (Y) |
21 | Masse Blindage |
Connecteur BNC
Les connecteurs BNC (Bayonet-Neill-Concelman ou British Naval Connector) sont des connecteurs pour câbles coaxions. La famille BNC est composée des éléments suivants :
- Connecteur de câble BNC : il est soudé ou serti à l’extrémité du câble.
- Connecteur BNC en T : il relie la carte réseau des ordinateurs au câble du réseau.
- Prolongateur BNC : il relie deux segments de câble coaxial afin d’obtenir un câble plus long.
- Bouchon de terminaison BNC : il est placé à chaque extrémité du câble d’un réseau en Bus pour absorber les signaux parasites. Il est relié à la masse. Un réseau bus ne peut pas fonctionner sans. Il serait mis hors service.
Prise RJ45
Prises RJ45
Le connecteur RJ45 (RJ signifiant Registered Jack) constitue une des principaux connecteurs de carte réseau pour les réseaux Ethernet utilisant des paires torsadées pour la transmission d'information. Ainsi, il est parfois appelé port Ethernet :
Connecteur RJ11
Le connecteur RJ11 (RJ pour Registered Jack) est le connecteur le plus utilisé pour les lignes téléphoniques. Il est similaire au connecteur RJ45 mais de plus petite taille.
Sa présence sur un ordinateur révèle correspond généralement à un modem.
Connecteur DVI
L'interface DVI (Digital Video Interface), présente sur certaines cartes graphiques, permet d'envoyer le signal vidéo sous forme de données numériques aux écrans possédant une telle interface. Ceci permet d'éviter des conversions numérique-analogique inutiles et risquant de dégrader le signal vidéo.
L'interface DVI est néanmoins sur le point d'être rendue obsolète avec la sortie de l'interface HDMI.
L'interface HDMI
HDMI (High Definition Multimedia Interface, traduisez interface multimédia haute définition) est une interface numérique permettant le transfert de données multimédia (audio et vidéo) non compressées en haute définition. Certains l'appellent ainsi la prise péritel haute définition.
Initiée par un consortium comprenant les constructeurs Hitachi, Matsushita, Philips, Silicon Image, Sony, Thomson et Toshiba, l'interface HDMI a été normalisée en décembre 2002 dans sa première version 1.0, puis révisée en mai 2004 (version 1.1) et enfin en août 2005 (version 1.2).
Elle devrait petit à petit équiper les matériels audio et vidéo, qui arboreront le logo suivant :
Le standard HDMI instaure un nouveau connecteur compact, compatible avec le DVI (Digital Vidéo Interface), possèdant la forme suivante :
Caractéristiques techniques
En termes de capacités, l'interface HDMI permet d'obtenir des débits de l'ordre de 5 Gb/S (HDTC à 2,2Gb/S). Elle permet ainsi de transmettre :
- des signaux audio multicanaux (jusqu'à 8 voies PCM 24 bits/192 kHz) avec une fréquence d'échantillonnage de 32 kHz, 44.1kHz, 48kHz ou 192kHz,
- des signaux vidéo en haute définition (jusqu'à 1920x1080) sur 3 canaux codés sur 24 bits (8 bits par canal). L'interface HDMI supporte l'ensemble des format vidéos actuels et propose 3 nouveaux formats afin de tenter une homogénéisation des équipements :
- SDTV: 720x480i en NTSC, 720x576i en PAL,
- EDTV: 640x480p en VGA, 720x480p en NTSC progressif, 720x576p et PAL progressif,
- HDTV: 1280x720p, 1920x1080i
L'interface DVI transporte un signal numérique natif entre l'équipement source et l'équipement de destination, ce qui rend facile la copie du flux multimédia. Ainsi, les majors de l'industrie cinématographique et musicale ont rendu obligatoire dans le standard HDMI l'utilisation d'un moyen de chiffrement pour les données échangées via cette interface.
Ce mécanisme de protection obligatoire se nomme HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection).
Création d'un câble RJ45 croisé
Une carte réseau peut possèder plusieurs types de connecteurs, notamment :
- un connecteur RJ45 ;
- un connecteur BNC (câble coaxial).
Nous nous intéresserons ici au câblage RJ-45 dans la mesure où il s'agit du type de connecteurs le plus répandu. Les câbles utilisés sont appelés paires torsadées (en anglais twisted pairs) car ils sont constitués de 4 paires de fils torsadés. Chaque paire de fils est constituée d'un fil de couleur unie et d'un fil possédant des rayures de la même couleur. Il est fortement recommandé d'utiliser du câble de catégorie 5 d'une longueur minimale de 3 mètres et d'une longueur maximale de 90 mètres. Il existe deux standards de câblage différant par la position des paires orange et verte, définis par le Electronic Industry Association/Telecommunications Industry Association :
TIA/EIA 568A | TIA/EIA 568B |
 |  |
Connecteur RJ45 sur une prise mâle vue de face, contacts vers le haut. | |
Le connecteur 1 est à gauche sur une prise femelle (carte réseau ou bien prise murale) et à droite sur une prise mâle, connecteur vers soi, contacts vers le haut !
Intérêt d'un câble droit
La connectique RJ45 sert normalement à connecter les ordinateurs par l'intermédiaire d'un hub (en français concentrateur, un boîtier de répartition sur lequel viennent se connecter les câbles RJ45 en provenance des ordinateurs du réseau local) ou d'un commutateur (en anglais commutateur).
Lorsqu'un ordinateur est connecté à un hub ou à un switch, le câble utilisé est appelée câble droit (en anglais patch cable), ce qui signifie qu'un fil relié à la prise 1 d'un côté est relié à la prise 1 de l'autre côté. La norme de câblage généralement utilisée pour réaliser des câbles droits est la norme TIA/EIA T568A, cependant il existe des câbles droits selon la norme TIA/EIA T568B (seules les couleurs de certains fils changent, cela n'a aucune incidence sur le fonctionnement dans la mesure où les fils sont reliés de la même façon).
Intérêt d'un câble croisé
L'utilisation d'un hub est très utile dans le cas de la connexion de nombreux ordinateurs, et est nettement plus rapide qu'une connexion avec du câble coaxial. Toutefois, pour connecter ensemble deux machines il existe une technique permettant d'éviter l'utilisation d'un hub.
Cette technique consiste à utiliser un câble croisé (en anglais cross cable ou crossover), un câble dont deux fils se croisent. La norme recommandée pour ce type de câble est la norme TIA/EIA T568A pour une des extrémités, la norme TIA/EIA T568B pour l'autre. Ce type de câble s'achète bien évidemment dans le commerce, mais il est très facile à réaliser soi-même.
Fabriquer un câble croisé
Pour fabriquer un câble RJ45 croisé, il suffit d'acheter câble droit, de le sectionner en son milieu, puis de reconnecter les fils selon le schéma suivant :
Côté 1 | Côté 2 | ||||
Nom | N° | Couleur | Nom | N° | Couleur |
TD+ | 1 | Blanc/Vert | RD+ | 3 | Blanc/Orange |
TD- | 2 | Vert | RD- | 6 | Orange |
RD+ | 3 | Blanc/Orange | TD+ | 1 | Blanc/Vert |
Non utilisée | 4 | Bleu | Non utilisée | 4 | Bleu |
Non utilisée | 5 | Blanc/Bleu | Non utilisée | 5 | Blanc/Bleu |
RD- | 6 | Orange | TD- | 2 | Vert |
Non utilisée | 7 | Blanc/Marron | Non utilisée | 7 | Blanc/Marron |
Non utilisée | 8 | Marron | Non utilisée | 8 | Marron |
La tresse de masse n'est pas croisée, vous n'êtes donc pas obligé de la sectionner !
Relier deux PC avec un câble null-modem
Pour relier deux ordinateurs, la meilleure solution consiste à utiliser un câble RJ45 reliant les cartes réseau des deux machines. Toutefois, lorsque l'un au moins des deux ordinateurs ne possède pas de carte réseau, il existe une solution permettant de les connecter de façon peu onéreuse en utilisant les ports de communication (présents sur chaque PC).
Qu'est-ce qu'un câble null-modem
Un câble null-modem est un câble blindé 6 conducteurs (c'est-à-dire constitué de 6 fils entourés par une tresse de masse) possèdant un connecteur pour port série à chaque extrémité. Il s'agit d'un câble inverseur, mettant en relation les broches d'émission et de réception des ports série de chaque ordinateur. En langage technique, il permet de relier deux ETTD sans passer par deux ETCD. La liaison ainsi réalisée ne peut par contre pas dépasser 250 mètres.
La création d'un câble null-modem consiste donc simplement à souder correctement les "bons" fils de part et d'autre du câble. Un PC possède habituellement deux types de ports :
Ainsi suivant les ports libres sur chacun des ordinateurs, il existe 3 possibilités de câble pour les relier :
- un câble DB9-DB9
- un câble DB25-DB9
- un câble DB25-DB25
DB9 Numéro 1 | DB9 Numéro 2 | ||
Nom | N° | Nom | N° |
RD | 2 | TD | 3 |
TD | 3 | RD | 2 |
DTR | 4 | DSR+CD | 6+1 |
SG | 5 | SG | 5 |
DSR+CD | 6+1 | DTR | 4 |
RS | 7 | CS | 8 |
CS | 8 | RS | 7 |
DB9 | DB25 | ||
Nom | N° | Nom | N° |
RD | 2 | TD | 2 |
TD | 3 | RD | 3 |
DTR | 4 | DSR+CD | 6+8 |
SG | 5 | SG | 7 |
DSR+CD | 6+1 | DTR | 20 |
RS | 7 | CS | 5 |
CS | 8 | RS | 4 |
DB25 | DB25 | ||
Nom | N° | Nom | N° |
RD | 3 | TD | 2 |
TD | 2 | RD | 3 |
DTR | 20 | DSR+CD | 6+8 |
SG | 7 | SG | 7 |
DSR+CD | 6+8 | DTR | 20 |
RS | 4 | CS | 5 |
CS | 5 | RS | 4 |
2 commentaires:
merci pour votre message
merci pour le cour