NMEA et Multiplexeurs
NMEA est un organisme de standardisation des
protocoles de communication entre les instruments Žlectroniques maritimes. Un
protocole nommŽ NMEA-0183 a ŽtŽ dŽfini pour permettre aux instruments de communiquer
et d'Žchanger des donnŽes entre eux.
Par exemple, un compas Žlectronique peut envoyer
un cap ˆ un radar pour lui permettre un affichage Nord vers le haut. Un GPS
peut envoyer une information d'Žcart de route ˆ un pilote automatique pour
dŽclencher une route programmŽe, etc.
Emetteurs et
rŽcepteurs
Une communication au protocole NMEA-0183 est
Žtablie au minimum entre un instrument qui envoie des donnŽes et un deuxime
qui les reoit. Par convention, l'instrument qui envoie les donnŽes est appelŽ Žmetteur
(talker), l'instrument qui reoit les donnŽes est appelŽ le rŽcepteur
(listener) (Fig.1).
Fig.1 : Systme NMEA minimum
Avec le protocole NMEA-0183, les donnŽes sont
traduites en phrases composŽes de caractres lisibles. Le contenu de chaque
phrase est dŽfini par le standard et dŽbute toujours par un signe '$' ou '!' et
se termine toujours par un code spŽcial appelŽ LF (Line Feed). De ce fait, un
rŽcepteur sait toujours quand une phrase commence et quand elle finit. Le
standard NMEA spŽcifie Žgalement qu'un Žmetteur peut envoyer une ou plusieurs
phrases au rythme qu'il souhaite, mais de prŽfŽrence pas plus d'une fois par seconde.
Une exception toutefois ˆ cette rgle concerne les compas gyroscopiques et
fluxgate, qui peuvent transmettre plus de dix phrases par seconde.
Le
standard NMEA spŽcifie qu'un Žmetteur doit avoir la capacitŽ de gŽnŽrer la
communication vers 4 rŽcepteurs. Cela signifie que l'on peut connecter jusqu'ˆ
4 instruments recevant des donnŽes d'un autre unique instrument (Fig.2). Cela
est relativement facile ˆ accomplir, comme pour une personne de raconter une
histoire ˆ quatre autres personnes : la seule contrainte Žtant que le narrateur
parle assez haut.
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Fig.2 : Un Žmetteur connectŽ ˆ 4 rŽcepteurs |
Fig.3 : 4 Žmetteurs connectŽs ˆ un rŽcepteur |
La
situation devient plus compliquŽe quand plusieurs Žmetteurs doivent envoyer des
donnŽes ˆ un unique rŽcepteur. Un exemple classique et celui d'un GPS et d'une
girouette-anŽmomtre devant envoyer leurs donnŽes ˆ un pilote automatique. Un
autre exemple Žtant celui d'un ordinateur de navigation (rŽcepteur) devant
recevoir les donnŽes de plusieurs Žmetteurs (GPS, AIS, instruments) (fig.3). Le
standard NMEA n'a pas prŽvu ces situations, et sans Žquipement spŽcifique,
c'est impossible. Les Žmissions de chaque Žmetteur se court-circuitent et les
phrases transmises seront corrompues. L'image Žtant celle de plusieurs narrateurs
racontant chacun une histoire diffŽrente au mme moment ˆ un unique auditeur.
Le multiplexeur
Un multiplexeur NMEA, parfois appelŽ combiner,
rŽsout le problme en pratiquant un stockage intermŽdiaire des phrases. Chaque
Žmetteur (fig.4) est connectŽ ˆ sa propre entrŽe NMEA du multiplexeur. Le
multiplexeur lit les phrases compltes reues par chaque entrŽe et les stocke
dans une mŽmoire tampon, ou buffer. Il dispose d'un buffer par
entrŽe, suffisant pour contenir plusieurs phrases. Ensuite le multiplexeur
vŽrifie en boucle la prŽsence de phrases dans chaque buffer. A chaque
passage, une phrase est rŽcupŽrŽe dans le buffer et envoyŽe par la sortie NMEA
du multiplexeur.
Fig.4 : Utilisation d'un multiplexeur
La
figure 4 ci-dessus montre l'installation classique d'un multiplexeur, par
lequel les donnŽes NMEA transmises par 4 instruments sont combinŽes en un
unique flux. Ce flux est envoyŽ ˆ l'ordinateur connectŽ par une interface sŽrie
RS-232 ou USB, pour tre utilisŽ par un logiciel de navigation. Un pilote
automatique peut Žgalement tre connectŽ afin de recevoir les donnŽes NMEA le
concernant depuis les instruments, l'ordinateur, ou bien les deux suivant la
configuration du multiplexeur. Le pilote automatique peut aussi tre connectŽ
directement ˆ l'ordinateur si le logiciel transmet lui-mme les donnŽes NMEA
qu'il reoit des instruments et du GPS.
Source du texte et des
illustrations : ShipModul
Traduction : Francis Fustier