MULTIPLEXE pacpro techno
LPR LA BRIQUERIE
THIONVILLE
LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 1/9
DATE: Fisne D.
Les normes antipollution, la sécurité ainsi que le confort des utilisateurs entraînent une augmentation
constante des fonctions électroniques présentes dans nos véhicules : climatisation, navigation, ABS, radar,
EOBD1…
Un véhicule haut de gamme nécessite environ 40 kg de faisceau électrique pour une longueur de plus de
deux kilomètres et 1 800 interconnections.
Ceci génère :
Une évolution majeure du câblage :
* complexité des faisceaux
* augmentation en masse et en volume de ces faisceaux
* augmentation du nombre d'interconnections.
Et des problèmes de :
* conception et fabrication
* coût et encombrement
* fiabilité
* recherche de pannes et diagnostics.
INTÉRÊT DU MULTIPLEXAGE:
Le multiplexage permet la mise en commun et l’échange d’informations entre les systèmes.
Système classique:
CALCULATEUR
GESTION MOTEUR
CHARGE MOTEUR
REGIME MOTEUR
T° EAU
VITESSE VEHICULE
AUTRES INFOS
CALCULATEUR
BVA
CHARGE MOTEUR
VITESSE VEHICULE
VITESSE ENTREE
T° EAU
AUTRES INFOS
AFFICHEUR
TABLEAU
DE BORD
NIVEAU HUILE
VITESSE VEHICULE
T° EAU
AUTRES INFOS LPR LA BRIQUERIE
THIONVILLE
LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 2/9
DATE: Fisne D.
Système multiplexé:
CALCULATEUR
GESTION
MOTEUR
Vitesse véhicule
(Bva)
CHARGE MOTEUR
REGIME MOTEUR
T° EAU
CALCULATEUR
BVA
T° eau
Charge moteur
VITESSE VEHICULE
VITESSE ENTREE
AUTRES INFOS
AFFICHEUR
TABLEAU
DE BORD
Vitesse
véhicule (Bva)
T° eau
NIVEAU HUILE
Bus ( 1 ou 2 fils)
==> A noter que la défaillance d’un capteur géré par un calculateur peut entraîner des
dysfonctionnements sur d’autres fonctions gérées par d’autres calculateurs.
Exemple : Température d’eau.
Le multiplexage permet la réduction du nombre de fils ( poids, coût ):
Système classique: LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 3/9
DATE: Fisne D.
Système multiplexé:
SIGNAUX ANALOGIQUE ET NUMERIQUE:
Un signal électrique peut être sous deux formes : analogique ou numérique.
Un signal analogique est un signal dont l’amplitude évolue dans le temps. Il provient souvent d’un capteur,
comme par exemple le potentiomètre papillon.
Le signal fourni par le potentiomètre est un signal analogique.
On peut dire qu’il « ressemble » à ce qu’il mesure.
U
T LPR LA BRIQUERIE
THIONVILLE
LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 4/9
DATE: Fisne D.
Un signal numérique est un signal dont l’amplitude ne prend que deux valeurs :
Tension ou pas tension. Il représente souvent l’état électrique d’un interrupteur : ouvert ,fermé.
Interrupteur fermé
Présence de tension
État logique « 1 »
+
Interrupteur Ouvert
Pas de tension
État logique « 0 »
+
État
Ouvert Fermé Ouvert Fermé
0
1
La conversion d’un signal analogique en un signal numérique:
Le système décimal et le système binaire:
La numérotation binaire (base deux) a pour base le nombre 2.Elle n’a que 2 chiffres: le zéro et l’unité.
La numérotation décimale (base dix) a pour base le nombre 10. Elle utilise dix chiffres: de zéro à neuf.
Quelle que soit la base utilisée, un nombre se compose d’un ou plusieurs chiffres.
Chaque chiffre d’un nombre occupe un rang dans ce nombre. On appelle ce rang le POIDS du chiffre.
Exemple: dans l e nombre 2034:
Le chiffre 4 est représente l’unité ==> il est dit: de poids faible
Le chiffre 3 représente les dizaines
Le chiffre 0 représente les centaines.
Le chiffre 2 représente les milliers ==> il est dit: de poids fort
Tableau de conversion d’un nombre décimal en un nombre binaire:
Le nombre 147 en décimal est représenté 10010011 en binaire.
Rang (poids) 7 6 5 4 3 2 1 0
Base 2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
Valeur
décimale
128 64 32 16 8 4 2 1
Nombre binaire 1 0 0 1 0 0 1 1
Conversion
décimal/binaire
128 + 0 + 0 + 16 + 0 + 0 + 2 + 1 LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 5/9
DATE: Fisne D.
Tableau de conversion d’un nombre binaire en un nombre décimal :
Le nombre 01010100 en binaire est représenté 84 en décimal.
Rang (poids) 7 6 5 4 3 2 1 0
Base 2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
Valeur
décimale
128 64 32 16 8 4 2 1
Nombre binaire 0 1 0 1 0 1 0 0
Conversion
binaire/décimal
64 + 16 + 4 = 84
Principe de conversion d’un signal analogique en un signal numérique:
Un état électrique ne prenant que 2 valeurs 0 ou 1 s’appelle un BIT (Binary digit).
Pour numériser un signal analogique, il faut le découper (échantillonnage) et pour toute valeur de tension
correspondante , la coder en bits.
Ces 5 valeurs de tension peuvent être codées sur 3 BITS.
Dans la majorité des cas, l e codage s’effectue sur 8 BITS. 8 BITS représente un octet.
5
4
3
2
1
U
5
4
3
2
1
U
ECHANTILLONAGE
Décimal Binaire
0 volts 000
1 volts 001
2 volts 010
3 volts 011
4 volts 100
5 volts 101
T
T LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 6/9
DATE: Fisne D.
Principe de fonctionnement du multiplexage:
Le multiplexage consiste à faire circuler plusieurs informations entre divers équipements électriques avec le
moins de fils possible. Ceci implique que les informations soient:
· Numérisées ( constituées de bits).
· Rapides ( 62000 bits/seconde).
· Identifiées (trame : destinataire, information, commande).
· Classées par priorités.
On appelle BUS le circuit électrique véhiculant les informations multiplexées. Sur la majorité des véhicules
multiplexés , le bus est constitué de deux fils.
Chaque fil porte une appellation différente suivant le type de multiplexage:
Codage VAN : Data ou DATA
Codage CAN: Can H ou CAN L
Caractéristiques des codages:
LE CODAGE VAN:
Vitesse de transmission maximale:
250 Kbits / seconde.
Temps de réponse : 200 ms.
Le bus utilisé en codage VAN est constitué de deux fils désignés par DATA et DATA.
Sur chacun de ces fils , le signal ne peut prendre
que deux niveaux 0 ou 1, les signaux étant
complémentaires l’un de l’autre.
Les valeurs de tension sont comprises entre 0,5 Volts et 4,5 volts
4,5 V
0,5 V
DATA
0 1 0 1 1 0
T
4,5 V
0,5 V
DATA
1 0 1 0 0 1
T LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 7/9
DATE: Fisne D.
LE CODAGE CAN:
Le bus utilisé en codage CAN est constitué de deux fils désignés par CAN-H (High : haut) et CAN-L
(Low : bas).Les signaux sont complémentaires l’un de l’autre mais les niveaux logiques sont à des
potentiels différents. La vitesse maximal e de transmission est de l’ordre de 1 Mbits/s.
Les tensions sont comprises entre: 2,5 V < CAN-H < 3,5 V.
1,5 V < CAN-L < 2,5 V.
3,5 V
1,5 V
CAN-H
1 1 0 1 0 0 1
T
2,5 V
3,5 V
1,5 V
CAN-L
0 0 1 0 1 1 0
T
2,5 V
CONSTITUTION D’UNE TRAME:
Sur les réseaux VAN et CAN, les signaux sont transmis sous forme de trame.
1: DEBUT DE TRAME: Signale aux différents équipements qu’une trame va être émise.
2: IDENTIFICATEUR: Désigne le ou les émetteur(s) de la trame et indique les priorités.
3: COMMANDE: Indique la nature du message (transmission d’une information, d’un ordre ou d’une
commande).
4: DONNEES: Fournit le contenu du ou des messages( valeurs, consignes). LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 8/9
DATE: Fisne D.
5: CONTROLE: Permet de vérifier que les données transmises ou reçues sont correctes. Le récepteur
effectue un calcul (algorithme) avec les données, le résultat est comparé avec le contrôle.
6: ACQUITTEMENT: Indique la bonne réception des données (message envoyé par le récepteur).
7: FIN DE TRAME: Signale aux différents équipements que la trame est terminée ( une nouvelle trame
Peut être émise).
LES DIFFERENTES TRAMES:
Sur les réseaux VAN et CAN, les trames sont transmises à des moments précis selon les besoins de
fonctionnement des systèmes.
On distingue:
Les trames périodiques: Elles sont envoyées périodiquement sur le réseau par les boîtiers à intervalles
Réguliers.
Exemple: Pour PSA, toutes les 50 ms, le BSI transmet sur le champ de données les valeurs suivantes:
Régime moteur, vitesse véhicule, distance parcourue.
Les trames évènementielles: Elle est envoyée chaque fois que surgit un événement: signalisation,
climatisation.
OSCILLOGRAMMES:
Trace à l’oscilloscope de la trame VAN: LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 9/9
DATE: Fisne D.
Trace à l’oscilloscope de la trame CAN:
ORGANISATION D’UN RESEAU MULTIPLEXE:
Un réseau multiplexé peut être organisé avec des dispositifs maîtres ou esclaves. Cela dépend s’ils peuvent
prendre l’initiative d’une communication (maître) ou seulement répondre à un maître.
Réseaux Maître / maître : Ce type de réseau permet aux disposi tifs de communiquer entre eux et de mettre en
commun des informations.
Réseaux Maîtres- Esclave: Ce type de réseau permet à un maître de piloter plusieurs esclaves, chacun d’eux
ayant une tache précise à exécuter.
Les calculateurs échangent régulièrement des informations entre eux sont connectés à un bus. Pour faciliter
les échanges et ne pas surcharger le bus, un véhicule multiplexé peut disposer de plusieurs bus en fonction des
équipement et accessoires.
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 1/9
DATE: Fisne D.
Les normes antipollution, la sécurité ainsi que le confort des utilisateurs entraînent une augmentation
constante des fonctions électroniques présentes dans nos véhicules : climatisation, navigation, ABS, radar,
EOBD1…
Un véhicule haut de gamme nécessite environ 40 kg de faisceau électrique pour une longueur de plus de
deux kilomètres et 1 800 interconnections.
Ceci génère :
Une évolution majeure du câblage :
* complexité des faisceaux
* augmentation en masse et en volume de ces faisceaux
* augmentation du nombre d'interconnections.
Et des problèmes de :
* conception et fabrication
* coût et encombrement
* fiabilité
* recherche de pannes et diagnostics.
INTÉRÊT DU MULTIPLEXAGE:
Le multiplexage permet la mise en commun et l’échange d’informations entre les systèmes.
Système classique:
CALCULATEUR
GESTION MOTEUR
CHARGE MOTEUR
REGIME MOTEUR
T° EAU
VITESSE VEHICULE
AUTRES INFOS
CALCULATEUR
BVA
CHARGE MOTEUR
VITESSE VEHICULE
VITESSE ENTREE
T° EAU
AUTRES INFOS
AFFICHEUR
TABLEAU
DE BORD
NIVEAU HUILE
VITESSE VEHICULE
T° EAU
AUTRES INFOS LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 2/9
DATE: Fisne D.
Système multiplexé:
CALCULATEUR
GESTION
MOTEUR
Vitesse véhicule
(Bva)
CHARGE MOTEUR
REGIME MOTEUR
T° EAU
CALCULATEUR
BVA
T° eau
Charge moteur
VITESSE VEHICULE
VITESSE ENTREE
AUTRES INFOS
AFFICHEUR
TABLEAU
DE BORD
Vitesse
véhicule (Bva)
T° eau
NIVEAU HUILE
Bus ( 1 ou 2 fils)
==> A noter que la défaillance d’un capteur géré par un calculateur peut entraîner des
dysfonctionnements sur d’autres fonctions gérées par d’autres calculateurs.
Exemple : Température d’eau.
Le multiplexage permet la réduction du nombre de fils ( poids, coût ):
Système classique: LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 3/9
DATE: Fisne D.
Système multiplexé:
SIGNAUX ANALOGIQUE ET NUMERIQUE:
Un signal électrique peut être sous deux formes : analogique ou numérique.
Un signal analogique est un signal dont l’amplitude évolue dans le temps. Il provient souvent d’un capteur,
comme par exemple le potentiomètre papillon.
Le signal fourni par le potentiomètre est un signal analogique.
On peut dire qu’il « ressemble » à ce qu’il mesure.
U
T LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 4/9
DATE: Fisne D.
Un signal numérique est un signal dont l’amplitude ne prend que deux valeurs :
Tension ou pas tension. Il représente souvent l’état électrique d’un interrupteur : ouvert ,fermé.
Interrupteur fermé
Présence de tension
État logique « 1 »
+
Interrupteur Ouvert
Pas de tension
État logique « 0 »
+
État
Ouvert Fermé Ouvert Fermé
0
1
La conversion d’un signal analogique en un signal numérique:
Le système décimal et le système binaire:
La numérotation binaire (base deux) a pour base le nombre 2.Elle n’a que 2 chiffres: le zéro et l’unité.
La numérotation décimale (base dix) a pour base le nombre 10. Elle utilise dix chiffres: de zéro à neuf.
Quelle que soit la base utilisée, un nombre se compose d’un ou plusieurs chiffres.
Chaque chiffre d’un nombre occupe un rang dans ce nombre. On appelle ce rang le POIDS du chiffre.
Exemple: dans l e nombre 2034:
Le chiffre 4 est représente l’unité ==> il est dit: de poids faible
Le chiffre 3 représente les dizaines
Le chiffre 0 représente les centaines.
Le chiffre 2 représente les milliers ==> il est dit: de poids fort
Tableau de conversion d’un nombre décimal en un nombre binaire:
Le nombre 147 en décimal est représenté 10010011 en binaire.
Rang (poids) 7 6 5 4 3 2 1 0
Base 2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
Valeur
décimale
128 64 32 16 8 4 2 1
Nombre binaire 1 0 0 1 0 0 1 1
Conversion
décimal/binaire
128 + 0 + 0 + 16 + 0 + 0 + 2 + 1 LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 5/9
DATE: Fisne D.
Tableau de conversion d’un nombre binaire en un nombre décimal :
Le nombre 01010100 en binaire est représenté 84 en décimal.
Rang (poids) 7 6 5 4 3 2 1 0
Base 2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
Valeur
décimale
128 64 32 16 8 4 2 1
Nombre binaire 0 1 0 1 0 1 0 0
Conversion
binaire/décimal
64 + 16 + 4 = 84
Principe de conversion d’un signal analogique en un signal numérique:
Un état électrique ne prenant que 2 valeurs 0 ou 1 s’appelle un BIT (Binary digit).
Pour numériser un signal analogique, il faut le découper (échantillonnage) et pour toute valeur de tension
correspondante , la coder en bits.
Ces 5 valeurs de tension peuvent être codées sur 3 BITS.
Dans la majorité des cas, l e codage s’effectue sur 8 BITS. 8 BITS représente un octet.
5
4
3
2
1
U
5
4
3
2
1
U
ECHANTILLONAGE
Décimal Binaire
0 volts 000
1 volts 001
2 volts 010
3 volts 011
4 volts 100
5 volts 101
T
T LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 6/9
DATE: Fisne D.
Principe de fonctionnement du multiplexage:
Le multiplexage consiste à faire circuler plusieurs informations entre divers équipements électriques avec le
moins de fils possible. Ceci implique que les informations soient:
· Numérisées ( constituées de bits).
· Rapides ( 62000 bits/seconde).
· Identifiées (trame : destinataire, information, commande).
· Classées par priorités.
On appelle BUS le circuit électrique véhiculant les informations multiplexées. Sur la majorité des véhicules
multiplexés , le bus est constitué de deux fils.
Chaque fil porte une appellation différente suivant le type de multiplexage:
Codage VAN : Data ou DATA
Codage CAN: Can H ou CAN L
Caractéristiques des codages:
LE CODAGE VAN:
Vitesse de transmission maximale:
250 Kbits / seconde.
Temps de réponse : 200 ms.
Le bus utilisé en codage VAN est constitué de deux fils désignés par DATA et DATA.
Sur chacun de ces fils , le signal ne peut prendre
que deux niveaux 0 ou 1, les signaux étant
complémentaires l’un de l’autre.
Les valeurs de tension sont comprises entre 0,5 Volts et 4,5 volts
4,5 V
0,5 V
DATA
0 1 0 1 1 0
T
4,5 V
0,5 V
DATA
1 0 1 0 0 1
T LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 7/9
DATE: Fisne D.
LE CODAGE CAN:
Le bus utilisé en codage CAN est constitué de deux fils désignés par CAN-H (High : haut) et CAN-L
(Low : bas).Les signaux sont complémentaires l’un de l’autre mais les niveaux logiques sont à des
potentiels différents. La vitesse maximal e de transmission est de l’ordre de 1 Mbits/s.
Les tensions sont comprises entre: 2,5 V < CAN-H < 3,5 V.
1,5 V < CAN-L < 2,5 V.
3,5 V
1,5 V
CAN-H
1 1 0 1 0 0 1
T
2,5 V
3,5 V
1,5 V
CAN-L
0 0 1 0 1 1 0
T
2,5 V
CONSTITUTION D’UNE TRAME:
Sur les réseaux VAN et CAN, les signaux sont transmis sous forme de trame.
1: DEBUT DE TRAME: Signale aux différents équipements qu’une trame va être émise.
2: IDENTIFICATEUR: Désigne le ou les émetteur(s) de la trame et indique les priorités.
3: COMMANDE: Indique la nature du message (transmission d’une information, d’un ordre ou d’une
commande).
4: DONNEES: Fournit le contenu du ou des messages( valeurs, consignes). LPR LA BRIQUERIE
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LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 8/9
DATE: Fisne D.
5: CONTROLE: Permet de vérifier que les données transmises ou reçues sont correctes. Le récepteur
effectue un calcul (algorithme) avec les données, le résultat est comparé avec le contrôle.
6: ACQUITTEMENT: Indique la bonne réception des données (message envoyé par le récepteur).
7: FIN DE TRAME: Signale aux différents équipements que la trame est terminée ( une nouvelle trame
Peut être émise).
LES DIFFERENTES TRAMES:
Sur les réseaux VAN et CAN, les trames sont transmises à des moments précis selon les besoins de
fonctionnement des systèmes.
On distingue:
Les trames périodiques: Elles sont envoyées périodiquement sur le réseau par les boîtiers à intervalles
Réguliers.
Exemple: Pour PSA, toutes les 50 ms, le BSI transmet sur le champ de données les valeurs suivantes:
Régime moteur, vitesse véhicule, distance parcourue.
Les trames évènementielles: Elle est envoyée chaque fois que surgit un événement: signalisation,
climatisation.
OSCILLOGRAMMES:
Trace à l’oscilloscope de la trame VAN: LPR LA BRIQUERIE
THIONVILLE
LE MULTIPLEXAGE CLASSE: N° 9/9
DATE: Fisne D.
Trace à l’oscilloscope de la trame CAN:
ORGANISATION D’UN RESEAU MULTIPLEXE:
Un réseau multiplexé peut être organisé avec des dispositifs maîtres ou esclaves. Cela dépend s’ils peuvent
prendre l’initiative d’une communication (maître) ou seulement répondre à un maître.
Réseaux Maître / maître : Ce type de réseau permet aux disposi tifs de communiquer entre eux et de mettre en
commun des informations.
Réseaux Maîtres- Esclave: Ce type de réseau permet à un maître de piloter plusieurs esclaves, chacun d’eux
ayant une tache précise à exécuter.
Les calculateurs échangent régulièrement des informations entre eux sont connectés à un bus. Pour faciliter
les échanges et ne pas surcharger le bus, un véhicule multiplexé peut disposer de plusieurs bus en fonction des
équipement et accessoires.
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