NF F69-010-1992 Railway rolling stock Data processing Directionnal serial asynchronus transmission procedure type pont to point 《铁路车辆 数据处理 定向串行异步传输程序形式“定向”》.pdf

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1、AFNL NF F 69-010 92 W LOL2372 0440638 303 W ISSN 0335-3931 NF F 69-010 Aot 1992 indice de classement : F 69-010 Matriel roulant ferroviaire Informatique Procdure de transmission bidirectionnelle srie asynchrone point point E : Railway rolling stock. Data processing. Bidirectionnal serial asynchonus

2、transmission procedure type “point to point“. D : Schienenfahrzeuge . Verfahren fr zweiseitige bertragrung asynchronische serielle “End. End“. Norme francaise homologue par dcision du Directeur Gnral de Iafnor le 05 aot 1992 pour prendre effet le 05 septembre 1992. correspondance la date dhomologati

3、on de la prsente norme, il nexiste pas de documents europens ou internationaux traitant du mme sujet. analyse La prsente norme dfinit les procdures de transmission de messages constitus de caractres, entre systmes informatiques mis en oeuvre dans le matriel roulant ferroviaire. descripteurs Thsaurus

4、 International Technique : Matriel de chemin de fer, matriel ferroviaire, informatique, logiciel, transmission, procdure, protocole, liaison srie. modif cations correct ions dite par le Bureau de Normalisation des Chemins de Fer (BNCF), 15 rue Traversire F 75571 PARIS CEDEX 12 t1 : (1) 40 19 15 03 d

5、iffuse par le BNCF et lassociation francaise de normalisation afnor) tour Europe CEDEX 7 92049 PARIS la Dfense t1 : (1) 42 91 55 55 - ._ ler tirege 92-09 dition MIT AFNL NF F 69-010 92 E 1012372 0440639 24T E Matriel roulant ferroviaire Informatique Procdure de transmission bidirectionnelle srie asy

6、nchrone point point NF F 69-010 Aot 1992 indice de classement : F 69-010 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 6 6.1 6.2 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 SOMMAIRE OBJET DOMAINE DAPPLICATION REFERENCES . DEFINITION DES PRINCIPAUX ELEMENTS DE LA PROCEDURE . Description gnrale Codification des car

7、actres Vitesses de transmission . Structure des trames . Exemple de transmission . TATS FONDAMENTAUX ET SQUENCEMENT Graphes des tats . Description des vnements . Description des tats Temporisation dacquittement Exemples dchanges Problme dune double rinitialisation DESCRIPTION DE REFRENCE Rception Em

8、ission . INTERFACE DAPPLICATION Gnralits Fonctions offertes., . Primitives de contrle., Primitives dmission de donnes Primitives de rception de donnes . ANNEXE A : GRAFCET de principe de la rception . ANNEXE B : GRAFCET de principe de lmission . ANNEXE C : Glossaire des abrviations employes Page 1 3

9、 3 3 3 4 4 4 5 6 7 9 10 11 12 13 13 14 15 15 15 16 16 17 a 18 19 20 ANNEXE D : GRAFCET dtaill de la rception 23 ANNEXE E : GRAFCET dtaill de lmission . 30 ANNEXE F : l%aluation des performances . 34 ANNEXE G : Codes B sept lments de la norme NF Z 62-010 40 LOL2372 0440640 TbL 3 NF F 69-010 1 OBJET L

10、a prsente norme spcifie les procdures de la classe “mode de base“ selon les dfinitions de la NF Z 66-010, pour changer des informations entre deux systmes lectroniques, relis par une liaison srie asynchrone point point bidirectionnelle simultane, de transfert de linformation avec supervision simulta

11、ne. Elle comporte sept annexes. Les annexes A, B et G font partie intgrante de la prsente norme. Les annexes C, D, E, et F ne font pas partie intgrante de la prsente norme. 2 DOMAINE DAPPLICATION La prsente norme sapplique aux liaisons de transmission entre systmes informatiques mis en oeuvre dans l

12、e matriel roulant ferroviaire. Les procdures dcrites sont adaptes la transmission de messages constitus de caractres. Elles permettent galement de transmettre des informations binaires. Toute nouvelle volution technique propose par un constructeur ne peut tre recevable que si elle garantit sa compat

13、ibilit avec la technologie de la prsente norme et fait lobjet dun accord de la compagnie de chemins de fer cliente. 3 RFRENCES NF Z 62-01 O - Jeu de caractres cods 7 lments pour lchange dinformation. NF Z 66-01 O - Procdure de commande pour transmission de donnes en mode de base.(lSO 17451 NF 2 66-0

14、1 1 - Complments aux procdures de commande pour transmission de donnes en mode de NF Z 66-1 20 - Emploi de la parit longitudinale pour la dtection derreurs dans les messages NF C 03-1 90 - Diagramme fonctionnel “GRAFCET“ pour la description des systmes logiques de base. dinformation. commande. 4 DFI

15、NITION DES PRINCIPAUX LMENTS DE LA PROCDURE 4. I Description gnrale Cette procdure assure lacheminement sans erreur de linformation dune station lautre. Elle comprend deux fonctions principales : - structuration et contrle de linformation ; - gestion des changes. Les choix effectus sont les suivants

16、 : - transmission asynchrone ; - liaison point point ; - exploitation en mode bidirectionnel simultan ; - transmission de trames constitues de suites de caractres ; - blocs de donnes et de contrle (acquittements et non-acquittements) ; - blocs de donnes numrots ; - taux danticipation gal 1 ; - dlai

17、dattente au bout duquel la non-rception dun acquittement est quivalente la rception - nombre limite de retransmissions gal 4. dun non-acquittement ; Le taux danticipation gal 1 signifie quaprs lenvoi de chaque trame de donnes, lmetteur attend un acquittement pour confirmer la bonne rception de cette

18、 trame, avant denvoyer la trame suivante. Une partie des traitements (mise en place et vrification des bits de parit, vrification de lmission des caractres .I peut tre prise en charge par un composant matriel programmable. AFNL NF F 69-0LO E! LOLi?3?E! OLiLiObYL T8 W NF F 69-010 4.2 Codification des

19、 caractres Une trame est constitue par une succession de caractres, chaque caractre est dfini par : - un lment binaire bO de dpart ltat O ; - sept lments binaires bl b7 pour dfinir le code du caractre cod conformment la norme - un lment binaire de parit b8, choisi de telle sorte que le nombre des lm

20、ents binaires ltat 1 soit pair dans la suite des huit lments constitus par les sept lments significatifs du caractre et llment de parit ; NF Z 62-010 - un lment darrt binaire b9 ltat 1. Les lments binaires bO b9 sont transmis dans lordre des poids croissants. Le diagramme dun caractre peut se schmat

21、iser comme sur la figure 1. repos lments utiles II repos stop II+ octet transmis ou lu caractre complet figure 1 4.3 Vitesses de transmission Les vitesses de la transmission sont choisies parmi les vitesses compatibles avec la liaison asynchrone et prcises ci-aprs : 300 - 600 - 1200 - 2400 - 4800 -

22、9600 et 19200 bauds. 4.4 Structure des trames 4.4.1 Trames de contrale II y a deux trames de contrle : une trame dacquittement et une trame de non acquittement formes chacune dun seul caractre ACK ou NAK. Si le coupleur de la station mettrice le permet, les caractres de contrle ACK et NAK peuvent At

23、re insrs lintrieur de la zone des caractres utiles dune trame de donnes, de faon acclrer les changes. 4.4.2 Trames de donnes Le format des trames de donnes est illustr dans la figure 2 ci-dessous. I service .= “MES INREP , CU I CU service message utile , figure 2 La longueur maximale de la trame est

24、 de 258 caractres. 5 m LO12372 0440642 834 = I information binaire Valeur hexadcimale Code NF F 69-010 ler octet 2me octet 3me octet 1 O O 1 1 1 O O 1111 O000 I010 O010 9 C F O A 2 39 43 46 30 41 32 Chaque trame mise comporte systmatiquement et dans lordre : - un caractre de commande de dbut dentte

25、SOH ; - un caractre pour la dfinition du message DMES : - le caractre C indique que le corps du message (CUI est constitu de caractres directement interprtables ; - le caractre H indique que le corps du message est exclusivement constitu de caractres hexadcimaux (O1 9, AF). Ce mode de codage corresp

26、ond une transformation dun octet en deux caractres, dont le premier caractre mis correspond la valeur hexadcimale des quatre bits des poids forts, alors que le second caractre correspond celle des bits de poids faibles. - un caractre de commande de dbut de texte STX ; - un caractre de numrotation de

27、 message NMES : - cest un caractre compris entre 1 et 9 ; - une exception est admise la mise sous tension ou aprs une rinitialisation, le premier message numrot lest avec le chiffre O. - NREP prend la valeur des caractres de 1 4. - un caractre de numrotation de rptition NREP : - les caractres utiles

28、 CU ; il y a 248 caractres utiles au maximum dans une trame. - deux caractres pour indiquer le nombre de caractres transmis ; le premier caractre correspond la valeur hexadcimale des quatre bits des poids fort NHCU, alors que le second caractre correspond celle des bits de poids faible NLCU ; - le n

29、ombre de caractres est cod en hexadcimal avec le code correspondant (O1 9, AF); le nombre de caractres transmis correspond au nombre de caractres entre STX et ETX, STX et ETX compris. - les caractres ACK ou NAK placs lintrieur de la zone des caractres utiles ne sont pas pris en compte pour le calcul

30、 du nombre de caractres utiles requs. - un caractre de commande de fin de texte ETX ; - le bloc BCC qui correspond au codage en hexadcimal de loctet qui traduit la parit longitudinale calcule sur lensemble du message mis, SOH non compris. Le premier caractre derrire le ETX (HBCCI reprsente le caract

31、re de codage des bits de poids fort, alors que le second caractre (LBCCI reprsente celui des bits de poids faible. 4.5 Exemple de transmission Si les trois octets prsents sur le tableau 1 doivent tre envoys, on obtient une structure de trame transmise prsente sur le tableau 2. TABLEAU 1 AFNZ NF F b9

32、-OZ0 92 NF F 69-010 6 TABLEAU 2 ZOi1i2372 O440b43 770 La parit calcule sur cet ensemble (encadr double du tableau 21 est : bit7 6 5 4 3 2 1 BCC1 O O O 1 O 1 H BCC 4 LBCC 5 5 TATS FONDAMENTAUX ET SQUENCEMENT Ce chapitre prsente le fonctionnement de la procdure, hors description algorithmique. Cette p

33、rsentation est faite sous la forme de graphes dtats, avec la description des vnements et des actions associes ces vnements. Le calcul des dlais dattente de rception dun acquittement est ensuite prcis, des exemples dchanges pour prciser les cas de dsynchronisation sont donnes. O O O W 1012372 O440644

34、 607 W 7 NF F 69-010 5.1 Graphes des tats Les figures 3 et 4 reprsentent les deux graphes des tats (mission et rception) du protocole. Les tats se succdent sur loccurrence dvnements. II y a 13 tats, numrots de O 12 : ETAT O : initialisation de la rception ETAT 1 : attente de rception ETAT 2 : rcepti

35、on dune trame de donnes ETAT 3 : ordre dmission dun acquittement positif ETAT 4 : ordre dmission dun acquittement ngatif ETAT 5 : signalisation de rception dun acquittement ETAT 6 : initialisation de lmission ETAT 7 : attente dmission ETAT 8 : mission dune trame dacquittement positif ou ngatif ETAT

36、9 : mission dune trame de donnes ETAT 10 : ajout dun acquittement dans les donnes ETAT 11 : attente dun acquittement ETAT 12 : erreur fatale en mission ETATS O, 1, 6, 7 : attente ETATS 2, 3, 4, 5 : rception ETATS 8, 9, 10, 11, 12 : mission Ces tats peuvent se rpartir dans trois groupes fondamentaux

37、: Les changements dtats sont provoqus par des vnements au nombre de 18, reprs sur les figures 3 et 4 par les lettres A R. _- n o C r C I a b Li Li - L r I Li c / NMES courant = numro de la trame (i) trame errone : mauvais numro NMES prcdent inchang ij) / NAK ENMES= i / ) NMES courant = numro de la t

38、rame (i) trame errone : mauvais numro NMES prcdent inchang (i) / ENMES =i NAK i / * NMES courant = numro de la trame (i) NMES prcdent inchang ji ENMES= / trame errone : mauvais numro NAK O NMES courant = numro de la trame (O) ENMES =O ACK Initialisation Erreurs de dsynchronisation 5.6 Problme dune d

39、ouble rinitialisation Une station mettrice fait une initialisation suivie de lenvoi dun message, celui-ci arrive correctement au rcepteur et est acquitt. Si la station mettrice fait une deuxime initialisation, elle envoie un nouveau message qui porte le mme numro (zro). Si la premiere trame de ce no

40、uveau message est errone, lmetteur doit la rpter. Le rcepteur reoit alors une trame rpte portant le mme numro que celle qui a t envoye avant la deuxime initialisation et qui a dj t positivement acquitte. Le rcepteur en dduit que lacquittement sest perdu et limine le dernier message, il y a donc une

41、perte de donnes. La figure 6 donne un exemple de ces enchanements. Une application doit donc se prmunir contre ces pertes possibles, aprs une double initialisation, en envoyant par exemple un message particulier. La station de gauche fait une initialisation ENMES =O ENREP = 1 ENMES=O ENREP = 2 ENMES

42、 = 1 ENMES =O ENREP = 1 ENMES=O ENREP = 2 ENMES =O ENREP = 3 ENMES = 1 / / NMES courant = numro de la trame (O) trame errone NMES prcdent inchang o, 1 NAK NMES courant = numro de la trame (O) NREP ! = 1 et NMES prcdent ! = NMES courant NMES prcdent = NMES courant 0.2 ACK La station de gauche refait

43、une initialisation or1 /+ / NAK o, 2 / * / NAK 0,3 ACK NMES courant = numro de la trame (O) trame errone NMES prcdent inchang NMES courant = numro de la trame (O) trame errone NMES prcdent inchang NMES courant = numro de la trame (O) NREP ! = 1 et NMES prcdent = = NMES -Jrant trame ignore figure 6 W

44、 LO12372 O440650 900 U 13 NF F 69-010 6 DESCRIPTION DE RFRENCE Les diagrammes GRAFCET prsents doivent tre considrs comme la description de rfrence du protocole logique, parmi lensemble des descriptions possibles. Ils peuvent conduire de facon directe la ralisation de la fonction “automate dchange. T

45、outefois, une entire libert de choix de la mthode de mise en oeuvre est laisse aux ralisateurs de cette fonction. Toute ralisation de la fonction “automate dchange, sur une station de transmission, est dite conforme la norme si cette station a un comportement identique celui qua lquipement de rfrenc

46、e supportant lautomate de rfrence. ru D- O il O I D- LI IL IL z il IL a 6.1 Ltape O initialise les diffrents paramtres et attend la rception des seuls caractres de contrle ACK, NAK ou SOH. A tout moment, la rception dun caractre SOH valide la transition 1 qui provoque le passage ltape 1 avec abandon

47、 de la trame prcdente sans enregistrement de dfaut. La rception dun caractre ACK ou NAK valide la transition 20 qui provoque le passage ltape 12. Ltape 1 permet didentifier le type de caractres qui doit tre reu (hexadcimal normal ou binaire cod hexadcimal), la transition 11 permet de revenir ltape initiale, aprs passage ltape 10 denregistrement du dfaut si : Rception (voir GRAFCET simplifi en Annexe A) - une erreur de parit du caractre reu est dtecte ; - le caractre reu ne correspond pas celui