Comprendre la liaison série

La liaison série tient sa promesse dans son nom : les bits partent EN SÉRIE, un par un, à la queue leu leu sur un seul fil. Pas besoin de huit fils pour transporter un octet — un seul suffit, à condition d'être patient. Chaque côté possède une broche TX qui parle (transmit) et une broche RX qui écoute (receive), plus la masse commune qui donne aux deux appareils la même référence de zéro volt.

D'où le croisement classique : le TX de l'un rejoint le RX de l'autre — la bouche de la carte parle à l'oreille de l'ordinateur, et réciproquement. Relier TX à TX, c'est faire discuter deux bouches : personne n'entend rien. Ton câble USB cache déjà une liaison de ce genre : quand le moniteur affichera « bonjour », c'est par ce canal-là que les caractères seront arrivés, bit après bit.

Sur un fil unique, une question se pose vite : comment l'oreille sait-elle OÙ commence un caractère ? Réponse : chaque caractère voyage dans une trame. Au repos, le fil reste au niveau haut. Un bit de départ le fait tomber au niveau bas — « attention, j'arrive ! » — puis suivent les huit bits de données, et un bit d'arrêt remonte le fil au repos. Total : dix bits sur le fil pour un caractère utile.

Cette enveloppe de dix bits est la même pour chaque caractère : le mot « bonjour » suivi de son retour à la ligne, c'est huit caractères, donc quatre-vingts bits qui s'égrènent à la queue leu leu. Le récepteur, lui, guette la chute du bit de départ, échantillonne les huit bits de données au bon tempo, vérifie le bit d'arrêt — et recommence pour la trame suivante. Simple, régulier, incassable.

La vitesse d'une liaison série se compte en bauds : chez nous, un baud vaut un bit par seconde. À 115200 bauds, le fil transporte 115 200 bits chaque seconde ; comme un caractère occupe dix bits avec son départ et son arrêt, cela fait environ 11 520 caractères par seconde. De quoi remplir plusieurs écrans de texte en un clin d'œil — largement assez pour raconter la vie d'un robot.

Le point capital : il n'y a AUCUNE horloge partagée sur le fil. L'émetteur envoie ses bits à son tempo, le récepteur les échantillonne au sien — et le message ne passe que si les deux tempos sont IDENTIQUES, convenus à l'avance. C'est pour cela que tu écris la vitesse deux fois : une fois dans setup() pour la carte, une fois dans le menu du moniteur pour l'ordinateur. 115200 des deux côtés, sinon rien.

Règle la carte à 115200 bauds et le moniteur à 9600 : l'écran se remplit de hiéroglyphes — carrés, accents impossibles, points d'interrogation. Rien n'est cassé ! Les bits arrivent parfaitement ; c'est le découpage qui est faux. Le récepteur, trop lent, photographie le fil au mauvais moment et recolle des morceaux de trames qui n'ont rien à voir : il lit des caractères qui n'ont jamais été envoyés.

Apprends à lire ce symptôme comme un médecin : du charabia à l'écran, c'est presque toujours un débit désaccordé — et c'est même une BONNE nouvelle. Car pour afficher n'importe quoi, il faut que quelque chose arrive : le câble est bon, la carte émet, le canal vit. Un seul réglage à corriger, la vitesse, et les hiéroglyphes redeviendront des phrases. L'écran vide, lui, est un symptôme bien plus inquiétant.