S'il vous arrive d'avoir d'un seul coup un écran bleu suivi d'un redémarrage intempestif de votre PC, cela peut être du à un problème de gestion des interfaces USB reliant votre carte mère aux périphériques externes.

Cela a été longtemps le cas du modem Sagem distribué par Maroc Telecom. Ou bien un périphérique un peu ancien n'est plus reconnu par une nouvelle carte mère...

Egalement comme tout port série un port USB occupe une IRQ en français une ressource d'interruption. Si plusieurs périphériques cherchent à utiliser la même IRQ il peut y avoir conflit et bonjour l'écran bleu !

Voyons d'abord ce qui se cache derrière l'appelation USB pour mieux comprendre et aménager notre configuration. En particulier cette identification du produit va permettre à Windows XP © de lui attribuer le bon pilote (driver en anglais) soit automatiquement soit en vous demandant le CD du constructeur ( vous savez, c'est toujours le seul CD qu'on ne retrouve jamais du premier coup !).

Notez que la première version de Windows qui implémente complètement le "plug and play" est la version XP SP1. La version 95 ne le permet pas, la 98 ne le permet qu'en version SE, Windows NT SP4 ou Windows 2000 l'implèmentent aussi. Toutes les distributions Linux implèmentent la norme.

Un peu de technique ?

La plupart des accessoires informatiques vendus désormais le sont avec une interface de type USB qui a succédé à la traditionnelle interface DIN 9 ou 25 broches. Le bus USB (Universal Serial Bus, en français Bus série universel) est lui aussi basé sur une architecture de type série.

Il s'agit toutefois d'une interface entrée-sortie beaucoup plus rapide que les ports série standards puisque la norme propose deux modes de communication :

12 Mb/s en mode haute vitesse, dit USB 2.0 ,
1.5 Mb/s à basse vitesse, dit USB 1.1.

Le point de repère lors de l'achat d'un accessoire est sur l'étiquette le standard USB 2.0 étant "normalement" signalé par l'appelation "certified HI-Speed", comme celui de la vignette accompagnant cet article.

La compatibilité entre périphériques USB 1.0, 1.1 et 2.0 est assurée mais bien sûr l'utilisation d'un périphérique USB 2.0 sur un port USB à bas débit (i.e. 1.0 ou 1.1), limitera le débit à 12 Mbit/s maximum. De plus, le système d'exploitation Windows va afficher une "info-bulle" expliquant que le débit est bridé ("Ce périphérique peut travailler plus rapidement si vous le branchez sur un port USB 2.0").

Il existe plusieurs types de connecteurs USB :

- Les connecteurs dits de type A, dont la forme est rectangulaire et servant généralement pour des périphériques comme le clavier, souris, webcam, etc.,

- Les connecteurs dits de type B, dont la forme est carrée et utilisés principalement pour des périphériques à haut débit comme les disques durs externes, imprimantes,etc.

Il existe aussi des prises "mini-USB" que l'on trouve sur certains appareils comme les caméscopes, mais la plupart du temps il s'agit de l'usage d'un port particulier qui met en oeuvre un autre standard encore plus rapide qui est le 1394, appelé aussi FireWire ou IEEE 1394.

Fonctionnement du bus USB

La prise fournit l’alimentation électrique aux périphériques qu’elle relie, dans la limite de 0,5 W maximum (P=U*I soit 5v x 100 mA = 500 mW ou 0,5 W) par périphérique, mais surtout le progrés vient que la norme USB permet le chaînage des périphériques, en utilisant une distribution des données vers les périphériques soit connectés les uns à la suite des autres, soit ramifiés.

Vous avez aussi vu apparaître dans les rayons des magasins des petits boîtiers appelés "hubs" (en français concentrateurs), comportant une seule entrée et plusieurs sorties. Certains sont actifs (fournissant de l’énergie électrique par un petite alimentation secteur), d’autres passifs (alimentés par l'ordinateur).

Comment ça marche ?

Quand sur un PC sous Linux en mode "console" vous lancez la commande "lsusb", vous obtenez :

francis@nx6110:~$ lsusb

Bus 005 Device 001: ID 0000:0000
Bus 004 Device 001: ID 0000:0000
Bus 003 Device 001: ID 0000:0000
Bus 002 Device 002: ID 03f0:011d Hewlett-Packard
Bus 002 Device 001: ID 0000:0000
Bus 001 Device 005: ID 058f:9254 Alcor Micro Corp. Hub
Bus 001 Device 004: ID 15d9:0a37
Bus 001 Device 006: ID 6993:b001 Freshtel FT-102 VoIP USB Phone
Bus 001 Device 001: ID 0000:0000

Un oeil averti remarque que sur chaque port l'accessoire branché a renvoyé l'adresse sur huit caractères achetée 1500 dollars par le constructeur à l'organisme gérant toutes les adresses USB dans le monde.

Pour ce qui concerne l'attribution des adresses USB, vous trouverez à cette adresse Internet tout ce qu'il faut savoir sur l'organisme attributeur d'adresse :

http://www.usb.org/about

Il s'agit de l'Universal Serial Bus Implementers Forum.

Et à cette adresse les étudiants ou les super curieux trouveront tout ce qu'il faut savoir sur l'USB :

http://www.abcelectronique.com/acquier/usb5_fr.htm

Ce sont typiquement ces dispositions qui permettent à un système d'exploitation comme Windows XP ©, au moment du branchement d'un accessoire USB de vous réclamer le driver par son nom de constructeur (comme quoi il n'y a pas de miracle dans le monde informatique).

Par exemple ici l'indication :

Bus 001 Device 006: ID 6993:b001 Freshtel FT-102 VoIP USB Phone
m'indique mon téléphone utilisé pour le logiciel Skype.

Pour que ce type de message s'affiche au branchement, il faut que la communication entre l’ordinateur et les accessoires branchés se fasse selon un langage de communication basé sur le principe de l’anneau à jeton ("anneau" ou "token ring", et "jeton" ou "paquet de données"). L'ordinateur émet un signal chaque milliseconde, intervalle de temps pendant lequel il va donner simultanément la "parole" à chacun d’entre eux.

Lorsque le PC désire communiquer avec un périphérique, il émet un "jeton" contenant l’adresse du périphérique, codé sur 7 caractères. Si le périphérique reconnaît son adresse dans le "jeton", il envoie un paquet de données (de 8 à 255 octets) en réponse, sinon il fait suivre le paquet aux autres périphériques connectés.

Dans l'absolu, 128 périphériques (2^7) peuvent être connectés simultanément à un port de ce type, mais en réalité c'est 127 car l’adresse 0 est une adresse attribuée à l'usage du "plug and play".

La longueur de câble maximale entre deux périphériques de 5 mètres et d'un nombre maximal de 5 hubs (alimentés par le secteur), il est possible théoriquement de créer une chaîne longue de 25 mètres ! Evitez cependant d'avoir des câbles USB trop longs, 2 mètres semblent un maximum.

Les ports USB supportent le "Hot plug and play", c'est à dire que les périphériques peuvent être branchés sans éteindre l’ordinateur (branchement "à chaud", en anglais "hot plug").

Lors de la connexion du périphérique au PC, ce dernier détecte l’ajout du nouvel élément grâce au changement de la tension entre deux des broches de la prise. A ce moment, l’ordinateur envoie un signal d’initialisation au périphérique pendant 10 ms, puis lui fournit du courant grâce aux deux autres broches (jusqu'à 100mA). Le périphérique est alors alimenté en courant électrique et récupère temporairement l’adresse par défaut (la fameuse adresse 0). L’étape suivante consiste à lui fournir son adresse définitive, c’est la procédure d’énumération déjà décrite.

Pour cela, l’ordinateur interroge les périphériques déjà branchés pour connaître la leur et en attribue une au nouveau, qui en retour s’identifie. Le PC dispose alors de toutes les caractéristiques nécessaires pour charger les pilotes appropriés.

Point de situation

Depuis la version 2.0 validée en avril 2000, l'USB s'est révélée suffisante en termes de débit pour l'usage des périphériques tels que les souris, les claviers, les imprimantes, les webcams ou les scanners.

Et si vous souhaitez mettre à jour votre système d'exploitation Windows © allez à cette adresse :

http://www.touslesdrivers.com/index.php?v_page=23&v_code=3572

ou à celle-ci :

http://support.microsoft.com/?kbid=822603

En revanche, l'USB 2.0 commence sérieusement à montrer ses limites lorsqu'il s'agit du transfert de fichiers avec les disques durs externes, les baladeurs multimédias et les appareils photo numérique dont la capacité de stockage ne cesse de croître. Quand il s'agit de transférer plusieurs gigaoctets (un film par exemple) cela devient relativement long. Certains industriels ont donc décidé qu'il était grand temps d'enclencher "la troisième".

Et l'avenir ?

L'avenir c'est pour demain ! En effet l'USB 3.0, c'est pour 2008. Hewlett-Packard, Intel, Microsoft, Nec, NXP et Texas ont ainsi annoncé la création du groupe de discussion sur ce sujet au sein de l'USB IF destiné à promouvoir la prochaine norme USB 3.0. Cet USB 3.0 serait compatible avec l'actuelle norme USB 2.0 et permettrait une vitesse de transfert 10 fois supérieure. Si tout va bien, c'est pour le premier semestre 2008.

Inch Allah.

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