Illustre les modules 4 à 6 (9 figures)

M4 : trame UART 8N1, câblage série croisé. M5 : bus I2C, trame I2C, bus SPI. M6 : tâches millis(), déroulé d'une ISR, modes de déclenchement, encodeur rotatif.

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
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2026-10-18 15:15:43 +02:00
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@@ -13,6 +13,8 @@ title: "Module 4 — Communication série & débogage"
L'UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) est un protocole de communication série point à point utilisant deux fils : TX (transmission) et RX (réception), sans horloge partagée — les deux extrémités doivent donc être configurées à la même vitesse (baud rate) pour interpréter correctement les bits reçus. L'UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) est un protocole de communication série point à point utilisant deux fils : TX (transmission) et RX (réception), sans horloge partagée — les deux extrémités doivent donc être configurées à la même vitesse (baud rate) pour interpréter correctement les bits reçus.
![Trame UART 8N1 : envoi du caractère « A » (0x41)](../schemas/svg/m04-trame-uart.svg){#fig-m04-trame-uart}
Sur l'ESP32-S3, la liaison série vers l'ordinateur (moniteur série de l'IDE) transite le plus souvent directement par le port USB natif du microcontrôleur (USB CDC), et non par un UART matériel classique relié à une puce USB-série externe — d'où l'importance de l'option « USB CDC On Boot » vue au Module 0. Sur l'ESP32-S3, la liaison série vers l'ordinateur (moniteur série de l'IDE) transite le plus souvent directement par le port USB natif du microcontrôleur (USB CDC), et non par un UART matériel classique relié à une puce USB-série externe — d'où l'importance de l'option « USB CDC On Boot » vue au Module 0.
## 2. Les ports série disponibles ## 2. Les ports série disponibles
@@ -48,6 +50,8 @@ void loop() {
} }
``` ```
![Deux liaisons série simultanées : Serial vers l'ordinateur, Serial2 vers un module (TX et RX croisés)](../schemas/svg/m04-cablage-serie.svg){#fig-m04-cablage-serie}
## 3. Bien utiliser le moniteur série ## 3. Bien utiliser le moniteur série
### 3.1 Fonctions d'affichage ### 3.1 Fonctions d'affichage
+6
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@@ -24,6 +24,8 @@ I2C (Inter-Integrated Circuit) utilise seulement deux fils partagés par tous le
Chaque périphérique possède une adresse unique (7 bits, soit 128 adresses possibles) qui permet au maître de s'adresser spécifiquement à lui sur le bus partagé. Chaque périphérique possède une adresse unique (7 bits, soit 128 adresses possibles) qui permet au maître de s'adresser spécifiquement à lui sur le bus partagé.
![Bus I2C : deux fils partagés, un maître et plusieurs esclaves adressés](../schemas/svg/m05-bus-i2c.svg){#fig-m05-bus-i2c}
### 2.2 Broches I2C par défaut sur ESP32-S3 ### 2.2 Broches I2C par défaut sur ESP32-S3
Le framework Arduino-ESP32 définit par défaut SDA sur GPIO8 et SCL sur GPIO9 (à vérifier selon votre carte), mais ces broches peuvent être réassignées via Wire.begin(sda, scl). Le framework Arduino-ESP32 définit par défaut SDA sur GPIO8 et SCL sur GPIO9 (à vérifier selon votre carte), mais ces broches peuvent être réassignées via Wire.begin(sda, scl).
@@ -38,6 +40,8 @@ void setup() {
## 3. Scanner de bus I2C ## 3. Scanner de bus I2C
![Trame I2C : écriture d'un octet vers l'adresse 0x3C (ce que teste le scanner : l'esclave répond-il par un ACK ?)](../schemas/svg/m05-trame-i2c.svg){#fig-m05-trame-i2c}
Avant de câbler un module, il est très utile de vérifier qu'il est bien détecté et de connaître son adresse exacte : Avant de câbler un module, il est très utile de vérifier qu'il est bien détecté et de connaître son adresse exacte :
```cpp ```cpp
@@ -157,6 +161,8 @@ Combinez écran OLED et capteur BME280 pour afficher en temps réel la températ
SPI (Serial Peripheral Interface) est plus rapide que l'I2C mais utilise davantage de fils : MOSI (données maître→esclave), MISO (esclave→maître), SCK (horloge) et une ligne CS (Chip Select) dédiée par périphérique. Il est privilégié pour les composants nécessitant un débit élevé (écrans TFT couleur, cartes SD, certains modules radio). SPI (Serial Peripheral Interface) est plus rapide que l'I2C mais utilise davantage de fils : MOSI (données maître→esclave), MISO (esclave→maître), SCK (horloge) et une ligne CS (Chip Select) dédiée par périphérique. Il est privilégié pour les composants nécessitant un débit élevé (écrans TFT couleur, cartes SD, certains modules radio).
![Bus SPI : lignes de données et d'horloge partagées, une ligne CS par périphérique](../schemas/svg/m05-bus-spi.svg){#fig-m05-bus-spi}
| Critère | I2C | SPI | | Critère | I2C | SPI |
|---------------|-----------------------|--------------------------------| |---------------|-----------------------|--------------------------------|
| Nombre de fils | 2 (partagés) | 4 (+1 CS par périphérique) | | Nombre de fils | 2 (partagés) | 4 (+1 CS par périphérique) |
+8
View File
@@ -49,12 +49,16 @@ void loop() {
Reprenez la logique de « blink sans delay » pour gérer simultanément trois comportements à des fréquences différentes : clignotement d'une LED classique toutes les 300 ms, cycle de couleur de la LED NeoPixel toutes les 1000 ms, et affichage d'un message de debug toutes les 5000 ms. Reprenez la logique de « blink sans delay » pour gérer simultanément trois comportements à des fréquences différentes : clignotement d'une LED classique toutes les 300 ms, cycle de couleur de la LED NeoPixel toutes les 1000 ms, et affichage d'un message de debug toutes les 5000 ms.
![Trois tâches périodiques indépendantes gérées avec millis(), sans jamais bloquer loop()](../schemas/svg/m06-taches-millis.svg){#fig-m06-taches-millis}
## 4. Les interruptions matérielles ## 4. Les interruptions matérielles
### 4.1 Principe ### 4.1 Principe
Une interruption permet au microcontrôleur de réagir instantanément à un évènement matériel (front montant ou descendant sur une broche), en suspendant momentanément l'exécution de la boucle principale pour exécuter une fonction dédiée, appelée ISR (Interrupt Service Routine). C'est indispensable pour ne manquer aucun évènement rapide, comme une impulsion d'encodeur rotatif ou un appui bref sur un bouton. Une interruption permet au microcontrôleur de réagir instantanément à un évènement matériel (front montant ou descendant sur une broche), en suspendant momentanément l'exécution de la boucle principale pour exécuter une fonction dédiée, appelée ISR (Interrupt Service Routine). C'est indispensable pour ne manquer aucun évènement rapide, comme une impulsion d'encodeur rotatif ou un appui bref sur un bouton.
![Déroulement d'une interruption : l'ISR lève un drapeau, loop() fait le traitement](../schemas/svg/m06-deroule-isr.svg){#fig-m06-deroule-isr}
### 4.2 `attachInterrupt()` ### 4.2 `attachInterrupt()`
```cpp ```cpp
@@ -93,10 +97,14 @@ Une routine d'interruption doit être aussi courte et rapide que possible : pas
| CHANGE | Sur tout changement d'état | | CHANGE | Sur tout changement d'état |
| LOW / HIGH | Tant que la broche reste dans cet état (peu utilisé) | | LOW / HIGH | Tant que la broche reste dans cet état (peu utilisé) |
![Instants de déclenchement de l'ISR selon le mode choisi](../schemas/svg/m06-modes-declenchement.svg){#fig-m06-modes-declenchement}
## 5. Exercice : compteur d'impulsions (encodeur rotatif) ## 5. Exercice : compteur d'impulsions (encodeur rotatif)
Un encodeur rotatif génère des impulsions sur deux broches (souvent nommées CLK et DT) permettant de détecter le sens de rotation. Câblez un encodeur rotatif et comptez le nombre de crans parcourus à l'aide d'une interruption sur la broche CLK. Un encodeur rotatif génère des impulsions sur deux broches (souvent nommées CLK et DT) permettant de détecter le sens de rotation. Câblez un encodeur rotatif et comptez le nombre de crans parcourus à l'aide d'une interruption sur la broche CLK.
![Encodeur rotatif : l'état de DT au front descendant de CLK donne le sens de rotation](../schemas/svg/m06-encodeur.svg){#fig-m06-encodeur}
```cpp ```cpp
#define CLK_PIN 6 #define CLK_PIN 6
#define DT_PIN 7 #define DT_PIN 7
+63
View File
@@ -0,0 +1,63 @@
"""Module 4 — Communication série & débogage."""
from outils import boite, chronogramme, fleche, toile
from style import BLEU, ENCRE, GRIS, ORANGE, VERT, Figure
def trame_uart():
# 'A' = 0x41 = 0b01000001, envoyé bit de poids faible en premier
donnees = [(0x41 >> k) & 1 for k in range(8)]
bits = [1] + [0] + donnees + [1] + [1] # repos, start, D0..D7, stop, repos
points = [(i, b) for i, b in enumerate(bits)]
fig, ax, y = chronogramme([("TX", points)], 12, largeur_cm=16, hauteur_voie_cm=2.2)
ax.set_xticks([])
ax.spines["bottom"].set_visible(False)
noms = ["repos", "start"] + [f"D{k}" for k in range(8)] + ["stop", "repos"]
couleurs = [GRIS, ORANGE] + [BLEU] * 8 + [VERT, GRIS]
for i, (n, c) in enumerate(zip(noms, couleurs)):
ax.text(i + 0.5, 1.35, n, ha="center", fontsize=8, color=c, fontweight="bold")
if 2 <= i <= 9:
ax.text(i + 0.5, -0.35, str(bits[i]), ha="center", fontsize=9, color=ENCRE)
ax.axvline(i, ymin=0.12, ymax=0.83, color="#e5e7eb", lw=0.7, zorder=0)
ax.annotate("", xy=(2, 1.85), xytext=(10, 1.85), arrowprops=dict(arrowstyle="<->", lw=0.9, color=BLEU))
ax.text(6, 1.95, "8 bits de données : 'A' = 0x41, bit de poids faible (D0) en premier",
ha="center", va="bottom", fontsize=8, color=BLEU)
ax.annotate("", xy=(1, -0.75), xytext=(2, -0.75), arrowprops=dict(arrowstyle="<->", lw=0.9))
ax.text(2.15, -0.75, "1 bit = 1 / 115200 s ≈ 8,7 µs", va="center", fontsize=8, color=ENCRE)
ax.text(12, -0.75, "8N1 : 8 bits, pas de parité, 1 bit de stop", ha="right", va="center",
fontsize=8, color=GRIS)
ax.set_ylim(-1.1, 2.5)
fig.tight_layout()
return fig
def cablage_serie():
fig, ax = toile(16, 6.8)
pc = boite(ax, 1.8, 3.1, 3.0, 2.2, "Ordinateur\n\nMoniteur série", couleur=GRIS, taille=8.5)
esp = boite(ax, 8.0, 3.2, 4.0, 4.6, couleur=BLEU, fond="#f5f8fe")
ax.text(8.0, 5.1, "ESP32-S3", ha="center", fontsize=10, color=BLEU, fontweight="bold")
mod = boite(ax, 14.0, 3.0, 3.0, 3.8, couleur=ORANGE)
ax.text(14.0, 4.2, "Module externe\n(GPS, RFID…)", ha="center", va="center", fontsize=8.5, color=ENCRE)
# USB natif
boite(ax, 7.0, 4.2, 1.6, 0.6, "USB", couleur=GRIS, taille=8)
fleche(ax, (3.3, 4.2), (6.2, 4.2), "Serial\n(USB CDC)", double=True, couleur=VERT, taille=8)
# Broches Serial2
for yy, nom in ((3.0, "GPIO18 (TX)"), (2.0, "GPIO17 (RX)")):
ax.text(9.9, yy, nom, ha="right", va="center", fontsize=8.5, color=ENCRE)
for yy, nom in ((3.0, "RX"), (2.0, "TX")):
ax.text(12.7, yy, nom, ha="left", va="center", fontsize=8.5, color=ENCRE)
ax.text(9.9, 1.0, "GND", ha="right", va="center", fontsize=8.5, color=ENCRE)
ax.text(12.7, 1.0, "GND", ha="left", va="center", fontsize=8.5, color=ENCRE)
fleche(ax, (10.0, 3.0), (12.5, 2.0), couleur=BLEU)
fleche(ax, (12.5, 3.0), (10.0, 2.0), couleur=ORANGE)
ax.plot([10.0, 12.5], [1.0, 1.0], color=ENCRE, lw=1.3)
ax.text(11.25, 3.35, "croisé !", ha="center", fontsize=8.5, color=ORANGE, fontweight="bold")
ax.text(11.25, 0.55, "masse commune", ha="center", fontsize=7.5, color=GRIS)
ax.text(8.0, 0.15, "Serial2.begin(9600, SERIAL_8N1, 17, 18);", ha="center", fontsize=7.5,
color=GRIS, family="monospace")
return fig
FIGURES = [
Figure("m04-trame-uart", trame_uart),
Figure("m04-cablage-serie", cablage_serie),
]
+117
View File
@@ -0,0 +1,117 @@
"""Module 5 — Bus I2C et SPI."""
import matplotlib.pyplot as plt
from outils import boite, toile
from style import BLEU, CM, ENCRE, GRIS, ORANGE, VERT, Figure
def bus_i2c():
fig, ax = toile(16, 6.4)
maitre = boite(ax, 1.9, 3.2, 3.0, 2.6, couleur=BLEU)
ax.text(1.9, 3.75, "ESP32-S3", ha="center", fontsize=10, color=BLEU, fontweight="bold")
ax.text(1.9, 2.95, "maître\n(génère SCL)", ha="center", va="center", fontsize=8, color=ENCRE)
y_sda, y_scl = 4.0, 2.4
ax.plot([3.4, 15.6], [y_sda, y_sda], color=BLEU, lw=2)
ax.plot([3.4, 15.6], [y_scl, y_scl], color=ORANGE, lw=2)
ax.text(3.5, y_sda + 0.15, "SDA (GPIO8) — données", fontsize=8.5, color=BLEU, va="bottom")
ax.text(3.5, y_scl + 0.15, "SCL (GPIO9) — horloge", fontsize=8.5, color=ORANGE, va="bottom")
# Résistances de tirage
ax.plot([7.5, 9.5], [5.9, 5.9], color=ENCRE, lw=1.3)
ax.text(8.5, 6.05, "3V3", ha="center", fontsize=8, color=ENCRE)
for x, yb in ((7.8, y_sda), (9.2, y_scl)):
ax.plot([x, x], [5.9, 5.6], color=ENCRE, lw=1.3)
ax.add_patch(plt.Rectangle((x - 0.15, 4.7 if yb == y_sda else 4.2), 0.3, 0.9 if yb == y_sda else 1.4,
fill=False, ec=ENCRE, lw=1.3))
ax.plot([x, x], [4.7 if yb == y_sda else 4.2, yb], color=ENCRE, lw=1.3)
ax.plot(x, yb, "o", color=ENCRE, ms=4)
ax.text(9.5, 5.2, "résistances de tirage\n(souvent déjà sur les modules)", fontsize=7.5, color=GRIS, va="center")
# Esclaves
for x, nom, adr in ((6.0, "Écran OLED\nSSD1306", "0x3C"), (11.5, "Capteur\nBME280", "0x76"),
(14.6, "autre\nmodule", "0x??")):
boite(ax, x, 0.85, 2.7, 1.45, f"{nom}\nadresse {adr}", couleur=VERT, taille=7.2)
for dx, yb, c in ((-0.5, y_sda, BLEU), (0.5, y_scl, ORANGE)):
ax.plot([x + dx, x + dx], [1.5, yb], color=c, lw=1.5)
ax.plot(x + dx, yb, "o", color=c, ms=4)
ax.text(1.9, 1.05, "tous sur les 2 mêmes fils :\nchacun répond\nà son adresse", ha="center", va="center",
fontsize=7.2, color=GRIS, style="italic")
return fig
def trame_i2c():
# Écriture vers l'adresse 0x3C (0111100), R/W = 0, ACK, octet 0xAF, ACK
adresse = [0, 1, 1, 1, 1, 0, 0]
donnee = [1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1]
bits = adresse + [0] + [0] + donnee + [0]
roles = ["adr"] * 7 + ["rw"] + ["ack"] + ["data"] * 8 + ["ack"]
fig, ax = plt.subplots(figsize=(16 * CM, 5.6 * CM))
t0 = 1.0
scl_x, scl_y, sda_x, sda_y = [0, t0], [1, 1], [0, 0.5], [1, 1]
sda_x += [0.5]
sda_y += [0] # START : SDA descend pendant que SCL est haut
scl_x += [t0]
scl_y += [0]
for k, b in enumerate(bits):
x = t0 + k
scl_x += [x + 0.5, x + 0.5, x + 1, x + 1]
scl_y += [0, 1, 1, 0]
sda_x += [x + 0.15, x + 0.15]
sda_y += [sda_y[-1], b]
fin = t0 + len(bits)
scl_x += [fin + 0.4, fin + 0.4, fin + 1.4]
scl_y += [0, 1, 1]
sda_x += [fin + 0.15, fin + 0.15, fin + 0.8, fin + 0.8, fin + 1.4]
sda_y += [sda_y[-1], 0, 0, 1, 1] # STOP : SDA monte pendant que SCL est haut
ax.plot(scl_x, [v + 2 for v in scl_y], color=ORANGE, lw=1.6)
ax.plot(sda_x, sda_y, color=BLEU, lw=1.6)
couleurs = {"adr": BLEU, "rw": BLEU, "ack": VERT, "data": BLEU}
for k, (b, r) in enumerate(zip(bits, roles)):
x = t0 + k
ax.axvspan(x, x + 1, ymin=0.08, ymax=0.42, color=couleurs[r], alpha=0.07 if r != "ack" else 0.2, lw=0)
ax.text(x + 0.5, -0.35, str(b), ha="center", fontsize=7.5, color=ENCRE)
groupes = [(0, 1, "START", ORANGE), (t0, t0 + 7, "adresse 0x3C (7 bits)", BLEU), (t0 + 7, t0 + 8, "R/W", BLEU),
(t0 + 8, t0 + 9, "ACK", VERT), (t0 + 9, t0 + 17, "donnée (8 bits)", BLEU),
(t0 + 17, t0 + 18, "ACK", VERT), (fin, fin + 1.4, "STOP", ORANGE)]
for a, b, txt, c in groupes:
ax.annotate("", xy=(a + 0.05, 3.45), xytext=(b - 0.05, 3.45),
arrowprops=dict(arrowstyle="|-|", color=c, lw=0.9, mutation_scale=3))
ax.text((a + b) / 2, 3.6, txt, ha="center", va="bottom", fontsize=7.3, color=c, fontweight="bold")
ax.text(-0.3, 2.5, "SCL", ha="right", va="center", fontsize=9, fontweight="bold", color=ORANGE)
ax.text(-0.3, 0.5, "SDA", ha="right", va="center", fontsize=9, fontweight="bold", color=BLEU)
ax.text(fin + 1.4, -0.75, "ACK (en vert) : c'est l'esclave qui tire SDA à 0 pour accuser réception",
ha="right", fontsize=7.5, color=VERT)
ax.set_xlim(-0.4, fin + 1.6)
ax.set_ylim(-0.95, 4.2)
ax.axis("off")
fig.tight_layout()
return fig
def bus_spi():
fig, ax = toile(16, 6.4)
boite(ax, 2.0, 3.2, 3.2, 4.4, couleur=BLEU)
ax.text(2.0, 4.55, "ESP32-S3\nmaître", ha="center", va="center", fontsize=9.5, color=BLEU, fontweight="bold")
lignes = [("SCK", 4.2, ORANGE, "horloge"), ("MOSI", 3.5, BLEU, "maître → esclave"),
("MISO", 2.8, VERT, "esclave → maître")]
for nom, yy, c, role in lignes:
ax.plot([3.6, 15.4], [yy, yy], color=c, lw=2)
ax.text(3.75, yy + 0.08, f"{nom} — {role}", fontsize=8, color=c, va="bottom")
esclaves = [(9.0, "Écran TFT", "CS1"), (13.5, "Carte SD", "CS2")]
for i, (x, nom, cs) in enumerate(esclaves):
boite(ax, x, 0.8, 2.8, 1.1, nom, couleur=GRIS, taille=8.5)
for dx, (_, yy, c, _r) in zip((-0.9, -0.3, 0.3), lignes):
ax.plot([x + dx, x + dx], [1.35, yy], color=c, lw=1.4)
ax.plot(x + dx, yy, "o", color=c, ms=3.5)
ycs = 1.9 - i * 0.45
ax.plot([3.6, x + 0.9, x + 0.9], [ycs, ycs, 1.35], color=ENCRE, lw=1.4, ls="--" if i else "-")
ax.text(3.75, ycs + 0.06, cs, fontsize=7.8,
color=ENCRE, va="bottom")
ax.text(15.4, 5.6, "SCK, MOSI, MISO : partagés\nCS (Chip Select) : une ligne par périphérique,\nle maître met à 0 celle de son interlocuteur",
ha="right", va="center", fontsize=7.8, color=GRIS, style="italic")
return fig
FIGURES = [
Figure("m05-bus-i2c", bus_i2c),
Figure("m05-trame-i2c", trame_i2c),
Figure("m05-bus-spi", bus_spi),
]
+122
View File
@@ -0,0 +1,122 @@
"""Module 6 — Interruptions matérielles & timers."""
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from outils import chronogramme
from style import BLEU, CM, ENCRE, GRIS, ORANGE, ROUGE, VERT, Figure
def taches_millis():
fig, ax = plt.subplots(figsize=(16 * CM, 6.6 * CM))
duree = 5200
# loop() : itérations très rapides
ax.vlines(np.arange(0, duree, 40), 3.1, 3.7, color=GRIS, lw=0.6)
# LED toutes les 300 ms
t = np.arange(0, duree + 300, 300)
niveaux = np.arange(len(t)) % 2
ax.step(t, 2.0 + niveaux * 0.6, where="post", color=BLEU, lw=1.6)
# NeoPixel toutes les 1000 ms
teintes = [ROUGE, VERT, BLEU, "#f5f5f5", ROUGE, VERT]
for k in range(6):
ax.add_patch(plt.Rectangle((k * 1000, 0.95), min(1000, duree - k * 1000), 0.6,
facecolor=teintes[k], edgecolor=GRIS, lw=0.6, alpha=0.85))
# Debug toutes les 5000 ms
for x in (0, 5000):
ax.plot(x, 0.3, marker="v", color=ORANGE, ms=8)
ax.text(x + 60, 0.3, "Serial.print", fontsize=7, color=ORANGE, va="center")
noms = [(3.4, "loop()", GRIS), (2.3, "LED (300 ms)", BLEU), (1.25, "NeoPixel (1 s)", ENCRE),
(0.3, "debug (5 s)", ORANGE)]
for yy, n, c in noms:
ax.text(-80, yy, n, ha="right", va="center", fontsize=8.5, color=c, fontweight="bold")
ax.text(duree, 3.85, "loop() tourne en permanence : à chaque tour, on teste « l'heure est-elle venue ? »",
ha="right", fontsize=7.5, color=GRIS, style="italic")
ax.set_xlim(-50, duree)
ax.set_ylim(-0.1, 4.2)
ax.set_yticks([])
ax.spines["left"].set_visible(False)
ax.set_xticks(range(0, 5001, 1000), [f"{s} s" for s in range(6)])
ax.set_xlabel("millis()")
ax.grid(axis="y", visible=False)
fig.tight_layout()
return fig
def deroule_isr():
fig, ax = plt.subplots(figsize=(16 * CM, 5.0 * CM))
# Signal du bouton
ax.step([0, 3.0, 6.0, 10], [2.6, 1.9, 2.6, 2.6], where="post", color=BLEU, lw=1.6)
ax.text(-0.15, 2.25, "bouton\n(GPIO5)", ha="right", va="center", fontsize=8.5, fontweight="bold", color=BLEU)
ax.annotate("front descendant\n(FALLING)", xy=(3.0, 2.25), xytext=(1.2, 3.25), fontsize=7.5, color=BLEU,
arrowprops=dict(arrowstyle="-|>", color=BLEU, lw=0.8), ha="center")
# Exécution du processeur
y = 0.6
ax.broken_barh([(0, 3.0), (3.35, 6.65)], (y, 0.7), facecolors=BLEU, alpha=0.25, edgecolor=BLEU)
ax.broken_barh([(3.0, 0.35)], (y, 0.7), facecolors=ROUGE, edgecolor=ROUGE)
ax.broken_barh([(5.0, 1.2)], (y, 0.7), facecolors=VERT, alpha=0.55, edgecolor=VERT)
ax.text(-0.15, y + 0.35, "processeur", ha="right", va="center", fontsize=8.5, fontweight="bold", color=ENCRE)
ax.text(1.5, y + 0.35, "loop()", ha="center", va="center", fontsize=8)
ax.text(8.1, y + 0.35, "loop()", ha="center", va="center", fontsize=8)
ax.annotate("ISR très courte :\ninterruptionDetectee = true", xy=(3.17, y), xytext=(3.4, -0.55),
fontsize=7.5, color=ROUGE, arrowprops=dict(arrowstyle="-|>", color=ROUGE, lw=0.8))
ax.text(5.6, y + 0.35, "traitement", ha="center", va="center", fontsize=7.5)
ax.text(5.6, y + 0.95, "if (interruptionDetectee) …", ha="center", fontsize=7.2, color=VERT,
family="monospace")
ax.set_xlim(-1.6, 10)
ax.set_ylim(-0.8, 3.9)
ax.axis("off")
fig.tight_layout()
return fig
def modes_declenchement():
pts = [(0, 0), (1.5, 1), (4, 0), (6, 1), (8.5, 0)]
fig, ax, y = chronogramme([("signal", pts)], 10, largeur_cm=16, hauteur_voie_cm=3.4)
ax.set_xticks([])
ax.spines["bottom"].set_visible(False)
lignes = [("RISING", [1.5, 6], BLEU), ("FALLING", [4, 8.5], ORANGE), ("CHANGE", [1.5, 4, 6, 8.5], VERT)]
for k, (nom, xs, c) in enumerate(lignes):
yy = -0.7 - k * 0.7
ax.text(-0.25, yy, nom, ha="right", va="center", fontsize=8.5, fontweight="bold", color=c)
ax.plot([0, 10], [yy, yy], color="#e5e7eb", lw=0.8)
for x in xs:
ax.plot(x, yy, marker="o", color=c, ms=7)
ax.plot([x, x], [yy, 0], color=c, lw=0.6, ls=":")
ax.set_ylim(-3.0, 1.5)
ax.text(10, -2.8, "● = instant où l'ISR est appelée", ha="right", fontsize=7.5, color=GRIS)
fig.tight_layout()
return fig
def encodeur():
fig, axes = plt.subplots(1, 2, figsize=(16 * CM, 5.2 * CM))
cas = [("Rotation dans un sens", 0.0, "DT = HIGH → compteur++", BLEU),
("Rotation dans l'autre sens", 0.5, "DT = LOW → compteur--", ORANGE)]
t = np.linspace(0, 4, 2000)
for ax, (titre, dephasage, regle, c) in zip(axes, cas):
clk = ((t % 2) < 1).astype(float)
dt = (((t - 0.5 + dephasage * 2) % 2) < 1).astype(float)
ax.plot(t, clk + 1.6, color=BLEU, lw=1.6)
ax.plot(t, dt, color=GRIS, lw=1.6)
ax.text(-0.1, 2.1, "CLK", ha="right", va="center", fontsize=8.5, fontweight="bold", color=BLEU)
ax.text(-0.1, 0.5, "DT", ha="right", va="center", fontsize=8.5, fontweight="bold", color=GRIS)
for x in (1, 3):
ax.plot([x, x], [-0.25, 2.8], color=c, lw=1, ls="--")
etat = dt[np.searchsorted(t, x + 0.01)]
ax.plot(x, etat, "o", color=c, ms=6)
ax.set_title(titre, fontsize=9, loc="left")
ax.text(2, -0.75, regle, ha="center", fontsize=8.5, color=c, fontweight="bold")
ax.set_xlim(-0.6, 4)
ax.set_ylim(-1.0, 2.9)
ax.axis("off")
fig.text(0.5, 0.02, "À chaque front descendant de CLK (pointillés), l'ISR lit l'état de DT. "
"Le sens réel dépend du câblage.", ha="center", fontsize=7.5, color=GRIS, style="italic")
fig.tight_layout(rect=(0, 0.06, 1, 1))
return fig
FIGURES = [
Figure("m06-taches-millis", taches_millis),
Figure("m06-deroule-isr", deroule_isr),
Figure("m06-modes-declenchement", modes_declenchement),
Figure("m06-encodeur", encodeur),
]
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