Le Bus

Rien à voir avec un quelconque moyen de transport en commun! Il s'agit ici d'un élément essentiel qui représente la partie cachée d'un système digital. C'est certainement la raison pour laquelle on a souvent tendance à en occulter l'importance. Or, c'est de la topologie même de ce bus que vont dépendre la capacité à évoluer dans le temps, ainsi que les performances de votre système. Ne perdez pas de vue que lorsque vous choisissez un système digital, vous allez en prendre pour quelques années et qu'il vaut donc mieux prendre ses précautions ! Lorsque vous achetez une voiture, vous ne vous contentez pas non plus d'en faire le tour et d'examiner la carrosserie. J'ose espérer que les caractéristiques techniques des organes cachés tels le moteur ou les éléments de transmission retiennent également votre attention.

Pour bien comprendre l'utilité de ce bus (qui selon les systèmes est en fait un mini réseau), il faut savoir  que seul les signaux émis par la centrale (et amplifiés par le booster) à destination des décodeurs transitent par les rails. Cette communication via les rails est uni-directionnelle, en d'autres termes, un décodeur n'est pas en mesure de renvoyer une confirmation selon laquelle il a bien exécuté l'ordre reçu.  Le rôle du bus est donc de véhiculer les informations en retour vers la centrale ou directement vers un PC d'une part (dans la pratique, seuls les décodeurs stationnaires disposent d'une rétro-signalisation), et d'autre part d'assurer la communication entre les autres composantes du système (modules de commande, centrale,  interface PC ...). 
Certains système comme "Digital Plus" de Lenz ont recours à 2 bus distincts: l'un pour passer les commandes et l'autre pour la rétro signalisation.

Au premier abord, on ne mesure pas forcément l'impact du bus sur un système digital. Bien souvent, les limitations d'un système n'apparaissent que plus tard, particulièrement sur des installations importantes. Les critères pour le choix d'une architecture sont:

  • la vitesse de transmission
  • la fiabilité
  • la longueur maximale
  • le nombre d'appareils pouvant être connectés
  • la simplicité de câblage lors de l'ajout de nouveaux accessoires
  • le type de connecteurs
  • l'ouverture à d'autres systèmes
  • la capacité à évoluer dans le temps

L'ensemble de ses critères est directement conditionné par l'architecture du système. On distingue plusieurs types de topologies:

La plus simple consiste en une structure en forme d'étoile. Tous les composants sont directement reliés à la centrale, qui par conséquent sera très sollicitée. Si celle ci tombe en panne, l'ensemble du système s'en retrouvera bloqué. Un avantage indéniable réside dans la simplicité d'extension. Il suffit d'établir une nouvelle liaison avec la centrale, si toutefois la capacité de celle-ci le permet. L'identification des différents composants se fait soit par l'intermédiaire d'une adresse propre à chacun, soit sur la base du numéro de port auquel ils sont connectés à la centrale. 
Le bus est une structure linéaire ouverte à ses deux extrémités. La centrale peut se trouver à un endroit quelconque du bus. Pour ajouter de nouveaux composants, on peut ouvrir le bus pour les y intercaler ou les rajouter en bout de chaîne. L'identification des composants se fait soit par l'intermédiaire de leur adresse propre, soit par leur position dans le bus. C'est le type de topologie le plus répandu. La défaillance d'un composant entraîne la rupture du bus, ce qui suivant la localisation de celle-ci, conduit à la paralysie du système.
Le ring s'apparente à un bus fermé. Cette topologie n'est quasiment utilisée par aucun système digital 
La topologie en réseau est celle qui offre la plus grande flexibilité. Toutes les autres topologies peuvent être simulées à partir de celle-ci. En pratique, le réseau présente de nombreux avantages au rang desquels on peut citer une grande simplicité d'extension  (un nouveau composant peut être rajouté à n'importe quel endroit). Pour tirer pleinement partie des grandes capacités d'un réseau, il faut que chaque composant dispose d'une certaine "intelligence". La défaillance d'un composant n'empêche en principe pas le bon fonctionnement du reste du système (sauf s'il s'agit de la centrale, bien évidemment). Ce n'est certainement pas un hasard si les systèmes les plus performants du marché (Zimo, Selectrix ou Digitrax) utilisent ce type de topologie.

Tableau récapitulatif des topologies utilisées par les principaux systèmes:

nom du bus/réseau utilisation topologie systèmes
Can-Bus commande + rétro signalisation réseau Zimo
I2C-Bus commande + rétro signalisation bus Arnold, Märklin, Uhlenbrock
Loconet commande + rétro signalisation réseau Digitrax, Uhlenbrock, Fleischmann (Twin-System)
Maus-Bus (*) commande uniquement étoile LGB, Roco, Uhlenbrock
Px-Bus booster + commande réseau Selectrix
RS-Bus rétro signalisation bus Lenz
Sx-Bus commande + rétro signalisation réseau Selectrix
s88-Bus rétro signalisation bus Märklin, Uhlenbrock
X-Bus (XpressNet) (**) commande bus Lenz, Arnold

   (*) Le "Maus-Bus" ou "bus-souris" est une version light du "X-Bus" de Lenz
  (**) XPressNet est le nouveau nom donné par Lenz à son architecture "X-Bus"


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