Question:
Pourquoi ont-ils conçu de nouveaux connecteurs pour USB?
Hearth
2019-12-07 23:47:43 UTC
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Au moment du développement de la norme USB, il y avait un certain nombre de connecteurs largement disponibles qu'ils auraient pu utiliser au lieu de créer un nouveau connecteur personnalisé.Pourquoi n'ont-ils pas utilisé de mini-DIN ou DE-9 ou un autre connecteur commun de l'époque, au lieu d'inventer des connecteurs physiques entièrement nouveaux, qui devraient alors être fabriqués avec des machines entièrement nouvelles (coûteuses)?

Je peux penser à quelques causes partielles possibles (par exemple, quelque chose de nouveau serait moins déroutant pour les consommateurs, ou peut-être que les nouveaux connecteurs sont plus mécaniquement sains que tout ce qui est disponible à l'époque) mais j'aimerais voir un plus développéanalyse de ce qui était disponible à l'époque et pourquoi cela ne convenait pas - et bon, peut-être que quelqu'un qui a réellement travaillé sur la spécification peut donner les raisons définitives, si nous avons de la chance.

Les connecteurs communs égalent la confusion.Si vous avez deux connecteurs DE-9, un pour RS323 et un pour USB, quelqu'un va certainement brancher la mauvaise interface et les choses vont sûrement aller BANG!
La raison principale est que le bus nécessite une topologie physique particulière - des ports en amont / en aval via des concentrateurs.C'est pourquoi il existe des connecteurs de type A et B qui sont physiquement différents (c'est-à-dire n'utilisez pas seulement des touches de polarité ou des étiquettes).Faire également un connecteur personnalisé n'était pas révolutionnaire.Firewire avait déjà fait cela.
@Jon Pas révolutionnaire, mais pas bon marché.
Le mini-DIN est une abomination et un désastre dans la pratique lorsqu'il est utilisé fréquemment et par des personnes non déterminées à garder le connecteur intact.|Relativement, les connecteurs USB d'origine étaient mécaniquement des œuvres d'un génie relatif.||DE9 n'est pas trop mal mais physiquement beaucoup trop grand et déjà l'hôte à une confusion d'interconnexion substantielle.||Le mini USB était une étape intermédiaire avec un défaut majeur que les prises et non les câbles étaient les points faibles.|| ...
Le micro USB était en grande partie motivé par le "besoin" d'un fabricant alors important pour une prise à profil plus bas MAIS avait l'avantage de faire du câble le lien le plus faible.|| ... ||Si le monde utilise des connecteurs dans leurs zillions, le coût de l'outillage n'est pas un problème et la compatibilité IN avec les connecteurs existants est un bonus.
Une nouvelle conception physique peut être protégée par des droits d'auteur et être concédée sous licence pour un flux de revenus.Je dois payer pour tout ça d'une manière ou d'une autre.
L'USB n'est pas la seule interconnexion qui utilise un nouveau connecteur (spécifié par la norme et non compatible avec un connecteur existant);Infiniband le fait certainement.D'autres interfaces font l'objet d'accords multi-sources (tels que SFP, SFFP, POP4, SNAP 12 et plus) qui sont tous compatibles les uns avec les autres physiquement et électriquement mais * seulement * prennent en charge une interface spécifique.
Les connecteurs communs causant un point de confusion ne peuvent pas être sous-estimés.Jetez un coup d'œil au fiasco qui découle de tout ce qui est chargé dans l'utilisation de l'USB-C et presque rien ne dit clairement ce qu'il prend réellement en charge avec l'USB-C.
C'était une action du complexe fabricants de connecteurs / associations de normalisation, pour augmenter les profits.
@AustinHemmelgarn Le grand nombre de différentes saveurs USB-C contribuent définitivement au problème.Il existe clairement différents «modes» dans lesquels l'USB-C peut être, mais il n'y a pas de moyen clair de savoir si les câbles le prennent en charge, le matériel le prend en charge, le concentrateur ou quoi que ce soit d'autre.C'est un FUBAR géant.
@Nelson, Type-C est FUBAR ... C'est compliqué.Que suggérez-vous à la place?Micro DP, mini-DP, DP, Micro-HDMI.mini-HDMI, HDMI, USB-A, B, C?TB1-2-3?USB4 2x2?Je crois que le moment viendra où vous allez simplement brancher un câble Type-CC, et tout fonctionnera très bien, l'écran s'allumera, l'écran tactile sera activé, etc., sans que le client ait la moindre idée de ce qu'il vient de faire ... mais cela fonctionnera.prends du temps.
@Ale..chenski Désolé, mais votre moniteur ne prend en charge que DisplayPort sur USB-C alors que votre téléphone ne prend en charge que Reverse UVC (je ne sais pas si cela existe réellement).Aucune connexion pour vous!
@AustinHemmelgarn [USB-OTG] (https://en.wikipedia.org/wiki/USB_On-The-Go) a fourni un aperçu de la confusion à venir, et ils l'ont encore rendu plus déroutant avec USB-C
Cela aurait pu être pire, lorsque la foule audiovisuelle grand public a essayé un connecteur standard, ils ont trouvé peut-être la pire abomination depuis la prise phono, le connecteur SCART ... Peu fiables, fragiles et en fait pas assez de broches pour faire ce dont ils avaient besoin.USB (N'IMPORTE QUELLE version) est une merveille de conception mécanique pour la production de masse en comparaison.
@DanMills J'aurais aimé avoir un bon connecteur A / V unifié avant HDMI, vraiment.Chaque fois que je dois travailler avec la vidéo composante (pas si souvent plus heureusement), je commence même à me sentir envieux des territoires où ils avaient SCART.
@Ale..chenski Le problème n'est pas qu'il existe un tas de normes utilisant le même connecteur, c'est que presque tout est optionnel et essentiellement rien ne documente ce qu'il supporte réellement sur USB-C.Le résultat net est que vous ne pouvez pas être certain que deux périphériques USB-C connectés ensemble feront réellement quoi que ce soit (et même dans ce cas, le câble pourrait être en faute, pas les périphériques).
Il y avait déjà une confusion sur DE-9 qui était utilisé pour les interfaces RS232 et RS422 incompatibles en tension ainsi que pour d'autres interfaces non standard.Ajouter encore plus de confusion à cela entraînerait encore plus de destruction d'équipement.
En parlant de cela, je comprends que l'USB-C est un désastre dans ce qui est ou n'est pas pris en charge par son homologue.Mais pourquoi a-t-il fallu 20 ans aux gens pour concevoir un connecteur USB pouvant être branché à l'envers?
Huit réponses:
Justme
2019-12-07 23:56:22 UTC
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Très probablement de nombreuses raisons, au moins les suivantes.

Il était nécessaire que le connecteur prenne en charge le branchement à chaud.Les connecteurs que vous avez mentionnés ne prennent pas en charge le branchement à chaud.

L'utilisation d'un connecteur existant signifie également qu'il est possible pour quelqu'un de brancher ensemble deux appareils incompatibles simplement parce qu'ils utilisent le même connecteur.

Le connecteur doit également prendre en charge suffisamment de cycles d'accouplement pour être utilisable.

Et les connecteurs que vous mentionnez sont vieux, car la technologie pour faire des connecteurs progresse, il est logique d'utiliser cette technologie pour créer un connecteur moderne qui est plus petit et plus durable et par ailleurs meilleur, et surtout, un connecteur qui convient àl'application spécifique.

+1 pour votre branchement.Les contacts extérieurs sont plus longs afin que l'alimentation se connecte en premier.
@Transistor, oui, de sorte que l'alimentation et la terre se connectent en premier et se déconnectent en dernier.
Et le blindage du connecteur est le premier à établir un contact qui devrait égaliser les potentiels et les charges ESD avant même la mise à la terre de l'alimentation.
@Transistor bien, vous pouvez toujours spécifier que (longueurs de broches inégales) pour un réceptacle ou une prise existant par ailleurs identique.
SATA prend également en charge le branchement à chaud (et pour les curieux, les doigts du connecteur sont plus visibles).Certaines personnes avaient l'habitude de connecter à chaud des lecteurs de câble ruban ATA, et ont tôt ou tard découvert à leurs dépens que c'était une mauvaise idée.
@Peter: des fiches d'aspect identique avec des longueurs de broches différentes?Nooooooo!
@Peter-ReinstateMonica Donc en d'autres termes ... un nouveau design de connecteur, absolument incompatible avec celui auquel il ressemble, mais qui semble identique à l'ancien pour la plupart des utilisateurs?Cela ne semble pas faire frire beaucoup d'appareils car ils essayaient de connecter l'alimentation mais la terre n'était pas présente (car ils ne sont pas de longueurs différentes car j'ai utilisé une prise d'aspect identique)
Un connecteur D portant RS-232 (par exemple) prend en charge le branchement à chaud, simplement en s'assurant que les entrées tolèrent toute surcharge de tension d'avoir une terre non connectée ou autre.
@Rich Il n'y a aucune garantie de savoir quelles broches du connecteur D s'accouplent en premier et en dernier en fonction de l'angle d'insertion.Le point clé était que le connecteur D lui-même n'a pas de fonctionnalités pour prendre en charge le branchement à chaud, donc pour prendre en charge le branchement à chaud avec un connecteur D, du temps, des efforts et des composants de protection doivent être consacrés à la conception d'une interface suffisamment protégée pour fonctionner, etcela coûte de l'argent.
Harper - Reinstate Monica
2019-12-07 23:56:53 UTC
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La compatibilité avec les connecteurs existants est une anti-fonctionnalité

Imaginons qu'ils utilisaient le DB-9 DE-9 alors courant pour USB.Ce qui se passerait? De nombreuses souris ont utilisé un DE-9 , et il est utilisé dans de nombreux autres ports série.Les gens brancheraient une souris série sur le port USB et devenaient frustrés quand cela ne fonctionnait pas.

La disponibilité des connecteurs USB est un problème qui se résoudrait tout seul

Bien sûr, le spécialiste du matériel souhaite voir des connecteurs préexistants pour pouvoir les acheter chez Digi-Key.Cependant, ce problème se résoudrait assez rapidement, car les fabricants ont commencé à proposer le nouveau design.

Existe-t-il cependant un précédent pour les connecteurs de type USB?Il semble qu'ils auraient besoin d'un tout nouvel outillage pour les fabriquer.Bien sûr, cela fonctionne aussi avec le temps.
@Hearth Je pense que leur point de vue était qu'ils les fabriqueraient par milliards, donc ils réaliseraient des économies d'échelle par eux-mêmes, et il n'y avait pas d'économies en empruntant des outils.
C'est essentiellement ce qui s'est passé avec USB C.Le câble / prise USB C peut être soit USB 2.x ou USB 3.x et peut prendre en charge n'importe quel nombre d'extensions (Thunderbolt 3, DisplayPort, USB PD, etc.) et il n'y a aucun moyen pourl'utilisateur pour vérifier quel câble / périphérique donné prend en charge en le regardant simplement.
@Hearth USB-A est similaire à un connecteur de bord de PCB entouré d'un blindage (mécanique et électrique), en fait, certains appareils implémentent en fait un USB-A sur un PCB.Les connecteurs de bord, y compris ceux montés sur câble, existent depuis toujours.L'USB-B est plié mais conceptuellement similaire.Ces connecteurs sont bien car en plus de fixer la séquence de connexion des broches, ils restent sans vis et essuient assez bien les contacts lors de l'insertion, tout en retenant moins de poussière que le DE-9, pratique pour les choses que vous mettezune poche.Pas parfait, en particulier les versions plus petites / récentes, mais OK
@ChrisH Je n'y ai jamais pensé comme un connecteur de bord, c'est un bon point.
Les exigences en matière d'outillage ne sont pas vraiment du domaine des connecteurs contemporains.Bien sûr, une ligne de production devrait être mise en place (ou programmée pour une exécution), mais l'outillage estampage et sertissage de la forme ainsi que le moulage du plastique ou l'impression sur du plastique (ou la mise en place d'un PCB) était et n'est pas si inhabituel pour ce domaine,peut-être plus exotique qu'une simple machine à vis produisant des milliards de broches rondes, mais toujours disponible.
En effet.Il y a de nombreuses années, j'ai travaillé avec un appareil qui utilisait un connecteur DB-25, mais qui avait 48v sur l'une des broches, faisant frire les cartes d'interface série si vous le branchez sur une.Un client a réussi à parcourir une sélection de 20 cartes série de rechange avant de nous appeler.
manassehkatz-Moving 2 Codidact
2019-12-08 11:00:54 UTC
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Ils ont appris des ports série parallèles &

Jusqu'à l'arrivée de l'IBM-PC, le port parallèle «typique» était le connecteur «Centronics» à 36 broches.Ensuite, IBM a décidé d'utiliser un connecteur DB-25F pour le port parallèle sur le PC IBM.Oops, qui était déjà très couramment utilisé pour les ports série des ordinateurs et des terminaux.Ils ont donc basculé le port série sur un connecteur DB-25M, ce qui signifiait que de nouveaux câbles ou des changeurs de genre étaient nécessaires si vous mettiez un IBM-PC à la place d'un terminal, même si le brochage était le même.

Donc, avec l'USB, ils ont créé quelque chose new, et c'était une très bonne idée.

Sans parler des ports SCSI 25 broches et des divers brochages 25 broches sur les cartes de contrôle industriel ...
@rackandboneman Ouais, SCSI était un désordre de connecteurs.Je n'ai rien à redire sur l'industriel / etc.trucs - mais IBM aurait dû savoir mieux.Là encore, pour eux, un terminal était coaxial ou twinax.
Mon professeur d'université a essayé de nous faire comprendre sa perplexité face à la décision de conception d'un connecteur mâle orienté vers l'extérieur."Pourquoi quelqu'un ferait-il ça? C'est une fiche tournée vers l'extérieur: des broches vierges exposées pour que tout contact puisse les court-circuiter?"
Russell McMahon
2019-12-09 09:55:31 UTC
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Au moment du développement de la norme USB, il y avait un certain nombre de connecteurs largement disponibles qu'ils auraient pu utiliser au lieu de créer un nouveau connecteur personnalisé. Pourquoi n'ont-ils pas utilisé de mini-DIN ou DE-9 ou un autre connecteur commun de l'époque, au lieu d'inventer des connecteurs physiques entièrement nouveaux, qui devraient alors être fabriqués avec des machines entièrement nouvelles (coûteuses)?

Dans la pratique, le mini-DIN, lorsqu'il est utilisé fréquemment et par des personnes non déterminées à garder le connecteur intact, est une abomination et un désastre. Les broches pliées et cassées "arrivent".

Relativement, les connecteurs USB d'origine étaient mécaniquement des œuvres de génie.

Db9 n'est pas trop mauvais mécaniquement, mais physiquement est beaucoup trop grand, et était déjà l'hôte d'une grande confusion d'interconnexion.

La mini-USB était une étape intermédiaire, avec un défaut majeur: les prises et non les câbles étaient les points faibles.

Le micro USB était en grande partie motivé par le "besoin" d'un fabricant alors important pour une prise à profil plus bas MAIS avait le grand avantage de faire du câble le lien le plus faible. Après de nombreuses insertions, la prise mini-USB de l'appareil a tendance à tomber en panne. Avec micro-USb, la conception signifie que le connecteur est le point le plus faible.

Si le monde veut utiliser des connecteurs dans leurs millions de dollars, le coût de l'outillage n'est pas un problème et la compatibilité IN avec les connecteurs existants est un bonus.

Oui - les dimensions de la prise USB-A standard permettaient de beaux boîtiers plats par rapport à la taille des connecteurs DIN / mini-Din ou DE-9 ...
Aussi, pendant que nous sommes en train de dénigrer le mini-DIN: les gens sont déjà ennuyés par le besoin de l'USB-A de se brancher dans la bonne orientation hors de ... ** 2 **.Avec tous ces connecteurs DIN ronds, cela ressemble plus à l'une des 360 orientations possibles qui fonctionnera ...
@leftaroundabout Je ne dénigre pas tellement le mini-DIN que de voir les broches pliées et cassées par des personnes qui n'ont aucune idée de la façon de traiter un connecteur.|Selon une publication HP, USB-A a 3 orientations -> La façon dont vous essayez d'abord.Puis à 180 degrés renversé.Ensuite, 180 degrés ont basculé à nouveau pour obtenir ce qui est réellement le bon chemin après tout.|J'ai un testeur en ligne USB A (V, I, mAh, heure, ...) avec un connecteur d'orientation omni (sur 2).La joie!!!:-).
@RussellMcMahon J'en ai aussi un, mais comme le connecteur bidirectionnel signifie que les contacts doivent fléchir quelle que soit la manière dont vous le branchez, je doute de sa longévité.Heureusement, c'était bon marché.
@Hearth - oui, vous pourriez mal en construire un.Mais avec une "ingénierie appropriée" [tm], vous devriez être en mesure de déplacer la plaque de contact sans aucune dégradation de la durée de vie.Qu'ils le fassent est discutable, mais on peut le deviner :-).Vous pouvez fabriquer un boîtier avec une coque à ressort qui se déplace selon les besoins avec la plaque de contact fixe par rapport à l'électronique - ce qui peut être ce qu'ils font - doit ressembler.
Mini-DIN invité à essayer de tordre le connecteur dans son orientation par sensation s'il devait être inséré hors de vue (par exemple, atteindre derrière l'équipement).Moyen parfait pour détruire les broches.
rackandboneman
2019-12-11 04:17:30 UTC
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Il se peut qu'il y ait eu ou non une prévoyance concernant l'USB 2.0 et ses exigences en matière d'intégrité du signal.

Les signaux numériques à haut débit sont effectivement des signaux HF à UHF, avec tous les problèmes qu'ils posent.

Les connecteurs génériques Sub-D ou DIN ne sont PAS conçus pour être des connecteurs VHF / UHF viables. Certains modèles EXACT de pièces Sub-D peuvent être viables (comme dans, vous avez le numéro de pièce et la fiche technique et avez mesuré et testé cette pièce exacte).

Un connecteur DIN ou Sub-D sera déjà électriquement sous-optimal pour un signal de 12 Mbps (bien qu'ils aient été utilisés pour des protocoles dans cette plage de vitesse, par exemple AUI pour les émetteurs-récepteurs Ethernet). L'utiliser pour un signal de 400 Mbps avec une exigence de temps de montée de 500 ps pourrait être considéré comme ridicule - si vous avez déjà joué avec des configurations expérimentales traitant des signaux numériques avec des temps de montée même inférieurs à 10ns, vous constaterez que chaque pouce de fil ou de broche de connecteur indiscipliné il ne fait pas partie d'un câble coaxial, ou près d'un plan de masse, ou d'une partie d'une ligne à paire torsadée) a de bonnes chances d'introduire des gremlins dans votre système - ou de transformer quelque chose d'innocent en antenne.

Certes, VGA utilise un connecteur sub-D pour les signaux (analogiques) haute vitesse qui peuvent être dans la plage VHF - et les problèmes (dégradation du signal, image fantôme ....) ne sont pas si rares, même si le temps est écoulé. pour les fabricants d'optimiser les connecteurs HD15 (qui sont probablement principalement utilisés aujourd'hui par VGA) pour leur utilisation la plus courante. Certains systèmes informatiques professionnels (postes de travail SGI ou IBM ...) ont choisi d'utiliser des connexions BNC ou des connecteurs 3W3 / 13W3 (un sub-D avec inserts coaxiaux) pour une raison de leurs connexions de moniteur analogique.

Ainsi, USB2.0 aurait probablement été impossible à maintenir physiquement compatible - et en même temps fiable - si un ancien connecteur comme celui-ci avait été utilisé.

Reminiscing :-) - 10base2 (?) Internet avec coaxial RG-58 à 10 mbps utilisé des connecteurs BNC.Postes de travail T'd hors du câble principal avec des extensions courtes d'un BNC-T.Le remplacement même de l'un de ces courts trajets (disons 1 ou 2 mètres de long) par un coaxial de 75 Ohm visuellement presque identique abaisserait tout le LAN.Demandez-moi comment je sais :-(.
Scott Seidman
2019-12-11 04:25:46 UTC
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En plus des autres bonnes réponses, j'ajouterai que les connecteurs de souris et de clavier lors de la naissance de l'USB étaient des connecteurs DIN.Le passage aux souris et claviers USB n'a pas été immédiat, et l'image tenant un appareil avec un connecteur DIN à l'extrémité d'un câble et essayant de déterminer à quelle prise DIN le brancher.

Personnellement, je manque le temps d'empiler des adaptateurs 25 à 9 broches, des changeurs de genre et des modems nuls, puis de modifier les vitesses de transmission jusqu'à ce que quelque chose fonctionne.

Empilez simplement tous les adaptateurs jusqu'à ce que quelque chose fonctionne ou que la tour de l'adaptateur tombe, hein?
Sans blague, j'avais l'habitude de lier la pile ensemble, @Hearth
... et j'ai encore des adaptateurs USB vers PS2 dans le tiroir de mon bureau
Rich
2019-12-11 06:57:42 UTC
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La technologie des connecteurs est un domaine en évolution.

Les connecteurs de type D ont été développés autour de la soudure manuelle, des signaux de la gamme mégahertz, des cycles d'utilisation commerciale / industrielle (un système serait généralement configuré et laissé pendant des mois), etc.

Au moment où l'USB a émergé, l'état de l'art en matière de connecteurs (bon marché) et d'assemblage permettait un pas de connecteur plus dense, des broches plus petites, de meilleurs cycles de service, etc. (Il y avait aussi un aspect dans le connecteur A de pouvoirutiliser un PCB directement comme connecteur mâle (assez peu fiable)).

Avec l'USB-C, ces choses ont encore évolué.

(Mais pourquoi les imprimantes et appareils musicaux actuels utilisent-ils l'ancien connecteur B pleine taille?)

Peut-être parce qu'un connecteur B de taille normale, et en particulier la prise correspondante, est beaucoup moins susceptible d'être détruit au-delà de toute réparation si vous poussez accidentellement une imprimante contre un mur avec le câble entre les deux ... ou si vous obtenez toutes sortes de décombres de scène.dans le connecteur d'une pédale d'effet par exemple et / ou marcher sur le câble où il est branché .... De plus, les gens reconnaîtront un connecteur B s'ils ont besoin de remplacer le câble, les connecteurs plus petits conduisent souvent à des conjectures (ok,est ce mini ou micro ou micro-usb-c ou kodak spécial ou ....)
rackandboneman
2019-12-12 04:37:04 UTC
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Deuxième réponse, car il s'agit d'aspects très différents:

Au moment de l'introduction de l'IBM PC (et de l'introduction de certaines normes de connecteur avec lui), les ordinateurs de bureau (qu'ils soient compatibles IBM ou non) étaient considérés comme des équipements industriels / professionnels / passionnés, suffisamment chers pour s'attendre à ce que les utilisateurs soient compétents et prudents assez pour ne pas exiger une conception infaillible. De plus, beaucoup de matériel et de câblage devaient être construits sur mesure ou adaptés sur mesure, donc en utilisant des connecteurs génériques disponibles dans n'importe quel catalogue de distributeurs de pièces électroniques, qui pourraient être soudés à la main avec une certaine habileté (le soudage des connecteurs Sub-D et DIN n'est pas un véritable tâche de débutant!), était une vraie fonctionnalité.

Au moment de l'introduction de l'USB, les compatibles PC devenaient déjà un élément domestique courant, où ce type de norme ne pouvait plus être appliqué. En outre, le matériel personnalisé était déjà moins courant (et continuait à utiliser les ports hérités souvent), et était de toute façon beaucoup plus difficile à concevoir pour s'interfacer avec USB: vous pouvez faire en sorte que certains circuits se comportent comme une imprimante centronics avec un 7407 et un 74221. et pas beaucoup plus ... RS232 a juste besoin de quelques puces de conversion de niveau bon marché et courantes ... Pour transformer quelque chose en périphérique USB, les pièces nécessaires sont beaucoup plus spécialisées.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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