9) Цифровое кодирование
Цифровое кодирование основано на представлении битов данных в виде последовательности импульсов электрического потенциала или тока. Виды цифровых кодов:
потенциальные;
импульсные.
В потенциальных кодах для представления логических единиц и нулей используются различные фиксированные значения сигнала (потенциала или электрического тока).
В импульсных кодах логические единицы и нули представляются в виде импульсов определенной полярности или перепадом потенциала определенного направления.
Потенциальный код без возврата к нулю
(Non Return to Zero - NRZ)
Потенциальный код без возврата к нулю
(Non Return to Zero - NRZ)
В коде NRZ для передачи логических единиц и нулей используются различные постоянные уровни сигнала (потенциала или тока).
Потенциальный код без возврата к нулю с инверсией на единицах (NRZI)
Разновидностью кода NRZ является код NRZI. В этом коде производится инверсия сигнала при передаче единиц.
Многоуровневая передача 3
(Multi Level Transmission, MLT3)
В коде MLT3 используются три уровня сигнала.
Кодирование основано на циклическом переключении уровней -U, 0, +U, 0. При передаче единицы производится переход с одного уровня сигнала на следующий. При передачи 0 уровень сигнала не меняется.
Потенциальный код 2B1Q
Для передачи информации используются четыре уровня потенциала.
Комбинации битов 00 соответствует потенциал -2,5,В;
комбинации 01 - потенциал -0,833В;
комбинации 11 - потенциал +0,833В;
комбинации 10 - потенциал +2,5В.
Манчестерский код
В манчестерском коде для передачи единиц и нулей используется перепад потенциала - фронт импульса.
Передача единицы - перепад от низкого потенциала к высокому.
Передача нуля - перепад от высокого потенциала к низкому.
В начале каждого такта могут производиться служебные перепады сигнала
Для различных способов кодирования линия может иметь различную пропускную способность. Например, витая пара третьей категории при кодировании по стандарту 10Base-T имеет пропускную способность 10Мб, а при кодировании по стандарту 100Base-T4 - пропускную способность 100Мб.
10) Проблема синхронизации передатчика и приемника
Синхронизация необходима для того, чтобы приемник считывал данные с линии связи согласованно с моментами их передачи.
Треугольниками отмечены моменты считывания приемником информации с линии связи
Δtп – период тактовых часов передатчика.
Δtпр - период тактовых часов приемника.
Если, Δtп > Δtпр - некоторые биты будут считаны дважды.
Если, Δtп < Δtпр - некоторые биты не будут считаны.
Пример рассинхронизации приемника и передатчика
Δtп = 5 мс
Δtпр = 6 мс
Δtп < Δtпр => некоторые биты не будут считаны:
последовательность переданная передатчиком: 0101111101
последовательность принятая приемником: 01011110
Возможные схемы реализации синхронизации
Использование отдельной линии для передачи тактовых импульсов, при получении которых приемник считывает информацию с линии.
Использование самосинхронизирующихся кодов. Сигналы таких кодов несут информацию о том, когда необходимо приемнику считывать очередную порцию битов. Такой информацией может служить перепад потенциала - фронт импульса.
В режиме синхронной передачи данные передаются непрерывным потоком или большими блоками (кадрами). При этом синхронность между приемником и передатчиком реализуется или с помощью самосинхронизирующихся кодов или дополнительной линией для передачи тактовых сигналов.