Організація комп'юте ...

Цифровое кодирование (Digital Encoding) определяет способ представления битов в физическом канале передачи данных. В современных системах используются следующие методы цифрового кодирования.

NRZ - Non Return to Zero (без возврата к нулю). Этот метод кодирования является наиболее простым и служит базой для построения более совершенных алгоритмов кодирования. В нем используется следующее представление битов:

• биты '0' представляются нулевым напряжением (0 В);
• биты '1' представляются напряжением +V В.

Кодирование по методу NRZ имеет ряд недостатков:

• высокий уровень постоянного напряжения (среднее значение равно половине значения амплитуды для последовательности, содержащей равное число 1 и 0);
• широкая полоса сигнала (от 0 Гц для последовательности, содержащей только 1 или только 0, и до половины скорости передачи данных при чередовании 10101010...);
• возможность возникновения продолжительных периодов передачи постоянного уровня (длинная последовательность 1 или 0), в результате чего затрудняется синхронизация передающих и принимающих устройств;
• сигнал является поляризованным, т.е. зависит от правильности подключение проводников.

Метод применяется, например, в RS-232 (последовательный порт).

RZ - Return to Zero (возврат к нулю). Цифровые данные представляются следующим образом:

• биты '0' представляются значением -V в первой половине и нулевым напряжением – во второй;
• биты '1' представляются значением +V в первой половине и нулевым напряжением – во второй, т.е. единице соответствует импульс напряжения продолжительностью в половину продолжительности передачи одного бита данных.

Преимущество этого метода по сравнению с кодированием NRZ:
при передаче непрерывной последовательности 1 или 0 сигнал в линии не остается постоянным.
Однако при использовании кодирования RZ полоса сигнала может достигать значений, равных скорости передачи данных.

NRZI - Non Return to Zero Invertive (инверсное кодирование без возврата к нулю). Этот метод кодирования использует следующие представления битов цифрового потока:

• биты '1' представляются напряжением ‑V или +V, в зависимости от предшествовавшего этому биту уровня напряжения, – если предыдущее напряжение было равно ‑V, то единица будет представлена значением +V, а в случаях, когда предыдущий уровень составлял +V, тогда для представления единицы будет использовано напряжение ‑V В;
• биты '0' не изменяют уровень напряжения.

Этот алгоритм обеспечивает малую полосу, а кроме того, обеспечивает неполярный сигнал. Метод применяется в технологиях FDDI и 100BaseFX.

AMI - Alternate Mark Inversion (поочередная инверсия единиц). Этот метод кодирования использует следующие представления битов:

• биты '0' представляются нулевым напряжением (0 В);
• биты '1' представляются поочередно значениями +V и ‑V.

Недостатком метода AMI является ограничение на «плотность» нулей в потоке данных, поскольку длинные последовательности '0' ведут к потере синхронизации.
Этот метод кодирования применяется в технологии ISDN.

PE - Phase Encode (фазовое или манчестерское кодирование). При фазовом кодировании используется следующее представление бит:

• биты '0' представляются напряжением +V в первой половине бита и напряжением -V – во второй половине;
• биты '1' представляются напряжением -V в первой половине бита и напряжением +V – во второй половине.

Этот алгоритм удовлетворяет всем предъявляемым требованиям, но передаваемый в линию сигнал имеет широкую полосу и является поляризованным.
Манчестерское кодирование применяется в технологиях Ethernet.

CDP - Conditional Diphase. Этот метод является комбинацией алгоритмов NRZI и PE и использует следующие представления битов цифрового потока:

• биты '0' представляются переходом напряжения в том же направлении, что и для предшествующего бита (от +V к –V или от -V к +V);
• биты '1' представляются переходом напряжения в направлении, противоположном предшествующему биту (от +V к -V или от -V к +V).

Этот алгоритм обеспечивает неполярный сигнал, который занимает достаточно широкую полосу.
Метод кодирования CDP применяется в технологии TokenRing.

MLT3 – трехуровневое кодирование. Используются уровни +V, 0 и –V, которые остаются постоянными в течении битового интервала. Биты '0' не изменяют предыдущего уровня напряжения, а биты '1' изменяют значения уровней напряжения в зависимости от предыдущего значения согласно следующей цепочке: +V, 0, ‑V, 0, +V.

Метод применяется в технологиях FDDI и 100BaseTX.

Выбор метода кодирования зависит от полосы канала связи, используемой кабельной системы, скорости передачи данных и других параметров.

Дайте ответ на следующий вопрос:

В компьютерной сети передается символ G. Его ASCII-код - 47h (или в двоичном виде 01000111).

Какому виду сигнального кодирования символа G будет соответствовать следующий рисунок: