5.5. Кодирование информации
При передаче цифровой информации с помощью цифровых сигналов применяется цифровое кодирование, управляющее последовательностью пря- моугольных импульсов в соответствии с последовательностью передаваемых данных. При цифровом кодировании применяют либо потенциальные, либо импульсные коды. При потенциальном кодировании информативным являет- ся уровень сигнала. При импульсном кодировании используются либо пере- пады уровня (транзитивное кодирование), либо полярность отдельных импуль- сов (униполярное, полярное, биполярное кодирование). В отдельную группу импульсных кодов выделяют двухфазные коды, при которых в каждом битовом интервале обязательно присутствует переход из одного состояния в другое (та-
кие коды позволяют выделять синхросигнал из последовательности состояний линии, то есть являются самосинхронизирующимися).
Наиболее распространены следующие коды:
- NRZ (Non-Return to Zero – без возврата к нулю) – потенциальный код, со-
стояние которого прямо или инверсно отражает значение бита данных
- дифференциальный NRZ – состояние меняется в начале битового интервала для “1” и не меняется при “0”
- NRZI (Non-Return to Zero Inverted – без возврата к нулю с инверсией) – со-
стояние меняется в начале битового интервала при передаче “0” и не меня-
ется при передаче “1”. Используется в FDDI, 100BaseFX.
- RZ (Return to Zero – с возвратом к нулю) – биполярный импульсный само-
синхронизирующийся код, представляющий “1” и “0” импульсами противо-
положной полярности, длящимися половину такта (вторую половину такта состояния устанавливается в нулевое); всего используется три состояния
- AMI (Bipolar Alternate Mark Inversion – биполярное кодирование с альтерна-
тивной инверсией) – используется три состояния: 0, + и –, для кодирования логического нуля используется состояние 0, а логическая единица кодирует- ся по очереди состояниями + и –. Используется в ISDN, DSx.
- Манчестерское кодирование (manchester encoding) – двухфазное полярное самосинхронизирующееся кодирование, логическая единица кодируется пе- репадом потенциала в середине такта от низкого уровня к высокому, логиче-
ский ноль – обратным перепадом (если необходимо представить два одина- ковых значения подряд, в начале такта происходит дополнительный служеб- ный перепад потенциала). Используется в Ethernet.
- Дифференциальное манчестерское кодирование (differential manchester en-
coding) – двухфазное полярное самосинхронизирующееся кодирование, ло- гический ноль кодируется наличием перепада потенциала в начале такта, а логическая единица – отсутствием перепада; в середине такта перепад есть всегда (для синхронизации). В Token Ring применяется модификация этого метода, кроме “0” и “1”, использующая служебные биты “J” и “K”, не имеющие перепада в середине такта (“J” не имеет перепада в начале такта, “К” – имеет).
- MLT-3 – трехуровневое кодирование со скремблированием без самосинхро-
низации, логический ноль кодируется сохранением состояния, а логическая единица кодируется по очереди следующими состояниями: +V, 0, -V, 0, +V и
т.д. Используется в FDDI и 100BaseTX.
- PAM5 (Pulse Amplitude Modulation) – пятиуровневое биполярное кодирова-
ние, при котором каждая пара бит данных представляется одним из пяти уровней потенциала. Применяется в 1000BaseT.
- 2B1Q (2 Binary 1 Quarternary) – пара бит данных представляется одним чет-
вертичным символом, т.е. одним из четырех уровней потенциала. Применя-
ется в ISDN.
-
0
1
0
1
1
0
0
0
1
NRZ
Diff. NRZ
NRZI
RZ
AMI
Manchester
Diff. Manch.
MLT-3
2B1Q
Рис.5.1. Способы цифрового кодирования данных