ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА (РОСАВИАЦИЯ) ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ» (МГТУ ГА)

кафедра вычислительных машин, комплексов, систем и сетей

Работа защищена с оценкой ________________________ ________________________ (подпись преподавателя, дата)

ОТЧЕТ По Интерфейсам вычислительных систем Лабораторная работа №3 «Интерфейс последовательной связи»

Работу выполнил: студентка группы ИС 2-1 Магальник Е. Б.

Работу проверил: старший преподаватель Солозобов М. Е. (звание, степень, ФИО)

Москва – 2024

Оглавление

Цель работы 3

Задание, выполненное при проведении лабораторной работы 3

Вывод 11

1. Цель работы:

   1. изучить способы физического и логического цифрового кодирования на физическом уровне при передаче данных.

2. Задание, выполненное при проведении лабораторной работы:

Вариант 33 (вариант 16)

Последовательность варианта: 11111010110100110011110100010000

2.1 Закодировать 32-х битную последовательность кодом NRZ:

NRZ - схема кодирования, в которой биты "1" представлены высоким уровнем сигнала, а биты "0" — низким уровнем.

Рисунок 2.1 последовательность в виде кода NRZ

2.2 Закодировать 32-х битную последовательность кодом NRZI:

В кодировке NRZI, биты "1" вызывают инверсию сигнала, а биты "0" оставляют всё без изменений.

Рисунок 2.2 последовательность в виде кода NRZI

2.3 Закодировать 32-х битную последовательность кодом AMI:

В кодировке AMI, биты "1" чередуются между положительным и отрицательным уровнем сигнала, а биты "0" не создают сигнала.

Рисунок 2.3 последовательность в виде кода AMI

2.4 Закодировать 32-х битную последовательность кодом 2B1Q:

В кодировке 2B1Q два бита кодируются в один четырехуровневый сигнал.

Рисунок 2.4 последовательность в виде кода 2B1Q

2.5 Закодировать 32-х битную последовательность кодом MLT-3:

MLT-3 использует три уровня сигнала, и биты "1" вызывают переход между уровнями. Бит "0" сохраняет текущий уровень.

Рисунок 2.5 последовательность в виде кода MLT-3

2.6 Закодировать 32-х битную последовательность биполярным импульсным кодом.

Рисунок 2.6 последовательность в виде биполярного импульсного кода

2.7 Закодировать 32-х битную последовательность манчестерским кодом:

Манчестерское кодирование представляет "0" как переход от высокого к низкому уровню, а "1" — от низкого к высокому.

Рисунок 2.7 последовательность в виде манчестерского кода

2.8 Создать программу, написанную на языке программирования Python, позволяющую конвертировать последовательность в физический или логический кода в соответствии с вариантом задания (Манч и MLT-3).

Листинг Манч:

def Manch(input): count = 0 x = [] y = [] for i in input: if i == '0': y.append(0.5) x.append(count) count += 1 y.append(0.01) x.append(count) count += 1 else: y.append(0.01) x.append(count) count += 1 y.append(0.5) x.append(count) count += 1 plt.bar(x, y) plt.show() Manch("11111010110100110011110100010000")

Листинг MLT-3:

def MLT3(input): count = 0 flag = 0 flag2 = 0 x = [] y = [] for i in input: if i == '0': if flag == 0: x.append(count) y.append(0.5) count = count + 1 if flag == 1: x.append(count) y.append(0.01) count = count + 1 if flag == 2: x.append(count) y.append(-0.5) count = count + 1 if i == '1': if flag == 0: flag2 = 0 flag += 1 x.append(count) y.append(0.01) count = count + 1 elif flag == 1: if flag2 == 0: flag += 1 x.append(count) y.append(-0.5) count = count + 1 else: flag -= 1 x.append(count) y.append(0.5) count = count + 1 elif flag == 2: flag2 = 1 flag -= 1 x.append(count) y.append(0.01) count = count + 1 plt.bar(x, y) plt.show()

MLT3("11111010110100110011110100010000")

Результаты работ программ представлены на рисунках 2.7 и 2.5.

3. Вывод

В ходе лабораторной работы были изучены способы физического и логического цифрового кодирования на физическом уровне при передаче данных. Был сделан вывод о том, что при цифровом кодировании дискретной информации применяют потенциальные и импульсные коды. Было изучено, что потенциальные коды для представления логических единиц и нулей используют только значение потенциала сигнала, а импульсные коды представляют двоичные данные либо импульсами определенной полярности, либо частью импульса -перепадом потенциала определенного направления.

Также были изучены различные методы кодирования, такие как NRZ, AMI, NRZI, 2B1Q, MLT-3, биполярный импульсный код и манчестерский код. Кроме того, изучили способы физического и логического цифрового кодирования на физическом уровне при передаче данных. В рамках работы были разработаны программы для кодирования Манчестерского кода и MLT-3 согласно поставленной задаче.

11