Сигналы на физическом уровне (подуровень PLS)
На подуровне PLS рассматриваются вопросы представления битов, синхронизации, двоичное кодирование.
Когда компьютеры и терминалы разделены большими расстояниями, является экономически более выгодным ввести временную настройку в сам сигнал, вместо того чтобы использовать отдельный канал синхронизации. То есть мы пришли к понятию так называемого самосинхронизирующего кода. При использовании кодов, не являющихся самосинхронизирующими, возникает проблема, состоящая в том, что синхросигнал и данные могут быть изменены, когда распространяются по отдельным каналам. Синхросигнал ускоряется или замедляется относительно информационного сигнала, что означает, что у приемника возникают трудности с настройкой на прием информационного сигнала, его захватом.
При использовании самосинхронизирующего кода принимающее устройство может периодически проверять себя, чтобы убедиться в том, что оно опрашивает линию точно в тот самый момент, когда некоторый бит поступает в приемник. Это требует (в идеальных условиях), чтобы линия очень часто меняла свое состояние. Самые лучшие синхронизирующие коды — это те, при использовании которых состояние линии часто меняется, поскольку эти изменения состояния (например, перепад напряжения) позволяют приемнику продолжать настраиваться на сигнал.
Рисунок 4.26 – Примеры кодирования бита
Идея заключается в том, чтобы иметь код с регулярными и частыми изменениями (переходами) уровней сигнала в канале. Переходы осуществляют разделение двоичных элементов данных (единиц и нулей) в приемнике, и логические схемы постоянно отслеживают изменения состояния для того, чтобы выделять единицы и нули из потока битов для целей настройки. Стробирование обычно производится приемником с более высокой скоростью, чем скорость изменения данных, для того чтобы более точно определить элементы данных.
|
|
|
На рис. 4.26 показаны способы представления битов в системах кодирования, применяемых в мультиплексных сетях. Здесь Т — время для представления одного бита. Заметим, что реальные сигналы не являются такими прямоугольными, с крутыми фронтами, как показано на рис. 4.26.
Для кода без возвращения к нулю (NRZ-код) уровень сигнала остается постоянным для каждой последовательности одноименных битов. В этом случае уровень сигнала остается низким для бита 0 и возрастает до некоторого высокого уровня напряжения для бита 1 (во многих устройствах для 0 и 1 используются противоположные по полярности значения напряжения). Код NRZ широко используется для передачи данных вследствие своей относительной простоты и низкой стоимости. NRZ-код обеспечивает очень эффективное использование полосы частот, поскольку он может представлять бит для каждого бода (изменения сигнала). Однако его недостатком является отсутствие способности самосинхронизации, поскольку длинные серии идущих подряд единиц и нулей не приводят к изменениям состояния сигнала в канале. Вследствие этого может произойти рассогласование (дрейф) таймера приемника по отношению к поступающему сигналу и несвоевременный опрос линии, передатчик и приемник могут фактически утратить взаимную синхронизацию. NRZ-код может быть полярным и биполярным в зависимости от конкретной реализации.
|
|
|
Код с возвращением к нулю (RZ-код) предусматривает, что в представлении каждого бита сигнал меняется по меньшей мере один раз. Поскольку RZ-коды обеспечивают изменение состояния для каждого бита, эти коды обладают очень хорошими свойствами синхронизации. Основной недостаток RZ-кода состоит в том, что он требует двух переходов (изменений) сигнала для каждого бита. Следовательно, RZ-код потребует вдвое большей скорости (в бодах) по сравнению с обычным кодом. В качестве примера RZ-кодов на рисунке 4.26 показаны манчестерский код и широтно-импульсная модуляция.
В автомобильной мультиплексной шине CAN используется NRZ-код.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 371; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!