Обсуждение:Манчестерское кодирование

Статье требуется стилист

Некоторые предложения не поддаются синтаксичекому разбору. — Эта реплика добавлена с IP 37.44.70.59 (о) 23:47, 6 мая 2017 (UTC)

Исправлено разобрал предложения, переработал статью, привел к нормам русского языка и ВП. С уважением, Boberchik 13:28, 3 января 2018 (UTC)

• Боюсь, после ваших правок статье нужен уже не стилист а откатывающий. Прямо с первого предложения. Надеюсь, вы сами переработаете чтобы хотя бы не хуже старого варианта стало. ASDFS (обс.) 17:00, 3 января 2018 (UTC)

Картинка спектра

картинка неверная. Манчестер 2 имеет 2 горба, и этот спектр послужил прототипом логотипа компании Cisco.

1й горб на частоте передачи (битрейта), 2й на удвоенной частоте. И остальные горбы гораздо ниже, и являются смесью первых 2х частот.

А в статье приведена лажа - бред типичного программиста. 77.222.108.122 03:58, 8 июня 2023 (UTC)

Статья создается как набор бессмысленных фактов для заучивания наизусть

1.
Эта статья предназначена для только того чтобы:
- выучить эту статью наизусть, не поняв ничего о том как работает это кодирование;
- одеть "одежду рын нац ученого";
и затем с важным видом повторять фразы "о самосинхронизации", перемежая их (тоже выученными наизусть) рассказами о том как 15 миллионов нищих бездомных и безработных (10% населения РФ возникших в РФ после 1991 года благодаря "саморегуляции" при режиме экономики рыночных нациков) "обладают высокой производительностью труда". Статья пытается быть элементом политики разрушения науки культуры и промышленности страны, еще сохранившейся после СССР.

Только мужички РФ, которые с 1991 года:
- голосуют за "гарантии своей безработицы" созданные в РФ благодаря режиму экономики рыночных нациков;
- а также продали 14 из 15 республик СССР за иномарку и дачу (когда мужичкам РФ даже на войну не надо было ходить а надо было только считать себя "жителями СССР"), и повесив себе на грудь справку о защите страны, всех вокруг уверяют что это было "расширение земель руси";
- а в кино от поезда они все убегают !вдоль рельса железной дороги (чтобы спасать свою семью от социалистов);
могут спокойно читать такие статьи как в Википедии.

2.
кодирование в манчестерском коде

Рассматривая кодирование в манчестерском коде можно догадаться (жаль что в сети нет статей экспертов, которым при описании этого кодирования не надо было бы проводить изыскания в области той темы), что принцип кодирования в манчестерском коде заключается в том, что каждый информационный бит данных передается двумя последовательно идущими в линии битами (это видно из картинок в статье, текста для которых нет).

вот схема манчестерского кодирования (для прямого варианта кодирования)
информационный бит = серия бит в линии
0 = 10
1 = 01

при этом если информационные биты чередуются (01 или 10), то в линии возникает серия из двух идущих подряд одинаковых бит (соответственно 00 или 11)

пример передачи фрейма строки информационных бит "0111" с помощью манчестерского кода:
информация: -mark, start, 0 1 1 1, stop, mark-
данные на линии: -1, 01, 10 01 01 01, 01, 1-

"mark" это сколько угодно долго длящийся высокий уровень на линии (mark это сигнал который показывает что "есть соединение с передатчиком");

серия из двух одинаковых бит "1" идущих в линии: "01, 10" (подряд идет подстрока "1, 1");
серия из двух одинаковых бит "0" идущих в линии: "10 01" (подряд идет подстрока "0 0");
а вот здесь в линии нет двух одинаковых бит: "01 01 01, 01"

2.1
передача сигнала синхронизации по линии данных

для передачи трех состояний (бит "1", бит "0" и бит "синхро") можно иметь три уровня сигнала (например: +Амплитуда, 0, -Амплитуда), но не все данные могут быть представлены как три состояния, например: метки на компакт диске, на штрихкоде или на перфокарте имеют физически только два состояния.

манчестерский код, не имя трех уровней сигнала для бита в линии, пытается использовать два идущих подряд бита с двумя уровнями сигнала чтобы решить эту проблему передачи синхросигнала (получается доступно к передаче даже "четыре состояния")

однако из за такого кодирования двумя последовательными битами, манчестерский код требует в два раза более широкую полосу для передачи данных, чем нужна для передачи только самих бит информации (манчестерский код передает в линии в два раза больше бит, чем число информационных бит).

также мы видим из нашего примера, что во время каждой серии из двух передающихся в линии одинаковых бит (несмотря на "четыре состояния") синхронизация в манчестерском коде все же нарушается (в этих случаях синхронизация не передается и приемник должен восстанавливать синхронизацию вычисляя время принятого импульса).

синхронизация это такая вещь, которая не может работать "только частично", поэтому любые сбои в синхронизации говорят о том что манчестерский код НЕ является "самосинхронизирующимся"

манчестерский код надежно (с синхро) передает как бы только некоторые сочетания информационных бит, а остальные сочетания информационных бит передаются также плохо (без синхро) как например и в rs232

также манчестерский код требует "когерентности" (согласованности параметров необходимых для успешного декодирования) в пределах всего фрейма между стартовым и стоповым битами

т.е. если возникнет сбой в стартовом бите, то весь фрейм после стартового бита будет прочитан неправильно, т.к. приемник не сможет распознать к чему именно относятся любые следующие фронты или спады сигнала.

2.2
"ширина полосы" при передаче данных

Из за такого кодирования двумя битами, манчестерский код требует в два раза более широкую полосу для передачи данных, чем нужна для передачи только самих бит информации.

Для сравнения, сеть 100 мегабитного ethernet с тремя уровнями сигнала в линии имеет полосу в 2 раза более узкую (25 МГц) чем нужна для передачи бит информации в линии с двумя уровнями сигнала.

Самая высокая частота в сигнале 100 мегабитного ethernet не превышает 25 МГц и даже она возникает только когда предается серия из идущих друг за другом информационных бит "1"

передача информационных бит "0" не вызывает изменения уровня сигнала в линии (что разрушает синхронизацию), поэтому 100 мегабитный ethernet использует избыточные биты для кодирования разрывающего длинные последовательности информационных бит состоящие только из значения "0" (5 бит в линии 100 мегабитный ethernet кодируют четыре информационных бита, чтобы в линии не появлялись последовательности бит из более чем двух нулей подряд).

вариант кодирования 4-в-5

0000	 01111
0001     01110
0010    10010
0011	10011
0100	 01101
0101    10101
0110	10110
0111	10111
1000     01011
1001	11001
1010	11010
1011	11011
1100	 01001
1101	11101
1110	11110
1111	11111

- вариант произвольный, без учета оптимальности полосы пропускания и т.п., только чтобы не создавать сбои в синхронизации;
- на краях каждого квинтета не более одного нуля подряд (нужно при последовательном соединении нескольких "5-ти битов");
- в середине каждого квинтета не более двух нулей подряд;
- каждый замененный полубайт начинается с нуля;
- каждый неизмененный полубайт начинается с единицы;

"Ширина полосы" как правило это дорогой ресурс, например некачественный длинный USB провод из магазина не работает на вашем USB порту именно из за проблем с шириной полосы канала.

2.3
передача данных "без выделенной синхронизации"

в статье заявлено что синхронизация для манчестерского кода не требуется, на деле мы видим что когда в линии возникает серия из двух одинаковых бит (00 или 11), то синхронизация в манчестерском коде нарушается

для манчестерского кода при передаче данных "без выделенной линии синхронизации" на произвольной скорости:
- приемник должен уметь оценивать относительную ширину импульсов, чтобы различать серии "01"/"10" от "00"/"11";
- а также передатчик должен показать текущую скорость передачи (например двумя стартовыми битами фрейма символа заместо одного), чтобы приемник мог опознать серии "01"/"10";
все это намного более сложно чем синхронизация отдельным выделенным сигналом.

в случае постоянной скорости передачи приемник манчестерского кода будет более простой, потребуется только восстанавливать синхроимпульс для серии бит "00"/"11"

например, при каждом перепаде сигнала на входной линии, на приемнике запускается счетчик времени и через время 2/3 ширины информационного бита выдает сигнал о необходимости синхро, этот сигнал используется приемником если в самом исходном сигнале перепада синхро нет (когда в линии идет серия бит "00"/"11").

3.
альтернативы манчестерского кода аналогичные серии бит в линии с двумя уровнями сигнала

для решения этих проблем манчестерского кода есть коды из "трех идущих подряд бит", такой трехбитовый код потребует уже не в два раза, а в три раза более широкую полосу сигнала

например
информационный бит = серия бит в линии
0 = 100
1 = 110
каждый информационный бит порождает в линии серию бит имеющую формат: стартовый бит, информационный бит, стоповый бит

в таком коде каждый информационный бит:
- синхронизируется фронтом стартового бита в 1;
- завершается фронтом стопового бита в 0.

Этот формат пример реального способа передачи "данных вместе с синхронизацией"

такой код требует когерентности уже в пределах только одного бита, что намного легче выполнить при переменной скорости передачи каждого бита

приемник такого кода для каждого принимаемого бита всегда вычисляет два времени (время измерено как число импульсов синхросигнала приемника):
- "время фрейма", между двумя соседними стартовыми битами (время фрейма бита);
- "время среза", между текущим стартовым битом и срезом сигнала текущего фрейма при его переходе в 0;
если в итоге "время среза" оказалось:
- меньше чем 5/9 времени текущего фрейма, то это информационный бит "0";
- больше чем 6/9 времени текущего фрейма, то это информационный бит "1";
иначе это ошибка формата (запрещенная зона времени среза импульса из за неопределенного битового значения);

похожий трехбитовый код используется например при записи битов на ленту в zx-спектрум (хотя в спектруме стоит самый простой приемник такого кода, требующий фиксированную скорость передачи импульсов и фиксированную ширину битового фрейма)

3.1
альтернативы манчестерского кода аналогичные 100 мегабитному ethernet для линии с двумя уровнями состояний сигнала

кодирование аналогичное 100 мегабитному ethernet способно работать и в линии с двумя уровнями состояний сигнала, это будет тоже только частичная синхронизация и приемник должен будет тоже иногда восстанавливать синхро по своему таймеру

но в отличие от манчестерского кода, такое кодирование дает уширение полосы сигнала не в два раза, а только на 20%, т.к. передается 5 бит в линии вместо 4 бит (повторим что в линии с тремя уровнями сигнала, ширина полосы снижается в 2 раза по сравнению с шириной полосы нужной для передачи в линии с двумя уровнями сигнала, хотя в обоих случаях передается также 5 бит в линии вместо 4 бит исходной информации).
Smethod (обс.) 01:07, 29 июня 2024 (UTC)