En telecomunicaciones y almacenamiento de datos , el código Manchester (también conocido como codificación de fase o PE ) es un código de línea en el que la codificación de cada bit de datos es baja y luego alta, o alta y luego baja, durante el mismo tiempo. Es una señal de reloj automático sin componente de CC . En consecuencia, las conexiones eléctricas que utilizan un código Manchester se aíslan galvánicamente fácilmente .
El código de Manchester deriva su nombre de su desarrollo en la Universidad de Manchester , donde la codificación se utilizó para almacenar datos en los tambores magnéticos de la computadora Manchester Mark 1 .
El código Manchester se usó ampliamente para la grabación magnética en cintas de computadora de 1600 bpi antes de la introducción de las cintas de 6250 bpi que usaban la grabación codificada en grupo más eficiente . [1] El código Manchester se utilizó en los primeros estándares de la capa física de Ethernet y todavía se utiliza en los protocolos de infrarrojos del consumidor , RFID y comunicaciones de campo cercano .
Características
La codificación Manchester es un caso especial de codificación por desplazamiento de fase binaria (BPSK), donde los datos controlan la fase de una portadora de onda cuadrada cuya frecuencia es la tasa de datos. El código Manchester asegura frecuentes transiciones de voltaje de línea, directamente proporcionales a la frecuencia de reloj; esto ayuda a la recuperación del reloj .
El componente de CC de la señal codificada no depende de los datos y, por lo tanto, no transporta información. Por lo tanto, las conexiones pueden acoplarse de manera inductiva o capacitiva , lo que permite que la señal se transmita convenientemente por medios aislados galvánicamente (p. Ej., Ethernet) utilizando un aislador de red , un transformador de aislamiento simple uno a uno que no puede transportar un componente de CC.
Según Cisco , "la codificación Manchester introduce algunos problemas difíciles relacionados con la frecuencia que la hacen inadecuada para su uso a velocidades de datos más altas". [2]
Hay códigos más complejos, como la codificación 8B / 10B , que utilizan menos ancho de banda para lograr la misma velocidad de datos, pero pueden ser menos tolerantes a los errores de frecuencia y la fluctuación en los relojes de referencia del transmisor y el receptor. [ cita requerida ]
Codificación y decodificación
El código Manchester siempre tiene una transición en la mitad de cada período de bit y puede (dependiendo de la información a transmitir) tener una transición también al comienzo del período. La dirección de la transición de bits intermedios indica los datos. Las transiciones en los límites del período no contienen información. Existen solo para colocar la señal en el estado correcto para permitir la transición de bits intermedios.
Convenciones para la representación de datos
Hay dos convenciones opuestas para las representaciones de datos.
El primero de ellos fue publicado por primera vez por GE Thomas en 1949 y es seguido por numerosos autores (por ejemplo, Andy Tanenbaum ). [3] Especifica que para un bit 0, los niveles de señal serán bajos-altos (asumiendo una codificación física de amplitud de los datos), con un nivel bajo en la primera mitad del período de bits y un nivel alto en la segunda mitad. . Para 1 bit, los niveles de señal serán altos-bajos. Esto también se conoce como código Manchester II o Biphase-L.
La segunda convención también es seguida por numerosos autores (por ejemplo, William Stallings ) [4] , así como por IEEE 802.4 (bus de token) y versiones de menor velocidad de los estándares IEEE 802.3 (Ethernet). Establece que un 0 lógico está representado por una secuencia de señal alta-baja y un 1 lógico está representado por una secuencia de señal baja-alta.
Si una señal codificada en Manchester se invierte en comunicación, se transforma de una convención a otra. Esta ambigüedad puede superarse mediante el uso de codificación diferencial Manchester .
Descodificación
La existencia de transiciones garantizadas permite que la señal se auto-sincronice, y también permite que el receptor se alinee correctamente; el receptor puede identificar si está desalineado por medio período de bit, ya que ya no siempre habrá una transición durante cada período de bit. El precio de estos beneficios duplica el requisito de ancho de banda en comparación con los esquemas de codificación NRZ más simples .
Codificación
Datos originales | Reloj | Valor de Manchester | ||
---|---|---|---|---|
0 | XOR ⊕ | 0 | = | 0 |
1 | 1 | |||
1 | 0 | 1 | ||
1 | 0 |
Las convenciones de codificación son las siguientes:
- Cada bit se transmite en un tiempo fijo (el "período").
- A
0
se expresa mediante una transición de bajo a alto, a1
por una transición de alto a bajo (de acuerdo con la convención de GE Thomas; en la convención IEEE 802.3, ocurre lo contrario). [6] - Las transiciones que significan
0
u1
ocurren en el punto medio de un período. - Las transiciones al comienzo de un período son generales y no significan datos.
Ver también
Referencias
- ^ Savard, John JG (2018) [2006]. "Grabación en cinta magnética digital" . quadibloc . Archivado desde el original el 2 de julio de 2018 . Consultado el 16 de julio de 2018 .
- ^ Ethernet Technologies , Cisco Systems , archivado desde el original el 28 de diciembre de 2018 , recuperado el 12 de septiembre de 2017 ,
la codificación de Manchester presenta algunos problemas difíciles relacionados con la frecuencia que la hacen inadecuada para su uso a velocidades de datos más altas.
- ^ Tanenbaum, Andrew S. (2002). Redes informáticas (4ª ed.). Prentice Hall . págs. 274-275 . ISBN 0-13-066102-3.
- ^ Stallings, William (2004). Comunicaciones informáticas y de datos (7ª ed.). Prentice Hall . págs. 137-138 . ISBN 0-13-100681-9.
- ^ Codificación de datos de Manchester para comunicaciones por radio , consultado el 28 de mayo de 2018
- ^ Forster, R. (2000). "Codificación de Manchester: definiciones opuestas resueltas". Revista de Ciencias de la Ingeniería y Educación . 9 (6): 278–280. doi : 10.1049 / esej: 20000609 .
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