UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PETRÓPOLIS CENTRO DE ENGENHARIA E COMPUTAÇÃO

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1 UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PETRÓPOLIS CENTRO DE ENGENHARIA E COMPUTAÇÃO Amanda 5ª Atividade: Codificador e codificação de linha e seu uso em transmissão digital Petrópolis, RJ 2012

2 Codificador: Um codoficador possui várias linhas de entrada e apenas uma linha de entrada é ativada em determinado instante e produz um código de saída de N-bits, que corresponde à linha de entrada ativada. EX: Codificador de M-para-N (M entradas e N saídas) Fig.1 Codificador Octal-para-Binário O circuito tem oito linhas de entrada e produz um código de saída de 3-bits, correspondente à linha ativa na entrada. EX: Tabela Verdade ENTRADAS SAÍDAS A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 O2 O1 O X X X X X X X X Equações Lógicas

3 Circuito Lógico Fig.2 OBS:A entrada A0 não é conectada a qualquer porta porque as saídas O2 O1e O0 estão no nível baixo quando nenhuma linha de entrada de A1-A7 está alta. Codificador com Prioridade Quando duas ou mais entradas são ativas simultaneamente, o código de saída corresponderá à entrada de maior prioridade. CI Codificador com Prioridade Decimal-para-BCD : Observando a tabela verdade mostrada na fig.4, concluímos: Nove linhas de entrada ativas BAIXAS representam os números decimais de 1 a 9. Saída é o código BCD invertido, correspondente à entrada de maior prioridade. Caso as todas as entradas estejam inativas(altas), então as saídas estão todas ALTAS. As saídas ficam normalmente ALTAS quando nenhuma entrada está ATIVA.

4 Circuito Lógico Fig.3 Tabela Verdade Fig.4

5 Símbolo Lógico IEEE/ANSI Fig.5 CI como codificador de chaves Fig.6

6 Com todas as chaves abertas(off), então todas as entradas estão ALTAS e as saídas estão em Se qualquer chave estiver fechada, então a entrada correspondente está BAIXA e as saídas assumem o valor do código BCD do número da chave. O CI codificador tem prioridade, assim o circuito codificador de chaves também terá prioridade, então a saída ativa corresponderá à chave de maior prioridade fechada. Códigos de Linha Os códigos de linha consistem em inúmeras técnicas de formatação de sinais digitais (binários ou multi-níveis) em banda-base. Existem muitos códigos de linha, a escolha do qual será utilizado depende para o que precisamos, mas os tipos mais comuns de codificadores de linha são: Unipolar, bipolar, polar e codificação Manchester. Unipolar Essa codificação utiliza somente um nível de tensão, é uma representação simples. Gera alguns problemas devido a componente DC para uma sequência de 1s (uns) ou 0s (zeros), além de preocupação adicional com a sincronização da linha. Bipolar Utiliza três níveis de tensão: Positivo, negativo e zero. Os códigos mais comuns são o AMI e o BnZs. O AMI não resolve a questão da sincronização de zeros, para tal situação é utilizado codificação bipolar, utiliza-se o BnZs. Polar Essa codificação utiliza dois níveis de tensão, positivo e negativo. Existem várias técnicas (NRZ, RZ, Manchester e Manchester Diferencial). Um código de linha dentro de um sistema de comunicação é escolhido para transmissão de banda base. A linha de codificação consiste em representar o sinal digital a ser transportado por um sinal de amplitude e tempo discreto, o qual então estará sintonizado para as propriedades 3 específicas do canal físico e do equipamento de recepção. Essa linha é frequentemente usada para transportar dados digitais. A codificação de linha busca basicamente eliminar a componente DC do sinal original, ou seja, evitar uma longa sequência de zeros e de uns. A componente DC concentra energia desnecessariamente e tende a causar distorções nas informações recebidas. O fato das linhas de transmissão, em geral, utilizarem capacitores em série é um fator agravante na existência de DC no sinal. A codificação de Linha é a forma como o sinal elétrico irá representar a informação digital diretamente no par de fios com diferenças discretas de voltagem (com um valor fixo para cada símbolo digital utilizado). A codificação

7 de linha não associa de forma única o relacionamento entre níveis de sinais e dados. Um problema comum da codificação de linha é a sequência de bits iguais consecutivos, , por exemplo. Após a ocorrência da codificação de linha, o sinal passa por um "canal físico", ou um "meio de transmissão" ou "meio de armazenamento de dados". Algumas vezes o mesmo código de linha pode ser utilizado para canais diferentes aparentes. Os canais físicos mais comuns são: O sinal de linha de codificado, o qual pode ser diretamente colocado em uma linha de transmissão, sob a forma de variações da tensão ou corrente (muitas vezes usando sinalização diferencial). O sinal de linha de código (o "sinal de banda"), o qual sofre de pulso para reduzir a sua largura de banda de frequência, após modulada para mudar a sua largura de banda de frequência para criar o "sinal de RF" que pode ser enviado através do espaço livre. O sinal de linha de codificado, o qual pode ser usado para ligar e desligar uma fonte de luz em Ópticas espaço livre, mais comumente infravermelhos de controlo remoto. O sinal de linha de codificado, o qual pode ser impresso em papel para criar um código de barras. O sinal de linha de codificado, o qual pode ser convertido em pontos magnetizados num disco rígido ou unidade de fita. O sinal de linha de codificado, o qual pode ser convertido para poços em um disco óptico. Quando é usado um código constante de peso, quer dizer que cada palavra de código transmitida é corrigida de modo que cada palavra de código que contém alguns níveis positivos ou negativos também contenha o suficiente dos níveis opostos, de tal modo que o nível médio, sobre cada palavra de código é zero, como exemplo temos o código Manchester e 2 Interleaved de 5. Já quando é dito use um código de disparidade associado, quer dizer que o transmissor tem que se certificar de que cada palavra de código para um nível negativo é combinado com outra palavra de código para um nível positivo, como exemplo temos o IAM, 8B10B, 4B3T, etc. Como exemplo da codificação de linha podemos usar a calculadora, a qual recebe na entrada um código decimal, logo após esse é recodificado na linguagem própria da máquina que opera em binário e finalmente a máquina recodifica essa linguagem binária e apresenta na saída o código decimal, que é a linguagem entendida pela maioria dos usuários. A função do codificador é converter o número decimal digitado no teclado em um código binário

8 A codificação de linha deve tornar possível para o receptor sincronizar-se à fase do sinal recebido. Se a sincronização não é ideal, então o sinal a ser decodificado não terá diferenças ópticas (em amplitude) entre os vários dígitos ou símbolos usados no código de linha. Isto irá aumentar a probabilidade de erro nos dados recebidos. USO DO CODIFICADOR DE LINHA NA TRANSMISSÃO DIGITAL A comunicação digital trata-se da transmissão de informação através de símbolos, isso ocorre da seguinte forma: Para que a informação digital possa ser enviada através de um sistema de transmissão, é necessário que esta informação seja representada por sinais elétricos, por exemplo, o valor lógico 1 (um) representado por um pulso de tensão +V e o valor lógico 0 (zero) representado por um pulso de tensão -V. O padrão de forma de onda de tensão ou corrente usado para representar os 1s (uns) e 0s (zeros) de um conjunto de dados digitais em um link de transmissão, é chamado de codificação de linha, ou seja, para a recuperação de relógio de confiança no receptor, 1 (um) geralmente impõe uma restrição de comprimento máximo de execução da sequência de canal gerado, isto é, o número máximo de 1s (uns) consecutivos ou 0s (zeros) é limitada a um número razoável. Quando

9 observando as transições na sequência recebida, um comprimento máximo de execução garante recuperação de relógio, e sem tal restrição poderia prejudicar gravemente a qualidade de detecção. Bibliografia: art160.html

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