Сигнали та їх перетворення. Системи счислення. Коди та їх характеристика. Перешкоди та їх характеристики, страница 10

На жаль, описана форма передачі інформації нереальна, тому, що на приймальній стороні неможливо з потоку інформаційнх біт виділити окремі слова, по крайній мірі при неузгодженості роботи приймача і передавача. Тому в ряді випадків до раніше визначених провідників додається 4-й, призначений для визначення початку передаваємих слів. Така форма обміну інформації використовується в ком'ютерній техніці, а також в системах телекомунікацій.

В інших інформаційних системах, наприклад, телефоних і кабельних мережах, використовується лише двопровідна лінія передачі. В такому випадку всі сигнали спеціально поєднуються, створюючи достатньо складний код послідовного формату, який скоріше можна розглядати, як аналоговий сигнал з складними видами модуляції. Використовується і спосіб, при якому в потоці інформаційних біт має місце встановлений порядок, який відомий і строго витримується як на стороні передачі, так і на стороні приймача. Такий порядок називається протоколом обміну.

В практиці передачі інформації в послідовному форматі використовується декілька способів побудови послідовних кодів. Один з них полягає в потенціальному представлення логічних рівнів “1” та “0”, або на протязі всього тактового інтервалу, або на половині його. В обох випадках цифровий сигнал представляється в вигляді однополярних імпульсів. Перший з них в літературі називається NRZ (non return to zero) (Рис.1.11).

Інший спосіб формування цифрової послідовності полягає в тому, що логічні сигнали “1” і “0” можуть представлятись в вигляді різнополярних імпульсів, дія яких триває на всьому періоді тактового сигналу, або на його частині. Прикладом однополярного коду являється код RZ (return ti zero). Після встановлення рівня логічної “1” в момент появи синхросигналу, інформаційний сигнал діє на половині періоду, після чого встановлюється в нуль.  Код з інверсією одиниці

                                         Рис.1.11.                                     представляється на рис. 1.11 біполярним кодом BPRZ. Його особливість полягає в відсутності постійної складової в інформаційному сигналі, що підвищує перешкодостійкість кіл, які отримують цей сигнал.

Широко використовуються коди, в яких логічні сигнали кодуються не як потенціальні рівні, а як фронти переходу з “0” в “1” і з “1” в “0”. Прикладом таких кодів являється Манчестерський код. Головна перевага такого коду полягає в тому, що незалежно від передаваємих символів, він забезпечує як мінімум одну передачу в бітовому інтервалі. “0” в такому коді передається як перехід з “0” в “1” посередині бітового інтервалу, а “1”, як перехід з “1” в “0”. Так як Манчестерський код має більше переходів 0-1-0, ніж інші коди, він вимагає більшої полоси пропускання лінії зв'яку. Такі коди широко використовуються в міжкомп'ютерних системах зв'язку.

Кожен з способів має свої недоліки і переваги, які враховуються при прийнятті рішення про їх використання.

                                  1.4 Форми зображення чисел.

         В цифрових пристроях використовуються дві форми зображення чисел: з фіксованою і плаваючою комою.

         В попередньому розділі розглядались лише цілі позитивні числа. Формула (1.10) дає можливість зображати двійкові числа з цілою та дробною частиною та з фіксованою комою.

При переводі чисел з фіксованою комою з одної системи счислення до іншої перетворення виконуються окремо для цілої та дробної частин. Знак двійкового числа з фіксованою комою задається допоміжним розрядом, який встановлюється перед числовими. Для позитивних чисел значення розряду рівне “0”, для негативних – “1”. В табл. 1.3 приводяться три варіанти кодування позитивних і негативних чисел чотирьохрозрядним двійковим кодом.

      В прершому варіанті, як витікає з таблиці, в кодовій двійковій послідовності мають місце позитивний і негативний нулі, що приводить до появи   проблем   при   виконанні   арифметичних   операцій.

Представлення негативних чисел в зворотньому коді також не вирішує відміченої проблеми. Вона вирішується лише тоді, коли негативні числа представляються  в  допоміжному  коді,    який обчислюється по формулі: