Pourquoi faut-il utiliser l'encodage de Manchester pour les transmissions Ethernet?

Lorsque vous souhaitez transférer des données d'un ordinateur à l'autre, vos données (sous forme binaire) vont d'abord à la NIC ( Network Interface Card ) où les données seront encodées (avec horloge horloge par exemple) et envoyées sur le réseau sous Un signal électronique.

Un exemple de Manchester Codage:

101110011001 // data 101010101010 // timer tick on network 000100110011 // result using XOR 

Pourquoi la NIC ne transfère-t-elle pas directement les données binaires, mais doit-elle l'encoder en premier?

Parce que l'utilisation de l'encodage de manchester a un bon avantage, l'horloge automatique (taux d'erreur plus faible et une transmission plus fiable).

C'est parce que plutôt à regarder les +5 volts à 0 volts pour coder un bit, cela dépendra de la direction d'une transmission comment un bit est codé.

Entrez la description de l'image ici
Source d'image

Normalement, vous devez d'abord synchroniser une horloge avant de pouvoir la transmettre. En raison de cet encodage, Manchester Codage n'a pas besoin de cela.

Il existe au moins trois (peut-être plus) des raisons d'utiliser un encodage (comme l'encodage Manchester que vous mentionnez) lors de la transmission d'informations numériques:

  • Les données et l'horloge sont combinées en un seul signal. Si l'horloge n'a pas été envoyée avec les données, le récepteur ne sait pas quand échantillonner le signal pour extraire les valeurs numériques. Même si l'émetteur et le récepteur sont en quelque sorte parfaitement synchronisés, le retard infinitésimal du support de transmission devrait être pris en compte. L'autre alternative est d'accompagner la ligne de données avec une ligne d'horloge, mais cela double le nombre de fils. Il est moins coûteux et plus fiable de doubler (ou de réduire en moindres, en fonction de la perspective) les exigences de bande passante et les largeurs de bande (ou les capacités) du transcepteur que d'utiliser plus de connecteurs filaires et plus volumineux.
  • Une longue chaîne de nuls (zéros) ne ressemblera plus à une ligne morte ou déconnectée. Une longue piqûre de ceux ne ressemble plus à un niveau collé.
  • Le signal encodé a un profil d'énergie plus équilibré , c'est-à-dire que la tension moyenne sur le temps devrait aller vers zéro. Le signal logique sur la carte de circuit imprimé utilise 0 volts pour la logique zéro et une tension positive (5 volts pour l'ancienne TTL, 3.3 volts ou moins pour la logique moderne) pour la logique. Seule la logique de données de tous les zéros aurait un profil d'énergie nulle; Tout autre motif de données aurait toujours un niveau de tension moyen supérieur à zéro et un champ magnétique caractéristique. Mais puisque les encodages tels que Manchester utilisent à la fois des niveaux de tension positifs et négatifs , les champs magnétiques créés par le signal transmis sont beaucoup plus petits car ils auront tendance à s'annuler. Cela permet aux câbles d'être regroupés dans les câbles, mais ils créent moins d'interférence entre eux. (Même les systèmes de transmission lente comme RS / EIA-232 utilisent des niveaux de tension positifs et négatifs pour équilibrer le profil d'énergie. Probablement, les connexions de carte à carte inférieures à 0,5 mètre et à l'intérieur d'une enceinte n'utiliseront que des tensions positives.)

Pour connaître complètement la raison pour laquelle Manchester Codage est utilisé, il faut être conscient de ce qui suit:

  1. Signaux d'horloge
  2. Signaux synchrones
  3. Codage

Après cela, la raison en est: "ce qui est nécessaire, c'est un moyen pour les récepteurs de déterminer sans ambiguïté le début, la fin ou le milieu de chaque bit sans référence à une horloge externe

Et enfin, pour ce faire, l'encodage de Manchester est l'une des approches.

Fondamentalement, le code Manchester est utilisé de préférence par rapport à de nombreux autres types, car il est auto-synchronisé.

La synchronisation peut être perdue avec d'autres types lorsqu'il existe une chaîne de zéro ou celle où les données ne changent pas. Le code Manchester n'a pas ce problème en raison du fait qu'il y aura toujours un changement de niveau de signal, chaque fois que des données sont présentes.

Le seul problème avec le code de Manchester est que vous avez besoin du double de la fréquence de votre débit de données, car 8 bits sont transformés en 16 bits de données. Donc, si vous avez besoin d'un taux de données de 5K, vous auriez besoin d'un débit en bauds de 10K.

Addendum J'espère que le lien est autorisé, mais au cas où il ne le serait pas, allez au site Maxim et recherchez le codage des données de Manchester pour Radio Communications. http://www.maximintegrated.com/fr/app-notes/index.mvp/id/3435 Cela devrait aider n'importe qui à comprendre les mérites de cet encodage.