Leitungscodierung

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Sebastian Preisner 4 years ago
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| Anzahl zerstörter Verbindungen | $n-1$ | | Anzahl zerstörter Verbindungen | $n-1$ |
| max. Entfernung | 1 | | max. Entfernung | 1 |
## Leitungscodierung
* **selbsttaktende Leitungscodes**
* ermöglichen Taktrückgewinnung aus dem Datenstrom
* wird bei der **synchronen seriellen** Datenübertragung benötigt (alle Rechnernetze inkl. Sensor-Aktuator- und Feldbusse)
* setzt einen regelmäßigen Wechsel zwischen 0 und 1 Pegel voraus
* Sicherstellung von Signalen die keine zu langen Eins- bzw. Nullfolgen ohne Flankenwechsel haben
* Takt kann aus den Flanken rekonstruiert werden
* **gleichstromfreie Leitungscodes**
* Leitungscodes ohne Gleichanteil im Signal
* Datenübertragung über Stromversorgungsleitung möglich, sofern eine Gleichspannung als Energieversorgung verwendet wird.
* Senke kann durch Tiefpass den Gleichanteil der Energieversorgung und durch einen Hochpass das Datensignal herausfiltern.
### NRZ-Codierung (Non Return to Zero)
| Eigenschaften | Wert |
| ------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| Taktrückgewinnung | nicht gegeben |
| Gleichstromfreiheit | nein |
| Logische 1 | High-Pegel |
| Logische 0 | Low-Pegel |
| Pegelwechsel | Bei jedem wechsel von logischer 1 und 0 |
| Anwendungsbereich | asynchrone Übertragung, bei der Synchronisation durch Rahmendaten erfolgt |
### RZ-Codierung (Return to Zero)
| Eigenschaften | Wert |
| ---------------------- | --------------------------------------- |
| Taktrückgewinnung | nicht gegeben |
| Gleichstromfreiheit | nein |
| Logische 1 | Heigh-Pegel |
| Logische 0 | Low-Pegel |
| Pegelwechsel | nach halber Taktperiode zurück auf Null |
| Bandbreitenanforderung | 2 * NRZ |
### NRZI-Codierung (Non Return to Zero Inverted)
| Eigenschaften | Wert |
| ---------------------- | ---------------------- |
| Taktrückgewinnung | nicht gegeben |
| Gleichstromfreiheit | nein |
| Logische 1 | wechsel des Pegels |
| Logische 0 | beibehalten des Pegels |
| Pegelwechsel | bei jeder logischen 1 |
| Bandbreitenanforderung | NRZ |
### Bipolar-Codierung
| Eigenschaften | Wert |
| ---------------------- | ------------------------------------------- |
| Taktrückgewinnung | nicht gegeben |
| Gleichstromfreiheit | ja |
| Logische 1 | Pegel = +1 und -1 im wechsel (alternierend) |
| Logische 0 | 0-Pegel |
| Pegelwechsel | bei jeder logischen 1 |
| Bandbreitenanforderung | |
### Manchester-Codierung
| Eigenschaften | Wert |
| ---------------------- | ------------------------------------------ |
| Taktrückgewinnung | Ja |
| Gleichstromfreiheit | nur bei Verwendung eines Bipolaren Signals |
| Logische 1 | Flanke Taktmitte 0 -> 1 |
| Logische 0 | Flanke Taktmitte 1 -> 0 |
| Pegelwechsel | zu beginn und zur Mitte des Takts |
| Bandbreitenanforderung | 2 * NRZ |
| Anwendung | Teil des Ethernet-Standards |
### Differential-Manchester-Codierung
| Eigenschaften | Wert |
| ------------------- | ------------------------------ |
| Taktrückgewinnung | Ja |
| Gleichstromfreiheit | |
| Logische 1 | kein Flankenwechsel Taktanfang |
| Logische 0 | Flankenwechsel Taktanfang |
| Pegelwechsel | zur Taktmitte |
| Anwendung | Tokenring |
### 4B/5B-Codierung
* Blöcke aus 4 Bit werden zu 5 Bit kodiert
* Es folgen nie mehr als 3 Nullen aufeinander
* die 5 Bit werden **NRZI** Codiert zur Vermeidung zu langer 1-Folgen
| Eigenschaften | Wert |
| ---------------------- | -------------------------- |
| Taktrückgewinnung | Ja |
| Gleichstromfreiheit | |
| Bandbreitenanforderung | 1,25 NRZ |
| Anwendung | FDDI (100MBit/s Tokenring) |
# Bussysteme # Bussysteme
@ -304,7 +395,13 @@
# Routing
## Dijkstra-Algorithmus
* Gerichteter, Kantenbewerteter Graph
* Algorithmus zur Bestimmung des kürzesten Wegs zwischen zwei Punkten
* Gewichtung nicht von den Hops abhängig sondern nur von den Wegekosten
# Embedded Systems # Embedded Systems

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