СИМУЛЯЦИЯ СХЕМЫ В САПР ALTERA QUARTUS II

3 СИМУЛЯЦИЯ СХЕМЫ В САПР ALTERA QUARTUS II

Схема , реализующая микропрограммный автомат на ПЗУ для кодирования манчестерского кода представлена на рисунке 3.1. Карта прошивки ПЗУ представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 4.1 – Кодировщик манчестерского кода

Рисунок 3.2 – Карта прошивки ПЗУ микропрограммного автомата

При помощи средств симуляции и временного анализа САПР Altera Quartus II получена временная диаграмма (Рисунок 3.3) для схемы кодировщика манчестерского кода, изображенного на рисунке 3.1. Временная диаграмма на рисунке 3.3 подтверждает правильность работы полученной схемы.

Рисунок 3.3 – Временная диаграмма кодировщика манчестерского кода

Пронумерованные маски на временной диаграмме синтезированного кодировщика (Рисунок 3.3) имеют следующие пояснения:

1.                Запуск кодировщика по переднему фронту сигнала START.

2.                Кодирование DATA[0], т.е. "0".

3.                Кодирование DATA[1], т.е. "1".

4.                Кодирование DATA[2], т.е. "0".

5.                Кодирование DATA[3], т.е. "1".

6.                Кодирование DATA[4], т.е. "1".

7.                Кодирование DATA[5], т.е. "0".

8.                Кодирование DATA[6], т.е. "0".

9.                Кодирование DATA[7], т.е. "0". Остановка кодировщика (переход кодировщика в состояние ожидания следующего сигнала START).

ВЫВОДЫ

Код Манчестер-II является биполярным двухуровневым самосинхронизирующимся кодом. Логическому нулю соответствует положительный фронт, а логической единицы отрицательный фронт закодированного сигнала. Бит обозначен переходом в центре тактового интервала, по которому и выделяется синхросигнал. Несомненное достоинство кода – отсутствие постоянной составляющей при передачах длинных последовательностей нулей или единиц.

Для чего во внешних запоминающих устройствах используется код Манчестер II? До недавнего времени был самым распространенным в локальных сетях (диаграмма г). Применяется в технологиях Ethernet и Token Ring. Для кодирования единиц и нулей используется перепад потенциала, то есть фронт импульса. При манчестерском кодировании каждый такт делится на две части. Информация кодируется перепадами потенциала, происходящими в середине каждого такта. Единица кодируется перепадом от высокого уровня сигнала к низкому, а ноль - обратным перепадом. Переходы производятся в середине временного интервала, отведенного каждому двоичному биту. Код Манчестер II легко получается из кода без возвращения к нулю, если последний подать на один вход схемы логической равнозначности, на второй вход которой подан синхросигнал в виде меандра с периодом, равным периоду кода БВН, и синфазный с ним. [+] обладает хорошими самосинхронизирующими свойствами. [+]Полоса пропускания манчестерского кода уже, чем у биполярного импульсного. [+]нет постоянной составляющей (половину времени сигнал положительный, половину – отрицательный). [+] требуется дополнительного источника питания для линии связи [+] в среднем ширина полосы манчестерского кода в полтора раза уже, чем у биполярного импульсного кода Код Манчестер-II, или манчестерский код, получил наибольшее распространение в локальных сетях. Он также относится к самосинхронизирующимся кодам, но в отличие от кода RZ имеет не три, а всего только два уровня, что способствует его лучшей помехозащищенности. Логическому нулю соответствует положительный переход в центре бита (то есть первая половина битового интервала - низкий уровень, вторая половина — высокий), а логической единице соответствует отрицательный переход в центре бита (или наоборот). Обязательное наличие перехода в центре бита позволяет приемнику кода Манчестер-П легко выделить из пришедшего сигнала синхросигнал, что дает возможность передавать информацию сколь угодно большими пакетами без потерь из-за рассинхронизации. Допустимое расхождение часов приемника и передатчика может достигать величины 25%.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица – ManchCoder Firmware