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Problematiche generali relativamente alle tecniche di comunicazione digitale sono:
- informazioni, sequenze di simboli, segnali (codifica: costo, affidabilità, efficienza);
- simboli binari (bit);
- segnali elettrici (ottici);
- mezzi trasmissivi: cavi, etere, (fibra ottica); apparecchiature di generazione, amplificazione, conversione, ecc.
Le comunicazioni possono essere... Vedi di più

Esame di Sistemi embedded docente Prof. L. Pomante

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ESTRATTO DOCUMENTO

Tecniche di Comunicazione Digitale

Sommario

Problematiche Generali

Comunicazioni Parallele

Varianti

Protocolli standard

Comunicazioni Seriali

Trasmissione Isocrona, Asincrona e Sincrona

Segnali, codifica e modulazione

Gestione degli errori

Protocolli standard - 2 - 1

Problematiche Generali

Problematiche Generali

 

Informazioni Sequenze di Simboli Segnali

Codifica

Costo, Affidabilità, Efficienza

Simboli binari

bit

Segnali elettrici (ottici)

Mezzi trasmissivi

Cavi, etere, (fibra ottica)

Apparecchiature di generazione, amplificazione, conversione,

ecc. - 4 - 2

Problematiche Generali

Informazioni da trasmettere

 

bit caratteri messaggi

Sincronizzazione e riconoscimento dei simboli

Accordo tra mittente e destinatario su quali finestre temporali

sono destinate alla rappresentazione dei simboli

Si usano segnali ausiliari per indicare gli istanti significativi per la

sincronizzazione

Comunicazioni parallele (breve distanza)

– Segnali aggiunti (cavi differenti)

Comunicazioni seriali (per distanze elevate)

– Un solo segnale per la sincronizzazione ed il trasporto di informazione

- 5 -

Comunicazioni Parallele 3

Comunicazioni Parallele

Trasmissione di gruppi di bit (in genere, 8 o 16) in

collegamenti a breve distanza (pochi metri)

La sincronizzazione avviene mediante segnali ausiliari e

tecniche di handshaking

Queste tecniche consentono di adeguare le velocità del

trasmettitore e del ricevitore, in modo da non perdere

informazioni e tenendo conto delle tolleranze sui diversi tempi di

commutazione dei vari bit in parallelo

Full handshake

Dato N Dato N+1 trasmettitore

dato pronto Ricevitore

dato letto

- 7 -

Comunicazioni Parallele

Varianti di handshaking

Strobe

Handshake

Strobe/Handshake - 8 - 4

Comunicazioni Parallele

Protocolli paralleli standard

Standard IEEE-488

Centronics

ISA/EISA

SCSI

PCI/ PCI X

“Frontbus” - 9 -

Comunicazioni Seriali 5

Comunicazioni Seriali

Utilizzate per comunicazioni superiori a pochi metri

tramite un singolo segnale utilizzato per trasmettere un

bit alla volta

Tecniche di sincronizzazione

Consentire al ricevente il riconoscimento della finestra temporale di

validità (e quindi di campionamento) del dato

– Trasmissione Isocrona

» Unico segnale ausiliario di sincronizzazione (clock) comune a mittente e

destinatario

– Trasmissione Asincrona (velocità standard)

» Generatori di clock separati presso mittente e destinatario, di frequenze

simili e sincronizzati ad ogni carattere

– Trasmissione Sincrona (busi di campo, reti locali)

» Generatori di clock separati con capacità di aggancio di fase del ricevente

- 11 -

Comunicazioni Seriali

Trasmissione Isocrona

La sincronizzazione di bit è basata su un unico segnale di clock,

in comune tra mittente e destinatario

Fronti di discesa del clock

– Il mittente imposta il livello del prossimo bit (fronti di commutazione)

Fronte di salita del clock

– Il destinatario campiona sui fronti di discesa (fronti di campionamento)

Dato 1 0 1

Clock Trasmettitore commuta

Ricevitore Campiona - 12 - 6

Comunicazioni Seriali

Trasmissione Isocrona

Nelle trasmissioni isocrone, il clock è su di un conduttore a parte

Clock generato presso il trasmettitore

– Clock e dati si propagano nella stessa direzione

» Si mantiene una corretta relazione di fase

Clock generato presso il ricevitore

– Il clock ed i dati si propagano in direzioni diverse

» Il ritardo è pari a 2Tempo_propagazione

La distanza tra il fronte di discesa del clock ed il fronte di salita

deve essere superiore a 2Tempo_propagazione

– Limite alla velocità di trasmissione

A causa della criticità dei tempi di propagazione e della linea di

clock separata (possibili disturbi), la trasmissione isocrona è

utilizzata per collegamenti relativamente brevi

- 13 -

Comunicazioni Seriali

Trasmissione Isocrona trasmissione

T_ritardo

del clock

Trasmettitore Ricevitore

T_ritardo trasmissione

dei dati

Arrivano i dati

Ariva il clock

Clock visto dal

ricevitore

Clock visto dal

trasmettitore T Ritardo T Ritardo T Ritardo t

Trasmettitore

commuta Ricevitore

campiona

- 14 - 7

Comunicazioni Seriali

Trasmissione Asincrona

Ricevente e trasmittente hanno propri clock con frequenze simili

e stabili tali da consente almeno la trasmissione di un singolo

carattere

Sincronizzazione ad ogni carattere

Ogni byte è preceduto da ed è seguito da almeno un

bit di start

bit di stop

Il ricevente si sincronizza sul fronte del e rimane

bit di start

sincronizzato per tutto il carattere

– Il ritmo di trasmissione tra caratteri può variare

La tecnica asincrona è molto utilizzata per brevi collegamenti

punto-punto - 15 -

Comunicazioni Seriali

Trasmissione Asincrona

Una volta sincronizzati i due clock essi si comportano come

l’unico clock del caso isocrono

I fronti di commutazione sono forniti dal clock del trasmittente,

mentre i fronti di campionamento sono forniti dal clock del

ricevente e, per una corretta acquisizione, dovranno cadere

all’interno della finestra temporale del bit

La similitudine delle frequenze dei clock deve essere tale da

garantire che per tutti i bit del carattere lo sfasamento non superi

l’intervallo di +/- metà della durata di un bit

- 16 - 8

Comunicazioni Seriali

Trasmissione Asincrona con 8 bit più parità

commuta

legge

trasmittente

ricevente start stop

parità

LSB MSB

messaggio

- 17 -

Comunicazioni Seriali

Trasmissione Sincrona

Il Trasmittente ha un clock con frequenza stabile

Il Ricevente ha un clock con aggancio di fase (Phase Lock Loop)

sulle commutazioni dei dati ricevuti

La sincronizzazione di bit avviene dopo alcune commutazioni che

consentono l’aggancio di fase

La sincronizzazione di Byte avviene sul riconoscimento di appositi

caratteri di sincronismo (3 .. 5) anteposti ad ogni messaggio

– I bit del messaggio sono trasmessi senza pause evitando lunghe

sequenze senza commutazioni

» Per evitare che lunghe sequenze senza commutazioni facciano perdere

l’aggancio di fase si aggiungono bit per interrompere sequenze senza

commutazioni

Tipica nelle trasmissioni ad alta velocità

- 18 - 9


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AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

Problematiche generali relativamente alle tecniche di comunicazione digitale sono:
- informazioni, sequenze di simboli, segnali (codifica: costo, affidabilità, efficienza);
- simboli binari (bit);
- segnali elettrici (ottici);
- mezzi trasmissivi: cavi, etere, (fibra ottica); apparecchiature di generazione, amplificazione, conversione, ecc.
Le comunicazioni possono essere parallele o seriali.
Nelle comunicazioni parallele la trasmissione di gruppi di bit (in genere, 8 o 16) avviene in collegamenti a breve distanza (pochi metri). La sincronizzazione avviene mediante segnali ausiliari e
tecniche di handshaking.
Le comunicazioni seriali sono utilizzate per comunicazioni superiori a pochi metri tramite un singolo segnale utilizzato per trasmettere un bit alla volta.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in ingegneria delle telecomunicazioni
SSD:
Università: L'Aquila - Univaq
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Sistemi embedded e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università L'Aquila - Univaq o del prof Pomante Luigi.

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