Codifica Manchester: differenze tra le versioni

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{{F|protocolli di rete|gennaio 2009}}

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[[ImmagineFile:Manchester code.png|thumb|right|250pxupright=1.0|Codifica di 11011000100 utilizzando il codice Manchester]]

Nelle [[telecomunicazioni]] la '''codifica Manchester''' è una forma di comunicazione dati nella quale ogni bit viene segnalato da una transizione. La [[codifica]] Manchester è considerata una codifica [[a segnale self-clocking|self-clocking]], il che significa che permette un'accurata [[sincronizzazione]] del flusso dati. Ogni bit viene trasmesso in un intervallo di tempo di bit predefinito.

Nelle [[telecomunicazioni]] la '''codifica Manchester''' è una forma di comunicazione dati nella quale ogni bitpunto viene segnalato da una transizione. La [[codifica]] Manchester è considerata una codifica [[aauto-sincronizzante (non necessita di un segnale self-clocking|self-clocking]]di sincronia esterno), il che significa che permette un'accurata [[segnale di sincronizzazione|sincronizzazione]] del flusso dati. Ogni [[bit]] viene trasmesso in un intervallo di tempo di bit predefinito.<ref name="Basile, Chiacchio 2004">

La codifica Manchester fornisce un modo semplice per codificare sequenze binarie arbitrarie senza mai aver lunghi periodi di tempo privi di transizioni di clock, il che permette di prevenire la perdita della sincronizzazione del clock, oppure errori di bit causati da derive in bassa frequenza su collegamenti analogici poco equalizzati (vedi [[ones-density]]). Se trasmesso come segnale AC assicura che la componente DC del segnale codificato sia zero, prevenendo derive del livello di base del segnale ripetuto, e rendendolo facile da rigenerare. Comunque oggi esistono molte codifiche più sofisticate che ottengono lo stesso risultato con minore sovraccarico di banda, e meno ambiguità di sincronizzazione nei casi patologici (vedi sotto).

{{cita libro

|titolo = Tecnologie informatiche per l'automazione

|autore = Francesco Basile

|autore2 = Pasquale Chiacchio

|edizione = 2

|editore = McGraw-Hill

|città = Milano

|anno = 2004

|pp = 142-143

|ISBN = 88-386-6147-2

|cid = Basile, Chiacchio 2004

}}

</ref>

La codifica Manchester deve il suo nome al fatto che fu sviluppata come sistema per la memorizzazione sulle [[Memoria a tamburo|memorie a tamburo]] del [[Manchester Mark 1]], sviluppato dall'[[Università di Manchester]].

== Descrizione ==

Uno degli utilizzi più noti della codifica Manchester è sui segnali elettrici nelle reti locali [[Ethernet]].

La codifica Manchester fornisce un modo semplice per codificare sequenze binarie arbitrarie senza mai aver lunghi periodi di tempo privi di transizioni di [[Clock recovery|clock]], il che permette di prevenire la perdita della sincronizzazione del clock, oppure errori di bit causati da derive in bassa frequenza su collegamenti analogici poco equalizzati (vedi [[ones-density]]). Se trasmesso come [[Corrente alternata|segnale AC]] assicura che la componente [[Corrente continua|DC]] del segnale codificato sia zero, prevenendo derive del livello di base del segnale ripetuto, e rendendolo facile da rigenerare. Comunque oggi esistono molte codifiche più sofisticate che ottengono lo stesso risultato con minore sovraccarico di banda, e meno ambiguità di sincronizzazione nei casi patologici (vedi sotto).

Uno degli utilizzi più noti della codifica Manchester è sui [[segnale elettrico|segnali elettrici]] nelle [[rete locale|reti locali]] [[Ethernet]].<br />

== Codifica Manchester come caso di Phase Shift Keying Binaria (BPSK) ==

La codifica Manchester viene impiegata per la trasmissione dati su reti [[Digital_Addressable_Lighting_Interface|DALI]] (Digital Addressable Lighting Interface).

=== Codifica Manchester come caso di Phase Shift Keying Binaria (BPSK) ===
La codifica Manchester si può considerare come un caso speciale della [[BPSK|Phase Shift Keying Binaria]] (BPSK), in cui il dato da trasmettere controlla la [[Fase (segnali)|fase]] di un'onda quadra [[portante]] alla frequenza della velocità di trasmissione dati. Perciò è estremamente facile generare tale segnale in modo digitale.

Per controllare la quantità di banda consumata, si può impiegare un [[Filtro (elettronica)|filtro]] per ridurre la banda fino ad 1 [[Hertz|Hz]] per [[Bit (informatica)|bit]]/[[secondo]], senza perdere informazione durante la trasmissione. Comunque, per praticità (e per controllare al meglio la banda passante, specialmente su spettri radio affollati), la maggior parte dei modulatori [[BPSK]] scelgono una frequenza di portante molto superiore alla frequenza di trasmissione dati, ottenendo larghezze di banda più strette e facili da filtrare. La proprietà dell'1 Hz/(bit/secondo) è comunque mantenuta.

== Convenzioni per la rappresentazione dei dati ==

=== Convenzioni per la rappresentazione dei dati ===

Ci sono due convenzioni opposte per la rappresentazione dei dati.

La prima fu inizialmente pubblicata da G. E. Thomas nel [[1949]] ed è seguita da numerosi autori (ad es. [[Andrew Stuart Tanenbaum|Tanenbaum]]). Specifica che per un bit 0 i livelli di segnale saranno Basso-Alto (assumendo una codifica dei dati con l'ampiezza) - con un livello basso nella prima parte del periodo di bit, ed un livello alto nella seconda parte.

Per un bit 1 i livelli di segnale saranno Alto-Basso.

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Stabilisce che uno 0 logico sia rappresentato da una sequenza di segnale Alto-Basso ed un 1 logico da una sequenza di segnale Basso-Alto.

Una conseguenza della transizione per ciascun bit è che la necessità di [[larghezza di banda]] per segnali codificati Manchester è doppia in confronto ad una [[comunicazione asincrona]], e che lo [[spettro elettromagnetico|spettro]] del [[segnale]] è considerevolmente più ampio. Nonostante la codifica Manchester sia una forma di comunicazione altamente affidabile, il requisito della [[larghezza di banda]] è visto come uno svantaggio, e le comunicazioni più moderne avvengono con protocolli con codici più moderni che ottengono gli stessi risultati con una codifica più rapida ed una richiesta di larghezza di banda minore.

Una peculiarità della codifica Manchester è la sincronizzazione del ricevitore col trasmettitore. A prima vista potrebbe sembrare che un errore di mezzo periodo di bit porterebbe ad una decodifica invertita dal lato del ricevitore, ma considerazioni ulteriori evidenziano che con alcune sequenze di dati specifiche questo causerebbe la violazione della codifica. L'[[hardware]] può rilevare queste violazioni di codifica e di conseguenza sincronizzarsi accuratamente sulla corretta interpretazione dei dati.

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Riassumendo:

* i segnali dei [[dati]] e del [[clock]] sono combinati per formare un flusso di dati auto-sincronizzante

* ogni [[bit]] codificato contiene una [[transizione]] a metà del periodo di bit

* la direzione della transizione determina se il bit è uno "0" o un "1"

* la prima metà è il valore vero del bit e la seconda metà è il complemento del valore vero del bit., Inin contrasto con '''[[NRZI|non ritorno a zero]]'''.

Altri dati da [[Federal Standard 1037C]], [[MIL-STD-188]]

== Note ==

<references />

{{IPstack}}

{{portale|ingegneria|Telematica}}

[[Categoria:Codifica]]

[[Categoria:Protocolli livello fisico]]

[[de:Manchester Code]]

[[en:Manchester code]]

[[es:Codificación Manchester]]

[[fr:Codage Manchester]]

[[ko:맨체스터 코드]]

[[pl:Kod Manchester]]

[[sv:Manchesterkodning]]