Avendo stabilito il mezzo di comunicazione è necessario che i dispositivi di
trasmissione e ricezione si “accordino” su come misurare l’informazione (i bit)
sul mezzo di trasmissione. Ad esempio, se sul cavo di rame si pattuisce che una
tensione di +5V indichi un bit 1 mentre una tensione di 0V indichi un bit 0,
rimane il problema di decidere “quando” misurare la tensione per rilevare i bit.
Ad esempio consideriamo il seguente segnale dati.
Può sembrare naturale associare a questo segnale la sequenza di bit 010110011,
tuttavia la “corretta” sequenza di bit dipende da “quando” il segnale viene misurato
e quindi dal clock che viene usato per la sua temporizzazione. Il seguente
esempio
Mentre il primo clock (secondo segnale in figura) porterebbe alla ricostruzione
sopra indicata (cioè 010110010), il secondo clock darebbe come sequenza 00100).
Codifiche
Risulta quindi chiara la necessità di mettersi d’accordo sul modo di decodificare
i bit a partire dal segnale presente sul mezzo di comunicazione.
Non Return to Zero (NRZ)
Nella codifica Non Return to Zero (NRZ) il segnale viene letto ad intervalli
periodici sulla base di un clock. Tipicamente il segnale ha due valori di segno
opposto per i bit, ad esempio +5V per il bit 1 e -5V per il bit 0 Ad ogni lettura
il segnale codificato in NRZ rimane al livello corrispondente senza mai ritornare
ad un livello di base (lo zero), da questo deriva il nome della codifica.
Non Return to Zero Inverted (NRZI)
Anche se il nome ricorda la codifica NRZ, in realtà Non Return to Zero Inverted
(NRZI) è molto diversa da NRZ. Nella codifica NRZI, infatti, è importante il fatto
che ci sia o meno una transizione da un livello ad un altro (ad esempio da +5V
a -5V). Più nello specifico NRZI misura il segnale utilizzando un clock e sceglie
il bit con la seconda regola:
- se il segnale è cambiato di valore rispetto alla misura precedente, allora il bit
è
1, - altrimenti (segnale uguale alla misura precedente) il bit è
0.
Attenzione
Sia la codifica NRZ che la codifica NRZI necessitano che le due parti comunicanti
si scambino anche il segnale di clock. Questo è spesso un problema perché richiede
l’utilizzo di un ulteriore canale di comunicazione dedicato al clock oltre che ad
un meccanismo di sincronizzazione del clock. Proprio per evitare la necessità di
un segnale di clock condiviso, sono state proposte diverse codifiche tra cui la
codifica Manchester che è l’argomento del prossimo paragrafo.
Manchester
Nella codifica Manchester, i valori 0 e 1 vengono associate alle transizioni
del segnale da un livello ad un altro. In pratica il segnale viene interpretato
nel seguente modo:
- il passaggio dal valore alto al valore basso viene associato al bit
1, - il passaggio dal valore basso al valore alto viene associato al bit
0.
Osserva
Nella codifica Manchester descritta sopra il passaggio da basso ad alto
si associa ad un valore 1, tuttavia sarebbe possibile associare tale
transizione al bit 0 (e la transizione opposta al bit 1).
In questa lezione abbiamo scelto la prima convenzione che è quella
adottata dagli standard IEEE (ad esempio IEEE 802.3).