Câu 13: Nêu nội dung và ưu nhược điểm của các phương pháp mã hóa bít được ứng dụng trong mạng truyền thông công nghiệp.

*NRZ là một trong những pp mã hóa bit được sử dụng phổ biến nhất trong các hệ thống bus trường.

-Nội dung phương pháp: bit 0 và 1 được mã hóa với hai mức biên độ tín hiệu khác nhau, mức tín hiệu này không thay đổi trong suốt chu kỳ bit T(một nhịp bus).

0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1

NRZ: 1 ứng với mức tín hiệu cao, RZ: 1 ứng với mức tín hiệu cao trong nửa chu kì bít T

0 với mức thấp trong suốt chu kì bit 0 vơi mức thấp trong suốt chu kì bit

NRZ được sử dụng, bởi mức tín hiệu không quay trở về 0 sau mỗi nhịp. Các khả năng thể hiện hai mức có thể là:

+Đất và điện áp dương

+Đất và điện áp âm

+Điện áp âm và điện áp dương cùng giá trị.

-Đánh giá pp:

Một trong những ưu điểm của phương pháp NRZ là tín hiệu có tần số thường thấp hơn nhiều so với tần số nhịp bus.

Pp này không thích hợp cho việc đồng bộ hóa, bởi một dãy bit 0 hoặc 1 liên tục không làm thay đổi mức tín hiệu.

Tín hiệu không được triệt tiêu dòng một chiều, ngay cả khi sử dụng tín hiệu lưỡng cực, nên không có khả năng đồng tải nguồn.

-Ứng dụng: Phoorbieens nhất, VD Profibus-DP, Interbus.

* Pp RZ cũng mã hóa bit 0 và 1 với hai mức tín hiệu khác nhau going như ở NRZ.Tuy nhiên ở đây mức tín hiệu cao chỉ tồn tại trong nửa đầu của chu kì bit T, sau đó quay trở lại 0.Tần số cao nhất của tín hiệu chính bằng tần số nhịp bus. Giống như NRZ tín hiệu mã RZ không mang thông tin đồng bộ, không có khả năng đồng bộ nguồn.

* Mã Manchester

- Nội dung pp: Thực chất đây là một trong các pp điều chế pha xung tham gia thông số thông tin được thể hiện qua các sườn xung. Bit 1 được mã hóa bằng sườn lên, bit 0 bằng sườn xuống của xung ở giữa chu kì bit T, hoặc ngược lại.

0 1 1 0 1 0 0 1

Manchester-II:1 ứng với sườn xuống, 0 ứng với sườn

lên của xung ở giữa chu kì bit.

Đặc điểm của tín hiệu là có tần số tương đương với tần số nhịp bus, các xung của nó có thể sử dụng trong việc đồng bộ hóa giữa bên gửi và bên nhận. Sử dụng tín hiệu lưỡng cực, dòng 1 chiều sẽ bị triệt tiêu. Do đó pp này thích hợp với các ứng dụng đòi hỏi khả năng đồng tải nguồn. Một điểm đáng chú ý nữa là do sử dụng sườn xung, mã Manchester rất bền vững đói với nhiễu bên ngoài. Nhưng ngược lại, nhiễu xạ của tín hiệu cũng tương đối lớn bởi tần số cao.

-Đánh giá pp:

+ Tần số cao hơn NRZ, dải tần không hẹp.

+ Khá bền vững với nhiễu, không có khả năng phối hợp nhận biết lỗi.

+ Triệt tiêu dòng 1 chiều, khả năng đồng tải nguồn.

+ Mang thông tin đồng bộ nhịp.

-Ứng dụng: Khá phổ biến,vd Ethernet, Profibus-PA, Foundation Fieldbus.

*AFP

- Nội dung pp: Đây là pp sử dụng xung sườn xoay chiều AFP, mỗi sự thay đổi trạng thái logic được đánh dấu bằng 1 xung có cực thay đổi luân phiên (xung xoay chiều). Có thể sắp xếp AFP thuộc nhóm các phương pháp điều chế vị trí xung.

- Đánh giá pp:

+ pp có đặc điểm là tín hiệu có tần số thấp nhất, dải tần hẹp nhất.

+ Khá bền vững với nhiễu(sử dụng các xung có hình sin), có khả năng phối hợp nhận biết lỗi.

+ Tồn tại dòng 1 chiều.

+ Không mang thông tin đồng bộ nhịp.

-Ứng dụng: AS-Interface.

*FSK

-Nội dung pp: Trong pp điều chế dịch tần số FSK, 2 tần số khác nhau được dùng để mã hóa các trạng thái logic 0 và 1. Đây chính là pp điều chế tần số tín hiệu mang, hay truyền tải dải mang.

Tín hiệu có dạng hình sin, các tần số có thể bằng hoặc là bội số tần số nhịp bus nên có thể dùng để đồng bộ nhịp.

-Đánh giá pp:

+ Tần số cao (truyền tải dải mang), dải tần hẹp.

+ Đặc biệt bền vững với nhiễu, có khả năng phối hợp nhận biết lỗi.

+ Triệt tiêu dòng 1 chiều (nhờ tính chất điều hòa của tín hiệu), sử dụng chính đường truyền để đồng tải nguồn nuôi các thiết bị mạng.

+ Mang thông tin đồng bộ nhịp.

+ Một nhược điểm của FSK là tần số tín hiệu tương đối cao. Điều này một mặt dẫn đến khả năng gây nhiễu mạnh đối với bên ngoài và mặt khác hạn chế việc tăng tốc độ truyền.

-Ứng dụng: Thực tế pp này chỉ được sử dụng cho các hệ thống có tốc độ truyền tương đối thấp. Vd HART, Powerline Communication.