Занятие № 5. Физическое и логическое кодирование данных при передаче. Скремблирование.

• Физическое кодирование данных при передаче между устройствами может быть реализовано с помощью различных интерфейсов, таких как USB, USB-C, и других.  

• Физическое кодирование может быть реализовано с использованием различных кодов, таких как код без возврата к нулю (NRZ), инвертированный код без возврата к нулю (NRZI), биполярное кодирование и импульсное биполярное кодирование.  

• Код без возврата к нулю (NRZ) используется в USB, где единице соответствует напряжение, а нулю - отсутствие сигнала.  

• NRZI используется для передачи данных в USB, где единице соответствует изменение сигнала, а нулю - отсутствие изменения.  

• Биполярное кодирование обеспечивает лучшую синхронизацию, но может вызвать проблемы с передачей длинных последовательностей нулей.  

• Импульсное биполярное кодирование решает проблему передачи длинных последовательностей нулей, но требует наличия двух источников питания.  

• Импульсное биполярное кодирование использует два источника питания: плюс и минус.  

• Каждый импульс кодируется двумя логическими значениями: нолик и единичка.  

• Недостаток: требуется удвоенная частота передачи сигнала и два источника питания.  

• Код Манчестер 2 использует фронты для кодирования битов.  

• Среднее значение напряжения составляет ровно половину питания.  

• Используется для передачи данных от двух источников одновременно.  

• Бифазное кодирование использует униполярное питание и перепад между ноликом и единичкой.  

• Логическому нулю соответствует ситуация, когда напряжение внутри импульса не меняется, а логической единице - когда напряжение меняется.  

• Используется для отслеживания получчастотных моментов и синхронизации между устройствами.  

• Бифазное кодирование: наличие перепада при начале импульса, нолики и единички легко отличить.  

• Манчестерский код: проблема непонимания у приемника из-за коротких импульсов.  

• Оптическая передача данных: кодирование с использованием напряжения, яркости и серого излучения.  

• Скремблирование: введение синхронизирующей информации и защита передаваемой информации от несанкционированного доступа.  

• Самосинхронизирующийся скремблер: использование генераторов псевдослучайных последовательностей и элементов исключающего или.  

• Аддитивный скремблер: входной сигнал проходит через элемент исключающего или и сразу на выход, без попадания в сдвиговый регистр.  

• Домашнее задание: код для самосинхронизирующегося скремблера и аддитивного скремблера.  

• В видео объясняется принцип работы самосинхронизирующегося скремблера, который преобразует сигнал типа A в сигнал типа B.  

• В приемном устройстве происходит аналогичная ситуация: входной сигнал типа B преобразуется в сигнал типа A.  

• Автор демонстрирует реализацию устройства на языке высокого уровня, используя пятиразрядный регистр и элементы исключающего или.  

• В процессе передачи сигнала, автор объясняет, как происходит преобразование сигнала и синхронизация между входным и выходным сигналами.  

• Автор демонстрирует результаты передачи сигнала, показывая, как сигнал формируется и преобразуется в процессе передачи.  

• В итоге, автор объясняет, как работает самосинхронизирующийся скремблер и как он преобразует сигнал типа A в сигнал типа B.  

• В видео объясняется, как синхронизировать данные с использованием единиц и нулей.  

• Затем демонстрируется, как работает дескремблер, который преобразует поток данных в последовательность единиц и нулей.  

• После прохождения дескремблера, сигнал на входе устройства полностью повторяет сигнал на выходе до попадания на дескремблер.  

• Это позволяет синхронизировать данные с использованием единиц и нулей.  

• В HD-коде также можно реализовать синхронизацию данных с использованием единиц и нулей.  

• Создание папки "скремблер" и файла "скремблер.  

• Использование библиотеки "STL" и "STL Logiс".  

• Определение архитектуры устройства и сигналов.  

• Создание процесса для реагирования на клок и сброс.  

• Использование библиотеки "STL" и "STL Logiс".  

• Определение сигналов и архитектуры тест-бенча.  

• Определение процесса по клоку и сбросу.  

• Тестирование скремблера и дескремблера на совпадение сигналов.  

• В видео создается скремблер и декамплеры для передачи данных между устройствами.  

• Обсуждается понятие дельта по времени и использование сигнала ц для записи и передачи данных.  

• Проводится симуляция работы скремблера и декамплера, проверяется передача данных между устройствами.  

• Обнаруживаются ошибки в работе скремблера и декамплера, которые необходимо исправить.  

• Проводится дополнительная доработка работы скремблера и декамплера для устранения ошибок и улучшения синхронизации передачи данных.  

• Обсуждаются возможные проблемы и способы их решения.