PL216621B1 - Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej, zwłaszcza w urządzeniach energooszczędnych i na łączach światłowodowych - Google Patents
Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej, zwłaszcza w urządzeniach energooszczędnych i na łączach światłowodowychInfo
- Publication number
- PL216621B1 PL216621B1 PL386787A PL38678708A PL216621B1 PL 216621 B1 PL216621 B1 PL 216621B1 PL 386787 A PL386787 A PL 386787A PL 38678708 A PL38678708 A PL 38678708A PL 216621 B1 PL216621 B1 PL 216621B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- symbols
- neutral
- link
- symbol
- circuits
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
- H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
- H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
- H04L25/4902—Pulse width modulation; Pulse position modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
- H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
- H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
- H04L25/4906—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
- H04L7/041—Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
- H04L7/044—Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal using a single bit, e.g. start stop bit
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej, zwłaszcza w urządzeniach energooszczędnych i na łączach światłowodowych.
Znanych jest wiele metod kodowania danych w transmisji szeregowej, wśród nich są m.in.: NRZI, NRZ, HDB3, B8SZ, Sb10b (Patent US4_486_739), 64b66b (Patent EP1_133_123). W zastosowaniach wymagających maksymalnej prostoty nadajnika i odbiornika, sygnał zegarowy przesyła się równolegle z sygnałem przekazu za pomocą dodatkowego obwodu. Metoda kodowania transmisji szeregowej na dwóch obwodach, definiująca poza symbolami przekazu również symbole początku i końca 2 ramki, znana jako protokół I2C, ma technicznie ograniczoną przepustowość ze względu na sposób definiowania symboli przekazu. Istniejące inne metody kodowania transmisji szeregowej, stosowane w systemach wymagających większych przepustowości, takich jak protokół SPI, potrzebują dodatkowego obwodu do zdefiniowania symboli końca i początku ramki.
Kodowanie transmisji szeregowej zgodnie z wynalazkiem umożliwia transmisję trzech strumieni zdarzeń, tj.: bitów przekazu, sygnału zegarowego oraz dodatkowych symboli - na dwóch tylko obwodach fizycznych, z przepustowością osiąganą przez protokół SPI.
Zgodnie z wynalazkiem, ani sygnał zegara ani strumień danych, nie zajmują własnych obwo2 dów jak to ma miejsce w przypadku znanych metod kodowania transmisji szeregowej, takich jak I2C czy SPI. Zgodnie z wynalazkiem, transmitowane dane D (oznaczenia w/g rysunku fig. 1) podlegają kodowaniu w ten sposób, że: każdy bit o wartości 0 jest kodowany jako impuls na obwodzie A0, natomiast bit o wartości 1 jest kodowany jako impuls na obwodzie A1. Symbol końca ramki (E), zgodnie z wynalazkiem jest kodowany jako pierwszy przypadek, kiedy po symbolu początku ramki, na obu obwodach jednocześnie trwają podane tam pobudzenia. Symbol początku ramki (B) jest kodowany jako pierwszy przypadek, kiedy po symbolu końca ramki, nie ma już pobudzenia ani na jednym ani na drugim obwodzie łącza. Kolejne koniunkcje impulsów na obu obwodach łącza (symbole: Ex), następujące po pierwszej koniunkcji (E); oraz kolejne równoczesne stany braku pobudzenia łącza (symbole: Bx) następujące po pierwszym równoczesnym braku pobudzenia (B) - są zdefiniowane jako symbole neutralne. Zgodnie z wynalazkiem, trwanie każdego ze zdefiniowanych symboli może być dowolnie przedłużane bez negatywnych skutków dla jakości odbioru przekazu.
Dekodowanie sygnału zegarowego zgodnie z wynalazkiem (sygnały C-jasne i C-ciemne w/g rysunku fig. 2) odbywa się poprzez detekcję obecności symboli neutralnych na łączu (tj: symbolu Bx lub symbolu Ex). Dla łącza zrealizowanego według wynalazku na dwóch obwodach fizycznych, w czasie pomiędzy symbolami B i E odbywa się to poprzez wykonanie operacji sumy logicznej (OR) sygnałów obwodów A0 i A1. To samo dekodowanie w czasie pomiędzy symbolami E i B, odbywa się poprzez wykonanie iloczynu logicznego (AND) sygnałów obwodów A0 i A1.
Zgodnie z wynalazkiem, zapis odbieranego bitu do rejestru odbiorczego następuje na aktywnych krawędziach odtworzonego sygnału zegarowego (sygnały: C-jasne i C-ciemne w/g rysunku fig. 2). Natomiast konkretna wartość zapisywanego wtedy bitu (sygnały: D-jasne i D-ciemne) jest dekodowana w odbiorniku za pomocą przerzutnika R-S, gdzie na wejście R jest podany sygnał z obwodu A0, a na wejście S jest podany sygnał z obwodu A1.
W wyniku zastosowania systemu kodowania transmisji szeregowej zgodnego z wynalazkiem, liczba obwodów pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem jest ograniczona do dwóch - tak, jak ma to 2 miejsce na łączach I2C. Natomiast dzięki rejestracji odbieranego bitu w czasie zbocza sygnału zegarowego (zamiast w czasie stanu wysokiego sygnału zegarowego, jak ma to miejsce w przypadku ko2 dowania I2C), kodowanie zgodnie z wynalazkiem umożliwia realizację szybkości transmisji porównywalnych z szybkościami transmisji osiąganymi dla kodowania SPI.
Ponadto, dzięki kodowaniu transmisji zgodnie z wynalazkiem, do odbiornika są dostarczane dwa niemieszające się strumienie danych - jeden strumień „w ramkach jasnych”, jest transportowany w przedziale pomiędzy symbolem początku ramki a symbolem końca ramki; drugi strumień „w ramkach ciemnych”, jest transportowany w przedziale pomiędzy symbolem końca ramki a symbolem początku ramki. W praktyce te dwa kanały mogą przenosić np.; w przekazie stereofonicznym, niezależnie: lewy kanał audio i prawy kanał audio; albo np.: w przekazie telefonicznym: jeden z nich może przesyłać strumień PCM a drugi towarzyszącą mu sygnalizację. Dzięki kodowaniu transmisji zgodnie z wynalazkiem, nie ma potrzeby stosowania scramblingu transmisji, ponieważ zdolność odbiornika do odtworzenia sygnału zegarowego kodowanego zgodnie z wynalazkiem nie zależy od liczby następujących po sobie w przekazie zer ani jedynek.
PL 216 621 B1
Zastosowanie metody odtwarzania sygnału zegarowego zgodnej z wynalazkiem, umożliwia ograniczenie szybkości narastania i opadania zboczy sygnałów na obwodach łącza, dzięki czemu można uzyskać ograniczenie emisji zakłóceń elektromagnetycznych przy jednoczesnym ograniczeniu mocy nadajników linii. Metoda odtwarzania sygnału zegarowego zgodna z wynalazkiem umożliwia uzyskanie sygnału zegarowego z odbieranej transmisji bez konieczności stosowania złożonych układów regeneracyjnych, np.: precyzyjnych generatorów lokalnego sygnału zegarowego i pętli fazowych, zwalnia też z konieczności wcześniejszego uzgadniania szybkości transmisji pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem.
Metodę kodowania i dekodowania transmisji szeregowej zgodną z wynalazkiem można stosować nie tylko w przypadku łączy realizowanych za pomocą dwóch oddzielnych obwodów. Można ją także stosować w przypadku łączy o jednym obwodzie, jeżeli tylko definicja symboli warstwy fizycznej tego łącza umożliwia wyznaczenie dwóch z tych symboli jako niezależnych symboli neutralnych łącza: Bx i Ex. Kodowanie transmisji zgodne z wynalazkiem będzie w takim przypadku realizowane w ten sposób, że po każdym symbolu użytkowym, nadawca będzie wysyłał któryś z symboli neutralnych łącza. Do dekodowania sygnału zegarowego zgodnie z wynalazkiem wystarczy w takim przypadku użycie układów wykrywających symbole neutralne. Detektor symboli Bx daje wtedy na swoim wyjściu sygnał zegarowy C-jasne, a detektor symboli Ex C-ciemne. W przypadku, kiedy symbole użytkowe łącza są tylko dwa - jeden reprezentujący bit wartości zero, drugi reprezentujący bit o wartości jeden, do odbioru transmisji z takiego łącza o jednym obwodzie a wielu symbolach, nadal może być użyty układ przedstawiony na rys. fig. 2, jeżeli do jego wejść A0 i A1, będą doprowadzone sygnały wyjściowe z detektorów tych symboli użytkowych.
Jeżeli łącze ma zdefiniowany jeden tylko symbol neutralny (np.: Bx), transport sygnału zegarowego zgodnie z wynalazkiem jest nadal możliwy, jednak przestaje być możliwy transport symboli specjalnych. W takim przypadku, transport sygnałów końca i początku ramki będzie musiał być realizowany innymi metodami.
Rysunek fig. 1 przedstawia ramkę ciemną, emitowaną po pewnym czasie od zakończenia emisji ramki jasnej. W czasie pomiędzy ramkami łącze pozostaje nieaktywne.
Kodowanie transmisji zgodnie z wynalazkiem umożliwia wypełnienie łącza sygnałem zegarowym również w czasie, kiedy nadajnik nie ma aktualnie żadnych danych użytkowych do wysłania. Może to być zrealizowane np.: konwencją przyjętą w definicji protokołu wyższego poziomu tak, że ramki o stałym rozmiarze (np.: jednego bitu, albo ramki mniejsze niż N bitów) są separowane z odbieranych strumieni: ciemnego i jasnego, i albo stanowią kolejne niezależne strumienie danych, każdy identyfikowany swoim własnym rozmiarem ramek, albo są porzucane realizując jedynie transport sygnału zegarowego. Jeżeli przykładowo, do połączenia układu MAC sieci Ethernet (IEEE-802.3) z odpowiednim układem PHY, użyć kodowania zgodnego z wynalazkiem (zamiast standardowego styku MII/RMII); to ze względu na to, że ramki sieci IEEE-802.3 muszą być większe niż 512 bitów, ramki mniejsze mogą posłużyć do transportu sygnału zegarowego, albo dodatkowych strumieni danych, jak 2 np.: strumienia sterującego układem PHY, co tradycyjne jest realizowane przez dodatkowe łącze I2C. Strumienie danych, przesyłane łączem kodowanym zgodnie z wynalazkiem, które są dyskryminowane rozmiarem transportujących je ramek, nie mają zdefiniowanych symboli początku ani końca ramki, dlatego jeżeli taka funkcjonalność jest konieczna, będzie musiała być zapewniona na poziomie warstwy wyższej, np.: kodowaniem HDLC w warstwie drugiej.
Dzięki możliwości wypełnienia łącza sygnałem zegarowym również w czasie, kiedy nie ma danych użytkowych do wysłania, sygnał zegarowy dekodowany z linii zgodnie z wynalazkiem, może stanowić główne źródło sygnału zegarowego dla prostszych odbiorników i w ten sposób umożliwić eliminację układów ich lokalnych generatorów.
Rysunek fig. 1, oprócz kodowania ramki ciemnej i ramki jasnej, prezentuje również przykład wypełniania nieaktywnego łącza sygnałem zegarowym w postaci następujących bezpośrednio po sobie ramek o rozmiarze jednego bitu, oznaczonych na rysunku symbolami S.
Zastosowanie metody kodowania zgodnej z wynalazkiem do kodowania transmisji w światłowodach, w porównaniu do tradycyjnych metod modulacji światła, umożliwia zmniejszenie średniej mocy wydzielanej w elementach nadawczych.
Mianem przekazu określa się strumień bitów podlegający transmisji pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem.
Mianem ramki określa się zwarty blok transmitowanych symboli, zaczynający się symbolem początku ramki i kończący się symbolem końca ramki - w niektórych systemach, ten sam symbol pełni
PL 216 621 B1 jednocześnie rolę symbolu początku i symbolu końca ramki. Symbole umieszczane w ramce, pomiędzy symbolami jej końców, są treścią przekazu.
Mianem symbolu w transmisji szeregowej określa się stan fizyczny medium transmisyjnego lub konkretną zmianę stanów fizycznych tego medium. W procesie kodowania transmisji szeregowej następuje przypisanie danej wartości binarnej (opisanej jednym lub więcej bitów) lub konkretnej informacji dodatkowej (takiej jak punkt graniczny ramki - tj: jej koniec, jej początek lub inny punkt ramki istotny dla realizacji transmisji), do konkretnego symbolu transmisji. Symbole, którym przypisano bity danych użytkowych określa się mianem symboli użytkowych, pozostałe symbole zdefiniowane dla łącza określa się mianem symboli neutralnych. Te z symboli neutralnych które niosą informację dodatkową (jak np.: symbole graniczne ramek) określa się mianem symboli specjalnych.
Mianem obwodu określa się jakiekolwiek fizyczne medium transmisji - obwodem jest połączenie galwaniczne układów elektronicznych, radiolinia, włókno światłowodowe, itp. Osobnymi obwodami jednego łącza światłowodowego mogą być w szczególności oświetlenia prawo- i lewo- skrętne w ramach tego samego włókna i tej samej długości fali światła.
Impulsem określa się krótkie pobudzenie obwodu poprzez zmianę stanu fizycznego obwodu po której następuje powrót stanu fizycznego obwodu do stanu poprzedzającego początek pobudzenia.
W przypadku obwodu zrealizowanego jako połączenie galwaniczne, może to być chwilowo podane napięcie lub prąd, albo podanie napięcia lub prądu o przeciwnej polaryzacji. Impulsem w obwodzie zrealizowanym jako włókno światłowodowe może być chwilowe oświetlenia włókna albo chwilowy brak oświetlenia włókna.
2
Nazwy I2C i SPI są nazwami zastrzeżonymi.
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej, znamienna tym, że na poziomie warstwy fizycznej łącza jest zdefiniowany przynajmniej jeden symbol neutralny, i dowolny z tych symboli jest emitowany przez nadawcę zawsze po emisji każdego z symboli użytkowych.
- 2. Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej według zastrz. 1 na łączach, których w warstwie fizycznej są zdefiniowane dwa symbole neutralne, znamienna tym, że kiedy pominąć symbole użytkowe, symbol początku ramki informacji B (oznaczenia w/g rys. fig. 1) jest kodowany jako pierwszy z szeregu jednego z symboli neutralnych Bx a symbol końca ramki informacji E jest kodowany jako pierwszy z szeregu drugiego z symboli neutralnych Ex.
- 3. Metoda dekodowania sygnału zegarowego, dla transmisji kodowanej według zastrz. 1 znamienna tym, że odtworzenie sygnału zegarowego następuje w wyniku detekcji któregokolwiek z symboli neutralnych łącza a wydzielony w ten sposób sygnał zegarowy odzwierciedla stan obecności lub nieobecności któregokolwiek z tych symboli na łączu.
- 4. Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej według zastrz. 1 na łączach zbudowanych z dwóch niezależnych obwodów fizycznych, znamienna tym, że symbolem bitu o wartości zero jest impuls na jednym z obwodów łącza: A0 (oznaczenia w/g rys. fig. 1), a symbolem bitu o wartości jeden jest impuls na drugim z obwodów łącza: A1.
- 5. Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej według zastrz. 1 na łączach zbudowanych z dwóch niezależnych obwodów fizycznych, znamienna tym, że symbolami neutralnymi łącza są identyczne stany fizyczne na obu obwodach A0 oraz A1 - jednym z symboli neutralnych łącza jest jednoczesny brak pobudzenia na obu obwodach, drugim symbolem neutralnym jest jednoczesne pobudzenie obu obwodów.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL386787A PL216621B1 (pl) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej, zwłaszcza w urządzeniach energooszczędnych i na łączach światłowodowych |
PCT/PL2009/000102 WO2010068126A1 (en) | 2008-12-12 | 2009-12-01 | A method of encoding and decoding of synchronous serial transmission, particularly for low power devices and fiber optics media |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL386787A PL216621B1 (pl) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej, zwłaszcza w urządzeniach energooszczędnych i na łączach światłowodowych |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL386787A1 PL386787A1 (pl) | 2009-12-07 |
PL216621B1 true PL216621B1 (pl) | 2014-04-30 |
Family
ID=41818807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL386787A PL216621B1 (pl) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej, zwłaszcza w urządzeniach energooszczędnych i na łączach światłowodowych |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL216621B1 (pl) |
WO (1) | WO2010068126A1 (pl) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10084570B2 (en) | 2016-02-08 | 2018-09-25 | Rockley Photonics Limited | System and method for line coding |
CN108111245B (zh) * | 2017-09-15 | 2019-05-07 | 浙江大学 | 光纤传输通道时钟同步***及其方法 |
CN108761518B (zh) * | 2018-04-10 | 2021-12-17 | 成都理工大学 | 一种多道能谱数据序列化压缩与还原方法 |
CN109152163B (zh) * | 2018-06-26 | 2020-06-02 | 珠海全志科技股份有限公司 | 一种非实时***中呼吸灯的控制方法及装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4486739A (en) | 1982-06-30 | 1984-12-04 | International Business Machines Corporation | Byte oriented DC balanced (0,4) 8B/10B partitioned block transmission code |
US6650638B1 (en) | 2000-03-06 | 2003-11-18 | Agilent Technologies, Inc. | Decoding method and decoder for 64b/66b coded packetized serial data |
US20050220232A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-06 | Nokia Corporation | Circuit arrangement and a method to transfer data on a 3-level pulse amplitude modulation (PAM-3) channel |
US7272744B2 (en) * | 2004-05-19 | 2007-09-18 | Micrel, Incorporated | Method for signaling during a transaction and receiving unit and system for use therewith |
-
2008
- 2008-12-12 PL PL386787A patent/PL216621B1/pl unknown
-
2009
- 2009-12-01 WO PCT/PL2009/000102 patent/WO2010068126A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL386787A1 (pl) | 2009-12-07 |
WO2010068126A1 (en) | 2010-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3160073B1 (en) | Method and optical switching node for transmitting data packets in an optical transmission network | |
US6430201B1 (en) | Method and apparatus for transporting gigabit ethernet and fiber channel signals in wavelength-division multiplexed systems | |
CN107682217B (zh) | 以太网信号调度方法、装置和*** | |
US8065584B2 (en) | Transmitting data words | |
US8139653B2 (en) | Multi-channel galvanic isolator utilizing a single transmission channel | |
US8026836B2 (en) | Transmission of pathological data patterns | |
EP0977411B1 (en) | Block code with limited disparity | |
US20040114638A1 (en) | Multiplexing relay transmission device | |
US20110188856A1 (en) | Optical swapping of digitally-encoded optical labels | |
EP0610204A1 (en) | LINE CODE, WITH BLOCK INVERSION, FOR FAST CONNECTIONS. | |
PL216621B1 (pl) | Metoda kodowania i dekodowania synchronicznej transmisji szeregowej, zwłaszcza w urządzeniach energooszczędnych i na łączach światłowodowych | |
Gorshe | OTN interface standards for rates beyond 100 Gb/s | |
US6819878B1 (en) | Packet-based optical communications networks | |
EP1453239B1 (en) | Method of transmitting packets with two different line codes and suitable sender and receiver | |
US9172625B2 (en) | Systems and methods of communicating path status in optical networks | |
US8019222B2 (en) | Digital encoding of labels for optical packet networks | |
WO2013131462A1 (zh) | 一种实现对波长标签进行编码的方法和*** | |
JP5200381B2 (ja) | Ponシステムの局側装置、受信部、クロック及びデータ再生部、及び、ponシステムの上り方向通信方法 | |
EP3900241A1 (en) | Apparatus and method for sending side-channel bits on an ethernet cable | |
CN102215173B (zh) | 一种可动态配置带宽的发送、接收以太网业务的方法及装置 | |
JPH02246649A (ja) | 特に自動車のための通信ネットワークのステーション間の情報伝送方法および装置 | |
JP3597136B2 (ja) | 符号通信方法及び通信装置 | |
Anderson et al. | The SL supervisory system | |
Borhanifar et al. | DWDM optical supervisory channel by Manchester code on FPGA | |
JPS60256247A (ja) | 情報伝送方式 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LICE | Declarations of willingness to grant licence |
Effective date: 20131205 |