Hispanopedia WikiEn telecomunicaciones y almacenamiento de datos , el código Manchester (también conocido como codificación de fase o código bifásico ) es un código de línea en el que la codificación de cada bit de datos es baja seguida de alta, o alta seguida de baja, durante el mismo tiempo. Es una señal autosincronizada sin componente de corriente continua . Por consiguiente, las conexiones eléctricas que utilizan el código Manchester se aíslan fácilmente de forma galvánica .
El código Manchester debe su nombre a su desarrollo en la Universidad de Manchester , donde se utilizó para almacenar datos en los tambores magnéticos del ordenador Manchester Mark 1 .
El código Manchester se utilizó ampliamente para la grabación magnética en cintas de computadora de 1600 bpi antes de la introducción de las cintas de 6250 bpi, que utilizaban la grabación codificada por grupos, más eficiente . [ 1 ] El código Manchester se utilizó en los primeros estándares de la capa física de Ethernet y todavía se utiliza en protocolos IR de consumo , RFID y comunicación de campo cercano . Se utilizó y aún se utiliza para cargar comandos a la nave espacial Voyager . [ 2 ]
Historia
El código Manchester debe su nombre a su desarrollo en la Universidad de Manchester , donde se utilizaba para almacenar datos en los tambores magnéticos del ordenador Manchester Mark 1. El código fue inventado por el profesor FC Williams y su primera implementación estuvo a cargo de GE Thomas, estudiante de investigación de Williams. En abril de 2026, se dedicó un hito del IEEE al código Manchester. [ 3 ]
Características
La codificación Manchester es un caso especial de modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK), donde los datos controlan la fase de una portadora de onda cuadrada cuya frecuencia es la velocidad de datos. El código Manchester garantiza transiciones frecuentes de la tensión de línea, directamente proporcionales a la frecuencia del reloj; esto ayuda a la recuperación del reloj .
El componente de corriente continua (CC ) de la señal codificada no depende de los datos y, por lo tanto, no contiene información. En consecuencia, las conexiones pueden acoplarse inductivamente o capacitivamente , lo que permite transmitir la señal fácilmente a través de medios con aislamiento galvánico (por ejemplo, Ethernet) mediante un aislador de red : un simple transformador de impulsos uno a uno que no puede transmitir un componente de CC.
Limitaciones
La tasa de datos de la codificación Manchester es solo la mitad de la de una señal no codificada, lo que limita su utilidad a sistemas donde el ancho de banda no es un problema, como una red de área local (LAN) . [ 4 ]
La codificación Manchester introduce problemas difíciles relacionados con la frecuencia que la hacen inadecuada para su uso a velocidades de datos más altas. [ 4 ] [ 5 ]
Existen códigos más complejos, como la codificación 8B/10B , que utilizan menos ancho de banda para lograr la misma velocidad de datos, pero pueden ser menos tolerantes a los errores de frecuencia y a la fluctuación en los relojes de referencia del transmisor y del receptor.
Codificación y decodificación
El código Manchester siempre incluye una transición en el centro de cada período de bit y, dependiendo de la información a transmitir, también puede incluir una transición al inicio del período. La dirección de la transición en el centro del bit indica los datos. Las transiciones en los límites de los períodos no transmiten información; su única función es colocar la señal en el estado correcto para permitir la transición en el centro del bit.
Convenciones para la representación de datos
Existen dos convenciones opuestas para la representación de datos.
El primero de estos códigos fue publicado por primera vez por GE Thomas en 1949 y ha sido retomado por numerosos autores (por ejemplo, Andy Tanenbaum ). [ 6 ] Especifica que para un bit 0, los niveles de señal serán de bajo a alto (suponiendo una codificación física de amplitud de los datos), con un nivel bajo en la primera mitad del período del bit y un nivel alto en la segunda mitad. Para un bit 1, los niveles de señal serán de alto a bajo. Esto también se conoce como código Manchester II o código bifásico-L.
La segunda convención también la siguen numerosos autores (por ejemplo, William Stallings ) [ 7 ] , así como los estándares IEEE 802.4 (bus de token) y las versiones de menor velocidad del estándar IEEE 802.3 (Ethernet). Esta convención establece que un 0 lógico se representa mediante una secuencia de señales alto-bajo y un 1 lógico mediante una secuencia de señales bajo-alto.
Si una señal codificada en Manchester se invierte durante la comunicación, se transforma de una convención a otra. Esta ambigüedad se puede superar utilizando la codificación diferencial de Manchester .
Descodificación
La existencia de transiciones garantizadas permite que la señal se sincronice automáticamente y que el receptor se alinee correctamente. El receptor puede identificar si está desalineado en medio período de bit, ya que no siempre habrá una transición durante cada período de bit. El precio de estas ventajas es que el ancho de banda requerido se duplica en comparación con los esquemas de codificación NRZ más sencillos .
Codificación
Las convenciones de codificación son las siguientes:
- Cada bit se transmite en un tiempo fijo (el período).
- A
0se expresa mediante una transición de bajo a alto, a1mediante una transición de alto a bajo (según la convención de GE Thomas; en la convención IEEE 802.3, es al revés). [ 9 ] - Las transiciones que indican
0o1se producen en el punto medio de un período. - Las transiciones al inicio de un período son una sobrecarga y no representan datos.
Véase también
Referencias
- ↑ Savard, John JG (2018) [2006]. "Grabación digital en cinta magnética" . quadibloc . Archivado del original el 2 de julio de 2018. Recuperado el 16 de julio de 2018 .
- ↑ Hughes, Mark (2 de julio de 2017). "Comunicación a través de miles de millones de millas: comunicaciones de larga distancia en la nave espacial Voyager" . All About Circuits . Recuperado el 27 de septiembre de 2024 .
- ↑ "Hitos: Código de Manchester, 1948–1949" .
- 1 2 Oed, Richard (22 de abril de 2022). "Antiguo, pero aún útil: el código de Manchester" . DigiKey . Archivado del original el 22 de agosto de 2022. Recuperado el 2 de febrero de 2023 .
- ↑ Tecnologías Ethernet , Cisco Systems , archivado del original el 28 de diciembre de 2018 , recuperado el 12 de septiembre de 2017 ,
la codificación Manchester introduce algunos problemas difíciles relacionados con la frecuencia que la hacen inadecuada para su uso a velocidades de datos más altas.
- ↑ Tanenbaum, Andrew S. (2002). Redes de computadoras (4.ª ed.). Prentice Hall . págs. 274–275 . ISBN 0-13-066102-3.
- ↑ Stallings, William (2004). Comunicaciones de datos e informáticas (7.ª ed.). Prentice Hall . págs. 137–138 . ISBN 0-13-100681-9.
- ↑ Codificación de datos de Manchester para radiocomunicaciones , consultado el 28 de mayo de 2018.
- ↑ Forster, R. (2000). "Codificación de Manchester: Se resuelven las definiciones opuestas". Engineering Science & Education Journal . 9 (6): 278– 280. doi : 10.1049/esej:20000609 (inactivo el 12 de julio de 2025).
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo desde julio de 2025 ( enlace )
Este artículo incorpora material de dominio público de la Norma Federal 1037C . Administración de Servicios Generales . Archivado del original el 22 de enero de 2022. (en apoyo de la norma MIL-STD-188 ).
- Códigos de línea
- Departamento de Informática, Universidad de Manchester
- Historia de la informática en el Reino Unido
- Historia de las telecomunicaciones en el Reino Unido
