Асинхронность против синхронизма

Девиз темы: рок против наркотиков, демократия против диктатуры и пчелы против меда.

Адрес документа:

http://90.189.213.191:4422/temp/sintep_v5_acm/sintep_v5_acm.doc инд: 2-122-1

Аннотация:

- Предложен метод передачи в канале с интервальным определением бита, но асинхронностью блока.

Пояснения по терминам канала данных с синхронизацией бит

· Синхронизация и определение бита 0 или 1, осуществляется по вычислению или заранее известному значению тактового интервала. Например, ниже на рисунке показан сигнал старт-стопного метода синхронизации.

· Передается 0101-1110 ,поскольку отсчет битов начинается с бита Start, который равен 0.

· Общая группа выглядит так 1-0101-1110-0 Передается число 0x5E в 16 системе счисления.

· И помним про дополнительных два бита Start и Stop. Итого 10 бит передаем и полезности только в 8 битах. КПД метода 80%

Предлагается передавать байт количеством 1 с началом 0

· Вводим кодирование бита отличием его длительности в два раза. Бит 0 - это 2То и Бит 1 - это То.

· Значение сигнала в тактовых интервалах двух уровневое и меняется в зависимости от данных.

· Ниже на рисунке показан пример передачи 4-х чисел: 3, 5, 0, 31

· Данный метод удобно использовать в системах с определением сигнала по длительности, например в оптоволоконных передатчиках и блоках SFP. Многие современные системы передачи данных определяют сигнал 0 или 1 по длительности передаваемого сигнала.

· Методом «глаз диаграммы» можно рассмотреть варианты тактовых интервалов и их заполнение. На рисунке ниже показаны такие варианты диаграмм.

· Для предлагаемого метода асинхронной передачи автор варианта «глаз диаграммы» в Интернете не нашел.

· Скептики сразу же укажут на не эффективность передачи, т.к. передается простое количество бит.

· Если байты данных из одних 0x00, это хорошо, а если данные пойдут из одних 0xFF, то это плохо, т.к. длительность передачи увеличится до максимальной.

· Для повышения эффективности метода и снижения длинной последовательности передачи 1, требуется уменьшить адресное пространство передаваемых чисел, и ввести кодирование-декодирование исходных чисел.

· Например, передаем только числа до 10 т.е.0xF и в этом случае байт передается в два «полу-байта».

· Как известно, основным ограничением пропускной способности цифровых каналов является вероятность одиночной ошибки бита в канале связи.

· Например, если p=0.001 т.е. на 1000 передаваемых бит один бит принимается ложным, то при передаче чисел в n=0xF мы получим ошибку 1000/0xF ~ 62. Это означает, что один блок из 62 будет с ошибкой.

· НО! Рассматривается самый худший вариант, передача одних 1. А если будем передавать одни 0, то вероятность останется на уровне 0.001.

· В современных системах используется избыточное кодирование с более сложным алгоритмом, но все равно это ИЗБЫТОЧНОСТЬ, которая заложена методом использования ГРУППОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ.

· Предлагаемый метод позволяет использовать канал полностью и не передавать «пустые биты старта и стопа».

· В данном подходе, не требуется метод групповой синхронизации с избыточностью данных, что повышает КПД использования канала связи.

Выводы.

§ Теоретически, предложенная методика передачи данных увеличивает кпд использования канала связи.

§ Автором проверен данный метод на макете с оптическим каналом на основе модулей SFP.

§ Анализ эффективности данного подхода по сравнению с используемыми затруднителен. Его можно делать только после практической реализации метода.

Автор - Шабронов Андрей Анатольевич тс. +7 913-905-8839 e_mail - shabronov@ngs.ru

Успехов и здоровья!

ред. 2018-3-13 г. Новосибирск