(b) Cite uma vantagem e uma desvantagem de uma sinalização do tipo bipolar.
© Represente os códigos de linha do tipo NRZ on-off, HDB3 e Manchester para transmitir a seguinte palavra de código de 20 bits: 01110100001110010000 . Para cada sinal (Tabela 1), utilize o tracejado maior como eixo das abscissas e os tracejados menores como .
(d) Se o código da letra © for um BCD de 4 bits, qual o valor correspondente em decimal?
(e) Represente os números decimais de 0 a 15 utilizando representação binária com codificação Gray.

Passo 1

Beleza, vamos começar com a parte (b) do exercício. A questão pede para citarmos uma vantagem e uma desvantagem da sinalização bipolar. A sinalização bipolar é um tipo de codificação usada em transmissão digital onde os bits são representados por sinais de polaridade positiva, negativa ou zero. Para responder, precisamos entender um pouco sobre como ela funciona e quais são seus benefícios e desafios.

Passo 2

Vantagem da Sinalização Bipolar:
Uma das principais vantagens da sinalização bipolar é que ela reduz o consumo de energia e minimiza a interferência de corrente contínua (DC). Como os sinais positivos e negativos se alternam, a média da tensão ao longo do tempo tende a zero, o que impede a acumulação de carga DC nas linhas de transmissão. Isso facilita o uso de transformadores e capacitores em circuitos, melhorando a eficiência energética.
Desvantagem da Sinalização Bipolar:
Por outro lado, uma desvantagem é que a sinalização bipolar pode ser mais suscetível a erros de sincronização. Devido à presença de zeros na codificação, especialmente em sequências longas de bits iguais, pode haver dificuldade em manter a sincronização entre o transmissor e o receptor. Isso pode levar a erros na interpretação dos dados recebidos.

Passo 3

Agora, vamos para a parte ©. Aqui, precisamos representar os códigos de linha NRZ on-off, HDB3 e Manchester para a palavra de código de 20 bits: 01110100001110010000. Cada tipo de codificação tem suas próprias regras para transformar a sequência de bits em sinais elétricos.
Primeiro, vamos entender cada codificação:
  • NRZ On-Off (Non-Return to Zero On-Off): Nesta codificação, um bit “1” é representado por um sinal positivo, e um bit “0” é representado pela ausência de sinal (zero).
  • HDB3 (High Density Bipolar 3): É uma codificação bipolar que substitui sequências de zeros para manter a sincronização, alternando a polaridade.
  • Manchester: Combina a sincronização com a transmissão de dados, onde cada bit é representado por uma transição no meio do intervalo de tempo: “0” é uma transição de alto para baixo, e “1” é de baixo para alto.

Passo 4

Vamos representar cada codificação para a sequência 01110100001110010000:
  1. NRZ On-Off:
    • Cada “0” é representado por 0 (ausência de sinal).
    • Cada “1” é representado por +p(t).
    0: 0
    1: +p(t)
    1: +p(t)
    1: +p(t)
    0: 0
    1: +p(t)
    0: 0
    0: 0
    0: 0
    0: 0
    1: +p(t)
    1: +p(t)
    1: +p(t)
    0: 0
    1: +p(t)
    0: 0
    0: 0
    0: 0
    0: 0
    
  2. HDB3:
    • Substitui sequências de quatro zeros para manter o equilíbrio bipolar.
    • Alterna a polaridade para evitar a acumulação de carga DC.
    0: 0
    1: +p(t)
    1: -p(t)
    1: +p(t)
    0: 0
    1: -p(t)
    0: 0
    0: 0
    0: 0
    B: -p(t) (Substituição de zero)
    1: +p(t)
    1: -p(t)
    1: +p(t)
    0: 0
    1: -p(t)
    0: 0
    0: 0
    0: 0
    0: 0
    
  3. Manchester:
    • Cada bit tem uma transição no meio.
    • “0” é representado por +p(t) para -p(t).
    • “1” é representado por -p(t) para +p(t).
    0: +p(t) → -p(t)
    1: -p(t) → +p(t)
    1: -p(t) → +p(t)
    1: -p(t) → +p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    1: -p(t) → +p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    1: -p(t) → +p(t)
    1: -p(t) → +p(t)
    1: -p(t) → +p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    1: -p(t) → +p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    0: +p(t) → -p(t)
    

Passo 5

Passando para a parte (d), o exercício pergunta: Se o código da letra © for um BCD de 4 bits, qual o valor correspondente em decimal?
BCD significa Binary-Coded Decimal, que é uma representação em que cada dígito decimal é representado por seu equivalente binário de 4 bits.
Dada a sequência de 20 bits: 01110100001110010000
Vamos dividir em grupos de 4 bits:
  1. 0111 → 7
  2. 0100 → 4
  3. 0011 → 3
  4. 1001 → 9
  5. 0000 → 0
Portanto, o valor decimal correspondente é 74390.

Passo 6

Finalmente, na parte (e), precisamos representar os números decimais de 0 a 15 utilizando representação binária com codificação Gray.
A Codificação Gray é um sistema binário onde dois números consecutivos diferem em apenas um bit, o que reduz erros em transmissões digitais.
Aqui está a tabela de 0 a 15 em binário e sua correspondente codificação Gray:
Decimal Binário Gray
0 0000 0000
1 0001 0001
2 0010 0011
3 0011 0010
4 0100 0110
5 0101 0111
6 0110 0101
7 0111 0100
8 1000 1100
9 1001 1101
10 1010 1111
11 1011 1110
12 1100 1010
13 1101 1011
14 1110 1001
15 1111 1000

Resposta

Resumindo:
  • (b): Vantagem da sinalização bipolar é a redução do consumo de energia e minimização da interferência DC. Desvantagem é a maior suscetibilidade a erros de sincronização.
  • ©: As representações dos códigos NRZ On-Off, HDB3 e Manchester para a sequência 01110100001110010000 foram detalhadas nos passos anteriores.
  • (d): O valor decimal correspondente ao código BCD de 4 bits é 74390.
  • (e): A representação dos números decimais de 0 a 15 em codificação Gray foi apresentada na tabela acima.

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Assinale a alternativa CORRETA:
(a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
(b) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras.
© Somente a afirmativa I é verdadeira.
(d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
(e) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
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