(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.
© 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
:-
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
- Cada “0” é representado por
-
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
-
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:
0111
→ 70100
→ 40011
→ 31001
→ 90000
→ 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.