BABYL OPTIONS: -*- rmail -*-
Version: 5
Labels:
Note:   This is the header of an rmail file.
Note:   If you are seeing it in rmail,
Note:    it means the file has no messages in it.

0, unseen,,
*** EOOH ***
Path: nntp.hut.fi!not-for-mail
From: Tomi Holger Engdahl 
Newsgroups: sfnet.harrastus.audio+video
Subject: Re: digitaalipiuha
Date: 04 Nov 1999 13:28:47 +0200
Organization: Helsinki University of Technology, Finland
Lines: 117
Message-ID: 
References:   <[email protected]> <[email protected]> <[email protected]> <[email protected]>
NNTP-Posting-Host: jolly.cs.hut.fi
X-Trace: nntp.hut.fi 941714928 27256 130.233.41.144 (4 Nov 1999 11:28:48 GMT)
X-Complaints-To: [email protected]
NNTP-Posting-Date: 4 Nov 1999 11:28:48 GMT
X-Newsreader: Gnus v5.6.45/Emacs 19.34
Xref: nntp.hut.fi sfnet.harrastus.audio+video:55069

"Pesonen Jani"  writes:

> Kyll{ muissakin kaapeleissa siirret{{n ihan tietoa, eik{ {{nt{. Tietoahan
> se analoginenkin vaihtos{hk|ilmi| kuljettaa. 

N�in on. Analogisess piuhassa kulkeva signaali on ��nisignaaline
paineenvaihteluiden ik��nkuin s�hk�inen "kuva". Voidaan ajatella,
ett� kun audiokaapelissa oleva j�nnite kuvaa suoraan ��nisignaalin
synnytt�m�� paikallista ilmanpainetta mikrofoni/kaiuttimen kohdalla.
Positiivnen j�nnite kasvattaa ilmanpainetta mit� isompi se on ja
negatiivinen laskee sit�.

> Olisiko sitten erona l{hinn{
> se ett{ digitaalisen signaalin luonteesta johtuen voidaan vastaanottop{{ss{
> todellakin tiet{{ mit{ on l{hetetty ja n{in korjata mahdolliset virheet.

Digitaalisignaalin luonne on sellainen, ett� sellaisia l�hetett�ess�
normaaleissa kasitilaisissa koodeissa (1 tai 0 linjalle)
vastaaottop�� yksinkertaisesti on vaan tunnistuskytkent�, joka
katsoo n�ytt�k� linjalta tuleva signaali enemm�n sen linjalle
l�hetetyn ykk�sen vai nollan n�k�iselle. Tyypillisimm�ss�
tapauksessa ykk�sell� ja nollalla on vaan eri j�nnitetasot,
joten vastaanottop�� vaan kulloisellakin ajanhetkell� kun
linjalta pit�isi tulla bitti katsoo, ett� onko j�nnite t�m�n
raja-arvon yl�- vai alapuolella. Jos on yl�puolella, niin kyseess�
on ykk�nen ja jos on alapuolella, niin nolla. On ihan sama
kuinka paljon tuo sis��ntuloj�nnite on tuon vertailutason
yl�- ja alapuolella, koska aina tuloksena on voin vertailun tulos (1 tai 0)
ollaanko yll� vai alla. Kun nuo j�nnitteet mit� sis��ntuloon tulee
on selv�si kauempana vertailutasosta kuin mink� verran kaapelissa
olevassa signaalissa on kohinaa (h�iri�t, l�mp�kohina,
elektroniikan kohinat jne.), niin aina voidaan varmasti sanoa
ett� vastaaotettu bitti on tarkkaan sama kuin l�hetetty,
koska jos sis��ntulosignaali on selv�sti ideaalitilanteessa vertailutason 
yl�puolella, niin ei se todellisessakaan tilanteessa p��se
kummallisesti nollaksi muuttumaan, vaikka siihen olisikin summautunut
maksimaalinen m��r� kohinaa joka t�ll� vertailuhetkell� juuri
pudottaa signaalitasoa alasp�in, ei se p��se alle vertailutason,
koska tuon kohinan maksimivoimakkuus oli pienempi kuin alkuper�inen
j�nnite-ero.

Eli kun vastaanotettu signaalitasot on pohjakohinaan n�hden
selv�sti isompia niin ett� kohina ei pysty bitin tilaa muuttamaan,
niin bitit kyll� siirtyy l�hetysp��st� vastaanottop��h�n
samoin kuin ne on l�hetetty jos siirtolinja toimi oikein niin, ett�
kaikki mit� l�hetysp��st� l�htee j�� vastaanottop��h�n eik�
mit��nheijastu sielt� takaisin. Jos siirtolinjan impedanssisovitukset
on pieless� ja linja signaalin aallonpituuden luokka tai pidempia,
alkaa linjalla esiinty� ongelma, ett� osa signaalista mit� l�hetet��n
heijastuu vastaanottop��st� takaisin ja edelleen l�hetyp��st� takaisin
lis��ntyen ik��nkuin lis�kohinana signaaliin. Jos tuota signaalia
heijastuu tarpeeksi, niin kyll� se voi bittien tilaa virheelliseksi
muuttaa.

Perusteina siis voidaan sanoa, ett� jos l�hetysp�� l�hett��
+1V ykk�sell� ja -1V nollalla seuraavasti:

      ________             +1V (looginen 1)
     |        |        |
_____|        |________|
                           -1V (looginen 0)

Ja vastaanottop�� aina vaan tutkii aina vastaanottaessaan tulevan
bitin keskivaiheella onko j�nnite positiviivinen vai negatiivinen
l�hetetyn bitin tilan selvitt�miseksi. Jos siirto toimii siten,
ett� signaali ehtii muuttua jokaisen iirtobitin tuolla
vastaanoton tarkkailuhetkell� (bitin keskell�) aina selv�sti
positiiviseksi tai negatiiseksi riippumatta mit� edellinen bitti
oli, niin kyll� se datata oiken saadaan siirtym��n kun satunanisetkin
linjan h�iri�t (kohina, signaalihejastaumiset) on voimakkuudeltaan
niin pieni� tuohon saatuun signaalivoimakkuuteen n�hden, ett� ne
ei pysty muuttamaan positiivista j�nnitett� mitenk��n negwatiiviseksi
tai toisin p�in.

Tuo bitin tilan tulkitsemishetki on sitten oma asiansa. Normaaleissa
tietokoneiden sis�ll� olevissa digitaalisysteemeiss� on yksi
yhten�inen kello, joka ohjaa kaikkia tapahtumia. Yksinkertaisesti
voidaan ajatella, ett� meill� on kanttiaaltoinen kellosignaali,
jota k�ytet��n siten, ett� aina nousevalla reunalla muutetaan
l�hetyp��ss� bitin arvoa jos l�hetett�v� data muuttuu ja 
laskevalla reunalla sitten luetaan vastaanottop��ss� mit�
linjalta tulee. Systeemi toimii hyvin, kun linjojen
siirtoviveet on mit�tt�mi� ja kaikilla hyvin tarkaan sama kello.
Jos siirtolijoissa on merkitt�vi� viiveit�, niin homma toimii
edelleen hyvin, jos l�hetyspuolelta vastaaottajalle vied��n kello,
joka on viiv�stetty saman verran kuin itse dataakin
(esimerkiksi kuljetettu samanlaista samanmittaista kaapelia
pitkin vastaanottop��h�n kuin itse datakin).

Monissa v�h�nk��n pidemm�n matkan siirtohommissa halutaan v�ltt��
tuo erillinen kellojohto ett� p�rj�tt�isiin yhdell� piuhalla.
K�yt�nn�ss� t�ll�isiss� tilanteissa l�hett�j�ll� ja
vastaanottajalla on kumallakin hyvin tarkkaan samaa nopeutta
ja samaa tahtia k�yv�t kellot. Koska sellaisten toisistaan 
riippumattomien kellojen tekeminen jotka pysyy koko ajan samassa
tahdissa tekeminen on k�yt�nn�ss� mahdotonta, niin 
vastaanottoon laitetaan sellainen kello, jossa on pieni
korjausmahdollisuus, ik��nkuin viirtysruuvi jolla kelloa voidaan saada
toimimaan pikkiriikkisen opeammin tai hitaammin tarvittaessa.
Kelloa ohjaa tarkkailupiiri, joka katsoo sis��ntulevaa dataa ja
p��tell� sitten siit� ett� onko vastaanottajan kello j�ljess�
vai edell� l�hett�j�n kelloa ja tehd� korjauksen sen mukaan.
Tuota valvontaa suorittava piiri hy�dynt�� tuossa kellon
korjauskessa sit� tietoa, ett� se tiet�� milloin vastaanotettujen
bittitilojen tulisi tarkkaanotten vaihtaa tilaa. Jotta
valvottavia tilanvaihdoksia olisi varpeeksi usein, niin 
siirrossa k�ytet��n jotain linjakoodia, joka takaa ett� linja
tila muttuu riitt�v�n usein ett� kellon valvonta toimii.
Kun kellon valvonta toimii oikein, niin vastaanoton
ja l�hett�j�n kellot toimii hyvin tarkkaan samassa tahdissa,
joten data kulkee ilman ongeklmia. 

Lis�� asiaa datasiirrosta:
http://bugs.wpi.edu:8080/EE535/virtext.html

-- 
Tomi Engdahl (http://www.iki.fi/then/)