En telecomunicaciones y almacenamiento de datos , el código Manchester (también conocido como codificación de fase o PE ) es un código de línea en el que la codificación de cada bit de datos es baja y luego alta, o alta y luego baja, durante el mismo tiempo. Es una señal con sincronización automática sin componente de CC . En consecuencia, las conexiones eléctricas que utilizan un código Manchester se aíslan galvánicamente con facilidad .
El código Manchester deriva su nombre de su desarrollo en la Universidad de Manchester , donde la codificación se utilizó para almacenar datos en los tambores magnéticos de la computadora 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 capa física de Ethernet y todavía se utiliza en protocolos IR de consumo , RFID y comunicación de campo cercano . Se utilizó y todavía se utiliza para cargar comandos a la nave espacial Voyager . [2]
La codificación Manchester es un caso especial de modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK), en el que 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 voltaje de línea, directamente proporcionales a la frecuencia del reloj; esto ayuda a la recuperación del reloj .
El componente de CC de la señal codificada no depende de los datos y, por lo tanto, no transporta información. Por lo tanto, las conexiones pueden estar acopladas de forma inductiva o capacitiva , lo que permite que la señal se transmita de manera conveniente mediante medios aislados galvánicamente (por ejemplo, Ethernet) utilizando un aislador de red , un simple transformador de pulsos uno a uno que no puede transmitir un componente de CC.
La velocidad 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) . [3]
La codificación Manchester presenta difíciles problemas relacionados con la frecuencia que la hacen inadecuada para su uso a velocidades de datos más altas. [3] [4]
Hay 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 errores de frecuencia y fluctuaciones en los relojes de referencia del transmisor y del receptor. [ cita requerida ]
El código Manchester siempre tiene una transición en la mitad de cada período de bit y puede (dependiendo de la información que se vaya a transmitir) tener también una transición al comienzo del período. La dirección de la transición en la mitad del bit indica los datos. Las transiciones en los límites del período no transportan información. Existen únicamente para colocar la señal en el estado correcto para permitir la transición en la mitad del bit.
Hay dos convenciones opuestas para las representaciones de datos.
El primero de ellos fue publicado por primera vez por GE Thomas en 1949 y es seguido por numerosos autores (por ejemplo, Andy Tanenbaum ). [5] Especifica que para un bit 0 los niveles de señal serán bajos-altos (asumiendo una codificación física de amplitud de los datos) – con un nivel bajo en la primera mitad del periodo del bit, y un nivel alto en la segunda mitad. Para un bit 1 los niveles de señal serán altos-bajos. Esto también se conoce como código Manchester II o Biphase-L.
La segunda convención también es seguida por numerosos autores (por ejemplo, William Stallings ) [6] así como por los estándares IEEE 802.4 (bus de token) y versiones de menor velocidad de IEEE 802.3 (Ethernet). Establece que un 0 lógico está representado por una secuencia de señales alta-baja y un 1 lógico está representado por una secuencia de señales baja-alta.
Si una señal codificada Manchester se invierte durante la comunicación, se transforma de una convención a otra. Esta ambigüedad se puede superar utilizando la codificación Manchester diferencial .
La existencia de transiciones garantizadas permite que la señal se autosincroniza y también permite que el receptor se alinee correctamente; el receptor puede identificar si está desalineado en medio período de bit, ya que ya no siempre habrá una transición durante cada período de bit. El precio de estos beneficios es duplicar el requisito de ancho de banda en comparación con los esquemas de codificación NRZ más simples .
Las convenciones de codificación son las siguientes:
0se expresa mediante una transición de bajo a alto, a 1mediante una transición de alto a bajo (según la convención de GE Thomas; en la convención IEEE 802.3, ocurre lo contrario). [8]0o 1ocurren en el punto medio de un período.La codificación Manchester presenta algunos problemas difíciles relacionados con la frecuencia que la hacen inadecuada para su uso a velocidades de datos más altas.
Este artículo incorpora material de dominio público de la Norma Federal 1037C. Administración de Servicios Generales . Archivado desde el original el 22 de enero de 2022. (en apoyo de MIL-STD-188 ).