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Comunicação de Dados – 10ºAno Módulo 1 Página 1 TÉCNICAS DE CONVERSÃO ANALÓGICODIGITAL (A/D)  / DIGITAL ANALÓGICO (D/A)  Diversas grandezas  físicas com as quais lidamos,  são grandezas analógicas por natureza.  Tais  grandezas,  como  temperatura,  pressão,  velocidade,  etc.,  são  representadas  por valores contínuos,  sendo que para poderem ser processadas  por sistemas digitais precisam ser convertidas para uma cadeia de bits.  Esta conversão é conhecida como Conversão AnalógicaDigital.  De forma similar,  para que os sistemas digitais possam controlar  variáveis analógicas  tornase necessária  a descodificação  de uma cadeia de bits numa grandeza que possa assumir uma gama contínua de valores e não apenas os níveis lógicos ‘0’ e ‘1’. Os equipamentos  que convertem grandezas físicas em sinais eléctricos  e vice versa são  chamados  transdutores .  Por  exemplo,  temperaturas,  velocidades,  posições,  etc.  são transformadas  em correntes ou tensões proporcionais.  Como exemplo de transdutor  podese citar o termistor,  que muda o valor de sua resistência  conforme a temperatura  a que estiver submetido.  A Imagem1 apresenta  o ciclo completo de processamento  de uma grandeza física,  envolvendo:   A conversão inicial do sinal oriundo do processo físico, através da passagem por um Transdutor,  criando o sinal analógico convertido;   O condicionamento  desse sinal (se necessário),  por meio de um Condicionador  de Sinal,  gerando  o  sinal  analógico  condicionado;   A conversão do sinal por um Conversor  A/D, resultando  no sinal  digitalizado;   O processamento  do sinal pelo Sistema Digital;  A conversão do sinal digital presente na saída do Sistema Digital,  por um Conversor D/A;  O condicionamento  desse sinal (se necessário),  por meio de um Condicionador  de Sinal, gerando o sinal analógico condicionado;  e  A conversão final do sinal, através da passagem por um Transdutor,  gerando um sinal que pode ser utilizado novamente pelo processo físico.  Imagem1 Étapas de um processo de A/D e D/A 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 1

TÉCNICAS DE CONVERSÃO ANALÓGICO‐DIGITAL (A/D) / DIGITAL ‐ ANALÓGICO (D/A) 

Diversas  grandezas  físicas  com  as  quais  lidamos,  são  grandezas  analógicas  por 

natureza. 

Tais 

grandezas, 

como 

temperatura, 

pressão, 

velocidade, 

etc., 

são 

representadas  por  valores  contínuos,  sendo  que  para  poderem  ser  processadas  por sistemas digitais precisam ser convertidas para uma cadeia de bits. Esta conversão é 

conhecida como Conversão Analógica‐Digital. De  forma similar, para que os sistemas digitais possam controlar variáveis analógicas torna‐se necessária a descodificação de 

uma cadeia de bits numa grandeza que possa assumir uma gama contínua de valores e 

não apenas os níveis lógicos ‘0’ e ‘1’. 

Os  equipamentos  que  convertem  grandezas  físicas  em  sinais  eléctricos  e  vice ‐versa 

são chamados

 transdutores.

 Por

 exemplo,

 temperaturas,

 velocidades,

 posições,

 etc.

 

são  transformadas  em  correntes  ou  tensões  proporcionais.  Como  exemplo  de 

transdutor pode‐se citar o termistor, que muda o valor de sua resistência conforme a 

temperatura a que estiver submetido. 

A Imagem1 apresenta o ciclo completo de processamento de uma grandeza física, envolvendo: ■ A conversão inicial do sinal oriundo do processo físico, através da passagem por um 

Transdutor, criando o sinal analógico convertido; ■ O condicionamento desse sinal (se necessário), por meio de um Condicionador de 

Sinal, gerando

 o sinal

 analógico

 condicionado;

 

■ A conversão do sinal por um Conversor A/D, resultando no sinal digitalizado; ■ O processamento do sinal pelo Sistema Digital; ■ A conversão do sinal digital presente na saída do Sistema Digital, por um Conversor D/A; ■ O condicionamento desse sinal (se necessário), por meio de um Condicionador de 

Sinal, gerando o sinal analógico condicionado; e 

■ A conversão final do sinal, através da passagem por um Transdutor, gerando um 

sinal que pode ser utilizado novamente pelo processo físico. 

Imagem1 ‐ Étapas de um processo de A/D e D/A 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 2

Até à pouco tempo atrás, o processamento dos sinais analógicos era desempenhado, 

na 

sua 

maioria, 

por 

sistemas 

exclusivamente 

analógicos, 

baseados 

em 

circuitos 

integradores, somadores, etc. Com o rápido desenvolvimento dos sistemas digitais, no 

que  diz  respeito  à  confiabilidade  e  custo,  estes  passaram  a  ocupar  espaços  antes exclusivos dos sistemas analógicos. 

Os  sistemas  digitais  apresentam  maior  flexibilidade  e  facilidade  de  depuração. Entretanto  um  ponto  crítico  é  a  interface  entre  os  circuitos  digitais  e  os  circuitos analógicos.  Assim,  deve‐se  ter  os  cuidados  necessários  no  projecto  destas  interfaces uma  vez  que  elas  determinam  a  precisão,  rapidez  de  resposta  e  confiabilidade  no 

processamento digital

 de

 informações.

 

Existem várias técnicas de conversão Analógica‐Digital: 

■ O PCM (Pulse‐code modulation ‐ Modulação por Códigos Associados a Pulsos) é a 

técnica  mais  utilizada  nos  processos  de  digitalização  de  áudio,  pois  produz  uma 

aproximação razoável da voz humana. Porém, para se reproduzir adequadamente sons 

mais  complexos,  como  músicas  por  exemplo,  devem‐se  utilizar  técnicas  mais 

sofisticadas. 

■ Modulação

 é 

processo 

em 

que 

algumas 

das 

características 

de 

um 

sinal 

é modificado pela acção de outro sinal. O processo de modulação é sempre necessário 

quando o sinal a ser transmitido não possui as características compatíveis com as do 

meio de transmissão a ser utilizado. O processo de demodulação, consiste no serviço 

inverso  ao  da  modulação,  ou  seja  é  a  extracção  do  sinal  modulado  da  informação 

transmitida na sua forma original, subtraindo as  imperfeições que foram  introduzidas no decorrer do trajecto da origem até o destino. 

Em  comunicação  de  dados  um  dos  meio  físicos  mais  empregados  é  a  rede  de 

telefónica pública, que possui características apropriadas para a transmissão de sinais 

voz. 

Como 

informação 

ser 

transmitida 

está 

na 

forma 

digital, 

pois 

sai 

de 

um 

computador,  devemos  adapta‐la  ao  meio  físico  que  é  analógico.  Esta  adaptação  é 

realizada através do processo de modulação. Assim, o sinal digital a ser transmitido irá 

modular  uma  onda  portadora  senoidal  (analógica),  gerando um  sinal  modulado  com 

características  melhores  adaptadas  ao  meio  físico.  Na  recepção,  o  sinal  original  é 

recuperado através do processo inverso, ou seja é realizada a demodulação. A escolha 

da  técnica  de  modulação  permite  "moldar"  as  características  do  sinal  que  irá  ser transmitido e adaptá‐lo às características do meio físico. 

É possível identificar dois tipos básicos de modulação, de acordo com o tratamento da 

onda portadora pelo sinal modulante: 

  Modulação analógica 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 3

  Modulação Digital Ambos são utilizados nos sistemas de comunicação conforme o tipo de sinal que a ser transmitido. 

Modulação analógica 

As técnicas de modulação para sinais analógicos mais utilizados são: AM, FM e PM 

Modulação digital 

Do  mesmo  modo  que  há  diversas  técnicas  de  modulação  para  sinais  analógicos,  as 

informações 

digitais 

também 

podem 

ser 

colocadas 

sobre 

uma 

onda 

portadora 

de 

diferentes modos. 

As técnicas de modulação para sinais digitais mais utilizadas atualmente são: FSK, PSK 

e ASK. 

Para utilização em modems o processo de modulação é padronizado pelo CCITT(ITU) de  maneira  que  qualquer  fabricante  empregará  sempre  a  mesma  técnica  de 

modulação, é  lógico que dependendo das características de transmissão, velocidades, 

etc. 

■  A  codificação  (sem  a  modulação)  pode  ser  realizada  quando  o  meio  físico  for compatível  com  o  sinal  a  ser  transmitido.  Por  exemplo,  quando  um  modem  digital transmite para um canal digital é realizado somente o processo de codificação,  já que 

o  meio  é  digital  e,  portanto,  totalmente  compatível  com  o  sinal. As principais funções da realização da codificação são: 

Optimizar 

uso 

do 

canal; 

‐ Fazer com que o sinal transmitido resista mais aos ruídos; ‐ Facilitar a sincronização entre transmissor e receptor; ‐ Diminuir a taxa de erros do sinal transmitido; ‐ Utilizar a menor banda passante possível, possibilitando cabos mais simples. 

Existem vários métodos e padrões de codificação que são largamente empregados nas 

redes e nos inúmeros dispositivos da área de telecomunicações, os mais comuns são: 

‐ Manchester (Ethernet de 10Mpbs); ‐ 4B5B (Ethernet 100Mbps); 

‐PAM5

 (Gigabit

 Ethernet)

 

‐ Diferencial Manchester (Token Ring) 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 4

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 5

Modulação em Amplitude, Frequência e Fase 

Imagem2 ‐ Transporte de dados digitais/analógicos 

O  transporte  dos  sinais  eléctricos  digitais  que  representam  os  dados  codificados  em 

bits  0  e  1  é  feito  por  uma  onda  analógica  chamada  portadora  que  possui  uma 

determinda faixa de frequência. 

Os  sinais  digitais  são  transportados  por  sinais  analógicos,  dado  que  os  meios  de 

transmissão como

 as

 redes

 telefónicas

 operam

 com

 frequências

 analógicas.

 Assim

 para

 

cada meio de transmissão é necessário utilizar as frequências com que o meio opera, e 

por  isso se diz que é preciso modular as  frequências do meio de  transmissão com  o 

sinal que se deseja transmitir. 

Imagem3 ‐ Conversão AD e DA 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 6

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 7

O sinal digital de dados pode ser colocado numa onda portadora por vários processos de modulação. Os mais comuns são: 

■ Modulação

 em

 Amplitude

 

A  onda  portadora  varia  a  sua  amplitude  (altura)  para  +  ou ‐. Um  amplitude  maior,  por  exemplo,  representa  o  bit  1  e  uma  amplitude  menor representa o bit 0. 

■ Modulação em Frequência 

A onda portadora varia a sua  frequência. Uma frequência maior representa o bit 1 e 

outra frequência menor representa o bit 0. 

■ Modulação em Fase 

O onda portadora senoidal muda de fase para representar a mudança de um bit 0 para 

bit 1 e vice‐versa. 

Exemplo: 

Na transmissão por fibras ópticas, a modulação dá‐se pela variação da intensidade do 

feixe de luz, logo os dados são transmitidos por modulação em amplitude. 

Estudo de caso : 

O som 

Processamento do som 

Quando  se  fala  em  processamento,  fala‐se  de  cálculos.  Para  se  fazerem  cálculos,  é  necessário 

quantificar  grandezas.  Quando  se  processa  o  som,  a  grandeza  essencial  a  medir  é  a  variação  da 

intensidade do som, ao longo do tempo. A unidade de medida da intensidade do som (nível de pressão 

acústica)  mais  utilizada  é  o  decibel   (dB).  Para  se  ter  uma  ideia  de  quais  os  valores  das  intensidades sonoras, em debibéis, de certas situações familiares a que estamos expostos no nosso dia‐a‐dia, atente‐

se na

 seguinte

 tabela:

 

Intensidade  10‐20 dB (SPL)  40‐45 dB (SPL)  60‐65 dB (SPL) 85‐90 dB (SPL) 100‐120 dB (SPL) 120‐130 dB (SPL)  140‐... dB (SPL)

Cenário 

típico espaço  aberto 

sossegado conversa  em 

espaço aberto 

ruído  de 

tráfego 

citadino

ruído  de 

maquinaria 

pesada

escavadoras  de 

pressão concerto  rock  ao 

vivo 

disparo  de  uma 

arma de fogo ou 

dinamite 

De notar  que estes dados  são  meramente  indicativos,  por  forma  a que  tenhamos  ideia nos níveis de 

intensidade a que expomos os nossos ouvidos em certas situações, de uma forma aproximada. 

1. Áudio analógico 

Neste sub‐tópico vão ser apresentados os princípios base presentes nos dispositivos analógicos de áudio 

mais comuns. 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 8

Um  microfone é um  dispositivo  transdutor  na medida  em  que converte uma  forma  física de energia, numa  outra  forma,  concretamente,  uma  variação  de  pressão  acústica correspondente  ao  som,  numa 

variação correspondente de tensão eléctrica (ou potencial eléctrico). A um valor alto de pressão acústica 

corresponderá 

um 

valor 

alto 

de 

tensão 

eléctrica 

no 

cabo 

do 

microfone 

vice‐

versa. 

Sendo 

representado 

por um sinal eléctrico, o som é facilmente processado por um sistema electrónico analógico como por exemplo um amplificador de alta fidelidade, ou por um sistema digital como exemplo um digitalizador e 

gravador de CDs. 

Como  o  sinal  eléctrico  à  saída  do  microfone  é  de  muito  baixa  amplitude,  é  muitas  vezes  necessário 

amplificá‐lo por  forma a elevar a  tensão eléctrica. Para  isso usa‐se um amplificador. Um amplificador típico é caracterizado por algumas imperfeições funcionais, sobretudo não‐linearidades, que degradam 

a forma de onda do sinal. Contudo, o nível de degradação é tão mais baixo quanto maior for a qualidade 

do amplificador, podendo ser imperceptível se o amplificador for de boa qualidade. 

O  altifalante  é,  à  semelhança  do  que  acontece  com  o  microfone,  um  dispositivo  transdutor.  Só  que 

neste  caso  o  processo  é  o  inverso:  na  entrada  do  altifalante  apresenta‐se  uma  variação  de  tensão 

eléctrica que ele vai tratar de converter para variações de pressão acústica na sua saída. 

Há basicamente duas maneiras de efectuar uma gravação analógica: ou por registo magnético em fita 

magnética  ou  por  enrugamento  da  superfície  de  um  disco  (caso  do  vinil).  No  caso  da  fita  magnética 

(cassete),  o  som  é  armazenado  de  uma  forma  contínua  sob  a  forma  de  variações  de  magnetismo  na 

própria  fita.  No  caso  de  um  disco  de  vinil,  por  exemplo,  a  sua  superfície  é  "escavada",  de  modo  a 

reflectir a variação

 de

 amplitude

 do

 som

 que

 está

 a ser

 gravado

 em

 relevo

 na

 própria

 superfície

 de

 vinil.

 

À medida que forem envelhecendo, bem como à medida que forem mais vezes utilizadas, as gravações efectuadas sob estes formatos tendem a perder qualidade. 

2. Áudio digital 

Em áudio digital, a forma de onda de som é repartida em amostras individuais, regularmente espaçadas no tempo, constituindo uma aproximação à forma de onda original. Este processo é o que se chama de 

conversão analógico‐digital, ou também de amostragem. 

Por taxa de amostragem ou frequência de amostragem entende‐se o número de amostras retiradas da 

forma de onda  original, por  segundo. Quanto mais elevada  for  a  taxa de  amostragem, melhor será a 

aproximação à onda original. 

A taxa de amostragem  limita a gama de frequências que o sinal a amostrar pode conter, sendo que o 

limite máximo  para  essa  gama  é  metade do  valor  da  taxa de  amostragem.  Este  valor  provém  de  um 

teorema 

muito 

conhecido 

na 

gíria 

do 

áudio: 

Teorema 

de 

Nyquist. 

Portanto, 

para 

um 

sinal 

com 

frequências até 8000 Hertz, é necessário que a taxa de amostragem seja maior ou igual a 16000 Hertz. Por exemplo, nos sistemas baseados em Compact Disc Audio (CD), a taxa de amostragem é de 44100 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 9

Hertz  (44100  amostras  por  segundo),  visto  que  a  frequência  máxima  que  um  ouvido  humano  pode 

captar é de cerca de 20000 Hertz. 

O som

 é representado

 então

 por

 uma

 sequência

 de

 amostras,

 regularmente

 espaçadas

 no

 tempo.

 Essas

 amostras  são  representadas  numericamente,  em  formato  digital.  Este  formato  consiste  num  código, chamado código binário, em que os números são representados sob a forma de uma sequência de bits. Um bit pode apenas apresentar o valor '0' ou o valor '1', retratando dois estados possíveis: ligado ('on') ou desligado ('off'). Portanto, se usarmos apenas um bit, apenas temos a capacidade de exprimir dois números. Se acrescentarmos mais um bit, o número de combinações possíveis duplica: '00', '01', '10' ou 

'11', o que significa que  já podemos exprimir 2x2= quatro números. 

O  número  de  bits  usados  para  representação  determina  a  precisão  (ou  resolução)  em  amplitude  do 

processo de amostragem referido atrás. Quanto mais bits forem usados, maior será essa resolução. Para 

obtermos  uma  resolução  equivalente  à  de  um  sistema  CD  de  áudio,  são  necessários  16  bits,  o  que 

significa que temos 65536 combinações numéricas possíveis. Os valores de amplitude amostrados são 

sempre arredondados

 para

 o código

 binário

 mais

 próximo.

 

O processo de reprodução é o  inverso: as amostras são postas em sequência, à entrada de um outro 

dispositivo, um conversor digital‐analógico, que vai tratar de reconstruír o sinal analógico, pronto para 

ser enviado para um altifalante, por exemplo. Como se pode ver, há sempre qualquer coisa de natureza 

analógica quando se toma contacto com um sistema, qualquer que seja ele. 

A gravação digital é efectuada armazenando os valores das amostras, bit a bit, em sequência ordenada. 

Por exemplo,

 no

 caso

 da

 gravação

 em

 CD,

 cada

 bit

 é inscrito

 numa

 superfície

 reflectora

 de

 luz,

 alterando

 a característica de reflexão nesse ponto de maneira diferente, conforme se trate de um bit '1' ou '0'. Se 

a superfície do CD se mantiver em condições aceitáveis, qualquer  leitor de CDs terá pouca dificuldade 

em reconhecer um bit como '0' ou '1'. Assim, uma gravação feita neste formato pode durar "uma vida". Há porém um  tipo de registo digital que é realizado em suporte magnético  (como no caso dos discos rígidos nos computadores). 

As placas de aquisição/reprodução de som presentes nos computadores (mais conhecidas como placas 

de som) servem como meio intermediário entre os computadores e o exterior. Elas são capazes de fazer a conversão analógico‐digital do sinal eléctrico proveniente de um microfone, por exemplo, bem como a 

conversão digital‐analógica. As taxas de amostragem e número de bits que a placa usa para aquisição 

não são fixos e podem ser programáveis. 

Quando usamos um programa de computador que faz a aquisição de som através da placa de som, ele 

"diz‐lhe" qual a taxa de amostragem e número de bits que deve usar para essa aquisição. As amostras de som serão recebidas sequencialmente pelo programa, submetendo‐as ao processamento desejado. Quando  um  programa  de  computador  faz  a  reprodução  de  som,  a  placa  de  som  é  informada  (pelo 

programa) da resolução em amplitude (número de bits) e do número de amostras por segundo com que 

a conversão digital‐analógica deve ser realizada, antes do som ser reproduzido. Os dados serão enviados sequencialmente, e a placa de som tratará do resto. 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 11

Exercícios » Digitalização

 

Chama‐se digitalização ao processo de transformação de um sinal analógico num sinaldigital. Este processo consiste em 3 fases: 

1.Amostragem 

2. Quantização 

3. Codificação 

Produza  um  documento  que  apresente  10  dicas  para  ser  bem  sucedido  nadigitalização de documentos. 

O documento deve ser produzido no formato doc e depois convertido para PDF. 

Para  converter  o  documento  para  PDF  utilize  um  software  adequado  ou  localize  naInternet um conversor gratuito. 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 12

Exercícios » Largura

 de

 Banda

 

■ Largura de banda 

A Largura de banda é a quantidade de informação que pode ser transferida de um 

ponto na rede para outro ponto num determinado período. 

Suponha  que  reside  em  SANTA  MARIA  DE  LAMAS ‐ VFR  e  pretende  contratar  umserviço de Internet. 

Complete a tabela que apresenta 4 propostas e respectivos preços mensais: 

ISP (Empresa) Largura  deBanda 

(Mbit/s) 

Equipamentos (fornecidos pelo ISP)

Mensalidade 

(€) 

Extras (promoções  de 

adesão,  área 

Internet, ... ) 

...  ...  ...  ...  ... 

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Módulo 1 Página 13

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 14

Grandezas e medidas 

■O Decibel 

O Decibel ‐ dB (em redes de comunicação) mede a perda ou ganho da potência de uma 

onda. Os decibéis podem ser números negativos, o que representa uma perda na potência 

da onda ao propagar‐se, ou números positivos, o que representa um ganho na 

potência se o sinal for amplificado. Mostra a relação entre a entrada e a saída de um sinal. 

Exemplo: ‐ 10 dB o sinal teve uma atenuação. 

+ 10

 dB

 o sinal

 teve

 um

 ganho.

 

■Largura de banda 

A Largura de banda é a quantidade de informação que pode ser transferida de um 

ponto na rede para outro ponto num 

determinado período. 

Exemplos: 

Um 

modem 

comum 

de 

56kbps 

(= 

7KB/s) 

de 

largura 

de 

banda. Uma ligação ADSL de 512kbps (=64KB/s). 

■Throughput 

O throughput refere‐se à largura de banda realmente medida, numa determinada hora 

do dia , usando rotas específicas de Internet, e durante a transmissão de um conjunto 

específico  de  dados  na  rede.  O  throughput  é  muito  menor  que  a  largura  de  banda 

digital máxima possível do meio que está a ser usado. 

Alguns dos factores determinam o throughput são: 

Dispositivos de interligação; Tipos de dados que estão a ser transferidos; Topologias de rede; Número de utilizadores na rede; Computador do utilizador; Computador servidor. 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 15

■ Bit rate 

É o número

 de

 bits

 transferido

 por

 unidade

 de

 tempo

 (segundo);

 está

 directamente

 

relacionado com a largura de banda do meio de transmissão. 

Exemplos: Kbps, Mbps, Gbps. 

Em multimédia, o Bit‐rate é o número de bits usados por segundo, para representar o 

conteúdo a ser exibido. 

Quanto 

maior 

for 

Bit‐rate,

 maior

 será

 a 

qualidade, 

assim 

como 

tamanho 

do 

arquivo. 

Técnicas de codificação 

Os  dados  podem  ser  transmitidos  como  sinais  analógicos  ou  como  sinais  digitais. Existem  várias  maneiras  pelas  quais  os  dados  analógicos  são  representados  como 

sinais  digitais.  Este  processo  gera  uma sequência de códigos  binários, designado  por 

sinal digital,

 e que

 corresponde

 ao

 sinal

 analógico

 original.

 

As principais técnicas de codificação são: 

■ Non Return Zero (NRZ) 

Nesta  técnica  considera‐se  que  existem  dois  níveis  de  tensão  ou  corrente,  para 

representar os dois símbolos digitais (0 e 1). 

Trata‐se  da  forma  mais  simples  de  codificação  e  consiste  em  associar  um  nível  de 

tensão a cada bit: um bit 1 será codificado sob a forma de uma tensão elevada e um 

bit 0 sob a forma de uma tensão baixa ou nula. 

Imagem4 ‐ NRZ 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 16

■ Return Zero (RZ) 

Na codificação

 RZ

 o nível

 de

 tensão

 ou

 corrente,

 retorna

 sempre

 ao

 nível

 zero

 após

 

uma  transição  provocada  pelos  dados  a  transmitir  (a  meio  da  transmissão  do  bit). Geralmente um bit 1 é representado por um nível elevado, mas a meio da transmissão 

do bit o nível retorna a zero. 

Imagem5 ‐ RZ 

■ Diferenciais 

Neste  tipo  de  codificação,  os  0  e  1  são  representados  através  de  uma  alteração  do 

estado da tensão ou corrente. Assim, o valor 1 é representado pela passagem de uma 

tensão  ou  corrente  baixa/nula  para  uma  tensão  ou  corrente  elevada.  O  valor  0  é  o 

contrário, ou

 seja,

 passa

‐se

 de

 uma

 tensão

 ou

 corrente

 elevada

 para

 outra

 baixa/nula.

 

Imagem6 ‐ Exemplo de um sinal codificado 

O  texto,  os  gráficos  (desenhos  vectoriais)  e  as  imagens  geradas  no  computador  não 

necessitam de conversão A/D, pois são gerados directamente em  formato digital  (ou 

em binário). 

O  texto  impresso,  as  fotografias,  o  som  proveniente  de  instrumentos  musicais  e  o 

vídeo  proveniente  de  filmagens  analógicas  são  exemplos  de  tipos  de  media  que 

necessitam de uma conversão A/D antes de poderem ser integrados em aplicações ou 

utilizados em sistemas. 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 17

Ligações síncronas e assíncronas 

Uma  transmissão  é  síncrona  quando,  no  dispositivo  receptor,  é  activado  um 

mecanismo de sincronização relativamente ao fluxo de dados proveniente do emissor. Este  mecanismo  de  sincronização  é  um  relógio  (clock)  interno  no  dispositivo  de 

recepção  (por  exemplo,  modem)  e  determina  de  quantas  em  quantas  unidades  de 

tempo  é  que  o  fluxo  de  bits  recebidos  deve  ser  segmentado,  de  modo  a  que  cada 

segmento assuma o mesmo tamanho e formato com que foi emitido. 

Assim a comunicação síncrona: 

Ocorre 

em 

intervalos 

regulares 

entre 

emissor 

receptor; 

Existe uma  linha comum entre ambos pela qual corre um sinal de relógio digital, que 

assim coloca ambos em sintonia; 

É a norma para redes locais. 

Imagem7 ‐ Transmissão síncrona 

Uma 

transmissão 

é 

assíncrona 

quando 

não 

é 

estabelecido, 

no 

receptor, 

nenhum 

mecanismo de sincronização  relativamente ao emissor e, portanto, as sequências de 

bits  emitidos  têm  de  conter  em  si  uma  indicação  de  inicio  e  do  fim  de  cada 

agrupamento;  neste  caso,  o  intervalo  de  tempo  entre  cada  agrupamento  de  bits 

transmitidos  pode  variar  constantemente  (pois  não  há  mecanismo  que  imponha 

sincronismo) e a leitura dos dados terá de ser feita pelo receptor com base unicamente 

nas próprias sequências dos bits recebidos. 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 18

Imagem8 ‐ Transmissão assíncrona 

Ou seja, a comunicação assíncrona: 

 Não

 

é 

sincronizada; 

  Obriga a que cada pacote de dados se identifique e assinale o seu início e fim; 

  Usa‐se nas  ligações entre dois computadores através de um cabo série ou na 

ligação a terminais. 

Técnicas de detecção e correcção de erros em transmissões digitais 

Os sinais analógicos e digitais  transmitidos no meio de comunicação estão sujeitos a 

diversos  fenómenos  físicos  que  os  degeneram,  gerando  erros  na  transmissão.  Os principais fenómenos que afectam os meios e a qualidade da transmissão são: 

Atenuação: corresponde à perda de intensidade ou de amplitude do sinal transmitido 

com a distância. 

Distorção: ocorre pela alteração do sinal devido a uma resposta imperfeita do sistema 

de transmissão. 

Interferência:  provocada  pela  contaminação  do  sinal  transmitido  por  outros  sinais 

estranhos do mesmo tipo de frequência. 

Ruído: sinal de comportamento incerto que pode ser gerado interna ou externamente 

ao sistema de transmissão. 

Todas  estas  degenerações  dos  sinais  acabam  por  provocar  erros  nos  sinais 

transmitidos. Os  erros  são  detectados  utilizando  técnicas  de  detecção  de  erros. Estes  métodos  verificam  os  dados  e  a  sua  integridade. 

Existem alguns

 mais

 simples,

 porém

 com

 menor

 fiabilidade,

 e outros

 mais

 complexos

 e 

seguros. 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 19

São exemplo destas técnicas a verificação de paridade, a soma de verificação e testes de redundância cíclica. 

■ Verifição

 de

 paridade

 ( parity  check ) 

A verificação de paridade é um dos mecanismos mais simples para detecção de erros 

(“parity check”): 

a cada caracter transmitido é acrescentado um bit de  tal modo que o  total de bits 1 

seja par (“even parity”) ou impar (“odd parity”). 

É  habitual  a  utilização  de  paridade  par  para  comunicações  assíncronas  e  a  paridade 

impar para comunicações síncronas. 

Exemplo: usando a verificação de paridade par, ao transmitir o byte 01100111, será 

acrescentado um bit com o valor 1  (para  tornar par, o número de bits 1). Quando a 

informação chega ao receptor este verifica se o número de bits 1 é par e assim saberá 

se existe algum erro. 

■ Soma de verificação (checksum) 

Neste  método,  o  emissor  envia  com  os  dados  um  valor  de  cheksum.  Este  checksum 

corresponde  à  soma  aritmética  dos  dados.  O  receptor  recebe  os  dados  e  também 

calcula 

checksum 

destes. 

Se 

os 

dois 

cheksums 

forem 

iguais 

então 

transmissão ocorreu correctamente, caso contrário ocorreu um erro de transmissão. 

Imagem9‐

Checksum 

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Comunicação de Dados – 10ºAno

Módulo 1 Página 20

■ Teste de redundância cíclica  – CRC (cyclic redundancy check) 

Um dos métodos de detecção de erros mais utilizado é o código polinomial também 

conhecido 

por 

código 

CRC  –

 Cyclic  Redundancy   Code.

 Os

 códigos

 são

 baseados

 no

 

processamento  de  bits  como  representações  de  polinómios  geradores  com 

coeficientes 0 e 1. 

Considere  como  exemplo,  a  transmissão  da  mensagem  10111011  ( por   exemplo) utilizando  como  polinómio  gerador  G(X)  =  x^3  +  x^2+  x  ( por   exemplo): Neste caso está a lidar‐se com um código CRC3. O três significa que estamos a utilizar um polinómio gerador de grau 3. Em seguida, divide‐se a mensagem pelos coeficientes do polinómio gerador (1110): 

Imagem10 ‐ CRC 

Para o receptor devem ser enviados os dados originais, os coeficientes do polinómio 

gerador  e  o  resultado.  Com  todos  estes dados  o  receptor deve  efectuar  a  operação 

inversa da efectuado no emissor e obter os dados originais. Se tal acontecer então a 

transmissão ocorreu

 correctamente,

 caso

 contrário

 significa

 que

 ocorreu

 um

 erro.

 

Após  da  detecção  de  erros  é  necessário  efectuar  a  correcção  dos  mesmos.  Existem 

várias  técnicas  para  a  correcção  de  erros.  São  exemplo  destas  técnicas  a  solicitação 

automática de repetição e a correcção de erro adiante.