{"id":9994,"date":"2021-01-13T19:54:40","date_gmt":"2021-01-13T18:54:40","guid":{"rendered":"http:\/\/www.crowave.com\/blog\/?p=9994"},"modified":"2021-01-13T19:54:55","modified_gmt":"2021-01-13T18:54:55","slug":"trend-telegraph-and-data-signal-analyser-type-1a","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2021\/01\/13\/trend-telegraph-and-data-signal-analyser-type-1a\/","title":{"rendered":"Trend Telegraph and Data Signal Analyser Type 1A"},"content":{"rendered":"

Danas je nabavljen instrument za analizu to\u010dnosti i kvalitete te detekciju pogre\u0161aka pri prijenosu teleprinterskog i telegrafskog signala preko \u017ei\u010danih vodova. Instrument nosi oznaku Telegraph and Data Signal Analyser Type 1A (TDSA 1A) i proizvod je britanske tvrtke Trend Communications iz 1976. godine.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Tvrtka Trend Communications Ltd osnovana je 1972. godine (vu\u010de korijene iz 1966. godine) i kroz \u010ditavo razdoblje do danas bavi se proizvodnjom ispitne opreme te vr\u0161enjem testiranja signala unutar \u017ei\u010dnih komunikacijskih mre\u017ea. Krajem 1980-tih godina tvrtka Trend Communications dijeli se na dva dijela. Jedan dio tvrtke Trend Communications nastavlja poslovati kao zaseban odjel koji 2004. godine mijenja naziv u Trend Network Services. Drugi dio tvrtke 1989. godine preuzima britanska holding kompanija Telemetrix, a zatim 2005. godine ameri\u010dki IDEAL Industries Inc.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Trend Telegraph and Data Signal Analyser Type 1A (TDSA 1A) namijenjen za analizu 5-bitno do 8-bitno kodiranih telegrafskih znakova. Mi \u0107emo se u opisu bazirati na 5-bitno kodiranje koje omogu\u0107uje kodiranje 32 razli\u010dita znaka (karaktera), no u principu nema nikakve razlike ni za 6, 7 ili 8-bitno kodiranje, osim naravno u du\u017eini samog koda i ve\u0107em broju kombinacija koje isti omogu\u0107uju.<\/p>\n

Kodiranje slovnih znakova, brojeva i drugih simbola (koristiti \u0107emo zajedni\u010dki naziv – karaktera) u 5-bitni digitalni kod uvedeno je kako bi iste bilo mogu\u0107e \u0161to lak\u0161e slati preko elektromehani\u010dkih strojeva (telegrafa). Naime, postoje\u0107i Morseov kod osmi\u0161ljen je u prvom redu za oda\u0161iljanje i prijem “na sluh” izvje\u017ebanih operatera. Svako slovo i broj sastoji se od ve\u0107eg ili manjeg broja “crtica” i\/ili “to\u010dkica”, a operater prilikom kucanja koda stavlja male razmake izme\u0111u znakova koda, kao i ne\u0161to ve\u0107e razmake izme\u0111u paketa znakova koji \u010dine pojedino slovo, kako bi primatelj razlu\u010dio pojedina slova u neprekidnom nizu “crtica” i “to\u010dkica”. Karakteristika Morseovog koda je da naj\u010de\u0161\u0107e kori\u0161tena slova imaju najmanje znakova kako bi prijenos rije\u010di bio \u0161to br\u017ei. Tako je primjerice za slanje broja nula koji je kodiran sa pet dugih znakova (_ _ _ _ _) potrebno \u010dak 19 puta vi\u0161e vremena nego za slanje slova E koje je kodirano sa jednim kratkim znakom (.) Vrlo te\u0161ko je bilo napraviti precizno sinkronizirane strojeve koji bi bez gre\u0161ke razlu\u010divali i ispravno prepoznavali ovakav kod. Iako su po\u010detkom 1900-tih godina razvijeni neki strojevi za slanje i primanje Morseovih znakova, ubrzo je shva\u0107eno da je za sinkronizirano strojno slanje najbolje da svaki znak ima jednaku du\u017einu, odnosno zauzima jednako vrijeme trajanja. Stoga se za po\u010detak postoje\u0107ih 26 slova engleske abecede kodiralo na na\u010din da svako slovo predstavlja kombinacija od pet signala (bitova) istog vremena trajanja, \u010dime su se mogle ukupno dobiti 32 razli\u010dite kombinacije, dakle mogla se pokriti cijela abeceda. Tako je nastao 5-bitni telegrafski kod.<\/p>\n

Prvi takav 5-bitni kod je jo\u0161 1874. godine razvio francuski telegrafist Jean-Maurice-\u00c9mile Baudot (1845-1903). Kod je nazvan Baudot kod, a kasnije je me\u0111unarodno prihva\u0107en kao ITA1 kod (International Telegraph Alphabet No.1). Kod se slao preko posebne tipkovnice sa pet tipki (sli\u010dnih klavirskima). Na oda\u0161ilja\u010dkoj strani bi operater prvo na tipkovnici pritisnuo 5-bitni kod za pojedini znak \u010dime bi odre\u0111ene tipke mehani\u010dki ostale zaklju\u010dane u pritisnutom polo\u017eaju. Signal svake od pet tipki bi se zatim rednim serijskim skeniranjem prenio na prijemnu stranu gdje bi operater zabilje\u017eio tako primljeni kod (znak). Nakon \u0161to je znak zabilje\u017een na prijemnoj strani operater \u0161alje impuls za deblokiranje tipkovnice po\u0161iljatelja \u010dime je ista spremna za slanje novog znakovnog koda. Da bi se pove\u0107ala brzina slanja osmi\u0161ljen je Baudot vremenski multipleksni sustav sa dva do \u0161est operatera koji su zajedno radili na slanju poruke. Jasno je da su kod takvog slanja operateri na oda\u0161iljanju i prijemu morali stalno odr\u017eavati dobro uskla\u0111eni ritam da bi se postigle maksimalne brzine oda\u0161iljana od oko 180 znakova u minuti (30 znakova po operateru). Tipkovnicom sa pet tipki upravljalo se sa tri prsta desne i dva prsta lijeve ruke, pa je i sam Baudot kod bio koncipiran tako da se ujedna\u010di upotreba obje ruke, a i da naj\u010de\u0161\u0107a slova imaju najmanje tipki za pritiskanje. Kod se elektri\u010dki slao izmjenom pozitivnog i negativnog napona (npr. za slovo A kod je 01111, na tipkovnici se pritisne samo 1. tipka, \u0161to daje naponski slijed -15V +15V +15V +15V +15V).<\/p>\n

Slijede\u0107i korak u pobolj\u0161anju 5-bitne komunikacije preko strojeva bila je upotreba tzv. “bu\u0161ene trake”. Znakovni kodovi koji se \u017eele poslati prvo se “memoriraju” na papirnatu traku popre\u010dnim bu\u0161enjem 5-bitnog koda. Nakon \u0161to bi bu\u0161ena traka s porukom bila dovr\u0161ena, stavljala bi se u stroj koji bi \u010ditao te bu\u0161ene kodove, ujedna\u010denom brzinom redom jedan za drugim, te ih tako slijedno prenosio na prijemnu stranu. Na prijemnoj strani stroj bi radio jednaku kopiju bu\u0161ene trake s koje bi operater pro\u010ditao poruku. Time je izbjegnuta potreba za stalnom, prili\u010dno zamornom me\u0111usobnom sinkronizacijom rada operatera za svaki znak. Osim toga svi znakovi su mogli biti raspore\u0111eni na tipkovnici poput pisa\u0107eg stroja \u010dime je izbjegnuta potreba za izravnim kodiranjem od strane operatera preko tipkovnice od pet tipki. Tako\u0111er, prijemni telegraf mogao je na traku izravno otiskivati dekodirani tekst umjesto bu\u0161enih kodova. Izvorni Baudot 5-bitni kod je 1901. godine modificiran na na\u010din da naj\u010de\u0161\u0107e kori\u0161teni znakovi imaju najmanje rupa za bu\u0161enje kako bi se strojevi \u0161to manje optere\u0107ivali. Tako je nastao 5-bitni Murray kod (Donald Murray, 1865-1945).<\/p>\n

Murray kod iz kojeg je nastao me\u0111unarodni ITA2 kod (International Telegraph Alphabet No.2) uz vi\u0161e razli\u010ditih manjih modifikacija i dodavanjem kontrolnih kodova zadr\u017eao se sve do kraja upotrebe elektromehani\u010dkih teleprinterskih sustava. Od samih po\u010detaka 5-bitnog kodiranja i\u0161lo se na pro\u0161irenje kapaciteta slanja od samo 32 razli\u010dita karaktera na na\u010din da bi se posebnim rezerviranim kodovima strojeve (teleprintere) prebacivalo u dva re\u017eima rada: slanje\/primanje slova (11111) ili slanje\/primanje simbola, odnosno figura (11011). Tako su se istim kodom, ovisno o modu rada, mogla prenijeti dva razli\u010dita karaktera, a nekima od tih “paralelnih” karaktera pridru\u017eene su i pojedine specifi\u010dne funkcije odnosno naredbe teleprinteru (povratak na po\u010detak reda, prelazak u novi red, zvono, razmaci i sli\u010dno).<\/p>\n

Slanje 5-bitnih kodova preko prvih telegrafskih aparata zahtijevalo je njihovu preciznu sinkronizaciju. Kodovi su se slali slijedno, to\u010dno odre\u0111enom brzinom jedan za drugim, te se svaki paket od 5 signala morao ispravno izdvojiti i dekodirati na prijemu. Da bi to bilo mogu\u0107e prijemni mehanizam telegrafa je morao raditi to\u010dno istom brzinom kao i oda\u0161ilja\u010dki. Kad bi uslijed nesinkronizacije brzine do\u0161lo do pomaka samo jednog prenesenog bita, slijedno bi se pomaknule granice svih narednih 5-bitnih paketa \u010dime bi dekodiranje postalo besmisleno (u paketu bi npr. imali \u010detiri posljednja bita jednog karaktera i prvi bit drugog karaktera) . Stoga se takvi aparati ponegdje nazivaju sinkroni telegrafski aparati.<\/p>\n

Kako bi se izbjegla potreba sa takvom stalnom preciznom sinkronizacijom, osmi\u0161ljen je na\u010din da se na po\u010detku i na kraju svakog 5-bitnog paketa koji \u010dini pojedini karakter postave dva kontrolna impulsa: START i STOP. Start impuls je u trajanju jednog bita i manifestira se kao nula ili negativan napon (SPACE), a stop impuls traje ne\u0161to vi\u0161e od jednog bita (naj\u010de\u0161\u0107e 1,5 bita ili 2 bita) i manifestira se kao pozitivan napon razine logi\u010dke jedinice 5-bitnog koda (MARK) iako u nekim standardima mo\u017ee biti i obrnuto. Time je u produ\u017eenom vremenu trajanja STOP bita ostavljeno vrijeme za kontinuiranu sinkronizaciju oda\u0161ilja\u010dkog i prijemnog aparata prije po\u010detka primanja svakog pojedinog 5-bitnog paketa pa sinkronizacija brzine prijenosa nije vi\u0161e morala biti toliko precizna (tolerancija uz stop impuls u trajanju 1,5 bita je mogla biti \u00b10,5%). Telegrafski aparat za prijem sinkronizira se s oda\u0161ilja\u010dkim aparatom kada se otkrije signal START, te je dovoljno da se ta sinkronizacija zadr\u017ei u kratkom vremenu trajanja podatkovnog 5-bitnog paketa nakon \u010dega se vr\u0161i ponovna sinkronizacija. Stoga se ovakav sistem naziva jo\u0161 i asinkroni telegrafski sistem. Ovdje je o\u010dito da je sinkroni sistem ne\u0161to br\u017ei od asinkronog jer ne mora gubiti vrijeme na START i STOP bitove, no zato je puno zahtjevniji za prakti\u010dnu izvedbu.<\/p>\n

Sinkronizacija je dakle pode\u0161avanje prijemnog i oda\u0161ilja\u010dkog telegrafskog aparata na istu brzinu prijenosa bitova kao i na istu fazu (isti po\u010detni i zavr\u0161ni bit paketa), koja kao takva naravno mora biti standardizirana. Kroz desetlje\u0107a se koristilo vi\u0161e standarda brzine prijenosa bitova, kao i samih na\u010dina interpretacije istih pomo\u0107u elektri\u010dnih signala. Osim sa dva razli\u010dita naponska stanja kojima se prenosila binarna informacija, postoje kodiranja i sa \u010detiri naponska stanja (kvaternarni signal) kojim je brzina prijenosa dvostruka. Za brzinu prijenosa bitova u serijskoj komunikaciji koristi se jedinica Baud i bit\/sekunda. Ovo nisu dvije iste mjerne jedinice. Baud ozna\u010dava samo broj izmjena napona u sekundi tijekom slanja bitova, a bit\/sekunda ozna\u010dava broj stvarno prenesenih bitova u sekundi. Tako \u0107e npr. za kod 01010 broj Bauda i bit\/sekundi biti isti jer za takav paket imamo pet izmjena napona i pet prenesenih bitova. S druge strane, za npr. kod 11100 imamo samo dvije izmjene napona ali smo za isto to vrijeme prenijeli pet bitova.<\/p>\n

Osim START i STOP bitova za sinkronizaciju teleprinterski signal mo\u017ee sadr\u017eavati i dodatne bitove koji slu\u017ee za provjeru ispravnosti prenesenog koda, odnosno detekciju da li je u prijenosu do\u0161lo do pogre\u0161no prenesenog bita informacije \u0161to se naj\u010de\u0161\u0107e mo\u017ee dogoditi uslijed pojave smetnji u komunikacijskom kanalu. Jedan od najjednostavnijih kodova za provjeru je dodavanje bita za ispitivanje pariteta na prijemnoj strani (parity bit). Oda\u0161ilja\u010dka i prijemna strana se moraju postaviti na isti paritet, PARNI (0) ili NEPARNI (1). Ukoliko se radi s parnim paritetom onda zbroj svih bita koda koji \u010dine logi\u010dke jedinice (MARK) mora biti paran broj. Ukoliko 5-bitni kod daje paran broj logi\u010dkih jedinica onda \u0107e parity bit biti 0, tako da sa istim ostane paran broj logi\u010dkih jedinica. Ukoliko 5-bitni kod daje neparan broj logi\u010dkih jedinica onda \u0107e parity bit biti 1, tako da se sa istim dobije paran broj logi\u010dkih jedinica. Naravno, obrnuto vrijedi ako radimo s neparnim paritetom. Ovakvim kodom mogu\u0107e je detektirati samo jedan pogre\u0161an bit u 5-bitnom kodu. Ukoliko se detektira pogre\u0161an prijenos, mo\u017ee se poduzeti neka akcija ovisno o tome kako je teleprinter pode\u0161en (markiranje ili brisanje pogre\u0161nog znaka, zahtjev za ponovnim slanjem i sli\u010dno).<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Na slici se vidi prikaz jednog takvog 5-bitnog telegrafskog signala sa START, STOP i PARITY bitovima za \u010diju analizu je i namijenjen na\u0161 signal analizator TDSA 1A. Osnovni princip ovakvog kodiranja znakova i serijsko slanje koda pomo\u0107u dvije razine elektri\u010dnog signala, iako se po\u010deo koristiti prije 140 godina i dan danas je prisutan i koristi se u ra\u010dunalnim mre\u017eama i sli\u010dnim digitalnim protokolima koji se baziraju na serijskoj komunikaciji. Na ulaznoj priklju\u010dnici na\u0161eg instrumenta TDSA 1A vidimo oznaku standarda V28 (CCITT) \u0161to je zapravo identi\u010dno standardu RS232 (EIA\/TIA) kakav se primjerice koristi na svakom serijskom portu ra\u010dunala za komunikaciju s vanjskim ure\u0111ajima, s time da se kod RS232 koristi 7-bitno kodiranje.<\/p>\n

Mi poku\u0161avamo izbjegavati pojmove “logi\u010dka nula” i “logi\u010dka jedinica” kada govorimo ranim sistemima kodiranja jer tada ti pojmovi nisu postojali, no posve je jasno da dva stanja dobivena binarnim kodiranjem i dvije razine elektri\u010dnog signala za prijenos binarnog koda mo\u017eemo zvati bilo kojim nazivima (logi\u010dka nula ili space, logi\u010dka jedinica ili mark, pa ako ho\u0107emo i to\u010dka – crta) jer uvijek zapravo govorimo o istoj stvari. Isto tako kad govorimo o telegrafskom, teleprinterskom ili serijskom ra\u010dunalnom signalu (UART, RS232) u osnovi govorimo o istom digitalnom sistemu kodiranja karaktera (slova, brojeva, znakova, simbola ili gotovih naredbi) da bi bili pogodni za prijenos izme\u0111u raznih elektri\u010dnih ure\u0111aja, aparata ili ra\u010dunala. Govorimo dakle o danas ustaljenom pojmu digitalnog signala \u010dija najve\u0107a prednost ispred analognog signala je u tome \u0161to se za prijenos informacije koriste samo dvije me\u0111usobno dovoljno razli\u010dite razine signala koje je onda lako razlu\u010diti \u010dak i uz pove\u0107an \u0161um i smetnje na komunikacijskom linku.<\/p>\n

Da bi se mogla napraviti potpuna analiza ispravnosti i kvalitete nekog prijenosnog telegrafskog sistema obi\u010dno se na oda\u0161ilja\u010dkoj strani koristi generator testnog telegrafskog signala (Telegraph and Data Test Signal Generator ili\u00a0 Telegraph and Data Message Generator) koji je u stanju generirati uzorak kompletnog telegrafskog signala sa START, STOP i PARITY bitovima na razli\u010ditim brzinama prijenosa, odnosno razli\u010dite predefinirane telegrafske testne kodove (Q9S, FOX, CCITT, 511-bit pseudo-random test i drugi). Takav generator tako\u0111er mo\u017ee simulirati pogre\u0161ku, odnosno unijeti odre\u0111enu razinu smetnje na odre\u0111eni bit da se vidi kako \u0107e prijemni telegraf prepoznati takav signal. Na prijemnoj strani pak imamo neki kompatibilni analizator takvog telegrafskog signala, poput na\u0161eg TDSA 1A. Sa TDSA 1A mogu se vr\u0161iti mjerenja kvalitete realnog signala preko kojeg se prenosi korisna informacija, a tako\u0111er se mo\u017ee ispitati i kvaliteta samog komunikacijskog linka (\u0161um, smetnje) tako da se broje pogre\u0161no preneseni bitovi nekog unaprijed definiranog testnog signala.<\/p>\n

 <\/p>\n

\n

 <\/p>\n

Nakon ovog uvoda ve\u0107 su nam puno jasnije oznake i kontrole na na\u0161em signal analizatoru TDSA 1A. Krenimo od donjeg dijela.<\/p>\n

MAINS<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Mre\u017eno napajanje: mre\u017ena sklopka, indikacijska lampica i uti\u010dnica za uzemljenje. Na zadnjoj strani je mre\u017ena uti\u010dnica, osigura\u010d i kratkospojnik za prilagodbu primara transformatora na visinu mre\u017emog napona.<\/p>\n

 <\/p>\n

\n

INPUT<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Uti\u010dnice i kontrole za ulazni signal. TDSA 1A se mo\u017ee na telegrafske \u017eice spojiti paralelno ili serijski, a prebacivanje izme\u0111u ova dva na\u010dina spajanja vr\u0161i se sklopkom na stra\u017enjoj plo\u010di instrumenta (SERIES\/SHUNT) .<\/p>\n

Pri serijskom spajanju (SERIES) unutarnji otpor instrumenta je 18 \u2126, a maksimalna struja koja mo\u017ee te\u0107i kroz instrument je \u00b1150mA. Serijsko spajanje vr\u0161i se preko gornje uti\u010dnice (INPUT) i\u00a0 uti\u010dnice mase (TEL. EARTH\/COMM.) koja ovdje naravno ne smije biti spojena na masu.<\/p>\n

Pri paralelnom spajanju (SHUNT) mogu\u0107e je odabrati vrijednost ulazne impedancije od 100 k\u2126 ili 1 k\u2126 (SHUNT TERMINATION). Uti\u010dnica mase (TEL. EARTH\/COMM.) sa gornjom uti\u010dnicom (INPUT) \u010dini ulaz za telegrafske signale visoke razine (do \u00b1150V), a sa donjom uti\u010dnicom \u010dini ulaz za podatkovne signale niske razine (do \u00b125V). Na donjoj uti\u010dnici vidi se oznaka V28 (\u00b125V MAX) \u0161to je oznaka CCITT standarda za elektri\u010dne karakteristike signala za serijsku komunikaciju (bipolarni napon u rasponu 3-25V).<\/p>\n

Za gornju uti\u010dnicu (INPUT) mo\u017ee se odabrati vrsta i polaritet ulaznog telegrafskog signala: D.CURR (double current) signal sa pozitivnim i negativnim naponima, S.CURR. (single current) signal sa pozitivnim (+VE) ili negativnim naponima (-VE). Tako\u0111er je ulaz mogu\u0107e prilagoditi ulaz na pozitivni ili negativni sinkronizacijski “start” impuls, odnosno na telegrafski signal koji ima pozitivni “start” i negativni “stop” implus ili obrnuto na signal koji ima negativni “start” i pozitivni “stop” implus \u00a0(ST+ MK- ili ST- MK+).<\/p>\n

TDSA 1A se na ulazni telegrafski signal dodatno mo\u017ee podesiti preko potenciometra THRESHOLD (VOLTS\/mA) na stra\u017enjoj plo\u010di instrumenta. Ovim potenciometrom pode\u0161avaju se naponske razine (pragovi) na kojima se signal mijenja iz MARK u SPACE i obrnuto iz SPACE u MARK. Kalibracija 5-100 ozna\u010dava naponske razine u voltima kod paralelnog spoja instrumenta na liniju, odnosno strujne razine u mA kod serijskog spajanja instrumenta.<\/p>\n

Potenciometrom W\/F DISPLAY AMPLITUDE mo\u017ee se namjestiti veli\u010dina prikaza amplitude ulaznog valnog oblika (s obzirom na prednjoj plo\u010di nema kontrole za vertikalnog poja\u010danja).<\/p>\n

\n

 <\/p>\n

CRT prikaz<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Instrument TDSA 1A na svom ekranu mo\u017ee dati tri osnovna prikaza:<\/p>\n