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<!DOCTYPE html>

<title>Manchester-Code</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Manchester-Code</span></h1>

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</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Der <b>Manchester-Code</b> (auch bekannt als <b>Phase Encoding</b> (PE) bzw. <b>Richtungstaktschrift</b><sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>) ist ein <a href="Leitungscode" title="Leitungscode">Leitungscode</a>, der bei der <a href="Kodierung" class="mw-redirect" title="Kodierung">Kodierung</a> das <a href="Taktsignal" title="Taktsignal">Taktsignal</a> erhält. Dabei wird die binäre <a href="Phasenlage" class="mw-redirect" title="Phasenlage">Phasenlage</a> (entweder 0° oder 180°) eines <a href="Rechteckschwingung" title="Rechteckschwingung">Rechtecksignals</a> von einer <a href="Bitkette" title="Bitkette">Bitfolge</a> bestimmt. Der Manchester-Code stellt damit eine Form der <a href="Phasenumtastung#Binäre_Phasenumtastung" title="Phasenumtastung">binären Phasenumtastung</a> (engl. <i>binary phase-shift keying</i>) dar. Er wird u. a. beim <a href="AS-Interface" title="AS-Interface">AS-Interface</a>, bei <a href="Ethernet#10-Mbit/s-Ethernet" title="Ethernet">10-Mbit/s-Ethernet</a> nach der Norm IEEE 802.3 und im <a href="Eurobanknoten#Notenwertspezifische_Sicherheitsmerkmale" title="Eurobanknoten">Wasserzeichen der Eurobanknoten</a> als <a href="Sicherheitsmerkmal" title="Sicherheitsmerkmal">Sicherheitsmerkmal</a> eingesetzt.

</p><p>Aus der Phasenverschiebung folgt, dass die <a href="Signalflanke" title="Signalflanke">Flanken</a> des Signals, die bei der <i>Mitte</i> einer <a href="Periode_(Physik)" title="Periode (Physik)">Periode</a> des Taktsignals auftreten, die Information tragen.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Allgemeines">Allgemeines</h2></div>

<p>Es gibt für den Manchester-Code zwei mögliche und gleichwertige Definitionen, wie in obiger Abbildung dargestellt:

</p>

<ol><li>In der Codedefinition nach G.E. Thomas, auch bezeichnet als <i>Biphase-L</i> oder <i>Manchester-II</i>,<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> bedeutet eine fallende Flanke eine logische Eins, eine steigende Flanke eine logische Null.</li>

<li>In der Codedefinition nach <a href="IEEE_802.3" class="mw-redirect" title="IEEE 802.3">IEEE 802.3</a>, wie sie bei 10-Mbit/s-Ethernet verwendet wird, bedeutet eine fallende Flanke eine logische Null und eine steigende Flanke eine logische Eins.</li></ol>

<p>Um dem Empfänger mitzuteilen, welche dieser beiden Definitionen verwendet wird, wird zu Beginn einer <a href="Daten%C3%BCbertragung" title="Datenübertragung">Datenübertragung</a> ein <a href="Header" title="Header">Header</a> (eine <a href="Datenpr%C3%A4ambel" title="Datenpräambel">Präambel</a>) versendet, s. auch <a href="Ethernet#Aufbau" title="Ethernet">Ethernet #Aufbau</a>.

</p><p>In jedem Fall gibt es mindestens eine Flanke pro Bit, aus der das Taktsignal abgeleitet werden kann. Der Manchester-Code ist selbst<a href="Synchronisation" title="Synchronisation">synchronisierend</a> und unabhängig vom Gleichspannungspegel.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Vorteile">Vorteile</h3></div>

<p>Eine wesentliche Eigenschaft dieses Leitungscodes ist die <a href="Gleichwert" title="Gleichwert">Gleichanteils</a>freiheit des resultierenden Signals. Dies bedeutet, dass der Gleichspannungsanteil genau null ist. Daher ist es möglich, die Signalfolge beispielsweise über <a href="Impulstransformator" class="mw-redirect" title="Impulstransformator">Impulstransformatoren</a> mit einer <a href="Galvanische_Trennung" title="Galvanische Trennung">galvanischen Trennung</a> zu übertragen.

</p><p>Ein weiterer Vorteil ist, dass, wie oben beschrieben, aus dem Code selbst das Taktsignal abgeleitet werden kann; ein zusätzlicher <a href="Taktgeber" title="Taktgeber">Taktgeber</a> wird <i>nicht</i> benötigt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Nachteile">Nachteile</h3></div>

<p>Ein Nachteil der Manchester-Codierung ist, dass die benötigte <a href="Bandbreite" title="Bandbreite">Bandbreite</a> bei der Datenübertragung doppelt so hoch ist wie bei der einfachen Binärcodierung (z. B. <a href="Non_Return_to_Zero" title="Non Return to Zero">Non Return to Zero</a>, NRZ). Der Grund dafür liegt darin, dass für die Codierung eines <a href="Nutzdaten" title="Nutzdaten">Nutzdaten</a>bits zwei Codebits benötigt werden. Es handelt sich also um eine 1B2B-Kodierung.

</p><p>Die <a href="Bitrate" title="Bitrate">Bitrate</a> (Nutzdaten) (im Fall eines zweiwertigen Signals) ist somit nur halb so groß wie die <a href="Baudrate" class="mw-redirect" title="Baudrate">Baudrate</a> (Symbolrate in der Übertragung).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Weiteres">Weiteres</h3></div>

<p>Praktisch kann die Kodierung und Dekodierung durch eine invertierte <a href="XOR" class="mw-redirect" title="XOR">XOR</a>-Verknüpfung des <a href="Tr%C3%A4ger_(Nachrichtentechnik)" title="Träger (Nachrichtentechnik)">Trägers</a> mit dem <a href="Nutzsignal" title="Nutzsignal">Nutzsignal</a> erfolgen.

</p><p>Neben dem Manchester-Code gibt es noch den <a href="Differentieller_Manchester-Code" title="Differentieller Manchester-Code">differentiellen Manchester-Code</a>. Bei diesem findet, im Gegensatz zur Manchester-Codierung, bei einem bestimmten Bit, meist bei logisch Eins, ein Phasenwechsel statt; bei logisch Null erfolgt <i>kein</i> Phasenwechsel. Dadurch geht die feste Zuordnung zwischen Richtung des Flankenwechsels und Zustand des logischen Signals verloren, und somit kann auch bei invertiertem Signal die Information richtig interpretiert werden. Differentielle Manchester-Codierung wird z. B. bei <a href="Token_Ring" title="Token Ring">Token Ring</a> verwendet.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Etymologie">Etymologie</h2></div>

<p>Das Verfahren wurde ursprünglich an der <a href="Universit%C3%A4t_Manchester" class="mw-redirect" title="Universität Manchester">Universität Manchester</a> im Zusammenhang mit schnell rotierenden Platten in <a href="Festplattenlaufwerk" title="Festplattenlaufwerk">Speichermedien</a> entwickelt.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external free" href="https://www.uni-marburg.de/de/hrz/ueber-uns/profil/geschichte/bilder-und-dokumente/sperry-univac-magnetbandsystem-uniservo-30-1983.pdf">https://www.uni-marburg.de/de/hrz/ueber-uns/profil/geschichte/bilder-und-dokumente/sperry-univac-magnetbandsystem-uniservo-30-1983.pdf</a></span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://virtium.com/wp-content/uploads/2020/07/WP011-0215-01-Data-Coding-and-Error-Checking-Techniques.pdf">Data Coding and Error Checking Techniques (engl.)</a>. (PDF; 4,91 MB)</span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external free" href="https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Manchester-_Codierung">https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Manchester-_Codierung</a></span>

</li>

</ol>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external free" href="http://www.netzmafia.de/skripten/netze/netz3.html">http://www.netzmafia.de/skripten/netze/netz3.html</a></li></ul></div><div><div class="zim-footer">

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