microcontroller - transmisión - ¿Cuál es la diferencia entre la velocidad en baudios y la velocidad de bits?
velocidad puerto serial (9)
Bits por segundo es sencillo. Es exactamente como suena. Si tengo 1000 bits y los estoy enviando a 1000 bps, se tardará exactamente un segundo en transmitirlos.
Baud es símbolos por segundo. Si estos símbolos, los elementos indivisibles de su codificación de datos, no son bits, la velocidad en baudios será menor que la tasa de bits por el factor de bits por símbolo. Es decir, si hay 4 bits por símbolo, la velocidad en baudios será ¼ de la velocidad de bits.
Esta confusión surgió porque los primeros módems telefónicos analógicos no eran muy complicados, por lo que bps era igual a baudios. Es decir, cada símbolo codificado un bit. Más tarde, para hacer que los módems sean más rápidos, los ingenieros de comunicaciones inventaron formas cada vez más inteligentes de enviar más bits por símbolo.¹
Analogía
Sistema 1, bits: Imagine un sistema de comunicación con un telescopio en el lado cercano de un valle y un hombre en el lado opuesto sosteniendo una mano o la otra. Llame a su mano izquierda "0" y su mano derecha "1", y usted tiene un sistema para comunicar un dígito binario - un bit - a la vez.
Sistema 2, baud: imagina ahora que el chico del otro lado del valle está sosteniendo naipes en lugar de sus manos desnudas. Está utilizando un subconjunto de las cartas, as hasta 8 en cada palo, para un total de 32 cartas. Cada tarjeta, cada símbolo , codifica 5 bits: 00000 a 11111 en binario.²
Análisis
El tipo System 2 puede transmitir 5 bits de información por tarjeta en el mismo tiempo que le toma al tipo System 1 transmitir un bit al revelar una de sus manos desnudas.
Ves cómo la analogía parece romperse: encontrar una carta en particular en un mazo y mostrar que lleva más tiempo que simplemente decidir mostrar tu mano izquierda o derecha. Pero eso solo brinda la oportunidad de extender la analogía de forma rentable.
Un sistema de comunicaciones con muchos bits por símbolo enfrenta una dificultad similar, porque los esquemas de codificación requeridos para enviar múltiples bits por símbolo son mucho más complicados que los que envían solo un bit a la vez. Para extender la analogía, entonces, el tipo que muestra naipes podría tener varias personas detrás de él compartiendo el trabajo de encontrar la siguiente carta en el mazo, entregándole cartas tan rápido como pueda mostrarles. Los ayudantes son análogos a los procesadores más potentes necesarios para producir los esquemas de codificación de muchos bits por baudio.
Es decir, al usar más potencia de procesamiento, el Sistema 2 puede enviar datos 5 veces más rápido que el Sistema 1 más primitivo.
Viñeta histórica
¿Qué haremos con nuestro código de 5 bits? Parece natural para un hablante de inglés usar 26 de los 32 puntos de código disponibles para el alfabeto inglés. Podemos usar los 6 puntos de código restantes para un carácter de espacio y un pequeño conjunto de símbolos y códigos de control.
O bien, podríamos usar el código Baudot , un código de 5 bits inventado por Émile Baudot , después de lo cual se acuñó la unidad "baud" .³
Notas al pie y digresiones:
Por ejemplo, el estándar V.34 definió un modo de 3.429 baudios a 8.4 bits por símbolo para lograr un rendimiento de 28.8 kbit / seg.
Esa norma solo habla sobre el lado POTS del módem. El lado RS-232 sigue siendo un sistema de 1 bit por símbolo, por lo que también podría llamarlo correctamente un módem de baudios de 28.8k. Confuso, pero técnicamente correcto.
A propósito, he mantenido las cosas simples aquí.
Una cosa en la que podrías pensar es si la ausencia de un naipe transmite información. Si lo hace, eso implica la existencia de alguna señal de clock o de latch , de modo que usted pueda distinguir la ausencia de una tarjeta que porta información del espacio entre la pantalla de dos tarjetas.
Además, ¿qué haces con las cartas sobrantes en una baraja de póker, 9 a través de King y los Jokers? Una idea sería usarlos como banderas especiales para transportar metadatos. Por ejemplo, necesitará una forma de indicar un bloque final corto. Si necesita enviar 128 bits de información, necesitará mostrar 26 tarjetas. Las primeras 25 tarjetas transmiten 5 × 25 = 125 bits, mientras que la 26 carta transmite los 3 bits finales. Necesita alguna forma de indicar que los dos últimos bits del símbolo no deben tenerse en cuenta.
Esta es la razón por la cual los primeros módems telefónicos analógicos se especificaban en términos de baudios en lugar de bps: los ingenieros de comunicaciones habían estado usando esa terminología desde los días del telégrafo. No intentaban confundir bps y baud; era simplemente un hecho, en sus mentes, que estos módems estaban transmitiendo un bit por símbolo.
Realmente estoy teniendo dificultades para entender la diferencia. Algunos dicen que son iguales, mientras que otros dicen que hay una ligera diferencia. ¿Cuál es la diferencia, exactamente? Me gustaría que explicaras con alguna analogía.
De acuerdo con ¿Cuál es la diferencia entre la velocidad de bits y la velocidad en baudios? :
Velocidad de bits
La velocidad de los datos se expresa en bits por segundo (bits / so bits). La velocidad de datos R es una función de la duración del bit o bit time (TB) (figura 1, nuevamente):
R = 1 / TB
La velocidad también se denomina capacidad de canal C. Si el tiempo de bit es 10 ns, la velocidad de datos es igual a:
R = 1/10 x 10-9 = 100 millones de bits / s
Esto generalmente se expresa como 100 Mbits / s.
Velocidad en baudios
El término "baud" proviene del ingeniero francés Emile Baudot, quien inventó el código de teletipo de 5 bits. La velocidad en baudios se refiere a la cantidad de cambios de señales o símbolos que ocurren por segundo. Un símbolo es uno de varios cambios de voltaje, frecuencia o fase.
El binario NRZ tiene dos símbolos, uno para cada bit 0 o 1, que representan niveles de voltaje. En este caso, la velocidad de transmisión o símbolo es la misma que la velocidad de bits. Sin embargo, es posible tener más de dos símbolos por intervalo de transmisión, por lo que cada símbolo representa múltiples bits. Con más de dos símbolos, los datos se transmiten utilizando técnicas de modulación.
Cuando el medio de transmisión no puede manejar los datos de banda base, la modulación entra en la imagen. Por supuesto, esto es cierto de la tecnología inalámbrica. Las señales binarias de banda base no pueden transmitirse directamente; más bien, los datos se modulan en un portador de radio para la transmisión. Algunas conexiones de cable incluso usan modulación para aumentar la velocidad de datos, que se conoce como "transmisión de banda ancha".
Al usar múltiples símbolos, se pueden transmitir múltiples bits por símbolo. Por ejemplo, si la velocidad de símbolos es 4800 baudios y cada símbolo representa dos bits, eso se traduce en una velocidad de bits global de 9600 bits / s. Normalmente, el número de símbolos es un poder de dos. Si N es el número de bits por símbolo, entonces el número de símbolos requeridos es S = 2 ^ N. Por lo tanto, la tasa de bits bruta es:
R = velocidad en baudios x log2S = velocidad en baudios x 3.32 log10S
Si la velocidad en baudios es 4800 y hay dos bits por símbolo, el número de símbolos es 2 ^ 2 = 4. La velocidad de bits es:
R = 4800 x 3.32 log (4) = 4800 x 2 = 9600 bit / s
Si solo hay un bit por símbolo, como es el caso con la NRZ binaria, las velocidades de bit y baud siguen siendo las mismas.
La velocidad de bits es una medida del número de bits de datos (es decir, de 0 y 1) transmitidos en un segundo. Una cifra de 2400 bits por segundo significa que se pueden transmitir 2400 ceros o unos en un segundo, de ahí la abreviatura ''bps''.
La velocidad en baudios por definición significa el número de veces que una señal en un canal de comunicaciones cambia de estado. Por ejemplo, una velocidad de 2400 baudios significa que el canal puede cambiar estados hasta 2400 veces por segundo. Cuando digo ''cambio de estado'' quiero decir que puede cambiar de 0 a 1 hasta 2400 veces por segundo. Si piensas en esto, es bastante similar a la tasa de bits, que en el ejemplo anterior fue de 2400 bps.
Si puede transmitir 2400 ceros o unos en un segundo (velocidad de bits), o cambiar el estado de una señal digital hasta 2400 veces por segundo (velocidad en baudios), es lo mismo.
La velocidad de bits es una medida del número de bits que se transmiten por unidad de tiempo.
La velocidad en baudios, que también se conoce como velocidad de símbolos, mide la cantidad de símbolos que se transmiten por unidad de tiempo. Un símbolo típicamente consiste en un número fijo de bits dependiendo de cómo se define el símbolo (por ejemplo, datos de 8 bits o de 9 bits). La velocidad en baudios se mide en símbolos por segundo.
Tomemos un ejemplo, donde un carácter ascii ''R'' se transmite a través de un canal en serie cada un segundo.
El equivalente binario es 01010010.
Entonces, en este caso, la velocidad en baudios es 1 (un símbolo transmitido por segundo) y la tasa de bits es 8 (se transmiten ocho bits por segundo).
La velocidad en baudios se usa principalmente en telecomunicaciones y electrónica, representando símbolos por segundo o impulsos por segundo, mientras que la velocidad de bits es simplemente de bits por segundo. Para ser simple, la principal diferencia es que el símbolo puede contener más de 1 bit, digamos n bits, lo que hace que la velocidad en baudios n veces sea más pequeña que la velocidad de bits.
Supongamos que en una situación en la que necesitamos representar una señal de comunicación en serie, utilizaremos 8 bits como un símbolo para representar la información. Si la velocidad de símbolos es 4800 baudios, eso se traduce en una tasa de bit global de 38400 bits / s. Esto también podría ser cierto para el área de comunicación inalámbrica donde necesitará múltiples bits para fines de modulación para lograr la transmisión de banda ancha, en lugar de la transmisión de línea base simple.
Espero que esto ayude.
No entiendo por qué todos están complicando esto (respuestas).
Sólo dejaré esto aquí.
Velocidad de bits y velocidad en baudios, estos dos términos se utilizan a menudo en la comunicación de datos. La tasa de bits es simplemente la cantidad de bits (es decir, 0''s y 1''s) transmitidos en por unidad de tiempo. Mientras que la velocidad en baudios es la cantidad de unidades de señal transmitidas por unidad de tiempo que se necesita para representar esos bits.
Primero algo que creo necesario saber:
Es un símbolo que se transfiere en un canal físico. No poco. El símbolo es las señales físicas que se transfieren a través del medio físico para transmitir los bits de datos. Un símbolo puede ser uno de varios cambios de voltaje, frecuencia o fase. El símbolo se decide por la naturaleza física del medio. Mientras que bit es un concepto lógico .
Si desea transferir bits de datos, debe hacerlo enviando símbolos por el medio. La velocidad en baudios describe qué tan rápido cambian los símbolos en un medio. Es decir, describe la tasa de cambios de estado físico en el medio.
Si usamos solo 2 símbolos para transferir datos binarios, lo que significa un símbolo para 0 y otro símbolo para 1, eso llevará a la velocidad en baudios = velocidad de bits. Y así es como funciona en los viejos tiempos.
Si tenemos la suerte de encontrar una forma de codificar más bits en un símbolo, podemos lograr una tasa de bits más alta con la misma velocidad en baudios. Y aquí es cuando la tasa de baudios <tasa de bits. Esto no significa que la velocidad de transferencia se ralentiza. Realmente significa que la eficiencia / velocidad de transferencia aumenta.
Y las partes que se comunican tienen que ponerse de acuerdo sobre cómo se representan los bits con cada símbolo físico. Aquí es donde entran los protocolos de modulación.
Pero la capacidad de enviar múltiples bits por símbolo no es gratuita. El transmisor y el receptor serán complejos dependiendo de los métodos de modulación. Y se requiere más potencia de procesamiento.
Finalmente, me gustaría hacer una analogía:
Supongamos que me paro en el techo de mi casa y te paras en tu techo. Hay una cuerda entre tú y yo. Quiero enviarte algunas manzanas a través de una canasta por la cuerda.
La canasta es el símbolo. La manzana es los bits de datos.
Si la canasta es pequeña, solo puedo enviar una manzana por canasta. Esto es cuando la velocidad baud / basket = bit / apple rate.
Si la canasta es grande, puedo enviar más manzanas por canasta. Esto es cuando velocidad en baudios <velocidad de bits. Puedo enviar todas las manzanas con menos cestas. Pero me cuesta más esfuerzo (poder de procesamiento) poner más manzanas en la cesta que poner solo una manzana. Si la tasa de cestas sigue siendo la misma, cuantas más manzanas ponga en una canasta, menos tiempo tomará.
Aquí hay algunos hilos relacionados:
¿Cómo puedo estar seguro de que existe un esquema de codificación multi-bit-por-símbolo?
¿Cuál es la diferencia entre los términos tasa de bits, velocidad en baudios y velocidad de datos?
Velocidad de bits: - La velocidad de bits no es más que el número de bits transmitidos por segundo. Por ejemplo, si la velocidad de bits es 1000 bps, entonces 1000 bits son, por ejemplo, 0 o 1 transmitidos por segundo.
Velocidad en baudios: - Significa el número de veces que la señal cambia su estado. Cuando la señal es binaria, la velocidad en baudios y la velocidad de bits son las mismas.
Velocidad de datos en serie:
Velocidad de datos (bps) = 1 / Tb Tb es la duración de tiempo de 1 bit Si la duración del bit es 2ms, la velocidad de datos es 1 / 2x10-3, que es de aproximadamente 500 bps.
Velocidad de baudios:
La velocidad en baudios se define como no. de elementos de señalización (símbolos) en una unidad de tiempo dada (digamos 1 segundo) o significa el número de veces que la señal cambia su estado. Cuando la señal es binaria, la velocidad en baudios y la velocidad de bits son las mismas.
Velocidad de bits: - La velocidad de bits no es más que el número de bits transmitidos por segundo. Por ejemplo, si la velocidad de bits es 1000 bps, entonces 1000 bits son, por ejemplo, 0s o 1s transmitidos por segundo.
Hay algunos otros términos similares a esto (velocidad serial, tasa de bits, velocidad en baudios, velocidad de transferencia USB), y supongo que (?) Los valores que están impresos en el monitor serial se relacionan con velocidad serial, velocidad en baudios y velocidad de transferencia USB. La tasa de bits no es un término diferente, corrígeme si estoy equivocado, porque el monitor serie imprime algunos valores en un intervalo de tiempo y el valor es definitivamente un conjunto de bits. entonces, si se imprime un valor, puedo decir que la cantidad de bits presentes en el valor respectivo que se imprime en el monitor serie por unidad de tiempo será la velocidad de bits.