曼彻斯特编码笔记

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有关曼彻斯特编码的简要笔记

曼彻斯特编码

简述

曼彻斯特编码也称为相位编码，是一种同步时钟编码技术。通过电平的高低转换来表示“0”或“1”，每一位的中间有一个跳变的动作，这个动作既作时钟信号，又作数据信号，但因为每一个码元都被调成两个电平，所以数据传输速率只有调制速率的1/2，其编码效率为50%。

常用于局域网传输和物联网传输中，例如传感器、蓝牙数据等。

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NRZ 编码（不归零码）

NRZ 编码是我们最常见的编码之一，表示方式是：

  • 正电平表示 1
  • 低电平表示 0

它与 RZ 码的区别就是它不归零，即一个周期可以全部用来传输数据，这样传输的带宽就可以完全利用。

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曼彻斯特编码

曼彻斯特编码有两种表示方法：

  1. 第一种是 G. E. Thomas, Andrew S. Tanenbaum 在1949年提出的：

    位中间电平 从低到高 跳变表示"0"；

    位中间电平 从高到低 跳变表示"1"。

    此规则得到的编码表如下：

    编码 原数据
    0101 (0x5) 00
    1001 (0x9) 10
    0110 (0x6) 01
    1010 (0xA) 11

  2. 第二种是 IEEE 802.4 (令牌总线) 和低速版的 IEEE 802.3 (以太网) 中规定：

    位中间电平 从低到高 跳变表示"1"；

    位中间电平 从高到低 跳变表示"0"。

    此规则得到的编码表如下：

    编码 原数据
    0101 (0x5) 11
    1001 (0x9) 01
    0110 (0x6) 10
    1010 (0xA) 00
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在实际应用中，若无特殊说明，曼彻斯特码的编码规则均采用第二种约定。

差分曼彻斯特编码

差分曼彻斯特编码的表示方式如下：

  1. 初信号与标准曼彻斯特编码用一样的规则
  2. 初信号之后的信号，如果发生了跳变（改变信号极性）则表示 0；如果未发生跳变（未改变信号极性）则表示 1
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