信號(hào)協(xié)議編碼介紹

Sig008 2024-05-19 12:15 260 閱讀 0 贊 1 收藏 0 評(píng)論

本文所要說(shuō)的信號(hào)編碼是指將信號(hào)原來(lái)的01序列按照一定的規(guī)則重新排列的過(guò)程。

那么信號(hào)為什么要進(jìn)行編碼呢？

最主要的原因就是信號(hào)本身是高頻交流信號(hào)，但是原始的信號(hào)序列可能出現(xiàn)多個(gè)連續(xù)的0或1，那么此時(shí)就表現(xiàn)出了一定的低頻分量；

第一、如果鏈路中串有電容器件，前邊的文章中講過(guò)，電容對(duì)低頻分量有一定的衰減；

第二、信號(hào)中出現(xiàn)比較多的連續(xù)的0或1會(huì)使信號(hào)的碼間干擾更惡劣，眼圖更差；

因此，信號(hào)協(xié)議采取了一定的編碼以保持0和1的平衡；

下面我們看一下，幾種常見(jiàn)的編碼；

RZ：return to zero，即歸零碼，電平每次跳變后，都要占用一個(gè)bit位進(jìn)行歸零（此bit位不是有效傳輸數(shù)據(jù)），此編碼只有50%的效率；

NRZ：non-return to zero，非歸零碼，信號(hào)每次跳變后，電平不進(jìn)行歸零，序列中發(fā)送的bit1，電平則由0跳變到1，序列中發(fā)送的bit0，電平則由1跳變到0，此編碼有100%的效率，但是不能保證鏈路中的DC平衡；

NRZI：non-return to zero inverted，非歸零反轉(zhuǎn)碼，當(dāng)序列中發(fā)送的是bit1，電平發(fā)生跳變，由高到低，或由低到高都可以，當(dāng)序列中發(fā)送的是bit0，信號(hào)不發(fā)生跳變，此編碼不能保證鏈路中的DC平衡；

MLT-3:multi-level transit-3，多電平傳輸碼，有+1、0、-1三種電平，當(dāng)序列中發(fā)送的是bit1，電平則發(fā)生跳變，如果序列中發(fā)送的是bit0，則不跳變，跳變時(shí)，如果前一個(gè)bit是+1或者-1，則下一個(gè)bit變?yōu)?，如果前一個(gè)bit是0，則下一個(gè)bit與最近的一個(gè)非0bit相反，這種編碼由于有三種電平跳變，直流平衡要好于前兩種；

Manchester編碼：當(dāng)序列發(fā)送的是bit0時(shí)，電平由低電平跳變到高電平，當(dāng)序列發(fā)送的是bit1時(shí)，信號(hào)由高電平跳變到低電平，這種編碼里電平的跳變都是強(qiáng)制的，因此每bit就多出了1bit位進(jìn)行電平調(diào)整，所以這種編碼雖然保證了每bit信號(hào)都發(fā)生跳變，但是效率只有50%；

4b/5b：這種編碼是將原來(lái)4個(gè)bit的序列變?yōu)?bit，也就是原來(lái)一共有2的4次方（16）種可能的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在有2的五次方（32）種，在這32位種選取16個(gè)bit0和bit1數(shù)量相當(dāng)?shù)慕M合，如00111/10110等，與原來(lái)的4bit序列一一對(duì)應(yīng)，剩下的可以挑選用作控制，4b/5b映射表如下：