计算机网络之曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码

目录

前言

曼彻斯特编码

定义

策略

思路

差分曼彻斯特编码

定义

策略

思路

结束语


前言

今天是坚持写博客的第十九天,很高兴自己又坚持了一天,今天想送给自己一句李白《行路难》当中的诗词,希望我自己和大家都可以铭记于心,相互勉励:行路难,行路难,多歧路,今安在?长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。

我们今天来讲计算机网络当中的曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。


曼彻斯特编码

定义

曼彻斯特编码是目前应用最为广泛的一种编码方式,用于在数据通信中同步信号和时钟信号,解决同步问题。主要特点是每比特的中间有一次电平跳转,两次电平跳转的间隔可以是T/2或T,利用电平跳转可产生首发双方的同步信号。但是缺点是效率低,占用带宽大。

其中比特"0"的编码是从高电平到低电平;比特"1"的编码是从低电平到高电平。

曼彻斯特编码的规则如下:

  1. 每比特的周期T分为前T/2和后T/2两部分。
  2. 前T/2传送该比特的反码,后T/2传送该比特的原码。

策略

假设我们现在有一段二进制编码0100110,我们要使用曼彻斯特编码的方式将其表示出来,我们可以遵循以下步骤:遇到"0"时从高处出发,遇到"1"时从低处出发。

因此我们可以很快得出解题思路与图解。

思路

解题思路如下(配合图解看可能理解起来会更加容易):

  1. 首先第一个是"0",从高处(高电平)出发到低处(低电平)。
  2. 第二个是"1",从低处(低电平)出发到高处(高电平)。
  3. 第三个是"0",从高处(高电平)出发到低处(低电平)。
  4. 第四个是"0",依旧是从高处(高电平)出发到低处(低电平)。
  5. 第五个是"1",从低处(低电平)出发到高处(高电平)。
  6. 以此类推,我们可以得到如下的图解:

如果遇到连续两个编码或者多个编码相同,比如"00",那么在第一个"0"到低处后,我们需要立即回到高处,进行对下一个"0"的编码,"11"也同理,第一个"1"到高处后需要立即到低处进行下一个编码。


差分曼彻斯特编码

定义

差分曼彻斯特编码与曼彻斯特编码类似,但它关注的是相邻比特之间的电平变化,而不是每个比特周期内的电平变化。规则如下:

  1. 没比特的中间跳变仅用于同步。
  2. 根据每比特的开始便捷是否跳转来决定该比特的值。
  3. 每比特的开始处如果发生电平跳变,这传输"0",否则传输"1"。

策略

我们仍然使用编码0100110,我们要使用差分曼彻斯特编码的方式将其表示出来,我们可以遵循以下步骤:如果下一个是"1"那么交界处的"线段"不变,如果下一个是"0"吗,饿交界处的"线段"变化。

因此我们也可以快速得到如下思路和图解。

思路

解题思路如下(配合图解看可能理解起来会更加容易):

  1. 第一个是"0",不受影响,先从高处(高电平)出发到低处(低电平)。
  2. 第二个是"1",因为此时"即将"到来的是"1",因此交界处的"线段"不变。
  3. 第三个是"0",此时"即将"到来的是"0",因此交界处的"线段"变。
  4. 第四个是"0",此时"即将"到来的是"0",因此交界处的"线段"变。
  5. 第五个是"1",此时"即将"到来的是"1",因此交界处的"线段"不变。
  6. 第六个是"1",此时"即将"到来的是"1",因此交界处的"线段"不变。
  7. 以此类推,我们可以得出如下图解:

简化下来记忆,其实可以遵循"遇到1延长,遇到0上升/下降"的口诀,这样可以方便记忆,而不至于走错路。


结束语

今天对曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的讲解就到这里,希望对大家有所帮助,如果对您有帮助,希望您可以留下点赞、关注和收藏,这对我很重要,谢谢!

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