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曼彻斯特编码简介

  概念
  曼彻斯特编码(Manchester Encoding),也叫做相位编码(PE),是一个同步时钟编码技术,被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。曼彻斯特编码被用在以太网媒介系统中。曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期没有转换级别,因而防止时钟同步的丢失,或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。在这个技术下,实际上的二进制数据被传输通过这个电缆,不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的(技术上叫做反向不归零制(NRZ))。相反地,这些位被转换为一个稍微不同的格式,它通过使用直接的二进制编码有很多的优点。
  曼彻斯特编码,常用于局域网传输。在曼彻斯特编码中,每一位的中间有一跳变,位中间的跳变既作时钟信号,又作数据信号;从高到低跳变表示"0",从低到高跳变表示"1"。还有一种是差分曼彻斯特编码,每位中间的跳变仅提供时钟定时,而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1",有跳变为"0",无跳变为"1"。


曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码

  规则
  曼彻斯特编码的编码规则是:在信号位中电平从低到高跳变表示1,在信号位中电平从高到低跳变表示0;
  差分曼彻斯特编码的编码规则是:在信号位开始时不改变信号极性,表示辑1,在信号位开始时改变信号极性,表示逻辑0。
  区别
  曼切斯特和差分曼切斯特编码是原理基本相同的两种编码,后者是前者的改进。他们的特征是在传输的每一位信息中都带有位同步时钟,因此一次传输可以允许有很长的数据位。曼切斯特编码的每个比特位在时钟周期内只占一半,当传输"1"时,在时钟周期的前一半为高电平,后一半为低电平;而传输"0"时正相反。这样,每个时钟周期内必有一次跳变,这种跳变就是位同步信号。差分曼切斯特编码是曼切斯特编码的改进。它在每个时钟位的中间都有一次跳变,传输的是"1"还是"0",是在每个时钟位的开始有无跳变来区分的。
  差分曼切斯特编码比曼切斯特编码的变化要少,因此更适合与传输高速的信息,被广泛用于宽带高速网中。然而,由于每个时钟位都必须有一次变化,所以这两种编码的效率仅可达到50%左右;不归零码数字信号可以直接采用基带传输,所谓基带就是指基本频带。基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电脉冲,这是一种最简单的传输方式,近距离通信的局域网都采用基带传输。基带传输时,需要解决数字数据的数字信号表示以及收发两端之间的信号同步问题。对于传输数字信号来说,最简单最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字,也即数字信号由矩形脉冲组成。按数字编码方式,可以划分为单极性码和双极性码,单极性码使用正(或负)的电压表示数据;双极性码是三进制码,1为反转,0为保持零电平。根据信号是否归零,还可以划分为归零码和非归零码,归零码码元中间的信号回归到0电平,而非归零码遇1电平翻转,零时不变。

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