数据传输下的两种编码

      我们知道有一种编码叫做曼彻斯特编码，另外一种叫做差分曼彻斯特编码，小编在之前的文章有提到过，不知道大家还有没有印象？这两种编码是将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能，也就是说主要用在数据同步传输的一种编码方式，但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。

　　那么小编将在本文对这两种编码进行详细的讲解！

　　曼彻斯特编码和差分曼彻斯特

　　曼彻斯特编码（ManchesterEncoding），也叫做相位编码(PE)是一个同步时钟编码技术，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"1"，从低到高跳变表示"0"。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"。被物理层用来编码一个同步位流的时钟和数据；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,就是说主要用在数据同步传输的一种编码方式。

　　差分曼彻斯特编码是曼彻斯特编码的改进。

　　下图分别用标准曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码画出1011001的波形图

　　1、标准曼彻斯特编码波形图1代表从高到低，0代表从低到高

　　2、差分曼彻斯特编码波形图1代表没有跳变（也就是说上一个波形图在高现在继续在高开始，上一波形图在低继续在低开始）开始画0代表有跳变（也就是说上一个波形图在高位现在必须改在低开始，上一波形图在高位必须改在从低开始）

　　注：第一个是0的从低到高，第一个是1的从高到低，后面的就看有没有跳变来决定了（差分曼彻斯特编码）

　　给出比特流101100101的以下两个波形。

　　(1)曼彻斯特码脉冲图形；

　　(2)差分曼彻斯特码脉冲图形。

　　差分曼彻斯特编码与曼彻斯特编码的比较

　　曼彻斯特和差分曼彻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。

　　曼彻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。

　　差分曼彻斯特编码是曼彻斯特编码的改进。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。

　　差分曼彻斯特编码比曼彻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

　　两者共同点：二者在中间位置不管0或1均有跳变；

　　不同点：曼彻斯特编码0是从低到高1是从高到低；

　　而差分曼彻斯特编码遇到0则在起始位置处跳变，1则不变化；

　　但是第一个发送的编码则是按照曼彻斯特编码来的，如果是0就是低到高，否则高到低。

　　同步传输是一种以数据块为传输单位的数据传输方式，该方式下数据块与数据块之间的时间间隔是固定的，必须严格地规定它们的时间关系。每个数据块的头部和尾部都要附加一个特殊的字符或比特序列，标记一个数据块的开始和结束，一般还要附加一个校验序列，以便对数据块进行差错控制。

　　同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号的，因此在一个串行的数据流中，各信号码元之间的相对位置都是固定的（即同步的）。

　　同步传输

　　在同步传输的模式下，数据的传送是以一个数据区块为单位，因此同步传输又称为区块传输。

　　异步传输一般以字符为单位，不论所采用的字符代码长度为多少位，在发送每一字符代码时，前面均加上一个“起”信号，其长度规定为1个码元，极性为“0”，即空号的极性；字符代码后面均加上一个“止”信号，其长度为1或者2个码元，极性皆为“1”，即与信号极性相同，加上起、止信号的作用就是为了能区分串行传输的“字符”，也就是实现了串行传输收、发双方码组或字符的同步。

　　同步与异步传输的区别

　　1,异步传输是面向字符的传输，而同步传输是面向比特的传输。

　　2,异步传输的单位是字符而同步传输的单位是帧。

　　3,异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同步的机会，而同步传输则是以数据中抽取同步信息。

　　4,异步传输对时序的要求较低，同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。

　　5,同步传输通常要比异步传输快速得多。接收方不必对每个字符进行开始和停止的操作。一旦检测到帧同步字符，它就在接下来的数据到达时接收它们。另外，同步传输的开销也比较少。

　　简单说

　　同步传输就是，数据没有被对方确认收到则调用传输的函数就不返回。

　　接收时，如果对方没有发送数据，则你的线程就一直等待，直到有数据了才返回，可以继续执行其他指令

　　异步传输就是，你调用一个函数发送数据，马上返回，你可以继续处理其他事，

　　接收时，对方的有数据来，你会接收到一个消息，或者你的相关接收函数会被调用。

　　形象点说

　　异步传输:你传输吧，我去做我的事了，传输完了告诉我一声

　　同步传输:你现在传输，我要亲眼看你传输完成，才去做别的事

　　小编结语：

　　我们今天所处的环境是信息和数据高速流通的时代，信息的传递对我们的生活有非常大的影响，由此可见，上文这两种编码跟我们生活息息相关，希望大家可以通过本文的介绍说明，能够更好的了解和使用这些编码！更多详细内容请登录课课家教育官网进行查看！