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摘要在电信领域，曼彻斯特码是一种数据通讯线性码，它的每一个数据比特都是由至少一次电压转换的形式所表示的。
曼彻斯特编码因此被认为是一种自定时码。
自定时意味着数据流的精确同步是可行的。
每一个比特都准确的在一预先定义时间时期的时间中被传送。
曼彻斯特编码已经被许多高效率且被广泛使用的电信标准所采用，例如以太网电讯标准. 曼彻斯特编码是一种超越传统数字传输的信道编码技术，由于其具有隐含时钟、去除了零频率信号的特性使得它在石油勘探测井中得到广泛的应用。
报告论述了曼彻斯特码的原理，介绍了其编码规则。
对其特点和应用范围进行了说明。
提出了曼彻斯特编解码方案，重点运用VHDL语言对同步信号提取电路进行了硬件仿真。
以及对使用Protel软件绘制电路图进行了介绍。
系统成功实现了曼彻斯特码数据传送的要求而且电路简单，性能稳定。
关键词：曼彻斯特码,同步信号,VHDL仿真ABSTRACT第一章绪论1.1 项目背景测井技术发展到今天，已经发生了很大的变化：一是由模拟测井技术发展到了数字测井技术；二是由数字测井技术发展到了数控测井技术。
进入90年代，成像测井技术获得了较大的发展，测井系统中需要传送的数据信息量越来越大，为此必须解决数据的高速传输与正确接收两个问题，如相关编码技术、缆芯多路复用技术、基带均衡技术等用以提高数据传输速率和降低误码率.在测井数据传输系统中，由于曼彻斯特码既能提供足够的定时分量，又无直流漂移，编码过程相对简单，因而曼彻斯特（Manchester）码是测井数据传输中常用的编码方式之一。
曼彻斯特码，又称数字双相码或分相码。
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″。
曼彻斯特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。
曼彻斯特编码和奈氏准则一、曼彻斯特编码曼彻斯特编码是一种双相线码，主要用于数字信号的传输。
在曼彻斯特编码中，每一位数据都由两个不同极性的电压表示。
在每一位的中心点，信号的电平都会发生跳变，使得接收端可以准确地判断信号的相位。
这种编码方式具有自同步的特性，能够自动确定数据位的起始和结束位置。
曼彻斯特编码的优点在于它具有较好的抗干扰能力，能够有效地抵抗数据传输过程中的噪声和干扰。
此外，由于每一位数据都包含一个电压跳变，因此接收端可以准确地检测到数据信号的相位，保证了数据传输的可靠性和稳定性。
然而，曼彻斯特编码也存在一些缺点。
由于每一位数据都需要一个电压跳变，因此它需要较高的发送功率和带宽。
此外，由于曼彻斯特编码中含有较多的过渡频率成分，因此它可能会对通信系统造成较大的干扰。
二、奈氏准则奈氏准则是由德国物理学家海因里希·鲁特·奈奎斯特提出的，是通信系统中的基本理论之一。
奈氏准则指出，在一个理想的无噪声通信系统中，为了准确地传输信号而不发生失真，信号的带宽必须小于或等于信道带宽的一半。
换句话说，如果信道带宽为B，则信号的带宽不能超过B/2。
奈氏准则的原理是基于信息量的统计性质。
在一个信道中，信息量与信号的频谱密度有关，而频谱密度又与信号的带宽有关。
因此，如果信号的带宽超过了信道带宽的一半，那么信道将无法容纳更多的信息量，从而导致信号失真。
奈氏准则对于通信系统的设计和优化具有重要的指导意义。
在实际应用中，我们需要根据奈氏准则来确定信号的带宽和采样频率等参数，以保证信号传输的质量和稳定性。
三、曼彻斯特编码和奈氏准则的结合应用在数字通信系统中，曼彻斯特编码和奈氏准则常常被结合起来使用。
曼彻斯特编码提供了可靠的数据传输和自同步机制，而奈氏准则则为系统设计提供了理论依据。
首先，根据奈氏准则，我们需要确定一个合适的信道带宽。
然后，根据这个带宽和数据传输速率，我们可以选择适合的曼彻斯特编码方案。
例如，如果信道带宽较窄，我们可以选择位周期较长的曼彻斯特编码，以减少信号的带宽占用。
微分曼彻斯特编码
微分曼彻斯特编码是一种数字信号传输协议，广泛应用于计算机网络、工业自动化等领域。
它是一种线路编码方式，用于将二进制数据流编码成等时长的驱动脉冲。
微分曼彻斯特编码采用双态编码方式，即通过信号的上升沿和下降沿来表示数字信号的“1”和“0”。
具体来说，当一个二进制数为“1”时，微分曼彻斯特编码会在此时发生变化，即从高电平切换到低电平，或从低电平切换到高电平；当二进制数为“0”时，编码不发生变化，保持与上一个编码状态相同。
微分曼彻斯特编码的优点在于，它对数据传输的完整性有很好的保障。
因为它是双态编码，所以即使在传输过程中出现单个位错误，也不会导致整个数据流失效。
而且，由于信号存在变化，所以可以在没有时钟同步的情况下实现数据通信，这在工业自动化和无线通信等领域尤其有用。
另外，微分曼彻斯特编码的数据速率相对较低，能够适应长距离传输。
同时，它也易于实现错误检测和纠正机制，进一步提高了数据传输的可靠性。
什么是曼彻斯特码安防2010-04-14 13:42:54 阅读21 评论0 字号：大中小曼码广泛应用于工业控制领域，在CCTV行业里，主要是Tyco公司（American Dynamics，美国动力）使用并推广，其它的支持厂家包括AD、AB等。
很多同行对此不是很明白，特从网上查找到一点资料和大家分享。
曼码属于数字式脉冲一次高位编码，也就是我们在大学里曾经学到过的电子技术中的关于数字编码的一种形式.他通过高低脉冲的方式进行二进制编码传输，其优点是数据量大，数据载流量高.但如果和RS422、RS485比起来，在基础的通讯应用上没有什么区别，但在某些情况下根据技术特点和设备情况，曼码的工作效率及工作速率要高于RS422、RS485，但从信号传输质量及距离上来说，曼码的传输质量和传输距离就要小于RS422、RS485我们需要对单工，半双工，全双工的方式进行讨论了。
现行我们是用的通讯方式为RS232、RS485、RS422，以上的通讯类型可以归类为单工和半双工通讯，载荷电压为5v，最低工作电压为2.3v。
但如果以a，b项来论的话，那可能是有点说不清楚。
从标准的论述方式应该以rx+，rx-tx+，tx-，td+，td-的方式来说明。
另，曼码属于数字类编码，没有平衡和非平衡传输的说法，应该按照高低电位的方式来论，即高电位为1，低电位为0。
RS485、RS232因该用平衡稳态，平衡不稳态，非平衡稳态的方式来说明。
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的；以往由于RS485或RS422带节点负载能力较强，通信距离较长的特点，一般智能球都采取RS485或RS422的电气接口。
RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。
安防企业近几十年的发展，许多企业都制定了各自比较完善的通信协议，比如PELCO、AD、Panasonic等等，这些企业内部通信协议广泛的运用在其智能球和矩阵，多媒体，画面处理器，DVR等产品中。
STM32的曼彻斯特编译码系统设计引言由于曼彻斯特（MancheSTer）编码具有传输时无直流分量，时钟提取方便等特点，被广泛地应用于以太网、车辆总线、工业总线中。
现在工程上常用的曼彻斯特编译码芯片为HD-6408和HD-6409，但是这种芯片有一些不足。
首先，该芯片在传输速率和每帧数据中的有效位数等方面都做了严格的限制。
其次，使用该芯片需要增加额外的硬件电路，提高了系统成本。
使用FPGA做曼彻斯特编译码成本高，而且开发周期长。
本文提出了一种基于STM32F103RET6的编译码系统方案，利用了STM32F103RET6强大的定时器功能，采用灵活的编译码方式，传输速率和数据帧格式都可以根据需要完全自行定义。
STM32F103RET6自带DMA 的功能使得数据编码不再需要频繁的定时中断，提高了编码速率，节约了CPU的资源。
该设计方案实现方法简单、稳定、灵活，应用范围广泛。
1 曼彻斯特码曼彻斯特编码是一种自动同步的编码方式即时钟同步信号就隐藏在数据波形中。
在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作为时钟信号，又作为数据信号。
每个码元均用两个不同相位的电平信号表示，与用高、低电平表示的非归零二进制码相比，在连“0”或连“1”的情况下更易于提取同步时钟信息。
并且曼彻斯特码传输时没有直流分量，可以降低系统的功耗，且有很强的抗干扰能力。
图1所示是最常用的一种曼彻斯特编码方法，当传送信号为“1”时，曼彻斯特编码由高电平跳变为低电平；若传送的信息为“0”，曼彻斯特由低电平跳变为高电平，在一个数据周期内保持低电平无跳变则表示空闲。
图1 曼彻斯特编码2 STM32F103RET6的定时器与DMA简介控制器采用ST公司的STM32微处理器，STM32系列微处理器基于ARM Cortex-M3内核，采用高效的哈佛结构三级流水线，达到 1.25DMIPS /MHz，这里我们选用增强型的STM32F103RET6.它具有如下特征：72 MHz系统时钟频率、512 KB闪存程序存储器、64 KBSRAM、8个定时器、3个12位模数转换器、1个数模转换器，1个CAN接口、7通道DMA控制器，以及SPI、USART、I2C、I2S、USB接口等。
单线能实现同步传输曼彻斯特编码光纤灭”。
传输比特速率为2.5Mbit/s或其整数倍。
采样率为4KHz和12.8KHz。
光波长范围为820nm～860nm(850nm)，光缆类型为62.5/125μm多模光纤，光纤接头宜采用ST或FC接头。
数字编码采用曼彻斯特编码，首先传输MSB(最高有效位)。
曼彻斯特编码：从高位转移到低位(下降沿)为二进制1，从低位转移到高位(上升沿)为二进制0，即图1的Manchester G.E.Thomas。
图 1 曼切斯特编码传输协议1、编码如图1所示，曼切斯特编码一种简单的实现就是数据和时钟的异或，这种实现的前提是数据是依据时钟信号进行输出，即当前的数据和时钟是同步的，这种方式实现在数据和时钟的边沿处可能会出现毛刺信号。
如果数据和时钟异步的，那毛刺信号就很多了，就不能简单采用异或的方式实现。
因此为了得到质量较好的曼切斯特编码不能简单的采用异或方式实现，另一种实现方式就是采用两倍的是时钟进行调制，即得到时钟双边沿，双边沿采用数据，依据数据的电平决定输出的信号，较好的实现方式就是采用状态机进行转换，由于实现比较复杂因此也就不详细讲解了。
2、解码如图1所示，曼切斯特解码一种简单的实现就是曼切斯特信号和时钟的异或，这种实现是不稳定的，因为解码端的时钟和编码端时钟是很难保证一样，都有各自的时钟抖动和偏差。
因此保证正确的解码，一种好的实现方式是采用高频时钟信号去采用曼切斯特信号，得到曼切斯特信号的脉宽和边沿类型，脉宽可以得到时钟频率，脉宽和边沿一起可以解码出具体数据，由于实现比较复杂因此也就不详细讲解了。
3、应用由于曼切斯特编码具有自同步能力和良好的抗干扰性能，因此在智能变电站中，互感器采样得到数据传输通信就采用了曼切斯特编码作为传输协议，并定义了数据传输规约，简称为FT3。
FT3是IEC60044-8电子式电流互感器标准里规定使用的帧格式，所以描述FT3实际上要从IEC60044-8的标准说起。
实验十五曼彻斯特码编解码实验实验内容1. 熟悉曼彻斯特码编码实验2．熟悉曼彻斯特码译码实验一、实验目的1．掌握曼彻斯特码的编解码规则的过程2．掌握曼彻斯特码的编解码原理3. 学习通过CPLD编程实现曼彻斯特码编译码实验二、实验电路工作原理在实际的基带传输系统中，并不是所有码字都能在信道中传输。
例如，含有直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输，因为它有可能造成信号严重畸变。
同时，一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取收定时信号，而收定时信号却又依赖于传输的码型，如果码型出现长时间的连“0”或连“1”符号，则基带信号可能会长时间的出现0电位。
从而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。
实际的基带传输系统还可能提出其它要求，因而对基带信号也存在各种可能的要求。
归纳起来，对传输用的基带信号的主要要求有两点：①对各种代码的要求，期望将原始信息的符号编制成适合于传输用的码型，②对所传码型的电波波形要求，期望电波波形适宜于在信道中传输。
前一问题称为传输码型选择，后一问题称为基带脉冲的选择。
这是两个既有独立性又有联系的问题，也是基带传输原理中十分重要的两个问题。
传输码（又称线路码）的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件。
在较为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性：①能从其相应的基带信号中获取定时信息；②相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分；③不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；④尽可能地提高传输码型的传输效率；⑤具有内在的检错能力，等等。
曼彻斯特码（Manchester code）又称裂相码、双向码，是一种用电平跳变来表示1或0的编码，它是计算机网络中常用的两种编码方法（曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码）。
未经编码的二进制基带数字信号就是高电平和低电平不断交替的信号。
至于用低电平代表1或0都是可以的。
使用这种最简单的基带信号的最大问题就是当出现一长串的连1或0时，在接收端无法收到的比特流中提取位同步信号。
