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不歸零 (信號)

不歸零編碼 (non-return-to-zero line code, NRZ) 指的是一種二進位的訊號代碼,在這種傳輸方式中,1 和 0 都分別由不同的電子狀態來表現,除此之外,沒有中性狀態、亦沒有其他種狀態。這種脈衝的能量比歸零代碼(return-to-zero, RZ) 要來得密集,但它傳輸時是不停歇的,這代表同步信號必須在此代碼之外獨自傳輸。

二進位碼以矩形脈衝的方式改變振幅。

在給定一個信號頻率的情況下(比如說位元率),NRZ 代碼只需要曼徹斯特碼 (Manchester code) 的一半頻寬。

當用於非同步傳輸時,由於缺少中性狀態,必須依靠其他種機制,來達成在同步傳輸中使用時鐘偵測錯誤的資料回復工作。

NRZ-Level 本身並非一種同步系統,而更是一種編碼方式,因為它可用於同步環境、或非同步環境中,也就是不管有沒有明確的時鐘訊號,都可以運作。所以,討論 NRZ-Level 編碼是否在時鐘「跳動 (clock-edge)」或「跳動之間 (between clock-edge)」並非必要的,因為每一個訊號一定都是以給定的時脈來傳輸的,這就暗示了訊號內在的時脈。真正的問題是,能否在接收端以當初取樣時的同樣頻率重繪該訊號。

然而,由於 NRZ 訊號的脈衝與時鐘是一致的,這就很容易看出 NRZ-Level 和其他編碼方式的不同,例如前面提到的曼徹斯特碼,它需要明確的時脈資訊(即 NRZ 和時鐘的 XOR 值),還能看出與 NRZ-Mark 和 NRZ-Inverted 等編碼的不同。

單極 NRZ-Level 编辑

 

「1」由一種物理電平表現,例如傳輸線上的直流偏移 (DC bias)。

「0」由另一種電平表現(通常是正電壓)。

在時脈術語中,通常「1」沿著上一個位元的時脈邊緣,維持或改變到一個較低的位置;而「0」則沿著上一個位元的時脈邊緣,維持或改變到一個較高的位置,或者兩者反過來。這可能會造成一長串不改變的電平,讓同步工作變得困難。一個解決辦法是只傳送有著許多變化的訊號,見限制遊長 (Run Length Limited)。

圖表顯示最低一條線代表真正的零電平,而其上是代表「0」的邏輯電平,電壓代表「1」,這種配置較稀少。

兩極 NRZ-Level 编辑

「1」由一物理電平表現(通常是負電壓)。

「0」由另一電平表現(通常是正電壓)。

在時脈術語中,兩極的 NRZ-Level 電壓沿著上一個位元的時脈邊緣,從正轉向負。

這種訊號的例子是 RS-232,它的「1」是 -5v 至 -12V 之間、「0」是 +5V 至 +12V 之間。

NRZ-Mark 编辑

 

「1」由物理電平的改變來表示。

「0」由物理電平的沒有改變來表示。

在時脈術語中,沿著上一個位元的時脈邊緣作出改變的代表「1」,沒有改變的代表「0」。

觀看圖表來理解以改變為基礎的編碼時,必須理解到如果第一個位元之前的初始狀態被判斷為相反的,則整個訊號會是反相的、或部份反相的。

在其他文件中,這個編碼很常只用「NRZ」單名來稱呼[1];FIPS 1037 也把「不歸零改變為一 (non-return-to-zero change-on-ones)」和「不歸零一 (non-return-to-zero one)」定義為與此相同的東西。

NRZ-Space 编辑

 

「1」由物理電平的沒有改變來表現。

「0」由電平的改變來表現。

在時脈術語中,沿著前一個位元的時脈邊緣改變的電平代表的是「0」。

這個「改變為零」的應用例子是 High-Level Data Link ControlUSB。它們利用插入零位元來避免長串的未改變位元(即使資料中包含了大量的 1 位元序列)。HDLC 傳輸器會在連續的五個 1 位元後面,自動插入一個 0 位元(一個例外是區塊定義符 "01111110")。USB 傳輸器會在六個連續的 1 位元後,插入一個 0 位元。接收端將使用每一個電平的轉換(不管是資料本身還是自動插入位元)來維持時脈的同步性,若不為同步,則這些插入 0 位元會被忽略。

NRZ-Inverted (NRZI) 编辑

 
一代表改變的 NRZI
 
零代表改變的 NRZI

一改變:「1」為物理電平上的改變。「0」為沒有改變。

零改變:「0」為物理電平上的改變。「1」為沒有改變。

改變發生在當下位元的時鐘脈衝前緣。

但是,NRZI 會有長串的 0或1 位元出現,導致時脈回覆有困難,可以使用一些編碼技巧(例如遊長限制)來解決。曼徹斯特碼永遠有時脈信號,但傳輸效率比 NRZI 低。

NRZI 編碼被用於磁帶的錄音、CD的刻录和標準 USB 的傳訊。

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  1. ^ 例如 non return to zero (页面存档备份,存于互联网档案馆

參見 编辑

參考資料 编辑

  • Brey, Barry. The Intel Microprocessors, Columbus: Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-119506-9
  • Federal Standard 1037C in support of MIL-STD-188

不歸零, 信號, 不歸零編碼, return, zero, line, code, 指的是一種二進位的訊號代碼, 在這種傳輸方式中, 都分別由不同的電子狀態來表現, 除此之外, 沒有中性狀態, 亦沒有其他種狀態, 這種脈衝的能量比歸零代碼, return, zero, 要來得密集, 但它傳輸時是不停歇的, 這代表同步信號必須在此代碼之外獨自傳輸, 二進位碼以矩形脈衝的方式改變振幅, 在給定一個信號頻率的情況下, 比如說位元率, 代碼只需要曼徹斯特碼, manchester, code, 的一半頻寬, 當用於非同步傳. 不歸零編碼 non return to zero line code NRZ 指的是一種二進位的訊號代碼 在這種傳輸方式中 1 和 0 都分別由不同的電子狀態來表現 除此之外 沒有中性狀態 亦沒有其他種狀態 這種脈衝的能量比歸零代碼 return to zero RZ 要來得密集 但它傳輸時是不停歇的 這代表同步信號必須在此代碼之外獨自傳輸 二進位碼以矩形脈衝的方式改變振幅 在給定一個信號頻率的情況下 比如說位元率 NRZ 代碼只需要曼徹斯特碼 Manchester code 的一半頻寬 當用於非同步傳輸時 由於缺少中性狀態 必須依靠其他種機制 來達成在同步傳輸中使用時鐘偵測錯誤的資料回復工作 NRZ Level 本身並非一種同步系統 而更是一種編碼方式 因為它可用於同步環境 或非同步環境中 也就是不管有沒有明確的時鐘訊號 都可以運作 所以 討論 NRZ Level 編碼是否在時鐘 跳動 clock edge 或 跳動之間 between clock edge 並非必要的 因為每一個訊號一定都是以給定的時脈來傳輸的 這就暗示了訊號內在的時脈 真正的問題是 能否在接收端以當初取樣時的同樣頻率重繪該訊號 然而 由於 NRZ 訊號的脈衝與時鐘是一致的 這就很容易看出 NRZ Level 和其他編碼方式的不同 例如前面提到的曼徹斯特碼 它需要明確的時脈資訊 即 NRZ 和時鐘的 XOR 值 還能看出與 NRZ Mark 和 NRZ Inverted 等編碼的不同 目录 1 單極 NRZ Level 2 兩極 NRZ Level 3 NRZ Mark 4 NRZ Space 5 NRZ Inverted NRZI 6 注 7 參見 8 參考資料單極 NRZ Level 编辑 nbsp 1 由一種物理電平表現 例如傳輸線上的直流偏移 DC bias 0 由另一種電平表現 通常是正電壓 在時脈術語中 通常 1 沿著上一個位元的時脈邊緣 維持或改變到一個較低的位置 而 0 則沿著上一個位元的時脈邊緣 維持或改變到一個較高的位置 或者兩者反過來 這可能會造成一長串不改變的電平 讓同步工作變得困難 一個解決辦法是只傳送有著許多變化的訊號 見限制遊長 Run Length Limited 圖表顯示最低一條線代表真正的零電平 而其上是代表 0 的邏輯電平 電壓代表 1 這種配置較稀少 兩極 NRZ Level 编辑 1 由一物理電平表現 通常是負電壓 0 由另一電平表現 通常是正電壓 在時脈術語中 兩極的 NRZ Level 電壓沿著上一個位元的時脈邊緣 從正轉向負 這種訊號的例子是 RS 232 它的 1 是 5v 至 12V 之間 0 是 5V 至 12V 之間 NRZ Mark 编辑 nbsp 1 由物理電平的改變來表示 0 由物理電平的沒有改變來表示 在時脈術語中 沿著上一個位元的時脈邊緣作出改變的代表 1 沒有改變的代表 0 觀看圖表來理解以改變為基礎的編碼時 必須理解到如果第一個位元之前的初始狀態被判斷為相反的 則整個訊號會是反相的 或部份反相的 在其他文件中 這個編碼很常只用 NRZ 單名來稱呼 1 FIPS 1037 也把 不歸零改變為一 non return to zero change on ones 和 不歸零一 non return to zero one 定義為與此相同的東西 NRZ Space 编辑 nbsp 1 由物理電平的沒有改變來表現 0 由電平的改變來表現 在時脈術語中 沿著前一個位元的時脈邊緣改變的電平代表的是 0 這個 改變為零 的應用例子是 High Level Data Link Control 和 USB 它們利用插入零位元來避免長串的未改變位元 即使資料中包含了大量的 1 位元序列 HDLC 傳輸器會在連續的五個 1 位元後面 自動插入一個 0 位元 一個例外是區塊定義符 01111110 USB 傳輸器會在六個連續的 1 位元後 插入一個 0 位元 接收端將使用每一個電平的轉換 不管是資料本身還是自動插入位元 來維持時脈的同步性 若不為同步 則這些插入 0 位元會被忽略 NRZ Inverted NRZI 编辑 nbsp 一代表改變的 NRZI nbsp 零代表改變的 NRZI一改變 1 為物理電平上的改變 0 為沒有改變 零改變 0 為物理電平上的改變 1 為沒有改變 改變發生在當下位元的時鐘脈衝前緣 但是 NRZI 會有長串的 0或1 位元出現 導致時脈回覆有困難 可以使用一些編碼技巧 例如遊長限制 來解決 曼徹斯特碼永遠有時脈信號 但傳輸效率比 NRZI 低 NRZI 編碼被用於磁帶的錄音 CD的刻录和標準 USB 的傳訊 注 编辑 例如 non return to zero 页面存档备份 存于互联网档案馆 參見 编辑交替反转码 Enhanced Non Return to Zero Level E NRZ L Return to zero 线路码 UART 通用異步收發傳輸器 參考資料 编辑Brey Barry The Intel Microprocessors Columbus Pearson Prentice Hall ISBN 0 13 119506 9 Federal Standard 1037C in support of MIL STD 188 取自 https zh wikipedia org w index php title 不歸零 信號 amp oldid 63170605, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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