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單線(xiàn)實(shí)現同步傳輸的回答是肯定，并且這種協(xié)議還有很多，曼切斯特編碼(Manchester Encoding)就是其中的一種，曼切斯特編碼也叫做相位編碼(PE)和雙相碼(Biphase Code)。它的編碼規則是將每個(gè)二進(jìn)制碼元變換成相位不同的一個(gè)方波周期。例如，消息碼“0”對應相位，“1”對應相位0。也可以這樣理解，每一位的中間有一跳變，位中間的跳變既作為時(shí)鐘信號，又作為數據信號;從高到低跳變表示“0”，從低到高跳變表示“1”，如圖1所示，以Manchester IEEE802.3為準。在傳輸碼元信息的同時(shí)，也將時(shí)鐘同步信號一起傳輸到對方，每位編碼中有一跳變，不存在直流分量(高電平和低電平電壓相反的情況)，因此具有自同步能力和良好的抗干擾性能。小小的不足就是每一個(gè)碼元都被調制成兩個(gè)電平，所以數據傳輸的速率只有調制速率的1/2。 曼切斯特編碼傳輸協(xié)議 圖1 曼切斯特編碼傳輸協(xié)議 1、編碼 如圖1所示，曼切斯特編碼一種簡(jiǎn)單的實(shí)現就是數據和時(shí)鐘的異或，這種實(shí)現的前提是數據是依據時(shí)鐘信號進(jìn)行輸出，即當前的數據和時(shí)鐘是同步的，這種方式實(shí)現在數據和時(shí)鐘的邊沿處可能會(huì )出現毛刺信號。如果數據和時(shí)鐘異步的，那毛刺信號就很多了，就不能簡(jiǎn)單采用異或的方式實(shí)現。因此為了得到質(zhì)量較好的曼切斯特編碼不能簡(jiǎn)單的采用異或方式實(shí)現，另一種實(shí)現方式就是采用兩倍的是時(shí)鐘進(jìn)行調制，即得到時(shí)鐘雙邊沿，雙邊沿采用數據，依據數據的電平?jīng)Q定輸出的信號，較好的實(shí)現方式就是采用狀態(tài)機進(jìn)行轉換，由于實(shí)現比較復雜因此也就不詳細講解了。 2、解碼 如圖1所示，曼切斯特解碼一種簡(jiǎn)單的實(shí)現就是曼切斯特信號和時(shí)鐘的異或，這種實(shí)現是不穩定的，因為解碼端的時(shí)鐘和編碼端時(shí)鐘是很難保證一樣，都有各自的時(shí)鐘抖動(dòng)和偏差。因此保證正確的解碼，一種好的實(shí)現方式是采用高頻時(shí)鐘信號去采用曼切斯特信號，得到曼切斯特信號的脈寬和邊沿類(lèi)型，脈寬可以得到時(shí)鐘頻率，脈寬和邊沿一起可以解碼出具體數據，由于實(shí)現比較復雜因此也就不詳細講解了。 3、應用 由于曼切斯特編碼具有自同步能力和良好的抗干擾性能，因此在智能變電站中，互感器采樣得到數據傳輸通信就采用了曼切斯特編碼作為傳輸協(xié)議，并定義了數據傳輸規約，簡(jiǎn)稱(chēng)為FT3。FT3是IEC60044-8電子式電流互感器標準里規定使用的幀格式，所以描述FT3實(shí)際上要從IEC60044-8的標準說(shuō)起。FT3的數據傳輸采用串行傳輸，可采用異步方式傳輸，也可采用同步方式傳輸。 FT3同步傳輸介質(zhì)宜采用光纖傳輸系統，邏輯“1”定義為“光纖亮”，邏輯“0”定義為“光纖滅”。傳輸比特速率為2.5Mbit/s或其整數倍。采樣率為4KHz和12.8KHz。光波長(cháng)范圍為820nm～860nm(850nm)，光纜類(lèi)型為62.5/125μm多模光纖，光纖接頭宜采用ST或FC接頭。 數字編碼采用曼徹斯特編碼，首先傳輸MSB(最高有效位)。曼徹斯特編碼：從高位轉移到低位(下降沿)為二進(jìn)制1，從低位轉移到高位(上升沿)為二進(jìn)制0，即圖1的Manchester G.E.Thomas。 FT3幀結構如表1所示。 (1)每幀固定長(cháng)度，每個(gè)字節8位。 (2)每幀由起始符開(kāi)始，起始符由兩個(gè)字節組成，固定為0x0564。 (3)報文類(lèi)型：表示不同的幀類(lèi)型和數據長(cháng)度、信息排序。 (4)用戶(hù)數據，不同幀類(lèi)型代表的意義不同。 (5)用戶(hù)數據之后跟隨一個(gè)16位的CRC校驗序列，由下列多項式生成校驗，序列碼為X16+X13+X12+X11+X10+X8+X6+X5+X2+1，生成的16比特校驗序列再取反成為所要求的校驗序列。 表1 幀結構表 數字變電站光分析儀DT6000系統都支持FT3的編碼和解碼，FT3的解碼為自適應波特率，不需要用戶(hù)配置波特率。并且解碼自動(dòng)識別報文類(lèi)型，目前支持報文類(lèi)型有，FT3標準幀、FT3擴展幀和四種互感器協(xié)議，自適應解碼如圖2所示。 圖2 FT同步自適應解碼 曼切斯特編碼具有自同步能力和良好的抗干擾性能，單線(xiàn)串行傳輸數據和時(shí)鐘，因此在智能變電站中，FT3協(xié)議就采用了曼切斯特編碼作為傳輸協(xié)議，智能變電站光分析儀DT6000系列支持FT3的編碼與解碼，并且解碼為自適應波特率，自識別FT3幀格式。 |
