Non-return-to-zero- Non-return-to-zero
I telekommunikasjon , en ikke-retur-til-null ( NRZ ) linjekode er en binær kode i hvilke som er representert ved en vesentlig betingelse , vanligvis en positiv spenning, mens nuller er representert ved en annen vesentlig forutsetning, vanligvis en negativ spenning, uten annen nøytral eller hviletilstand.
For en gitt datasignalhastighet , dvs. bithastighet , krever NRZ -koden bare halve basebåndbredden som kreves av Manchester -koden (passbåndsbåndbredden er den samme). Pulsene i NRZ har mer energi enn en retur-til-null- kode (RZ), som også har en ekstra hviletilstand ved siden av betingelsene for ener og nuller.
Når det brukes til å representere data i et asynkron kommunikasjonsskjema , krever fraværet av en nøytral tilstand andre mekanismer for bitsynkronisering når et eget klokkesignal ikke er tilgjengelig. Siden NRZ ikke i seg selv er et selvkloktsignal , må noen ekstra synkroniseringsteknikker brukes for å unngå bitskred ; eksempler på slike teknikker er en begrensning i løpslengde og et parallelt synkroniseringssignal.
Varianter
NRZ kan referere til hvilken som helst av følgende serialiseringslinjekoder :
| Kodenavn | Alternativt navn | Fullstendig navn | Beskrivelse |
|---|---|---|---|
| NRZ (L) | NRZL | Non-return-to-zero-nivå | Vises som rå binære biter uten koding. Vanligvis binær 1-kart til høyt logisk nivå, og binært 0-kart til lavt logisk nivå. Omvendt logisk kartlegging er også en type NRZ (L) -kode. |
| NRZ (I) | NRZI | Ikke-retur-til-null invertert | Refererer til enten en NRZ (M) eller NRZ (S) kode. |
| NRZ (M) | NRZM | Ikke-retur-til-null-merke | Serializer -kartlegging {0: konstant, 1: veksle}. |
| NRZ (S) | NRZS | Mellomrom som ikke går tilbake til null | Serializer -kartlegging {0: veksle, 1: konstant}. |
| NRZ (C) | NRZC | Endring uten retur til null |
NRZ-koden kan også klassifiseres som en polær eller upolær , hvor polar refererer til en kartlegging til spenninger på +V og −V, og ikke-polær refererer til en spenningskartlegging på +V og 0, for de tilsvarende binære verdiene av 0 og 1.
Unipolært nivå som ikke går tilbake til null
"One" er representert med en DC -forspenning på overføringslinjen (konvensjonelt positiv), mens "null" er representert ved fravær av forspenning - linjen ved 0 volt eller jordet. Av denne grunn er den også kjent som "on-off keying". I klokkespråk overgår en "en" til eller forblir på et partisk nivå på den bakre klokkekanten til den forrige biten, mens "null" overgår til eller forblir uten forspenning på den bakre klokkekanten av den forrige biten. Blant ulempene med unipolar NRZ er at den gir mulighet for lange serier uten endringer, noe som gjør synkronisering vanskelig, selv om dette ikke er unikt for det unipolare tilfellet. En løsning er å ikke sende byte uten overganger. Mer kritisk, og unikt for unipolar NRZ, er problemer knyttet til tilstedeværelsen av et overført likestrømsnivå - effektspekteret til det overførte signalet nærmer seg ikke null ved null frekvens. Dette fører til to betydelige problemer: For det første fører den overførte likestrømmen til høyere effekttap enn andre kodinger, og for det andre krever tilstedeværelsen av en likestrømssignalkomponent at overføringsledningen skal være likekoblet.
Bipolar nivå som ikke går tilbake til null
"En" er representert med ett fysisk nivå (vanligvis en positiv spenning), mens "null" er representert med et annet nivå (vanligvis en negativ spenning). På klokkespråk, i bipolært NRZ-nivå, "svinger" spenningen fra positivt til negativt på bakkant av den forrige bitklokkesyklusen.
Et eksempel på dette er RS-232 , hvor "en" er −12 V til −5 V og "null" er +5 V til +12 V.
Mellomrom som ikke går tilbake til null
"En" er representert ved ingen endring i fysisk nivå, mens "null" er representert ved en endring i fysisk nivå. I klokkespråk overgår nivået på den bakre klokkekanten til forrige bit for å representere et "null".
Denne "endringen-på-null" brukes av High-Level Data Link Control og USB . De unngår begge lange perioder uten overganger (selv om dataene inneholder lange sekvenser på 1 bits) ved å bruke null-bits innsetting . HDLC -sendere setter inn en 0 -bit etter 5 sammenhengende 1 -bits (unntatt ved overføring av rammeavgrensningen "01111110"). USB -sendere setter inn en 0 bit etter 6 påfølgende 1 bits. Mottakeren ytterst bruker hver overgang-både fra 0 bits i dataene og disse ekstra 0-bitene uten data-for å opprettholde klokkesynkronisering. Mottakeren ignorerer ellers disse 0-bitene som ikke er data.
Ikke-retur-til-null invertert
Non-return-to-zero, inverted ( NRZI , også kjent som Nonreturn to Zero IBM , Inhibit code eller IBM code ) ble utviklet av Bryon E. Phelps ( IBM ) i 1956. Det er en metode for å kartlegge et binært signal til en fysisk signal for overføring over noe overføringsmedium. NRZI-signalet på to nivåer skiller databiter ved tilstedeværelse eller fravær av en overgang ved en klokkegrense .
Hvilken bitverdi som tilsvarer en overgang varierer i praksis, og navnet NRZI brukes for begge. Kjørelengdebegrensede (RLL) koder er generelt beskrevet ved bruk av konvensjonen om at en logisk 1 overføres som en overgang, og en logisk 0 overføres som ingen overgang. De HDLC og Universal Serial Bus protokoller bruk motsatt måte: en logisk 0 blir overført som en overgang, og en logisk 1 blir overført som ingen overgang.
En lang rekke biter uten overgang kan være vanskelig for en mottaker å telle nøyaktig, så noen midler for å tvinge en overgang med rimelige intervaller brukes vanligvis i tillegg til NRZI. Magnetiske diske- og båndlagringsenheter bruker vanligvis RLL-koder med fast hastighet, mens HDLC og USB bruker bitfylling : de setter inn ytterligere 0 bit (tvinger en overgang) etter 5 eller 6 (henholdsvis) påfølgende 1 bits. Selv om bitfylling er effektiv, resulterer det i en variabel datahastighet fordi det tar litt lengre tid å sende en lang streng på 1 bits enn den gjør for å sende en lang streng på 0 bits.
Synkronisert NRZI ( NRZI-S , SNRZI ) og gruppekodet opptak (GCR) er modifiserte former for NRZI. I NRZI-S utvides hver 8-biters gruppe til 9 bits med en 1 for å etablere en overgang for synkronisering.
Randomisert tilbakevending til null
Sammenligning med retur til null
Return-to-zero beskriver en linjekode som brukes i telekommunikasjon der signalet faller (går tilbake) til null mellom hver puls . Dette skjer selv om det oppstår et antall påfølgende 0s eller 1s i signalet. Signalet er selvklokkerende . Dette betyr at en egen klokke ikke trenger å sendes ved siden av signalet, men lider av å bruke to ganger båndbredden for å oppnå samme datahastighet sammenlignet med formatet som ikke går tilbake til null.
Den null mellom hver bit er en nøytral eller hvilestilling, slik som en null-amplityde i puls-amplitude-modulasjon (PAM), nullfaseforskyvning i faseskiftnøkling (PSK), eller mid- frekvens i frekvensforskyvningsnøkling (FSK) . Denne null -tilstanden er vanligvis halvveis mellom signifikant tilstanden som representerer en 1 bit og den andre signifikante tilstanden som representerer en 0 bit.
Selv om retur til null inneholder en bestemmelse for synkronisering, kan det fortsatt ha en likestrømskomponent som resulterer i grunnlinjevandring under lange strenger på 0 eller 1 biter, akkurat som linjekoden ikke-retur-til-null.
Se også
- Bipolar koding
- Forbedret E-NRZ-L på ikke-retur-til-null-nivå
- Gå tilbake til null
- Linjekode
- Universal asynkron mottaker/sender
- Manchester -kode
- Merk og mellomrom
Referanser
Videre lesning
- Brey, Barry (2006). Intel mikroprosessorer . Columbus: Pearson Prentice Hall . ISBN 0-13-119506-9.
- Savard, John JG (2018) [2006]. "Digital magnetbåndopptak" . quadibloc . Arkivert fra originalen 2018-07-02 . Hentet 2018-07-16 .
- Watkinson, John (1990). "3.7. Randomized NRZ". Koding for digital innspilling . Stoneham, MA, USA: Focal Press . s. 64–65. ISBN 0-240-51293-6. ISBN 978-0-240-51293-8 .
Eksterne linker
Denne artikkelen inneholder materiale fra offentlig eiendom fra General Services Administration -dokumentet: "Federal Standard 1037C" .(til støtte for MIL-STD-188 )