電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動 遠(yuǎn)動信息的時序及同步PPT課件

1、第四章 遠(yuǎn)動信息的時序及同步第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序第二節(jié) 幀同步第三節(jié) 位同步第四節(jié) 同步的性能1第1頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 信息在信道上的傳輸通常采用多路復(fù)用技術(shù) 多路復(fù)用是指把若干個彼此無關(guān)的信號合并為一個復(fù)合信號，并在一條共用信道上進(jìn)行傳輸。 多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路制和時分多路制等。2第2頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路制和時分多路制等。 頻分多路制，各路信號的傳輸頻率不同。 時分多路制，被傳輸?shù)男盘柊聪群箜樞蛟诟髯哉加玫臅r間間隔中傳送。3第3頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 （1 1）頻分多路復(fù)用 多路復(fù)用器連接許多低速線路，在一條速度較高的線路

2、上傳輸。 在頻率上把要傳輸?shù)膸茁沸畔⒑显谝黄?，形成一個合成的信號后進(jìn)行傳輸。信道的可用頻率帶寬被分成幾個互不交疊的頻段，每路信號占據(jù)一個頻段。頻分復(fù)用的主要問題是各路信號之間容易產(chǎn)生相互干擾（稱為串?dāng)_）。引取串?dāng)_的主要原因是信號頻譜間的相互交叉和信號被調(diào)制后由于調(diào)制系統(tǒng)的非線性而帶來的已調(diào)信號的頻譜展寬。這種已調(diào)信號的頻譜展寬之后也易發(fā)生相互交叉而令信號失真和無法解調(diào)接收。4第4頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 （1 1）頻分多路復(fù)用 因此，使用頻分復(fù)用技術(shù)一是要求復(fù)用頻譜之間有足夠大的保護(hù)間隔，二是要求調(diào)制系統(tǒng)具有很高的線性濾波功能，這就帶來設(shè)備造價問題。一般應(yīng)用于模擬信號如語音信號，計算

3、機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般不使用頻分復(fù)用。 應(yīng)用： 廣播電視、電纜電視、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸（需要將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號 ）5第5頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序（2 2）時分多路復(fù)用適用于數(shù)字技術(shù)采用分時技術(shù)，每路分配一個時隙。如果某路終端裝置無字符發(fā)送，則多路復(fù)用器發(fā)送一個空字符，以保持序列順序。較早的Internet網(wǎng)大多使用T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps)或T3/E3(45Mbps/34Mbps)速率的傳輸信道,廣大計算機(jī)用戶通過相應(yīng)的連接設(shè)備共享這些信道6第6頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 遠(yuǎn)動信息在遠(yuǎn)動信道上的傳輸采用時分多路制。CDT規(guī)約中，8位碼元構(gòu)成一個字節(jié)，6個字節(jié)

4、構(gòu)成一個碼字，多個碼字構(gòu)成一幀。polling規(guī)約中，多個字節(jié)構(gòu)成一個報文。 遠(yuǎn)動信息的發(fā)送時間順序和接收時間順序，可以用位、字節(jié)、碼字來表征。7第7頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序一、遠(yuǎn)動信息的位 微機(jī)遠(yuǎn)動裝置中，遠(yuǎn)動信息通過串行接口電路發(fā)送和接收。串行接口電路向信道發(fā)送或從信道接收的一位數(shù)據(jù)就是遠(yuǎn)動信息的一個碼元，也稱為一位。 遠(yuǎn)動裝置通過串行接口電路每秒鐘向信道發(fā)送或從信道接收的碼元數(shù)，稱為碼元傳輸速率或波特率。遠(yuǎn)動信息的發(fā)送波特率和接收波特率，由串行接口電路的發(fā)送時鐘和接收時鐘進(jìn)行控制。 當(dāng)串行接口電路工作在同步通信方式時，串行接口電路的發(fā)送時鐘頻率等于遠(yuǎn)動信息的發(fā)送波特率，接收時鐘

5、頻率等于遠(yuǎn)動信息的接收波特率。8第8頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 當(dāng)利用遠(yuǎn)動裝置中CPU的時鐘脈沖信號產(chǎn)生申行接口電路的發(fā)送時鐘時，必須借助分頻電路，把CPU的時鐘脈沖頻率降低到遠(yuǎn)動信息的碼元傳輸速率。 分頻電路的分頻系數(shù)9第9頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序10初始化8253時，將計數(shù)器1的工作方式設(shè)置為方波速率發(fā)生器方式，寫入的計數(shù)值等于。第10頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 MC14411的主振脈沖頻率為1.8432MHz，主振脈沖經(jīng)內(nèi)部分頻電路分頻后可以輸出多個不同頻率的信號。11第11頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 微機(jī)遠(yuǎn)動裝置中遠(yuǎn)動信息的碼元傳輸速率由串行接口電路的

6、發(fā)送時鐘和接收時鐘進(jìn)行控制。 同步通信時，串行接口電路發(fā)送/接收時鐘頻率等于遠(yuǎn)動信息的碼元傳輸速率，即波特率。這時，發(fā)送/接收時鐘信號的周期等于一位碼元的時間寬度。 異步通信時，發(fā)送/接收時鐘頻率和遠(yuǎn)動信息的波特率之間有一個系數(shù)關(guān)系。12第12頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序二、字節(jié)和碼字 串行接口電路完成并行/串行轉(zhuǎn)換和串行/并行轉(zhuǎn)換。遠(yuǎn)動裝置發(fā)送遠(yuǎn)動信息時，CPU每次通過數(shù)據(jù)總線并行地向串行接口電路輸出一個字節(jié)，串行接口電路接收到一個字節(jié)后，再一位一位地向信道串行抽出。當(dāng)遠(yuǎn)動裝置接收遠(yuǎn)動信息時，串行接口電路從信道一位一位地串行接收，當(dāng)收滿一個字節(jié)后CPU通過數(shù)據(jù)總線并行地從串行接口電路讀

7、入一個字節(jié)。13第13頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 CDT規(guī)約中每個碼字固定取48位，劃分為6個字節(jié)進(jìn)行發(fā)送和接收。因此發(fā)送端設(shè)有發(fā)送字節(jié)計數(shù)器，在發(fā)送遠(yuǎn)動信息的過程中，發(fā)送字節(jié)計數(shù)器從1計數(shù)到6表示發(fā)完一個碼字。同理接收端有接收字節(jié)計數(shù)器，從1計數(shù)到6表示收完一個碼字。一幀信息通常由多個碼字組成，所以在接收和發(fā)送遠(yuǎn)動信息的過程中，收發(fā)兩端還必須對碼字個數(shù)進(jìn)行計數(shù)。每當(dāng)字節(jié)計數(shù)器計數(shù)到6時，碼字計數(shù)器加1，碼字計數(shù)器的最大計數(shù)值等于一幀中碼字的個數(shù)。當(dāng)碼字計數(shù)器從1計數(shù)到最大計數(shù)值時，表示發(fā)送或接收完一幀遠(yuǎn)動信息。14第14頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 對polling規(guī)約，發(fā)送和

8、接收的遠(yuǎn)動信息以報文格式出現(xiàn)，各種報文的字節(jié)數(shù)不等，但每個報文的頭部總有1-2個字節(jié)用來說明這個報文的字節(jié)數(shù)。因此在發(fā)送和接收polling規(guī)約的報文時，收發(fā)兩端仍然要對報文進(jìn)行字節(jié)計數(shù)，不過字節(jié)計數(shù)值不是固定地從1計數(shù)到6，而是以報文頭中給出的報文字節(jié)數(shù)為準(zhǔn)。15第15頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序三、同步的必要性 遠(yuǎn)動裝置發(fā)送遠(yuǎn)動信息時，要求收端的碼字計數(shù)器、字節(jié)計數(shù)器的計數(shù)值，必須和發(fā)端的碼字計數(shù)器、字節(jié)計數(shù)器的計數(shù)值保持一致，只有這樣收端對信息的識別才是正確的。16第16頁/共54頁第一節(jié) 遠(yuǎn)動信息的時序 發(fā)送端每位碼元的發(fā)送由發(fā)端串行接口電路的發(fā)送時鐘控制，接收端在接收每位碼元時

9、由收端串行接口電路的接收時鐘控制，發(fā)送時鐘頻率和接收時鐘頻率必須設(shè)置相等。即使如此，它們之間仍然存在一定頻差，將產(chǎn)生相位差。如果相位差不斷積累，到一定時間收發(fā)兩端將出現(xiàn)錯位。 遠(yuǎn)動裝置的同步，就是要保證收發(fā)兩端碼字計數(shù)器和字節(jié)計數(shù)器的計數(shù)值一致，并且使接收時鐘的相位與發(fā)送時鐘的相位差不超過允許值。只有這樣，才能保證接收端對接收信息識別的正確性。17第17頁/共54頁第二節(jié) 幀同步一、幀同步 如果發(fā)送端在每幀發(fā)送信息字之前，先發(fā)送同步碼字，即每幀以同步碼字開頭，標(biāo)明一核的開始。接收端從接收信息中檢測到正確的同步碼字后，將接收端的碼字計數(shù)器和字節(jié)計數(shù)器置成與發(fā)送端相同的計數(shù)狀態(tài)，這種同步方式叫幀同

10、步。18第18頁/共54頁第二節(jié) 幀同步 比如發(fā)送端每幀發(fā)送完同步碼字后，置發(fā)端碼字計數(shù)器的計數(shù)值為1，字節(jié)計數(shù)器的值為0。當(dāng)接收端從接收的信息序列中檢測出同步碼字后，也將接收端的碼字計數(shù)器置為1，字節(jié)計數(shù)器置為0，便實現(xiàn)了兩端碼字計數(shù)器和字節(jié)計數(shù)器計數(shù)值的一致。 這時接收端就完全可以按照規(guī)約規(guī)定的幀結(jié)構(gòu)和碼字結(jié)構(gòu)，用本端碼字計數(shù)器和字節(jié)計數(shù)器的計數(shù)值，對接收信息進(jìn)行識別，保證遠(yuǎn)動信息的正確接收。因此，幀同步是實現(xiàn)在接收端正確識別幀的起始的方法，對每一幀的同步碼字的檢出是接收端完成信息接收的前提條件。19第19頁/共54頁第二節(jié) 幀同步 幀同步中的同步碼字也稱幀同步碼或同步字，同步字取一組特定

11、的不變的字符。部頒CDT規(guī)約中規(guī)定的同步字是按它在通道中的傳送順序為三組EB90H來取值。因為EB90H具有較好的自相關(guān)特性，且三組EB90H構(gòu)成的同步字正好48位，與信息字的位數(shù)相等，處理較為方便。20第20頁/共54頁第二節(jié) 幀同步二、同步字的檢測 串行接口電路向信道傳送信息時，一個字節(jié)一個字節(jié)地進(jìn)行。對每一個字節(jié)首先傳送字節(jié)中的低位，最后傳送字節(jié)中的高位。為了保證同步字在通道中的傳送順序為三組EB90H,寫入串行口的同步字應(yīng)該是三組D709H。21第21頁/共54頁第二節(jié) 幀同步 接收端對同步字的檢測分為兩種情況。 一種情況是接收端正確接收完一核信息后，在下一恢的同步字應(yīng)該出現(xiàn)的時間間隔

12、內(nèi)尋找同步字，這種工作狀態(tài)叫慣性同步狀態(tài)。 另一種情況是收發(fā)兩端處于失步狀態(tài)，比如接收端剛開機(jī)工作，這時，接收端必須從接收信息中首先尋找出同步字，才能進(jìn)入對后續(xù)碼字的接收，這種工作狀態(tài)叫搜索同步狀態(tài)。22第22頁/共54頁第二節(jié) 幀同步23第23頁/共54頁第二節(jié) 幀同步 部頒CDT規(guī)約要求遠(yuǎn)動信息的傳送采用同步通信方式。當(dāng)發(fā)送端用同步通信方式發(fā)送信息時，串行數(shù)據(jù)流中不存在字節(jié)的起點標(biāo)志。在收發(fā)兩端失步，使收端進(jìn)入搜索同步狀態(tài)時，接收端對同步字中的第一個D7H和09H的檢側(cè)，必須由串行接口電路從按位搜索開始。 其方法是:對串行接口電路初始化時，首先寫入方式控制字，設(shè)置工作方式為同步通信、每個字

13、符長度為8位、選擇雙同步字符;接著寫入兩個同步字符D7H和09H;最后由命令控制字置串行接口電路進(jìn)入搜索方式。24第24頁/共54頁第二節(jié) 幀同步 串行接口電路在串行移位接收數(shù)據(jù)時，每接收一位便把接收移位寄存器中的數(shù)據(jù)與寫入的同步字符比較一次。直到兩者相同，可以認(rèn)為找到了同步字符，即找到同步字中的第一組D709H。同時也就找到了數(shù)據(jù)流中字節(jié)的起點。自此以后，串行接口電路開始按8位字符長度接收數(shù)據(jù)。對剩下的兩組D709H，把它們看作四個特定字節(jié)，由程序?qū)﹃懤m(xù)收到的字節(jié)進(jìn)行判斷，看是否是兩組D709H。如果又連續(xù)收到兩組D709H，表示搜索同步字成功，轉(zhuǎn)控制字接收。否則認(rèn)為按位搜索到的D709H是

14、假同步碼，必須再回到按位搜索。25第25頁/共54頁第二節(jié) 幀同步 當(dāng)接收端正確接收到同步字，并同步接收完一幀信息后，應(yīng)該繼續(xù)接收下一幀的同步字。此時，發(fā)端在發(fā)完一幀信息后，也進(jìn)入下一幀同步字的發(fā)送。因此接收端是在同步字出現(xiàn)的時刻檢測同步字，串行接口電路仍然保持按字節(jié)接收數(shù)據(jù)的工作狀態(tài)，字節(jié)和字節(jié)之間的界限還存在。這時同步字的檢側(cè)可以直接由軟件完成，即程序?qū)B續(xù)收到的6個字節(jié)逐個進(jìn)行判斷，看是否是三組D709H。如果是，這一幀的同步字找到，可以進(jìn)入后續(xù)碼字的接收，否則重新轉(zhuǎn)入搜索同步狀態(tài)的按位搜索。26第26頁/共54頁第三節(jié) 位同步 位同步是指收發(fā)兩端的位相位一致，即碼元和碼元的起止時刻對齊

15、。由于碼元的發(fā)送和接收分別由發(fā)送端和接收端串行接口電路的發(fā)送時鐘和接收時鐘控制，所以位同步就是要使發(fā)送端串行接口電路的發(fā)送時鐘和接收端串行接口電路的接收時鐘始終保持相位一致。27第27頁/共54頁第三節(jié) 位同步 當(dāng)接收端檢測到一幀信息中的同步字后，收端處于同步接收狀態(tài)。由于發(fā)端的發(fā)送時鐘和收端的接收時鐘之間有一定頻率誤差，由它產(chǎn)生的碼元相位差即位的相位差，在一幀信息的接收過程中將一位一位地逐步積累。若不及時消除這種位相差，接收進(jìn)行到一定的時間后，累積的位相差會使收發(fā)兩端錯位，導(dǎo)致收端進(jìn)入失步狀態(tài)。因此要保證收發(fā)兩端同步工作，不僅需要幀同步，還要有位同步措施。28第28頁/共54頁第三節(jié) 位同步

16、一、數(shù)字鎖相原理 發(fā)送端發(fā)送時鐘的周期等于一位碼元的時間寬度，因此接收端收到的數(shù)字信息中含有發(fā)送端發(fā)送時鐘的相位信息。接收端可以在接收信息的過程中，以接收到的信息相位為基準(zhǔn)，不斷調(diào)整收端接收時鐘的相位，減小收發(fā)兩端的位相差，從而不至于出現(xiàn)因位相差的積累而失步的現(xiàn)象。29第29頁/共54頁第三節(jié) 位同步 ua是收端接收到的經(jīng)解調(diào)后的信息序列，它是校正脈沖發(fā)生器的輸入信號，當(dāng)ua中的碼元從0變成1或者從1變成0，即ua出現(xiàn)變位時，會使校正脈沖發(fā)生器輸出一個校正脈沖ub。ub的脈沖寬度大大小于ua的碼元寬度，它是一個窄脈沖信號。因為ua變位只可能出現(xiàn)在發(fā)送碼元的開始或結(jié)束時刻。所以ub也只會在發(fā)送端

17、位的起始或結(jié)束時刻出現(xiàn)，它可以代表發(fā)送端的位相位30第30頁/共54頁第三節(jié) 位同步 圖4-5中分頻電路的輸出uc是收端接收到的經(jīng)解調(diào)后的信息序列，uc的周期等于接收一位碼元的時間寬度。由于發(fā)端的串行接口電路在發(fā)送時鐘的下降沿將發(fā)送碼元串行移位輸出，而收端的串行接口電路在接收時鐘的上升沿對接收碼元采樣輸入。因此當(dāng)發(fā)端的發(fā)送時鐘和收端的接收時鐘相位一致時，收端是在每位碼元的中心位置采樣接收。只要收發(fā)兩端的位相差不大于半個碼元寬度，都能保證收端對碼元正確接收。為了使兩端的位相差不超過半個碼元，收端在接收碼元的過程中必須不斷檢測兩端的位相差，并根據(jù)檢測情況調(diào)整收端的位相位，減小位相差，使兩端的位相差

18、不至于積累太大。31第31頁/共54頁第三節(jié) 位同步 相位比較器完成將ub (它代表發(fā)送端的位相位)和uc (它代表接收端的位相位)進(jìn)行相位比較。如果ub出現(xiàn)在uc的前半周，即uc等于零的半周，說明接收端的位相位超前發(fā)送端的位相位。如果ub出現(xiàn)在uc的后半周，說明接收端的位相位滯后發(fā)送端的位相位。32第32頁/共54頁第三節(jié) 位同步 計數(shù)脈沖控制電路的作用是：根據(jù)相位比較器的比較結(jié)果，調(diào)整收端分頻電路的分頻系數(shù)。當(dāng)收端不進(jìn)行位相位調(diào)整時，分頻電路的分頻系數(shù)按式(4-1)計算。如果相位比較器的比較結(jié)果是接收端的位相位超前發(fā)送端的位相位，則由計數(shù)脈沖控制電路調(diào)整分頻電路的分頻系數(shù)為+1，這時分頻電

19、路的輸出uc頻率降低、周期加長，對下一個碼元的位相位實現(xiàn)了滯后校正。33第33頁/共54頁第三節(jié) 位同步 反之，若接收端的位相位滯后發(fā)送端的位相位，則調(diào)整分頻電路的分頻系數(shù)為-1，這時分頻電路的輸出uc頻率增大、周期變短，對下一個碼元的位相位實現(xiàn)了超前校正。計數(shù)脈沖控制電路對分頻電路分頻系數(shù)的調(diào)整，必須在接收信息有變位，使校正脈沖發(fā)生器輸出校正脈沖時才能進(jìn)行。在接收信息沒有變位出現(xiàn)時，不產(chǎn)生校正脈沖，分頻電路按原有的分頻系數(shù)工作。34第34頁/共54頁第三節(jié) 位同步二、數(shù)字鎖相電路 數(shù)字鎖相電路的功能一是完成對收發(fā)兩端位相位的比較，到斷其超前和滯后狀態(tài);二是根據(jù)判斷結(jié)果，調(diào)整接收端分頻電路的分

20、頻系數(shù)，使收端的位，即碼元的寬度變長或變短，從而達(dá)到縮小兩端位相差韻目的。35第35頁/共54頁第三節(jié) 位同步 圖中的兩個JK觸發(fā)器和CD4520加法計數(shù)器構(gòu)成收端的分頻電路。分頻電路的輸出f6是串行接口電路的接收時鐘。校正脈沖產(chǎn)生電路由圖4-7中的異或門、觸發(fā)器ZX1和ZX2組成。Yl， Y2和H1完成相位比較和計數(shù)脈沖控制。36第36頁/共54頁第三節(jié) 位同步 經(jīng)解調(diào)后的接收信息序列TDM與本地產(chǎn)生的通道信號復(fù)現(xiàn)碼TDF在異或門中進(jìn)行比較。當(dāng)TDM發(fā)生變位時，異或門輸出1，fCLK的上升沿將變位檢出觸發(fā)器ZX1置1，進(jìn)而使通道信號復(fù)現(xiàn)觸發(fā)器ZX2在的上升沿改變狀態(tài)，實現(xiàn)TDF跟蹤TDM變化

21、。當(dāng)TDF跟蹤TDM變位后，異或門出0，fCLK的上升沿將使ZXl從1回0。所以ZX1在每次TDM變位時，輸出一個寬度等于fCLK周期的脈沖，稱為校正脈沖。37第37頁/共54頁第三節(jié) 位同步 分頻電路中的兩個JK觸發(fā)器，起到調(diào)整分頻系數(shù)的作用。fCLK是JK觸發(fā)器的計數(shù)脈沖。由于它們的RS端都接0V，所以當(dāng)JK端為0時，fCLK脈沖不改變JK觸發(fā)器的狀態(tài)；當(dāng)K端為“1”時fCLK使JK觸發(fā)器改變一次狀態(tài)。38第38頁/共54頁第三節(jié) 位同步 當(dāng)TDM無變位時，ZXl輸出為“0， ZX1輸出為1，這時兩個JK觸發(fā)器按二進(jìn)制計數(shù)工作，構(gòu)成四分頻電路。當(dāng)TDM有變位時，ZX1輸出校正脈沖。若校正脈

22、沖出現(xiàn)在分頻電路的輸出f6的前半周，判斷為收端位相位超前，這時輸入的一個fCLK脈沖不改變兩個JK觸發(fā)器的狀態(tài)，使JK觸發(fā)器的這一次計數(shù)循環(huán)變?yōu)槲宸诸l電路，從而實現(xiàn)了滯后校正。若校正脈沖出現(xiàn)在f6的后半周，判斷為收端位相位滯后，此時JK觸發(fā)器這一次計數(shù)循環(huán)變?yōu)槿诸l電路，實現(xiàn)了超前校正。39第39頁/共54頁第三節(jié) 位同步 8253的計數(shù)器0作分頻電路；計數(shù)器2，D觸發(fā)器和與門完成相位比較；分頻系數(shù)的調(diào)整由軟件實現(xiàn)。40第40頁/共54頁第三節(jié) 位同步 初始化8253時使計數(shù)器0和計數(shù)器2都工作在方式3-方波速率發(fā)生器。選擇脈沖信號fCLK作計數(shù)器0和計數(shù)器2的時鐘輸入。由于計數(shù)器0的控制端G

23、0為高電平，使計數(shù)器0始終按寫入的計數(shù)值對輸入CLK0的脈沖計數(shù)，即以計數(shù)值為分頻系數(shù)，將fCLK的頻率降低到碼元傳輸速率，其輸出OUT0送8251A的接收時鐘端。寫入計數(shù)器0的計數(shù)值可以由軟件進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到調(diào)整分頻系數(shù)的目的。計數(shù)器2的控制端G2同與門的輸出相連，當(dāng)與門輸出高電平時，允許計數(shù)器2計數(shù)，當(dāng)與門輸出低電平時，禁止計數(shù)器2計數(shù)。41第41頁/共54頁第三節(jié) 位同步 相位比較器由D觸發(fā)器和與門組成。接收信息序列ua送D觸發(fā)器的D輸入端，D觸發(fā)器的時鐘輸入由接收時鐘提供。D觸發(fā)器的非端輸出和接收的信息序列ua相與，送8253的G2端。當(dāng)收發(fā)兩端位相位相同時，與門輸出的脈沖，也就是G2的

24、輸入脈沖，其寬度恰好為半個碼元寬，即T/2；當(dāng)收端的位相位超前于發(fā)端的位相位時，G2輸入脈沖的寬度小于T/2；當(dāng)收端的位相位滯后于發(fā)端的位相位時，G2輸入脈沖的寬度大于T/2。三種情況的波形見圖4-9。由于G2脈沖的寬度就是允許計數(shù)器2計數(shù)的時間，所以計數(shù)器2的計數(shù)值大小，反映出G2脈沖的寬度，也就反映出收發(fā)兩端的位相差。42第42頁/共54頁第三節(jié) 位同步 如果G2脈沖的寬度正好為T/2時，計數(shù)器2的計數(shù)值應(yīng)該等于N，這時寫入計數(shù)器0的計數(shù)值為分頻系數(shù)S。在數(shù)字鎖相電路工作過程中，由程序不斷讀計數(shù)器2的計數(shù)值，并和N比較。若計數(shù)值大于N，表示G2脈沖的寬度大于T/2，由程序重寫計數(shù)器0的計數(shù)

25、值，使其小于，將使接收時鐘周期縮短，對下一個碼元的位相位作了超前調(diào)整。若計數(shù)值小于N，表示C2脈沖的寬度小于T/2，重寫計數(shù)器0的計數(shù)值，使其大于，將使接收時鐘周期加長，對下一個碼元的位相位作了滯后調(diào)整。43第43頁/共54頁第三節(jié) 位同步44 第44頁/共54頁第三節(jié) 位同步三、通信方式與位同步 部頒CDT規(guī)約要求遠(yuǎn)動信息的傳送采用同步通信方式。以同步通信方式發(fā)送信息時，收端的幀同步措施可以通過對同步字的檢測，將信息序列按字節(jié)劃分開。但在實現(xiàn)幀同步后，按字節(jié)接收的過程中，為了消除發(fā)端的發(fā)送時鐘和收端的接收時鐘之間的頻差所產(chǎn)生的位相差，收端必須同時采用位同步措施。45第45頁/共54頁第三節(jié)

26、位同步 現(xiàn)場運(yùn)行的遠(yuǎn)動系統(tǒng)有些采用異步通信方式傳送遠(yuǎn)動信息。異步通信用一位起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結(jié)束，以此構(gòu)成一幀信息。由于起始位起到使該字符內(nèi)各位碼元保持位同步的作用，因此收端不必再采用其它措施實現(xiàn)位同步。 異步通信時，接收/發(fā)送時鐘頻率與接收/發(fā)送碼元的速率有如下關(guān)系 接收/發(fā)送時鐘頻率=n接收/發(fā)送碼元速率 其中n=1,16,32,64。46第46頁/共54頁第三節(jié) 位同步 以n=16為例，串行接口電路在尋找每一個字符的起始位時，由接收器在每一個接收時鐘的上升沿對輸入進(jìn)行采樣，并檢測接收信息上的低電平是否保持8或9個連續(xù)的時鐘周期，以此確定是否是起始位。這樣既可以刪除干擾信號，又可以比較準(zhǔn)確地確定起始位的中間點，從而提供一個準(zhǔn)確的時間基準(zhǔn)。從這個基準(zhǔn)時間開始，每隔16個時鐘周期對后續(xù)的信息采樣，使每一個采樣點都基本在每一位碼元的中心位置。47第47頁/共54頁第三節(jié) 位同步 由于每一個字符只有58位碼元，在接收一個字符的時間內(nèi)，發(fā)送時鐘和接收時鐘之間的頻差積累很小，到下一個字符接收時，接收器通過對起始位的檢查，又實現(xiàn)一次位同步。因此