曼徹斯特編碼與解碼實驗

計算機通信網(wǎng)實驗一曼徹斯特編碼與解碼實驗一、實驗?zāi)康恼莆章鼜厮固鼐幗獯a原理；了解如何利用曼徹斯特的時鐘特征實現(xiàn)收/發(fā)時鐘同步及其實現(xiàn)方法。二、 預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)曼徹斯特編解碼原理；復(fù)習(xí)軟件MaxplussII的使用方法。三、 實驗原理編碼原理在曼徹斯特編碼方式中，每一位的中間有一個跳變，位中間的跳變?yōu)闀r鐘，也作為數(shù)據(jù)。從高電平到低電平的跳變表示數(shù)據(jù)“1”（稱為“1”跳變）。從低電平到高電平的跳變表示數(shù)據(jù)“0”（稱為“0”跳變）。因此發(fā)送時鐘必須在發(fā)送數(shù)據(jù)位的中間進行采樣，即發(fā)送時鐘TxC的頻率應(yīng)為數(shù)據(jù)TxD頻率的兩倍。解碼原理解碼可通過解碼器來實現(xiàn)，解碼器從曼徹斯特碼中分離出接收數(shù)據(jù)RxD與接收時鐘RxC。具體方法是：解碼器從曼碼中分別提出“1”跳變和“0”跳變信號，但需區(qū)分位中跳變與位間跳變，前者是表示數(shù)據(jù)的跳變，后者是當(dāng)數(shù)據(jù)中有連續(xù)“1”信號或連續(xù)“0”信號時產(chǎn)生的不反應(yīng)數(shù)據(jù)特征的無效跳變。解碼器提取位中跳變后，可將其轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)，抑制并剔除位間跳變，不將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。最后將曼徹斯特編碼與解出的數(shù)^xD用異或邏輯取得時鐘特征，并利用單穩(wěn)電路把時鐘特征（窄脈沖）展寬為接收時鐘RxC。四、 實驗器材微型計算機MaxplussI軟件五、 實驗電路Mc編碼電路McTxDTxC

圖（a）、（b）均為編碼電路，請任選其一。解碼電路反門、非門與非門異或門YH2ACLKCKB QGAQG反門、非門與非門異或門YH2ACLKCKB QGAQG5CKBCI_K \ 單RxC穩(wěn)1.1編碼電路用MaxplussII軟件環(huán)境仿真時，因為單穩(wěn)部分包含電容的充放電過程，所以不可實現(xiàn)，要自己搭建電路電路才可。R-S觸發(fā)器可通過與非門來實現(xiàn)，如圖1-3所示。仿真程序會將A點下方的兩個非門做優(yōu)化處理，為保留這兩個非門的延時作用，仿真時用D觸發(fā)器

代替，見圖1-4。圖1-3RS觸發(fā)器PRNDQ8TxC代替，見圖1-4。圖1-3RS觸發(fā)器PRNDQ8TxC集成芯片：與非門（74LS00）1片多與非門（74LS20）1片反門（74LS04）2片 ：異或門（74LS86）1片D觸發(fā)器（74LS74）3片移位寄存器（74LS164）2片單穩(wěn)（74LS123）1片六、實驗內(nèi)容及步驟8TxC-④dD觸發(fā)器CLRQCK -D Q4TxCCLRQCK -D Q2TxCCLRQCK -D QTxCCLRQCK -8TxC-④dD觸發(fā)器CLRQCK -D Q4TxCCLRQCK -D Q2TxCCLRQCK -D QTxCCLRQCK -D QCLRQCK -D Q+5V圖1-5實驗分頻電路圖A點：TxD=11001100 B點： TxD=10101010接地：TxD=00000000 接+5V：TxD=111111112.繪制編解碼器電路，觀察并記錄8TxC、TxC、Mc、A、B、B’、C、D、Qg1、QG2、RxD、RxC各點信號波形。七、思考題1.編碼電路 2 3（1） D觸發(fā)器在編碼中的作用。（2） D觸發(fā)器的時鐘信號為何用2TxC?2.解碼電路（1） 圖中如何提取Mc中的“1”跳變和“0”跳變信號的，試解釋4個非門和YH1的作用。（2） 八位移位寄存器的作用是取得延遲信號，用于封住YF門以便除去無效的位間跳變。延遲時間應(yīng)如何選取？為何選用第七位（Q7）的輸出，是否可選擇用其它輸出？為什么？（3） 移位寄存器的時鐘為什么要用8TxC（TxC的8倍頻信號），如選用16TxC或4TxC將會如何？八、實驗報告要