USB编码方式

最新推荐文章于 2025-05-29 09:57:32 发布
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本文介绍了USB通信中采用的NRZI数据编码原理及其潜在问题——数据流中连续相同信号可能导致时序错误。为解决该问题，文中详细阐述了位填充技术的应用。

      当USB发送包时，采用的是NRZI(non return to zero invert)数据编码。在NRZI数据编码中，“1”表示在电平上无变化，而“0”表示电平有变化，也就是说如果数据为1，则NRZI编码不变;若数据为0，则NRZI编码发生改变。

    但这样的编码方式会遇到一个很严重的问题，若有重复相同的“1”信号一直进入时，就会造成数据长时间无法转换，逐渐累积，而导致“塞车”的状况，使得读取的时序就会发生严重的错误。因此，在NRZI编码之间，还需执行所谓的位填塞(Bit-Stuffing)工作。若是原始的串行数据中含有连续的6个“1”位，就需执行“位填塞”工作。

USB 字节序，编码格式及位填充
tyustli
05-07 823
字节序，NRZI，编码格式，位填充
USB编码方式（NRZI）及时钟同步方式
bk094的专栏
11-03 1043
在同步通讯系统中，两个设备通讯则需要同步信号，同步信号分为时钟同步信号和自同步信号两种，时钟同步方式在通讯链路上具有时钟信号（IIC、SPI），自同步方式在通讯链路中没有同步信号（PCIE、USB），自同步方式常常适用于高速通讯系统中。USB 对这个问题的解决办法，就是强制插 0，也就是传说中的 bit-stuffing，如果要传输的数据中有 6个连续的 1，发送前就会在第 6 个 1 后面强制插入一个 0，让发送的信号强制出现翻转，从而强制接受者进行频率调整。
USB的编码方式——NRZI编码
WY_study的博客
09-09 2814
NRZI编码：     像 UART、I2C、SPI 、USB 这样的串行总线，通信时连续的0、1 信号只通过一根数据线发送给接收者。但是因为发送者和接收者运行的频率不一样，信号的同步就是个问题，比如，接受者接收到了一个持续一段时间的低电平，无法得知这究竟是代表了 5 个 0 还是 1000 个 0 。一个解决办法，就是在传输数据信号的同时，附加一个时钟信号线，用来同步两端的传输，接受者在时
USB的编码方式
海闊天空的专栏
09-24 2210
当PC主机对设各发出控制信号时，所有连接的设各都通过根集线器收到同样的信号，但是经过对比所配置的设各地址后，只能有一个设备作出相对应的动作，这跟网络的架构有点类似。因此对一个设各而言，不仅要无误地接收主机端所送来的数据，又要正确地发出响应的信号。因此，在D＋与D-的差动数据线上就必须采用一种特别的编号方式再加以传送出去，以解决在USB缆线所产生信号延迟以及误差等问题。 　　在此，USB采用了
C语言实现模拟USB对8bit数据的NRZI编码输出
08-26
今天，我们将讨论如何使用C语言实现模拟USB对8bit数据的NRZI编码输出，这是一种常见的数据编码方式，广泛应用于USB数据传输中。NRZI编码方式将原数据进行处理，将其转换成电平翻转或不翻转的形式，以便在USB数据传输...
USB的编码方式及时钟同步方式
BUG之友的博客
07-20 1848
NRZI 编码 像 UART、I2C、SPI 、USB 这样的串行总线,通信时连续的 0、1 信号只通 过一根数据线发送给接受者。但是因为发送者和接收者运行的频率不一样,信 号的同步就是个问题,比如,接受者接收到了一个持续一段时间的低电平,无 法得知这究竟是代表了 5 个 0 还是 1000 个 0。 一个解决办法,就是在传输数据信号的同时,附加一个时钟信号线,用来 同步两端的传输,接受者在时钟信号的辅助下对数据信号采样,就可以正确解 析出发送的数据了,比如 I2C 就是这样做的,SDA 来传输数据,SCL
USB的NRZI编码
shanchangyi的博客
07-05 790
NRZI（反向不归零编码），NRZ-I编码中，编码后电平只有正负电平之分，没有零电平，是不归零编码。
USB 基本知识（一）
拖油塔
12-09 1637
USB的重要关键字: 1、端点：位于USB设备或主机上的一个数据缓冲区，用来存放和发送USB的各种数据，每一个端点都有惟一的确定地址，有不同的传输特性（如输入端点、输出端点、配置端点、批量传输端点）   2、帧：时间概念，在USB中，一帧就是1MS，它是一个独立的单元，包含了一系列总线动作，USB将1帧分为好几份，每一份中是一个USB的传输动作。   3、上行、下行：设备到主机为上行，主
[USB协议]USB线路编码(Line code)反向不归零编码 NRZI的原理
云醉月-楚狼
12-25 1万+
Note： 很早以前研究过一段时间USB协议，也保存整理过一些文章，现在拿出来看看并整理到blog上。有些文章找不到出处，有些是多篇拼凑的，无奈，如有侵权问题请谅解并告知。 NRZI (No Return Zero-Inverse) 反向不归零编码 或者 非归零反向编码 解释：NRZ-I编码中，编码后电平只有正负电平之分，没有零电平，是不归零编码。 根据这一编码原则，假设发
USB 之传输编码格式 NRZI 介绍
weixin_30321709的博客
08-21 486
NRZI （Non-Return-to-Zero Inerted code） 非归零翻转编码，之前，我先稍微记录一下他的前身 RZ 编码（Return- to - zero coding） 　　RZ 编码，简单的来说，就是在每一位普通的编码后面加了一个零电平。所以叫做归零编码，正电平代表1，后面再接一个0电平，告诉接收器该同步了，负电平代表0，然后又接一个0电平。 如下图所示。 　　可以...
NRZI编码格式详解：USB传输的关键编码格式
最新发布
gitblog_06708的博客
05-29 399
NRZI编码格式详解：USB传输的关键编码格式 【下载地址】NRZI编码格式详解 探索USB传输的核心编码技术——NRZI（Non-Return-to-Zero Inverted）。本文档深入解析了NRZI编码的原理、实现方法及其在USB传输中的关键作用。通过对比NRZ、曼彻斯特编码等常见串行通讯格式，帮助读者全面理解N...
USB3.0与USB2.0编码方式的区别
一个早起的程序员
01-12 6170
首先，USB3.0传输的编码方式和USB2.0本质上是不同的。 1.USB3.0的编码方式 USB 3.0采用的是8b/10b编码方式。8B/10B编码是1983年由IBM公司的Al Widmer和PeterFranaszek所提出的数据传输编码标准，目前已经被广泛应用到高速串行总线，如IEEE1394b、SATA、PCI-Express、Infini-band、FiberChannel、XAUI、RapidIO、USB 3.0的美好。8B/10B编码将待发送的8位数据转换成10位代码组，其目的是保证直
从零开始学USB（六、USB通讯的数据格式）
枫潇潇
03-16 1813
USB中用NRZI来编码数据 前面章节已经学习过了USB的引脚定义了，但是对于其中的USB 2.0的两根数据线D+和D-所对应的数据传输，却没有详细介绍。此处就是介绍，在此串行数据线中，数据是...
协议学习-USB
m0_67983902的博客
03-25 4987
USB，Universal Serial Bus,即通用串口总线 USB是用差分的方法进行传输的，就是在发送端两条信号线上发送幅值一样但是相位相反的信号，然后在接收端将这两个信号进行减法运算，就会得到相位相同幅值翻倍的信号。将两条信号线进行扭在一起，根据电磁学的原理，可以近似认为两条线受到的干扰信号的幅值和相位是相同的，所以在进行减法运算的时候就会将干扰信号给去除掉，提高其抗干扰的能力。 USB的编码方式为NRZI（Non Return to Zero Invert，不归零就反向），NRZI编码是一种映射
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looney的博客
11-23 1739
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usb协议 NRZI编码
03-21
### USB 协议中的 NRZI 编码原理 NRZI（Non-Return-to-Zero Inverted）是一种用于 USB 数据传输的编码方式。在这种编码方案中，逻辑值通过信号的变化与否来表示。具体而言，当数据流中有逻辑 `0` 时，信号会发生电平翻转；而当数据流中有逻辑 `1` 时，信号保持不变[^1]。 #### NRZI 编码的特点 NRZI 编码的主要特点是它利用了信号的状态变化而非绝对状态来传递信息。这种方式可以减少直流成分的影响，从而提高信道利用率并降低电磁干扰的可能性。然而，为了防止长时间连续相同的比特序列导致接收端难以维持同步，USB 协议还引入了一种机制——即强制周期性的信号跳变[^2]。 #### NRZI 编码实现过程 以下是基于 Python 的简单模拟代码片段展示如何将二进制字符串转换成对应的 NRZI 编码： ```python def nrzi_encode(binary_data): encoded_signal = [] current_level = True # Assume initial level is high (True) for bit in binary_data: if bit == '0': # A zero causes a transition. current_level = not current_level elif bit != '1': raise ValueError(f"Invalid input character {bit}") encoded_signal.append('H' if current_level else 'L') return ''.join(encoded_signal) binary_input = "110100" encoded_output = nrzi_encode(binary_input) print(f"Binary Input: {binary_input} -> Encoded Output: {encoded_output}") ``` 上述函数接受一串由字符 `'0'` 和 `'1'` 组成的输入，并返回相应的 NRZI 表示形式。其中，“H”代表高电平，“L”则对应低电平[^3]。 #### NRZI 编码解析方法 在实际应用中，解码器会持续监测接收到的波形以恢复原始数据。每当检测到一次电压跃迁，则记录下一个 `0`；如果没有观察到任何改变，则认为该位置存储的是 `1`。值得注意的是，由于缺乏明确的时间基准点可能引起累积误差问题，因此通常还需要额外采用诸如位填充技术之类的措施加以解决[^4]。
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