22、数字通信与UART的全面解析

数字通信与UART的全面解析

1. 数字通信基础

1.1 数据编码类型

• 不归零码（NRZ） ：信号电平由前一个信号值决定。若连续数据位为逻辑1，则信号在低到高和高到低之间反复转换；若数据位为逻辑0，则电压电平保持在前一个电平。
• 反转不归零码（NRZI） ：生成的信号不是NRZ信号的反转，有其自身的信号模式。对于数据位101，第一个逻辑1位信号从高到低转换，逻辑0位信号保持低电平，下一个逻辑1位信号从低到高转换。连续两个逻辑0位时，信号保持高电平；连续三个逻辑1位时，信号依次进行高到低、低到高、高到低的转换。
• 归零码（RZ） ：当要传输的数据位为逻辑1时，信号表现为时钟信号；当为逻辑0时，信号保持低电压电平。
• 反转变归零码（RZI） ：是RZ的一种变体，与RZ相反。当数据位为逻辑0时，信号在时钟信号的前半部分为高电压值，后半部分为低电压值；当数据位为逻辑1时，信号保持低电压电平。
• 曼彻斯特编码 ：数据位由边沿（低到高或高到低转换）表示。若要传输的数据位为逻辑1，信号发生高到低的电压转换，类似于时钟信号；若为逻辑0，信号发生低到高的电压转换，类似于时钟信号的反相。这种编码可以通过数据位与时钟信号进行逻辑异或得到。

1.2 通信模式

通信模式	特点