22、数字通信中的UART技术详解

UART技术详解与应用
于 2025-08-29 16:43:53 发布
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数字通信中的UART技术详解

1. 数字通信基础

1.1 数据编码类型

  • NRZI（Non-Return to Zero Inverted） ：信号状态由前一个信号值决定。若连续数据位为逻辑1，则会反复出现低到高和高到低的转换；若为逻辑0，则电压保持前一水平。
  • RZI（Return to Zero Inverted） ：是RZ的子集，为RZ类型的反向操作。当传输的数据位为逻辑0时，信号在时钟信号的前半部分为高电压，后半部分为低电压；若为逻辑1，则信号保持低电压。
  • 曼彻斯特编码（Manchester Coding） ：数据位由边缘（低到高或高到低转换）表示。逻辑1对应高到低的电压转换，类似时钟信号；逻辑0对应低到高的电压转换，类似时钟信号的反向。这种编码可通过数据位与时钟信号进行逻辑异或得到。

以8位数据包10100111为例，不同编码类型的信号表现如下：
| 编码类型 | 101部分 | 00部分 | 111部分 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| NRZ | 高、低、高电压 | 低电压 | 高电压并保持 |
| NRZI | 高到低转换，低电压，低到高转换 | 高电压 | 高到低、低到高、高到低转换 |
| RZ | 时钟信号 | 低电压 | 时钟信号 |
| RZI | 低电压 | 时钟信号 | 低电压 |
| 曼彻斯特编码 | 高到低、低到高、高到低 | 低到高、低到高 | 高到低、高

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