一种曼彻斯特码译码方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种曼彻斯特码译码方法及系统，包括以下步骤：对曼彻斯特码进行滤波，滤除高频和低频的噪声；对滤波后的曼彻斯特码进行波形倒置；将波形倒置后的曼彻斯特码转换为4‑20mA电流信号；对转换后的曼彻斯特码进行耦合；采用单片机对耦合后的曼彻斯特码进行译码。本发明专利技术的曼彻斯特码译码方法及系统对曼彻斯特码进行波形整合后再采用单片机进行译码，从而提高了曼彻斯特码的译码效率和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种曼彻斯特码译码方法及系统
本专利技术涉及一种数字译码方法，特别是涉及一种曼彻斯特码译码方法及系统。
技术介绍
曼彻斯特码(ManchesterEncoding)，也叫做相位编码(PhaseEncode，PE)，是一种同步时钟编码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。曼彻斯特码在以太网媒介系统中的应用属于数据通信中的两种位同步方法里的自同步法，即接收方利用包含有同步信号的特殊编码从信号自身提取同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率，从而达到同步目的。具体地，曼彻斯特码常用于局域网传输，其将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方。每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能。但每一个码元都被调成两个电平，所以数据传输速率只有调制速率的1/2。因此，曼彻斯特码是一种超越传统数字传输的编码方法，其解决了传输数据没有时钟的问题。在传输过程中，曼彻斯特码可以不包含时钟位和串行传输中的起始位和中止位，从而提高了传输的速度和效率。在接收端，需要对接收到的曼彻斯特码进行译码，以获取所传输的数据。现有技术中，通常采用集成的曼彻斯特码译码电路实现曼彻斯特码的译码，如HARRIS公司生产的HD-6409，HUALON公司生产的HM9215等产品。但是，集成的曼彻斯特码译码电路的都是作为编码器/译码器同时使用的。由于编码器/译码器的帧结构固定，而且同步头由内部电路产生，用户不可从外部产生或更改。因此对于没有采用这类编码器的接收端就不能单独用这类译码器进行译码，导致通用性较差。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种曼彻斯特码译码方法及系统，对曼彻斯特码进行波形整合后再采用单片机进行译码，从而提高了曼彻斯特码的译码效率和准确性。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种曼彻斯特码译码方法，包括以下步骤：对曼彻斯特码进行滤波，滤除高频和低频的噪声；对滤波后的曼彻斯特码进行波形倒置；将波形倒置后的曼彻斯特码转换为4-20mA电流信号；对转换后的曼彻斯特码进行耦合；采用单片机对耦合后的曼彻斯特码进行译码。于本专利技术一实施例中，对曼彻斯特码进行滤波时，采用由电容电阻组成的RC带通滤波器，中心频率为f＝1/2πRC。于本专利技术一实施例中，所述耦合就是将曼彻斯特码前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。于本专利技术一实施例中，所述单片机根据以下原则进行译码：曼彻斯特码由低电平跳变到高电平时，输出二进制数0；曼彻斯特码由高电平跳变到高电平时，输出二进制数1。于本专利技术一实施例中，所述单片机采用DMA的数据传输方式进行曼彻斯特码的译码。同时，本专利技术还提供一种曼彻斯特码译码系统，包括滤波模块、倒置模块、转换模块、耦合模块和单片机；所述滤波模块用于对曼彻斯特码进行滤波，滤除高频和低频的噪声；所述倒置模块用于对滤波后的曼彻斯特码进行波形倒置；所述转换模块用于将波形倒置后的曼彻斯特码转换为4-20mA电流信号；所述耦合模块用于对转换后的曼彻斯特码进行耦合；所述单片机用于对耦合后的曼彻斯特码进行译码。于本专利技术一实施例中，所述滤波模块采用由电容电阻组成的RC带通滤波器，中心频率为f＝1/2πRC。于本专利技术一实施例中，所述耦合就是将曼彻斯特码前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。于本专利技术一实施例中，所述单片机根据以下原则进行译码：曼彻斯特码由低电平跳变到高电平时，输出二进制数0；曼彻斯特码由高电平跳变到高电平时，输出二进制数1。于本专利技术一实施例中，所述单片机采用DMA的数据传输方式进行曼彻斯特码的译码。如上所述，本专利技术的曼彻斯特码译码方法及系统，具有以下有益效果：(1)首先通过接收电路对曼彻斯特码进行波形整合，以获取规整的波形，再采用单片机进行译码，从而提高了译码效率和准确性；(2)易于操作易行，成本低，具有较强的灵活性；(3)能够准确译出200KHz的曼彻斯特码。附图说明图1显示为本专利技术的曼彻斯特码译码方法的流程图；图2显示为本专利技术的曼彻斯特码译码系统的结构示意图。元件标号说明1滤波模块、2倒置模块3转换模块4耦合模块5单片机具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。参照图1，本专利技术的曼彻斯特码译码方法包括以下步骤：步骤S1、对曼彻斯特码进行滤波，滤除高频和低频的噪声。具体地，采用由电容电阻组成的RC带通滤波器，其中心频率为f＝1/2πRC。步骤S2、对滤波后的曼彻斯特码进行波形倒置。具体地，当输入为0V，输出为5V；当输入为5V，输出为0V，从而实现曼切斯特编码的波形倒置。步骤S3、将波形倒置后的曼彻斯特码转换为4-20mA电流信号。步骤S4、对转换后的曼彻斯特码进行耦合。具体地，耦合就是将曼彻斯特码前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。步骤S5、采用单片机对耦合后的曼彻斯特码进行译码。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。具体地，单片机根据以下原则进行译码：1)曼彻斯特码由低电平(0)跳变到高电平(1)时，输出二进制数0；2)曼彻斯特码由高电平(1)跳变到高电平(0)时，输出二进制数1。根据上述译码原则，单片机将耦合后的曼彻斯特码译码为二进制编码，从而得到了解码后的曼彻斯特码。具体地，耦合后的曼彻斯特码传送至单片机的I/O口，由单片机采用DMA的数据传输方式进行曼彻斯特码的译码。其中，DMA是在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输通道。即直接进行内存访问，是一种不经过CPU而直接从内存存取数据的数据交换模式。在DMA模式下，CPU只须向DMA控制器下达指令，让DMA控制器来处理数据的传送，数据传送完毕再把信息反馈给CPU，这样就很大程度上减轻了CPU资源占有率，可以大大节省系统资源。参照图2，本专利技术的曼彻斯特码译码系统包括依次相连的滤波模块1、倒置模块2、转换模块3、耦合模块4和单片机5。滤波模块1用于对曼彻斯特码进行滤波，滤除高频和低频的噪声。具体地，采用由电容电阻组成的RC带通滤波器，其中心频率为f＝1/2πRC。倒置模块2用于对滤波后的曼彻斯特码进行波形倒置。具体地，当输入为0V，输出为5V；当输入为5V，输出为0V，从而实现曼切斯特编码的波形倒置。转换模块3用于将波形倒置后的曼彻斯特码转换为4-20mA电流信号。耦合模块4用于对转换后的曼彻斯特码进行耦合。具体地，耦合就是将曼彻斯特码前一级的输出端直接连接到后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曼彻斯特码译码方法，其特征在于：包括以下步骤：对曼彻斯特码进行滤波，滤除高频和低频的噪声；对滤波后的曼彻斯特码进行波形倒置；将波形倒置后的曼彻斯特码转换为4‑20mA电流信号；对转换后的曼彻斯特码进行耦合；采用单片机对耦合后的曼彻斯特码进行译码。

【技术特征摘要】
1.一种曼彻斯特码译码方法，其特征在于：包括以下步骤：对曼彻斯特码进行滤波，滤除高频和低频的噪声；对滤波后的曼彻斯特码进行波形倒置；将波形倒置后的曼彻斯特码转换为4-20mA电流信号；对转换后的曼彻斯特码进行耦合；采用单片机对耦合后的曼彻斯特码进行译码。2.根据权利要求1所述的曼彻斯特码译码方法，其特征在于：对曼彻斯特码进行滤波时，采用由电容电阻组成的RC带通滤波器，中心频率为f＝1/2πRC。3.根据权利要求1所述的曼彻斯特码译码方法，其特征在于：所述耦合就是将曼彻斯特码前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。4.根据权利要求1所述的曼彻斯特码译码方法，其特征在于：所述单片机根据以下原则进行译码：曼彻斯特码由低电平跳变到高电平时，输出二进制数0；曼彻斯特码由高电平跳变到高电平时，输出二进制数1。5.根据权利要求1所述的曼彻斯特码译码方法，其特征在于：所述单片机采用DMA的数据传输方式进行曼彻斯特码的译码。6.一种曼彻斯特码译码系统，其特征在于：包括滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仪，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50