曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码
（完整版）计算机网络原理课后习题答案
（完整版）计算机⽹络原理课后习题答案《计算机⽹络》（第四版）谢希仁第1章概述作业题1-03、1-06、1-10、1-13、1-20、1-221-03．试从多个⽅⾯⽐较电路交换、报⽂交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换它的特点是实时性强，时延⼩，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利⽤率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端⽤户之间不能通信等缺点。
电路交换⽐较适⽤于信息量⼤、长报⽂，经常使⽤的固定⽤户之间的通信。
（2）报⽂交换报⽂交换的优点是中继电路利⽤率⾼，可以多个⽤户同时在⼀条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显⽽易见的。
以报⽂为单位进⾏存储转发，⽹络传输时延⼤，且占⽤⼤量的交换机内存和外存，不能满⾜对实时性要求⾼的⽤户。
报⽂交换适⽤于传输的报⽂较短、实时性要求较低的⽹络⽤户之间的通信，如公⽤电报⽹。
（3）分组交换分组交换⽐电路交换的电路利⽤率⾼，⽐报⽂交换的传输时延⼩，交互性好。
1-06．试将TCP/IP和OSI的体系结构进⾏⽐较。
讨论其异同点。
答：（1）OSI和TCP/IP的相同点是：都是基于独⽴的协议栈的概念；⼆者均采⽤层次结构，⽽且都是按功能分层，层功能⼤体相似。
（2）OSI和TCP/IP的不同点：①OSI分七层，⾃下⽽上分为物理层、数据链路层、⽹络层、运输层、应⽤层、表⽰层和会话层；⽽TCP/IP具体分五层：应⽤层、运输层、⽹络层、⽹络接⼝层和物理层。
严格讲，TCP/IP⽹间⽹协议只包括下三层，应⽤程序不算TCP/IP的⼀部分②OSI层次间存在严格的调⽤关系，两个（N）层实体的通信必须通过下⼀层（N-1）层实体，不能越级，⽽TCP/IP可以越过紧邻的下⼀层直接使⽤更低层次所提供的服务（这种层次关系常被称为“等级”关系），因⽽减少了⼀些不必要的开销，提⾼了协议的效率。
③OSI 只考虑⽤⼀种标准的公⽤数据⽹。
TCP/IP ⼀开始就考虑到多种异构⽹的互连问题，并将⽹际协议IP 作为TCP/IP 的重要组成部分。
计算机通信与网络_习题答案
第二章习题解答2.01 试给出数据通信系统的基本模型并说明其主要组成构件的作用。
答：1）信源和信宿信源就是信息的发送端，是发出待传送信息的设备；信宿就是信息的接收端，是接收所传送信息的设备，在实际应用中，大部分信源和信宿设备都是计算机或其他数据终端设备(data terminal eq ui pment，DTE)。
2）信道信道是通信双方以传输媒体为基础的传输信息的通道，它是建立在通信线路及其附属设备(如收发设备)上的。
该定义似乎与传输媒体一样，但实际上两者并不完全相同。
一条通信介质构成的线路上往往可包含多个信道。
信道本身也可以是模拟的或数字方式的，用以传输模拟信号的信道叫做模拟信道，用以传输数字信号的信道叫做数字信道。
3）信号转换设备其作用是将信源发出的信息转换成适合于在信道上传输的信号，对应不同的信源和信道，信号转换设备有不同的组成和变换功能。
发送端的信号转换设备可以是编码器或调制器，接收端的信号转换设备相对应的就是译码器或解调器。
2.02 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，数字数据，数字信号。
答：数据：通常是指预先约定的具有某种含义的数字、符号和字母的组合。
信号：信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式。
模拟数据：取值是连续的数据。
模拟信号：是指幅度随时间连续变化的信号。
数字数据：取值是离散的数据。
数字信号：时间上是不连续的、离散性的信号2.03 什么叫传信速率？什么叫传码速率？说明两者的不同与关系。
答：传信速率又称为比特率，记作R b，是指在数据通信系统中，每秒钟传输二进制码元的个数，单位是比特/秒（bit/s,或kbit/s或Mbit/s）。
传码速率又称为调制速率、波特率，记作N Bd，是指在数据通信系统中，每秒钟传输信号码元的个数，单位是波特（Baud）。
若是二电平传输，则在一个信号码元中包含一个二进制码元，即二者在数值上是相等的；若是多电平（M电平）传输，则二者在数值上有R b=N Bd×log2 M的关系。
不是差分曼彻特编码特点
不是差分曼彻特编码特点
差分曼彻斯特编码是一种曼彻斯特编码的变体，它用于提高数据传输的效率和可靠性。
与标准曼彻斯特编码不同的是，差分曼彻斯特编码在传输过程中使用两个信号位来表示一个数据位，这意味着它能够提供更高的数据传输速率和更好的抗干扰能力。
具体来说，差分曼彻斯特编码具有以下特点:
1. 两个信号位来表示一个数据位：与标准曼彻斯特编码不同，差分曼彻斯特编码使用两个信号位来表示一个数据位，这意味着它能够提供更好的抗干扰能力，也能够更好地适应不同的信号环境。
2. 发送方和接收方需要同步：由于使用两个信号位来表示一个数据位，因此发送方和接收方需要同步，以确保它们在传输过程中不会出现数据混淆或丢失。
3. 可以支持更高的数据传输速率：由于差分曼彻斯特编码能够提供更高的数据传输速率，因此它适用于需要高速传输的数据系统。
4. 差分曼彻斯特编码与标准曼彻斯特编码的区别仅在于信号位的数量，因此它们具有相同的解码算法。
但是，由于差分曼彻斯特编码使用两个信号位来表示一个数据位，因此它需要更多的信号时间来传输数据。
曼彻斯特码
曼彻斯特码Manchester code (又称裂相码、双向码），一种用电平跳变来表示1或0的编码，其变化规则很简单，即每个码元均用两个不同相位的电平信号表示，也就是一个周期的方波，但0码和1码的相位正好相反。
其对应关系为：0--》011--》10信码0 1 0 0 1 0 1 1 0双向码01 10 01 01 10 01 10 10 01曼彻斯特编码是一种自同步的编码方式，即时钟同步信号就隐藏在数据波形中。
在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号；从高到低跳变表示"1"，从低到高跳变表示"0"。
还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1"，有跳变为" 0"，无跳变为"1"。
两种曼彻斯特编码是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。
曼彻斯特编码曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做相位编码(PE)，是一个同步时钟编码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。
曼彻斯特编码被用在以太网媒介系统中。
曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期没有转换级别，因而防止时钟同步的丢失，或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。
在这个技术下，实际上的二进制数据被传输通过这个电缆，不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的（技术上叫做反向不归零制(NRZ)）。
相反地，这些位被转换为一个稍微不同的格式，它通过使用直接的二进制编码有很多的优点。
曼彻斯特编码，常用于局域网传输。
计算机网络课后题
三种数字数据编码：不归零制编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。
曼彻斯特编码(Manchester coding)编码规则：对应于每一位数据位的中间位置都有一个跳变，用跳变的相位表示数字0或1，如正跳变表示数字0，负跳变表示数字1。
即跳变既表示时钟又表示数据。
编码波形如下图所示。
由于任何两次电平跳变的时间间隔是T/2或T 周期，所以提取电平跳变信号就可作为收发双方的同步信号，故曼彻斯特编码又被称为“自含时钟编码”，或称“自同步编码”。
MC 的优点是： ① 不需要另外的同步信号；② 抗干扰能力强。
3．差分曼彻斯特编码(Differential Manchester Coding)编码规则：用每位开始是否有跳变(正或负跳变均可)来表示数字0或1，若每每一数据位不用来表示数字0或1 ，只用来生成同步时钟信号，数据用位首是否发生跳变来表示 ，故差分曼彻斯特编码也是“自含时钟编码”或“自同步编码”。
DMC 的特点： ① 无需另外的同步信号；② 抗干扰能力强。
③ 易于信号检测名词解释：1.计算机网络2.局域网3.城域网4广域网5 ARPANET 6 通信子网◆ 通信子网主要由通信控制处理机，各种通信线路（如双绞线、同轴电缆、光导纤维、无线电、电磁波、红外线、激光等）以及相应的通信设备（如网卡、调制解调器、编码解码器、多路复用器、集线器、中继器、网桥、路由器、交换机等）构成。
◆ 通信子网主要负责信号转换、整形、放大，数据交换，信息的发送、接收、校验、存储、转发等通信处理业务1.计算机网络的发展主要分为哪几个阶段，每个阶段各有什么特点？答：第一阶段为面向终端的计算机网络，特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。
不归零制编曼彻斯特编10011010差分曼彻斯特三种码的波形比较第二阶段为计算机-计算机网络，特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。
第三阶段为开放式标准化网络，特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。
曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码
曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做相位编码(PE)是一个同步时钟编码技术，被物理层用来编码一个同步位流的时钟和数据；常用于局域网传输。
在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号,就是说主要用在数据同步传输的一种编码方式。
但在不同的书籍中，曼彻斯特编码中，电平跳动表示的值不同，这里产生很多歧义：1、在网络工程师考试以及与其相关的资料中，如：雷振甲编写的《网络工程师教程》中对曼彻斯特编码的解释为：从低电平到高电平的转换表示1，从高电平到低电平的转换表示0，模拟卷中的答案也是如此，张友生写的考点分析中也是这样讲的。
位中间电平从高到低跳变表示\；位中间电平从低到高跳变表示\。
2、在一些《计算机网络》书籍中，如《计算机网络（第4版）》中（P232页）则解释为高电平到低电平的转换为1，低电平到高电平的转换为0，《数据通信与网络（第三版）》，《计算机网络（第4版）》采用如下方式：位中间电平从高到低跳变表示\；位中间电平从低到高跳变表示\。
在清华大学出版的《计算机通信与网络教程》也是这么说的，就以此为标准，我们就叫这为标准曼彻斯编码。
至于第一种，我们在这里就叫它曼彻斯特编码。
但是要记住，在不同的情况下懂得变通。
这两者恰好相反，千万别弄混淆了。
【关于数据表示的约定】事实上存在两种相反的数据表示约定。
第一种是由G. E. Thomas, Andrew S. Tanenbaum等人在1949年提出的，它规定0是由低-高的电平跳变表示，1是高-低的电平跳变。
第二种约定则是在IEEE 802.4(令牌总线)和低速版的IEEE 802.3 (以太网)中规定,按照这样的说法, 低-高电平跳变表示1, 高-低的电平跳变表示0。
由于有以上两种不同的表示方法,所以有些地方会出现歧异。
当然,这可以在差分曼彻斯特编码(Differential Manchester encoding)方式中克服。
2m速率的电路编码方式
2m速率的电路编码方式
2M速率的电路编码方式通常指的是2Mbps的数字信号传输速率。
常见的编码方式包括非归零编码（NRZ）、归零编码（RZ）、曼彻斯
特编码、差分曼彻斯特编码、双极性编码（Bipolar Encoding）等。
这些编码方式在数字通信中有着不同的特点和应用场景，可以根据
具体的通信需求选择合适的编码方式来进行数据传输。
非归零编码
直接表示数字信号的高低电平，归零编码则在每个位周期内都有一
个零电平，曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码则通过改变信号的边
界来表示数据，而双极性编码则通过正负电平来表示二进制数据。
在实际应用中，选择合适的编码方式可以有效提高数据传输的可靠
性和效率。
曼彻斯特编码
数字数据编码在数字信道中传输计算机数据时，要对计算机中的数字信号重新编码就行基带传输，在基带传输中数字数据的编码包括一、非归零码：nonreturn to zero code (NRZ)一种二进制信息的编码，用两种不同的电联分别表示“1”和“0”，不使用零电平。
信息密度高，但需要外同步并有误码积累。
0：低电平1：高电平二.曼彻斯特编码：曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做相位编码(PE)，是一个同步时钟编码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。
曼彻斯特编码被用在以太网媒介系统中。
曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期没有转换级别，因而防止时钟同步的丢失，或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。
在这个技术下，实际上的二进制数据被传输通过这个电缆，不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的（技术上叫做反向不归零制(NRZ)）。
相反地，这些位被转换为一个稍微不同的格式，它通过使用直接的二进制编码有很多的优点。
曼彻斯特编码，常用于局域网传输。
在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号；从低到高跳变表示"0"，从高到低跳变表示"1"。
还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1"，有跳变为"0"，无跳变为"1"。
对于以上电平跳变观点有歧义：关于曼彻斯特编码电平跳变，在雷振甲编写的＜＜网络工程师教程＞＞中对曼彻斯特编码的解释为：从低电平到高电平的转换表示1，从高电平到低电平的转换表示0，模拟卷中的答案也是如此，张友生写的考点分析中也是这样讲的，而《计算机网络（第4版）》中（P232页）则解释为高电平到低电平的转换为1，低电平到高电平的转换为0。
《计算机网络教程》-张晓明版习题参考答案
2.2 计算机网络有哪些常用的性能指标？ 解答：有数据传输速率、带宽、时延、信道容量等。
2.3 解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、半双工通信、全双工通信。 解答：
数据：运送信息的实体 信号：数据的电气的或电磁的表现 模拟数据：连续变化的数据 模拟信号：连续变化的信号 半双工通信：双向交替通信，即通信的双方都可以发送信息，但不能同时发送。一方发送另 一方接收，然后再反过来。 全双工通信：双向同时通信，即通信的双方可以同时发送和接收信息。
（3）100km（城域网）
（4）5000km（广域网）
试计算当数据率为 1Mb/s 和 10Gb/s 时在以上媒体中正在传播的比特数。
解答：
10cm 网卡
100m 局域网
100km 城域网
5000km 广域网
1Mb/s 0.1/230000000×1000000000
434.7b
434782.6b 21739130b
（2）ARPANET 开始运行；
（4）以太网标准发布； （5）TCP 协议的提出；
解答：（6）、（2）、（5）、（4）、（3）、（1）
（3）OSI 模型的标准正式发布 （6）分组交换技术的提出
1.6 协议与服务有何区别？有何联系？ 解答：
联系：协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间 的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。
曼彻斯特编码
若G1G2G3为001是第一位错
若为011是第三位错
[编辑本段]
3.海明码的生成与接收
特注：
以下的+均代表异或
方法一：
1)海明码的生成。
例1.已知：
信息码为：
"0010"。海明码的监督关系式为：
S2=a2+a4+a5+a6
S1=a1+a3+a5+a6
S0=a0+a3+a4+a6
"1 1 0 0 1 1 0 0"
就是说主要用在数据同步传输的一种编码方式。
【在曼彻斯特编码中，用电压跳变的相位不同来区分
【关于数据表示的约定】
事实上存在两种相反的数据表示约定。
第一种是由G.
E. Thomas, Andrew S. Tanenbaum等人在1949年提出的，它规定0是由低-高的电平跳变表示，1是高-低的电平跳变。
第二种约定则是在I
曼切斯特和差分曼切斯特编码是原理基本相同的两种编码，后者是前者的改进。他们的特征是在传输的每一位信息中都带有位同步时钟，因此一次传输可以允许有很长的数据位。
曼切斯特编码的每个比特位在时钟周期内只占一半，当传输“1”时，在时钟周期的前一半为高电平，后一半为低电平；而传输“0”时正相反。这样，每个时钟周期内必有一次跳变，这种跳变就是位同步信号。差分曼切斯特编码是曼切斯特编码的改进。它在每个时钟位的中间都有一次跳变，传输的是“1”还是“0”，是在每个时钟位的开始有无跳变来区分的。
C=∑(1,1,0,0,0) =0 err=err+0 =3
D=∑(0,1,1,0,0) =0 err=err+0 =3
计算机网络(第1~3章习题及答案)
2-05、物理层的接口有哪些方面的特性？各包含什么内容？ 答：(1)机械特牲 说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和 锁定装置等等。(2)电气特性 说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范 围。即什么样的电压表示 1 或 0。 (3)功能特性 说明某条线上出现的某一电平的 电压表示何种意义。(4)规程特性 说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
当 t=s+x/C ，发送完最后一 bit； 当 t=s+x/C+kd，所有的信息到达目的地。
传播时延＝信道长度/电磁波在信道上的传播速度 发送时延＝数据块长度/信道带宽 总时延＝传播时延＋发送时延＋排队时延
对分组交换，当 t=x/C，发送完最后一 bit；为到达目的地，最后一个分组需 经过 k-1 个分组交换机的转发，每次转发的时间为 p/C，所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd。
26、名词解释 协议栈：指网络中各层协议的总和，其形象的反映了一个网络中数据传输的过程：由上层协 议到底层协议，再由底层协议到上层协议。 实体：当研究开放系统之间的信息交换时，实体泛指任何可以发送或接收信息的软件或硬件。 对等层：两个不同系统上的相同层。 协议数据单元：同等层实体之间交换的数据单位。 服务访问点：在同一系统中，相邻两层实体进行交互的地方。 客户：作为服务请求方的计算机进程。 服务器：作为服务提供方的计算机进程。
1-15 假定网络的利用率到达了 90%。试估算一下现在的网络时延是它的最小值的 多少倍？ 答：根据公式，D=D0/(1-U)，D0 为网络空闲时的最小时延，U 是利用率，则
D/D0=1/(1-U)=1/0.1=10
1-17 试计算以下两种情况的发送时延和传播时延： （1） 数据长度为 107bit，数据发送速率为 100kbit/s，传播距离为 1000km，信号 在媒体上的传播速率为 2×108m/s。
数据编码
数据编码数据编码是根据数据结构特点和使用目标需求，将数据转换为代码的过程。
数据编码是指把需要加工处理的数据库信息，用特写的数字来表示的一种技术，是根据一定数据结构和目标的定性特征，将数据转换为代码或编码字符，在数据传输中表示数据组成，并作为传送、接受和处理的一组规则和约定。
几种常见的数据编码方案有：单极性码,极性码,双极性码,归零码,不归零码,双相码，曼彻斯特编码，差分曼彻斯特编码，多电平编码。
单极性码使用正（或负）的电压表示数据；正电位表示1双极性码是三进制码，1为反转，0为保持零电平。
单极性不归零码无电压(也就是元电流)用来表示"0",而恒定的正电压用来表示"1"。
每一个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅度电平(即0.5)。
也就是说接收信号的值在0.5与1.0之间,就判为"1"码,如果在O与0.5之间就判为"0"码。
每秒钟发送的二进制码元数称为"码速"。
双极性不归零码"1"码和"0"码都有电流,但是"1"码是正电流,"0"码是负电流,正和负的幅度相等,故称为双极性码。
此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零电平以下为负,判为"0"码。
根据信号是否归零，还可以划分为归零码和非归零码，归零码码元中间的信号回归到0电平，而非归零码遇1电平翻转，零时不变。
归零码信号电平在一个码元之内都要恢复到零的编码方式，它包括曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码两种编码方式。
return to zero code (RZ) 一种二进制信息的编码，用极性不同的脉冲分别表示二进制的“1”和“0”，在脉冲结束之后要维持一段时间的零电平。
计算机网络习题集(第二章 物理层)
第二章物理层练习题一、填空题1从双方信息交互的方式来看，通信有以下三个基本方式：（）通信、（）通信和（）通信。
(第二章物理层知识点: 通信的方式答案: 单工、半双工、全双工。
)2 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率为每秒（）个码元。
(第二章物理层知识点: 信道的容量答案:2)3 为了提高信息的传输速率，就必须设法使每一个码元能携带更多个比特的信息量，即采用（）的调制方法。
(第二章物理层知识点:信道的信息传输速率答案:多进制)4 常用的传输介质有（）、（）、（）和（）。
(第二章物理层知识点:传输媒体答案: 双绞线、同轴电缆、光纤、无线5 物理层的主要任务是确定与传输介质有关的特性，即（）特性、（）特性、（）特性和（）特性。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案: 机械、电气、功能、规程)6常用的物理层标准有（）、（）。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案: RS-232、X.21)7 物理层的任务就是透明地传送( )。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案: 比特流)8 物理层上所传数据的单位是( )。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案: 比特)9 （）特性用来说明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案:机械特性)10 ( ) 特性用来说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围，即什么样的电压表示1或0。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案:电气特性)11 ( ) 特性说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案:功能特性)12 ( ) 特性说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案:规程特性)13 ( ) 通信，即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
(第二章物理层知识点: 通信的方式答案: 单工)14 ( ) 通信，即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送。
数字数据的数字信号编码
数字数据的数字信号编码数字数据的数字信号编码，就是要解决数字数据的数字信号表示问题，即通过对数字信号进行编码来表示数据。
数字信号编码的工作由网络上的硬件完成，常用的编码方法有以下三种：1. 不归零码NRZ （non-return to zero ）不归零码又可分为单极性不归零码和双极性不归零码。
图2-3-2(a)所示为单极性不归零码：在每一码元时间内，有电压表示数字“0”，有恒定的正电压表示数字“1”。
每个码元的中心是取样时间，即判决门限为：以下为“0”，以上为“1”。
图2-3-2(b)所示为双极性不归零码：在每一码元时间内，以恒定的负电压表示数字“0”，以恒定的正电压表示数字“1”。
判决门限为零电平：0以下为“0”，0以上为“1”。
t判决门限(a)t(b)图2-3-2 不归零码不归零码是指编码在发送“0”或“1”时，在一码元的时间内不会返回初始状态（零）。
当连续发送“1”或者“0”时，上一码元与下一码元之间没有间隙，使接收方和发送方无法保持同步。
为了保证收、发双方同步，往往在发送不归零码的同时，还要用另一个信道同时发送同步时钟信号。
计算机串口与调制解调器之间采用的是不归零码。
2. 归零码归零码是指编码在发送“0”或“1”时，在一码元的时间内会返回初始状态（零），如图2-3-3所示。
归零码可分为单极性归零码和双极性归零码.t(b)t(a)图2-3-2 归零码图2-3-3(a)所示为单极性归零码：以无电压表示数字“0”，以恒定的正电压表示数字“1”。
与单极性不归零码的区别是：“1”码发送的是窄脉冲，发完后归到零电平。
图2-3-3(b)所示为双极性归零码：以恒定的负电压表示数字“0”，以恒定的正电压表示数字“1”。
与双极性不归零码的区别是：两种信号波形发送的都是窄脉冲，发完后归到零电平。
3. 自同步码自同步码是指编码在传输信息的同时，将时钟同步信号一起传输过去。
这样，在数据传输的同时就不必通过其它信道发送同步信号。
曼彻斯特码原理与应用
曼彻斯特码１曼彻斯特原理介及其编码规则............................... 错误!未定义书签。
2 曼彻斯特码的各方面应用ﻩ错误!未定义书签。
３曼彻斯特码与差分曼彻斯特码................................ 错误!未定义书签。
1 曼彻斯特原理介及其编码规则Manchｅster编码是一种常用的基带信号编码。
它具有内在的时钟信息,因而能使网络上的每一个系统保持同步。
在Ｍancheｓteｒ编码中，时间被划分为等间隔的小段,其中每小段代表一位数据。
每一小段时间本身又分为两半,前半个时间段所传信号是该时间段传送比特值的反码,后半个时间段传送的是比特值本身。
可见在一个时间段内，其中间点总有一次信号电平的变化，因此携带有信号传送的同步信息而不需另外传送同步信号。
Mancｈｅsｔer编码采用电平由高到低变化的下降沿代表０,电平由低到高变化的上升沿代表1;发送和接收的同步工作方式保证了信息传递的方便和可靠。
为了减少控制器与位置反馈单元之间的连线数目,信息的传递可采用两根线的串行方式。
发送端和接收端的同步靠信息脉冲串之前的同步脉冲串来实现。
在电信领域,曼彻斯特码，(也称作相位码或者PE）是一种数据通讯线性码,它的每一个数据比特都是由至少一次电压转换的形式所表示的曼彻斯特编码被因此被认为是一种自定时码。
自定时意味着数据流的精确同步是可行的。
每一个图1 二进制码和曼彻斯特码对比图比特都准确的在一预先定义时间时期的时间中被传送。
但是,今天有许许多多的复杂的编码方法（例如8B/１０B编码),在达到同等目的情况下只需要更少带宽负荷并且只有更少的同步信号相位模糊。
二进制码与曼彻斯特码波形的对比关系如图１所示。
在曼彻斯特编码中，用电压跳变的相位不同来区分1和0,即用正的电压跳变表示0,用负的电压跳变表示1。
因此,这种编码也称为相应编码。
由于跳变都发生在每一个码元的中间，接收端可以方便地利用它作为位同步时钟，因此，这种编码也称为自同步编码。
计算机网络问答与计算题
1、试简述分组交换的特点答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
2、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
【最新精选】快速学会曼彻斯特编码以及差分曼彻斯特编码
最近为了考嵌入式系统设计师，看了曼彻斯特编码/差分曼彻斯特编码觉得有很多疑惑，教程说得太简单，不理解，根本不会写出数字编码（如：010*********）的曼彻斯特编码/差分曼彻斯特编码。
之后就在网上搜索，查出来的都大同小异，以下就是：曼彻斯特编码的编码规则是：在信号位中电平从低到高跳变表示0；在信号位中电平从高到低跳变表示1；差分曼彻斯特编码的编码规则是：在信号位开始时不改变信号极性，表示逻辑"1"；在信号位开始时改变信号极性，表示逻辑"0"；不论码元是1或者0，在每个码元正中间的时刻，一定有一次电平转换。
曼切斯特和差分曼切斯特编码是原理基本相同的两种编码，后者是前者的改进。
他们的特征是在传输的每一位信息中都带有位同步时钟，因此一次传输可以允许有很长的数据位。
曼切斯特编码的每个比特位在时钟周期内只占一半，当传输“1”时，在时钟周期的前一半为高电平，后一半为低电平；而传输“0”时正相反。
这样，每个时钟周期内必有一次跳变，这种跳变就是位同步信号。
差分曼切斯特编码是曼切斯特编码的改进。
它在每个时钟位的中间都有一次跳变，传输的是“1”还是“0”，是在每个时钟位的开始有无跳变来区分的。
差分曼切斯特编码比曼切斯特编码的变化要少，因此更适合与传输高速的信息，被广泛用于宽带高速网中。
然而，由于每个时钟位都必须有一次变化，所以这两种编码的效率仅可达到50%左右这是在网上下载的，看了之后还是萌萌哒，完全搞不懂。
还好，经过一番努力，终于找到快速画出曼彻斯特编码/差分曼彻斯特编码的方法了，以下是我从网上找到的资料并且总结的，给自己留下个纪念吧。
再来做下08年中级网络工程师真题，你会了吗？答案：C【附加总结类文档一篇，不需要的朋友可以下载后编辑删除，谢谢】2015年文化馆个人工作总结在XXXX年X月，本人从XXXX学院毕业，来到了实现我梦想的舞台--XX区文化馆工作。
在这里我用艰辛的努力，勤劳的付出，真诚而认真地工作态度认真的做好自身的每一项文化馆相关工作，取得了较为良好的工作业绩。
曼彻斯特码
曼彻斯特码1、将10111001换成曼彻斯特编码.解:根据基本曼彻斯特编码原理和差分曼彻斯特编码原理将10111001换成曼彻斯特编码如下表:原码基本曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码10111001 1001101010010110 10100110010101102、曼彻斯特码的编码原理是：由每位的中间为采样时间，如果电平由高电平跳变为低电平，则为“1”；反之则为“0”；3、差分曼彻斯特码的编码原理是：由每位的开始是否存在电压跳变，如果有，则为“0”，反之为“1”。
今天看了一下从fpga上下的曼彻斯特编解码的程序，感觉不是很清楚，仿真了一下，更迷茫了，大家看看为啥这程序要这么编呢？程序比较长，不过写的应该还是不错的，看了后应该有收获。
总的思路是这样：1 通过一个高频的时钟检测wrn信号，如果检测到上升沿，则表明开始编码，将输入的8位数据转为串行，并编码，然后输出。
2 定时信号是从高频时钟16分频后得到的，在wrn上升沿后16分频使能，在编码结束后禁止分频输出。
3 no_bits_sent记录串行输出的位数，应该是从0010到1001输出串行信号，到1010时编码结束，输出tbre表明编码完成。
问题是no_bits_sent在到了1010后还是会继续增加，直到1111，然后clk1x_enable 就为0，无法分频，clk1x就为一直流信号。
这样当clk1x_enable再次为1的时候，no_bits_sent也不会增加，在1111上不变，clk1x_enable又会回到0了。
//***************************************************************************** *** File Name: me.v* Version: 1.0* Date: January 22, 2000* Model: Manchester Encoder Chip** Company: Xilinx*** Disclaimer: THESE DESIGNS ARE PROVIDED "AS IS" WITH NO WARRANTY* WHATSOEVER AND XILINX SPECIFICALL Y DISCLAIMS ANY* IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR* A PARTICULAR PURPOSE, OR AGAINST INFRINGEMENT.** Copyright (c) 2000 Xilinx, Inc.* All rights reserved*******************************************************************************/module me (rst,clk16x,wrn,din,tbre,mdo) ;input rst ;input clk16x ;input wrn ;input [7:0] din ;output tbre ;output mdo ;wire clk1x ;reg clk1x_enable ;wire clk1x_disable ;reg [3:0] clkdiv ;reg [3:0] no_bits_sent ;wire mdo ;reg tbre ;reg [7:0] tsr ;reg [7:0] tbr ;reg parity ;reg wrn1 ;reg wrn2 ;// form 2 FF register for write pulse detectionalways @(posedge rst or posedge clk16x)if (rst)beginwrn2 <= 1'b1 ;wrn1 <= 1'b1 ;endelsebeginwrn2 <= wrn1 ;wrn1 <= wrn ;end// Enable clock when detect edge on write pulsealways @(posedge rst or posedge clk16x)beginif (rst)clk1x_enable <= 1'b0 ;else if (wrn1 == 1'b1 && wrn2 == 1'b0)clk1x_enable <= 1'b1 ;else if (no_bits_sent == 4'b1111)clk1x_enable <= 1'b0 ;end// Generate Transmit Buffer Register Empty signalalways @(posedge rst or posedge clk16x)beginif (rst)tbre <= 1'b1 ;else if (wrn1 == 1'b1 && wrn2 == 1'b0)tbre <= 1'b0 ;else if (no_bits_sent == 4'b1010)tbre <= 1'b1 ;elsetbre <= 1'b0 ;end// Detect edge on write pulse to load transmit bufferalways @(posedge rst or posedge clk16x)beginif (rst)tbr <= 8'h0 ;else if (wrn1 == 1'b1 && wrn2 == 1'b0)tbr <= din ;end// Increment clockalways @(posedge rst or posedge clk16x)beginif (rst)clkdiv <= 4'b0000 ;else if (clk1x_enable == 1'b1)clkdiv <= clkdiv + 1 ;endassign clk1x = clkdiv[3] ;// Load TSR from TBR, shift TSRalways @(posedge rst or posedge clk1x)beginif (rst)tsr <= 8'h0 ;else if (no_bits_sent == 4'b0001)tsr <= tbr ;else if (no_bits_sent >= 4'b0010 && no_bits_sent < 4'b1010) begintsr[7:1] <= tsr[6:0] ;tsr[0] <= 1'b0 ;endend// Generate Manchester data from NRZassign mdo = tsr[7] ^ clk1x ;// Generate parityalways @(posedge rst or posedge clk1x) beginif (rst)parity <= 1'b0 ;elseparity <= parity ^ tsr[7] ;end// Calculate number of bits sentalways @(posedge rst or posedge clk1x) beginif (rst)no_bits_sent <= 4'b0000 ;else if (clk1x_enable)no_bits_sent <= no_bits_sent + 1 ;// else if (no_bits_sent == 4'b1111) else if (clk1x_disable)no_bits_sent <= 4'b0000 ;endassign clk1x_disable = !clk1x_enable ; endmodule测试程序：(其中的系统函数编译有问题，可以删去）`timescale 1 ns / 1 nsmodule me_tf ;reg [7:0] din ;reg rst ;reg clk ;reg wr ;wire mdo ;wire ready ;me u1 (rst,clk,wr,din,ready,mdo) ; initial beginrst = 1'b0 ;clk = 1'b0 ;din = 8'h0 ;wr = 1'b0 ;me.clk1 = 1'b0 ;me.count = 3'b0 ;endinteger me_chann ;initial beginme_chann = $fopen("me.rpt") ;$timeformat(-9,,,5) ;endparameter clock_period = 10 ;setup_time = clock_period/4 ;always #(clock_period/2) clk = ~clk ;initial begin$fdisplay(me_chann, "Verilog simulation of Manchester encoder\n\n:); $shm_open("me.shm") ;$shm_probe("AS") ;$fmonitor(me_chann,"%ime=%t,rst=%b,wr=%b,me.clk=%b,din=%h,me.count=%b ,mdo=%b,ready=%b",$time,rst,wr,clk,me.clk1,din,me.count,mdo,ready) ; #5 rst = 1'b1;#15 rst = 1'b0 ;#(3 * clock_period - setup_time) din = 8'hff ;#(1 * clock_period) wr = 1'b1 ;#(1 * clock_period) wr = 1'b0 ;#(20 * clock_period) din = 8'haa ;#(1 * clock_period) wr = 1'b1 ;#(1 * clock_period) wr = 1'b0 ;#(20 * clock_period) din = 8'h00 ;#(1 * clock_period) wr = 1'b1 ;#(1 * clock_period) wr = 1'b0 ;#(20 * clock_period) din = 8'hf0 ;#(1 * clock_period) wr = 1'b1 ;#(1 * clock_period) wr = 1'b0 ;#(20 * clock_period) din = 8'h0f ;#(1 * clock_period) wr = 1'b1 ;#(1 * clock_period) wr = 1'b0 ;#(100 * clock_period) ;$fdisplay (me_chann,"\nSimulation of Manchester encoder complete."); $finish ;endendmodule。
网络基础 差分曼彻斯特编码
网络基础差分曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码也是一种双相码，与曼彻斯特编码所不同的是，每位中间的跳变仅作为定时信号，而不是表示数据，即无论是由高电平到低电平的跳变，还是由低电平到高电平的跳变都与数据信号无关。
在差分曼彻斯特编码中，0和1是根据两位之间有没有跳变来区分的，如图3-14所示，如果下一个数据是0，则在两位中间有一次电平跳变；如果下一个数据是1，则在两位中间没有电平跳变。
0100101
图3-14 差分曼彻斯特编码
曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码都具有效率低的缺点，因为在每个位中间都有一次跳变，所以时钟频率是信号速率的2倍。
如，为了达到10 Mbps的数据传输速率，要求时钟频率至少为20 MHz。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码
曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做相位编码(PE)是一个同步时钟编码技术，被物理层用来编码一个同步位流的时钟和数据；常用于局域网传输。
在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号,就是说主要用在数据同步传输的一种编码方式。
但在不同的书籍中，曼彻斯特编码中，电平跳动表示的值不同，这里产生很多歧义：
1、在网络工程师考试以及与其相关的资料中，如：雷振甲编写的《网络工程师教程》中对曼彻斯特编码的解释为：从低电平到高电平的转换表示1，从高电平到低电平的转换表示0，模拟卷中的答案也是如此，张友生写的考点分析中也是这样讲的。
位中间电平从高到低跳变表示"0"；
位中间电平从低到高跳变表示"1"。
2、在一些《计算机网络》书籍中，如《计算机网络（第4版）》中（P232页）则解释为高电平到低电平的转换为1，低电平到高电平的转换为0，《数据通信与网络（第三版）》，《计算机网络（第4版）》采用如下方式：位中间电平从高到低跳变表示"1"；
位中间电平从低到高跳变表示"0"。
在清华大学出版的《计算机通信与网络教程》也是这么说的，就以此为标准，我们就叫这为标准曼彻斯编码。
至于第一种，我们在这里就叫它曼彻斯特编码。
但是要记住，在不同的情况下懂得变通。
这两者恰好相反，千万别弄混淆了。
【关于数据表示的约定】
事实上存在两种相反的数据表示约定。
第一种是由G. E. Thomas, Andrew S. Tanenbaum等人在1949年提出的，它规定0是由低-高的电平跳变表示，1是高-低的电平跳变。
第二种约定则是在IEEE 802.4(令牌总线)和低速版的IEEE 802.3 (以太网)中规定, 按照这样的说法, 低-高电平跳变表示1, 高-低的电平跳变表示0。
由于有以上两种不同的表示方法,所以有些地方会出现歧异。
当然,这可以在差分曼彻斯特编码(Differential Manchester encoding)方式中克服。
差分曼彻斯特编码：
在信号位开始时不改变信号极性，表示辑"1"
在信号位开始时改变信号极性，表示逻辑"0" ；
【注意】：如果在最初信号的时候，即第一个信号时：
如果中间位电平从低到高，则表示0；
如果中间位电平从高到低，则表示1；
后面的（从第二个开始）就看每个信号位开始时有没有跳变来决定：
下面我们来举个例子，来比较标准曼彻斯特编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码：。