基于曼徹斯特碼的解析方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于曼徹斯特碼的解析方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]曼徹斯特編碼(Manchester Encoding)是一種同步時鐘編碼技術(shù)，也叫做相位編碼(PE)，在以太網(wǎng)媒介系統(tǒng)中，由于曼碼中含豐富的時鐘信號，直流分量基本為零，接收器能夠較容易恢復(fù)同步時鐘，并同步解調(diào)出數(shù)據(jù)，具有很好的抗干擾性能，采用一個同步位流的時鐘和數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，更適合于物理層中信道傳輸。在本專利文獻(xiàn)中，沒有特別說明即使用“曼徹斯特編碼信號”來特指采用曼徹斯特編碼規(guī)則進(jìn)行編碼，繼而進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
[0003]曼徹斯特編碼規(guī)則中，曼徹斯特編碼信號中每一位數(shù)據(jù)的中間有一個跳變，由高電平向低電平跳變代表數(shù)據(jù)位“I”，由低電平向高電平跳變代表數(shù)據(jù)位“O”，該跳變作為數(shù)據(jù)的同時也提供時鐘信號。傳統(tǒng)技術(shù)中，曼徹斯特編碼信號中一個數(shù)據(jù)序列“001101”如圖1所示，由此可知，曼徹斯特編碼信號中每一位數(shù)據(jù)是由中間發(fā)生跳變的一對單電平組成。
[0004]現(xiàn)有的曼碼進(jìn)行解析和編碼可選擇專業(yè)的曼碼解析芯片、FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)和單片機(jī)等芯片實(shí)現(xiàn)，然而就成本而言，專業(yè)的曼碼解析芯片和FPGA毫無優(yōu)勢，反而因其功率和制造成本較高，不適合推廣應(yīng)用，而目前常見的基于MCU曼碼解析，其軟件設(shè)計(jì)比較麻煩，解碼的錯誤率比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于曼徹斯特碼的解析方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)基于專門芯片進(jìn)行曼碼解析成本過高，且常見基于MCU進(jìn)行曼徹斯特碼解析軟件編寫復(fù)雜、解碼準(zhǔn)確率不高的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于曼徹斯特碼的解析方法，包括:
[0007]采集曼徹斯特編碼信號；
[0008]獲取該曼徹斯特編碼信號中數(shù)據(jù)頭；
[0009]檢測該數(shù)據(jù)頭對應(yīng)高電平的持續(xù)時間為整數(shù)倍或半數(shù)倍，確定該曼徹斯特編碼信號的第一位二進(jìn)制碼以及緩存中第二位二進(jìn)制碼所對應(yīng)的指針；
[0010]依次讀取相鄰間隔高電平或低電平的持續(xù)時間，根據(jù)數(shù)據(jù)頭逐位判斷該曼徹斯特編碼信號中數(shù)據(jù)位的二進(jìn)制碼值；
[0011]按位依次組合所述曼徹斯特編碼信號中各數(shù)據(jù)位的二進(jìn)制碼值得到相應(yīng)地解碼值。
[0012]優(yōu)選地，所述按位依次組合所述曼徹斯特編碼信號中各數(shù)據(jù)位的二進(jìn)制碼值得到相應(yīng)地解碼值的步驟之前，還包括:
[0013]將延時定時器設(shè)為預(yù)設(shè)時間的中斷模式，調(diào)整定時器為輸入捕獲模式，在預(yù)設(shè)時間內(nèi)檢測是否有曼徹斯特編碼信號觸發(fā)，根據(jù)觸發(fā)的曼徹斯特編碼信號檢測數(shù)據(jù)包是否接收完成。
[0014]優(yōu)選地，所述采集曼徹斯特編碼信號的步驟，具體為:
[0015]采用雙沿捕獲的模式，記錄曼徹斯特編碼信號相鄰沿的數(shù)值所對應(yīng)的高、低電平及持續(xù)時間，存入緩存內(nèi)。
[0016]優(yōu)選地，所述獲取該曼徹斯特編碼信號中數(shù)據(jù)頭的步驟，具體為:
[0017]根據(jù)高電平的持續(xù)時間判斷是否為數(shù)據(jù)頭，且高電平持續(xù)時間至少不低于2T。
[0018]優(yōu)選地，檢測該數(shù)據(jù)頭對應(yīng)高電平的持續(xù)時間為整數(shù)倍或半數(shù)倍，確定該曼徹斯特編碼信號的第一位二進(jìn)制碼的步驟，具體為:
[0019]當(dāng)檢測該數(shù)據(jù)頭對應(yīng)高電平的持續(xù)時間為整數(shù)倍時，則可確定該第一位二進(jìn)制碼為“O”；當(dāng)檢測該數(shù)據(jù)頭對應(yīng)高電平的持續(xù)時間為半數(shù)倍時，則可確定該第一位二進(jìn)制碼為丄；
[0020]依次讀取緩存中曼徹斯特編碼信號，從第二位二進(jìn)制碼依次解析曼徹斯特編碼信號；
[0021]當(dāng)數(shù)據(jù)頭為高電平且持續(xù)時間為整數(shù)倍，在緩存中，第二位二進(jìn)制碼低電平為數(shù)據(jù)頭數(shù)據(jù)偏移3的數(shù)據(jù)；
[0022]當(dāng)數(shù)據(jù)頭為高電平的持續(xù)時間為半數(shù)倍，在緩存中，第二位二進(jìn)制碼高電平為數(shù)據(jù)頭數(shù)據(jù)偏移2的數(shù)據(jù)。
[0023]優(yōu)選地，所述依次讀取相鄰間隔高電平或低電平的持續(xù)時間，根據(jù)數(shù)據(jù)頭逐位判斷該曼徹斯特編碼信號中數(shù)據(jù)位的數(shù)值的步驟，具體為:
[0024]以讀取高電平的持續(xù)時間或低電平的持續(xù)時間進(jìn)行解碼；
[0025]當(dāng)讀取高電平的持續(xù)時間為T，則該位二進(jìn)制碼為“O”，其后一位二進(jìn)制碼為“I”；當(dāng)讀取高電平的持續(xù)時間為0.5T，且前一位低電平時間為T，則該位二進(jìn)制碼為“O”；當(dāng)讀取高電平的持續(xù)時間為0.5T，其前一低電平時間為0.5T，則該位二進(jìn)制碼與前一位二進(jìn)制碼相同；
[0026]當(dāng)讀取低電平的持續(xù)時間為T，則該位二進(jìn)制碼為“I”，其后一位二進(jìn)制碼為“O”；當(dāng)讀取低電平的持續(xù)時間為0.5T，且前一位高電平時間為T，則該位二進(jìn)制碼為“I”；當(dāng)讀取低電平的持續(xù)時間為0.5T，其前一高電平時間為0.5T，則該位二進(jìn)制碼與前一位二進(jìn)制碼相同。
[0027]優(yōu)選地，所述按位依次組合所述曼徹斯特編碼信號中各數(shù)據(jù)位的二進(jìn)制碼值得到相應(yīng)地解碼值的步驟，具體為:
[0028]按照該曼徹斯特編碼信號的各個數(shù)據(jù)位的所對應(yīng)的二進(jìn)制碼依次排列，組合成該曼徹斯特編碼信號的解碼值。
[0029]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于曼徹斯特碼的解析裝置，包括:
[0030]采集單元，適用于采集曼徹斯特編碼信號；
[0031]獲取單元，適用于獲取該曼徹斯特編碼信號中數(shù)據(jù)頭；
[0032]確定單元，適用于檢測該數(shù)據(jù)頭對應(yīng)高電平的持續(xù)時間為整數(shù)倍或半數(shù)倍，確定該曼徹斯特編碼信號的第一位二進(jìn)制碼以及緩存中第二位二進(jìn)制碼所對應(yīng)的指針；
[0033]判斷單元，適用于依次讀取相鄰間隔高電平或低電平的持續(xù)時間，根據(jù)數(shù)據(jù)頭逐位判斷該曼徹斯特編碼信號中數(shù)據(jù)位的二進(jìn)制碼值；
[0034]組合單元，適用于按位依次組合所述曼徹斯特編碼信號中各數(shù)據(jù)位的二進(jìn)制碼值得到相應(yīng)地解碼值。
[0035]優(yōu)選地，還包括:
[0036]檢測單元，適用于將延時定時器設(shè)為預(yù)設(shè)時間的中斷模式，調(diào)整定時器為輸入捕獲模式，在預(yù)設(shè)時間內(nèi)檢測是否有曼徹斯特編碼信號觸發(fā)，根據(jù)觸發(fā)的曼徹斯特編碼信號檢測數(shù)據(jù)包是否接收完成。
[0037]如上所述，本發(fā)明的基于曼徹斯特碼的解析方法及裝置，具有以下有益效果:
[0038]通過采集曼徹斯特編碼信號，獲取對應(yīng)的數(shù)據(jù)頭，根據(jù)數(shù)據(jù)頭周期長度確定曼徹斯特編碼信號第一位二進(jìn)制碼，讀取該曼徹斯特編碼信號的相鄰間隔的高電平或低電平持續(xù)時間，根據(jù)持續(xù)時間為T或0.5T結(jié)合其前一位的二進(jìn)制碼值，依次識別當(dāng)前數(shù)據(jù)位的二進(jìn)制碼值。在曼徹斯特碼解析過程中，采用了數(shù)據(jù)頭部與高、低電平持續(xù)時間相結(jié)合的解析方式，從而大大提高了曼徹斯特碼的解碼率，同時，其該方法的軟件設(shè)計(jì)，代碼量小，結(jié)構(gòu)簡單，配合微控制器實(shí)現(xiàn)曼碼解碼，具有成本低廉、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0039]圖1顯示為本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于曼徹斯特碼的解析方法流程圖；
[0040]圖2顯示為本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于曼徹斯特碼的解析相鄰兩位示意圖；
[0041]圖3顯示為本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于曼徹斯特碼的解析方法的實(shí)施例流程圖；
[0042]圖4顯示為本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于曼徹斯特碼的解析裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0043]圖5顯示為本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于曼徹斯特碼的解析裝置的實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
[0044]元件標(biāo)號說明:
[0045]1、采集單元，2、獲取單元，3、確定單元，4、判斷單元，5、組合單元，6、檢測單元，7、傳感器，8、網(wǎng)關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0047]請參閱圖1至圖5。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0048]實(shí)施例一
[0049]如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于曼徹斯特碼的解析方法流程圖，詳述如下:
[0050]步驟SlOl，采集曼徹斯特編碼信號；
[0051]其中，采用雙