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1、第四章第四章 远动信息的时序及同步远动信息的时序及同步目的目的：介绍什么是远动信息的时序，介绍什么是远动信息的时序，理解同步的必要性，学习两种实现同理解同步的必要性，学习两种实现同步的方法以及可能存在的漏同步、假步的方法以及可能存在的漏同步、假同步和同步反校现象。同步和同步反校现象。重点重点：远动信息的同步及实现方法。远动信息的同步及实现方法。1 1 远动信息的时序远动信息的时序1)相关概念相关概念 多路复用技术多路复用技术 时分多路制时分多路制2 2)远动信息的发远动信息的发/收时间顺序表征收时间顺序表征 远动信息的位远动信息的位 远动信息的字节远动信息的字节 远动信息的码字远动信息的码字远
2、动信息的位远动信息的位串行接口电路向信道发送或从信串行接口电路向信道发送或从信道接收的一位数据道接收的一位数据即为远动即为远动信息的一个码元，称为一位。信息的一个码元，称为一位。每秒向通道发送或接收的码元数每秒向通道发送或接收的码元数即波特率。即波特率。由串行接口的发送时钟和接收时由串行接口的发送时钟和接收时钟进行控制。钟进行控制。远动信息的字节远动信息的字节CDTCDT规约中，规约中，8 8位码元构成一个字节。位码元构成一个字节。PollingPolling规约中，规约中，8 8位码元构成一个字节。位码元构成一个字节。远动装置发送远动信息时，远动装置发送远动信息时，CPUCPU每次通过数每次
3、通过数据总线并行地向串行接口电路输出一个字据总线并行地向串行接口电路输出一个字节，串行接口电路接收到一个字节后，再节，串行接口电路接收到一个字节后，再一位一位地向信道串行输出。接收时，串一位一位地向信道串行输出。接收时，串行接口电路从信道一位一位地串行接收，行接口电路从信道一位一位地串行接收，当收满一个字节后当收满一个字节后CPUCPU通过总线并行读入一通过总线并行读入一个字节。个字节。远动信息的码字远动信息的码字CDTCDT规约中，规约中，6 6个字节构成一个码字个字节构成一个码字，多个码字构成一帧。多个码字构成一帧。PollingPolling规约中，多个字节构成一个报规约中，多个字节构成
4、一个报文文CDTCDT规约规约每个码字固定取每个码字固定取4848位，划分位位，划分位6 6个字节个字节发送和接收。发送和接收。发送（或接收）时：字节计数器从发送（或接收）时：字节计数器从1 16 6表示发完一个码字。码字计数器从表示发完一个码字。码字计数器从1 1最大计数值表示处理完一帧远动信最大计数值表示处理完一帧远动信息。息。PollingPolling规约规约信息以报文格式出现，每个报文头部信息以报文格式出现，每个报文头部有有1 12 2个字节用于说明报文字节数。个字节用于说明报文字节数。收发两端对报文进行字节计数，以报收发两端对报文进行字节计数，以报文头中给出的报文字节数为终止值。文
5、头中给出的报文字节数为终止值。3 3)同步的必要性同步的必要性之一：之一：收发端一样计数，然后接收端对所接收的收发端一样计数，然后接收端对所接收的信息内容进行规约下的识别（规定的帧结信息内容进行规约下的识别（规定的帧结构、码字结构）、计数判断。构、码字结构）、计数判断。注意注意：基于此，必须要求收发端各计数器基于此，必须要求收发端各计数器的计数值相应一致，才能正确识别和传送的计数值相应一致，才能正确识别和传送信息。信息。3 3)同步的必要性同步的必要性之二之二：收发端分别由收发时钟控制，所以收收发端分别由收发时钟控制，所以收发时钟频率必须设置相等，（实际是发时钟频率必须设置相等，（实际是不超过
6、允许值）以保证正确收发信息。不超过允许值）以保证正确收发信息。2 2 远动装置中实现同步的方法远动装置中实现同步的方法 帧同步帧同步 位同步位同步1)帧同步帧同步如果发送端在每帧发送信息字之如果发送端在每帧发送信息字之前先发送同步码字，接收端从接前先发送同步码字，接收端从接收信息中检测到正确的同步码字收信息中检测到正确的同步码字后，将接收端的码字计数器和字后，将接收端的码字计数器和字节计数器置成与发送端相同的计节计数器置成与发送端相同的计数状态。数状态。2)2)帧同步字的检测帧同步字的检测惯性同步状态惯性同步状态：帧与帧间隔内寻找同步字帧与帧间隔内寻找同步字搜索同步状态搜索同步状态：失步，先找
7、同步字。再进失步，先找同步字。再进入接收状态。入接收状态。3)3)位同步位同步指收发两端的位相位一致，即码元和指收发两端的位相位一致，即码元和码元的起止时刻对齐，使发送端串行码元的起止时刻对齐，使发送端串行接口电路的发送时钟和接收端串行接接口电路的发送时钟和接收端串行接口电路的接收时钟相位一致。口电路的接收时钟相位一致。用数字锁相原理来实现用数字锁相原理来实现数字锁相数字锁相发送端发送时钟的周期等于一位码元的时间发送端发送时钟的周期等于一位码元的时间宽度，接收端可以接收的信息相位为基准，宽度，接收端可以接收的信息相位为基准，不断调整收端接收时钟的相位，减小收发两不断调整收端接收时钟的相位，减小
8、收发两端的位相差，避免出现因位相差的积累而失端的位相差，避免出现因位相差的积累而失步的现象。步的现象。校正脉冲发生器校正脉冲发生器 分频电路分频电路 相位比较器相位比较器 计数脉冲控制电路计数脉冲控制电路校正脉冲发生器校正脉冲发生器在解调后的信息序列码元中变在解调后的信息序列码元中变位时，产生校正脉冲。位时，产生校正脉冲。分频电路分频电路输出接收端串行接口电路的接输出接收端串行接口电路的接收时钟。收时钟。相位比较器相位比较器将校正脉冲与接收端的位相位将校正脉冲与接收端的位相位进行比较。进行比较。计数脉冲控制电路计数脉冲控制电路根据相位比较结果调整分频系数。根据相位比较结果调整分频系数。3 3
9、漏同步和假同步漏同步和假同步漏同步漏同步 当同步字在信道中受到干扰，使其中某当同步字在信道中受到干扰，使其中某些码元发生变位，致使收端检测不出同步些码元发生变位，致使收端检测不出同步字时称为漏同步。字时称为漏同步。可约定收到的码字中，和同步码约定形式可约定收到的码字中，和同步码约定形式不相同的位数不超过不相同的位数不超过m m时，仍将该码字认作时，仍将该码字认作同字码。同字码。mm同步码门限水平同步码门限水平假同步假同步当接收到的信息序列中，出现与同步字相当接收到的信息序列中，出现与同步字相同的码序列时，在对同步字检测时会把它同的码序列时，在对同步字检测时会把它误判位同步字，造成假同步。误判位同步字，造成假同步。注意：二者相矛盾，取适中值为好。注意：二者相矛盾，取适中值为好。位同步反校位同步反校当收发两端发送时钟和接收时钟相位当收发两端发送时钟和接收时钟相位差大于差大于时，通过相位调整，会使两时，通过相位调整，会使两者相位差继续增加，直到接近于者相位差继续增加，直到接近于2 2，这样造成了两端时序错一位，称为这样造成了两端时序错一位，称为反校。反校。