[发明专利]一种基于FPGA和IEC60044-8标准的曼彻斯特码解码方法

说明书

本发明提供一种基于FPGA和IEC60044‑8标准的曼彻斯特码解码方法，该曼彻斯特码解码方法包括步骤S1，对曼彻斯特码信号进行滤波处理；步骤S2，生成接收时钟并用于检测曼彻斯特码中的电平信号，接收时钟的频率为编码时钟频率的2倍；步骤S3，将接收时钟的下降沿与曼彻斯特码的电平下降沿对齐；步骤S4，采用接收时钟检测帧头；步骤S5，生成与编码时钟同频率的解码时钟，步骤S6，解码，采用解码时钟对接收时钟所检测到的曼彻斯特码进行采样，得到曼彻斯特码的比特信息。本发明很好的解决现有技术存在的曼彻斯特码解码对于时钟要求过高和解码逻辑较为复杂的问题。

技术领域

本发明属于电力系统设备通信技术领域，具体涉及一种基于FPGA和IEC60044-8标准的曼彻斯特码解码方法。

背景技术

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。曼彻斯特编码电平跳变的原则是：在时钟信号中间时刻进行下降沿跳变表示0，进行上升沿跳变表示1。这样可以防止时钟同步的丢失，或者因为时钟和数据传输的不同步导致数据接收错误等问题。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一半。

解码时需要从接收信号中分离出曼彻斯特码中的时钟和数据信号，一般通过过采样的方式，推荐采用16倍曼彻斯特码信号频率的时钟信号，同时需要配合一个与曼彻斯特码同频的时钟信号。以高频对曼彻斯特码进行采样，如果发现当前采样值与前一个采样值不同，即检测到曼彻斯特码的跳变边沿，则可进行数据解码。

现有技术中的曼彻斯特码解码存在对于时钟要求过高和解码逻辑较为复杂的问题，因此，需要提供一种针对现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于FPGA和IEC60044-8标准的曼彻斯特解码方法，以解决现有技术中存在的曼彻斯特解码对于时钟要求过高和解码逻辑较为复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种基于FPGA和IEC60044-8标准的曼彻斯特码解码方法，其特征在于，所述曼彻斯特码解码方法包括以下步骤：

步骤S1，对曼彻斯特码信号进行滤波处理；

步骤S2，生成接收时钟，所述接收时钟用于检测曼彻斯特码中的电平信号，所述接收时钟的频率为编码时钟频率的2倍；

步骤S3，将接收时钟的下降沿与曼彻斯特码的电平下降沿对齐；

步骤S4，采用接收时钟检测帧头，所述帧头与曼彻斯特码的电平相对应；

步骤S5，生成与编码时钟同频率的解码时钟，所述解码时钟可用于解析曼彻斯特码；

步骤S6，解码，采用解码时钟对接收时钟所检测到的曼彻斯特码进行采样，得到曼彻斯特码的比特信息。

依据上述的基于FPGA和IEC60044-8标准的曼彻斯特码解码方法，作为优选方案，所述步骤S4具体为：当接收时钟检测到帧头时，生成与编码时钟同频率的解码时钟；当接收时钟未检测到帧头时，则继续利用接收时钟检测帧头。

依据上述的基于FPGA和IEC60044-8标准的曼彻斯特码解码方法，作为优选方案，所述步骤S1中进行滤波处理是对曼彻斯特码信号中的短脉冲进行滤除。

依据上述的基于FPGA和IEC60044-8标准的曼彻斯特码解码方法，作为优选方案，所述滤波处理具体为，将输入的曼彻斯特码存入到缓存中，始终检测缓存中的曼彻斯特码数据，当检测到的全为0时，则输出的曼彻斯特码为0，当检测到的全为1时，则输出的曼彻斯特码为1，当检测到的即有0也有1时，则输出的曼彻斯特码保持上一次状态不变。

依据上述的基于FPGA和IEC60044-8标准的曼彻斯特码解码方法，作为优选方案，滤波器对小于4个滤波时钟的毛刺完全滤除。