不歸零 (信號)
在電信學中，不歸零軸碼 (non-return-to-zero line code, NRZ) 指的是一種二進位的訊號代碼，在這種傳輸方式中，1 和 0 都個別由不同的電子顯著狀態來表現，除此之外，沒有中性狀態、亦沒有其他種狀態。這種脈衝的能量比歸零代碼要來得密集，但它傳輸時是不停歇的，這代表同步信號必須在此代碼之外獨自傳輸。
在給定一個信號頻率的情況下 (比如說位元率)，NRZ 代碼只需要曼徹斯特代碼 (Manchester code) 的一半頻寬。
當用於非同步傳輸時，由於缺少中性狀態，必須依靠其他種機制，來達成在同步傳輸中使用時鐘偵測錯誤的資料回復工作。
NRZ-Level 本身並非一種同步系統，而更是一種編碼方式，因為它可用於同步環境、或非同步環境中，也就是不管有沒有明確的時鐘訊號，都可以運作。所以，討論 NRZ-Level 編碼是否在時鐘「跳動 (clock-edge)」或「跳動之間 (between clock-edge)」並非必要的，因為每一個訊號一定都是以給定的時脈來傳輸的，這就暗示了訊號內在的時脈。真正的問題是，能否在接收端以當初取樣時的同樣頻率重繪該訊號。
然而，由於 NRZ 訊號的脈衝與時鐘是一致的，這就很容易看出 NRZ-Level 和其他編碼方式的不同，例如前面提到的曼徹斯特代碼，它需要明確的時脈資訊 (即 NRZ 和時鐘的 XOR 值)，還能看出與 NRZ-Mark 和 NRZ-Inverted 等編碼的不同。
單極 NRZ-Level
「1」由一種物理電平表現，例如傳輸線上的直流偏移 (DC bias)。
「0」由另一種電平表現 (通常是正電壓)。
在時脈術語中，通常「1」沿著上一個位元的時脈邊緣，維持或改變到一個較低的位置；而「0」則沿著上一個位元的時脈邊緣，維持或改變到一個較高的位置，或者兩者反過來。這可能會造成一長串不改變的電平，讓同步工作變得困難。一個解決辦法是只傳送有著許多變化的訊號，見限制遊長 (Run Length Limited)。
圖表顯示最低一條線代表真正的零電平，而其上是代表「0」的邏輯電平，電壓代表「1」，這種配置較稀少。
兩極 NRZ-Level
「1」由一物理電平表現 (通常是負電壓)。
「0」由另一電平表現 (通常是正電壓)。
在時脈術語中，兩極的 NRZ-Level 電壓沿著上一個位元的時脈邊緣，從正轉向負。
這種訊號的例子是 RS-232，它的「1」是 -5v 至 -12V 之間、「0」是 +5V 至 +12V 之間。
NRZ-Mark
「1」由物理電平的改變來表示。
「0」由物理電平的沒有改變來表示。
在時脈術語中，沿著上一個位元的時脈邊緣作出改變的代表「1」，沒有改變的代表「0」。
觀看圖表來理解以改變為基礎的編碼時，必須理解到如果第一個位元之前的初始狀態被判斷為相反的，則整個訊號會是反相的、或部份反相的。
在其他文件中，這個編碼很常只用「NRZ」單名來稱呼[1]；FIPS 1037 也把 "non-return-to-zero change-on-ones" 和 "non-return-to-zero one" 定義為與此相同的東西。
Non-Return-to-Zero Space
"One" is represented by no change in physical level.
"Zero" is represented by a change in level.
In clock language, the level transitions on the trailing clock edge of the previous bit to represent a "zero."
This "change-on-zero" is used by High-Level Data Link Control and USB. They both avoid long periods of no transitions (even when the data contains long sequences of 1 bits) by using zero-bit insertion. HDLC transmitters insert a 0 bit after five contiguous 1 bits (except when transmitting the frame delimiter '01111110'). USB transmitters insert a 0 bit after six consecutive 1 bits. The receiver at the far end uses every transition -- both from 0 bits in the data and these extra non-data 0 bits -- to maintain clock synchronization. The receiver otherwise ignores these non-data 0 bits.
Non-Return-to-Zero Inverted (NRZI)
Non return to zero, inverted (NRZI) is a method of mapping a binary signal to a physical signal for transmission over some transmission media. The two level NRZI signal has a transition at a clock boundary if the bit being transmitted is a logical one, and does not have a transition if the bit being transmitted is a logical zero.
"One" is represented by a transition of the physical level.
"Zero" has no transition.
The transition occurs on the leading edge of the clock for the given bit. This distinguishes NRZI from NRZ-Mark.
However, even NRZI can have long series of zero's (or one's if transitioning on "zero"), so clock recovery can be difficult unless some other encoding is used on top of it (such as RLL). Manchester encoding always reflects a clock edge, but it is less efficient than NRZI.
NRZI encoding is used for recording on magnetic tape and for data transmission in the standard USB.
注
參見
- Bipolar encoding
- Enhanced Non-Return-to-Zero-Level E-NRZ-L
- Return-to-zero
- Line code
- Universal asynchronous receiver transmitter
參考資料
- Brey, Barry. The Intel Microprocessors, Columbus: Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-119506-9
- Federal Standard 1037C in support of MIL-STD-188.