数据或信息可以两种方式存储，即模拟和数字。计算机必须使用离散的数字形式才能使用数据，类似于数据的信号也可以采用模拟和数字形式。要以数字方式传输数据，首先需要将其转换为数字形式。

数模转换

本节说明如何将数字数据转换为数字信号。它可以通过两种方式完成：行编码和块编码。对于所有通信，行编码是必需的，而块编码是可选的。

线编码

将数字数据转换为数字信号的过程称为“行编码”。数字数据以二进制格式存在，在内部以1和0的序列表示(存储)。

数字信号用离散信号表示，代表数字数据。有三种类型的线路编码方案可用：

单极编码

单极性编码方案使用单个电压电平表示数据。在这种情况下，为了表示二进制1，传送高电压，并且为了表示0，不传送电压。它也被称为单极不归零，因为没有休息条件，即它代表1或0。

极性编码

极性编码方案使用多个电压电平来表示二进制值。极性编码有四种类型：

• 极地不归零(极地NRZ)

  它使用两个不同的电压电平来表示二进制值。通常，正电压表示1，负值表示0。由于没有静止条件，所以它也是NRZ。

  NRZ方案有两个变体：NRZ-L和NRZ-1。

  

  NRZ-L在遇到不同的位时会改变电压电平，而NRZ-I在遇到1时会改变电压。

• 归零(RZ)

  NRZ的问题是，如果发送方和接收方的时钟不同步，则接收方无法在位结束和下一个位开始时得出结论。

  

  RZ使用三个电压电平，正电压代表1，负电压代表0，零代表零。信号在位之间而不在位之间改变。

• 曼彻斯特

  此编码方案是RZ和NRZ-L的组合。位时间分为两半。它在位的中间过渡，并在遇到其他位时改变相位。

• 曼彻斯特差分

  该编码方案是RZ和NRZ-1的组合。它还在位的中间过渡，但仅在遇到1时才改变相位。

双极性编码

双极性编码使用三个电压电平，正，负和零。零电压表示二进制0，而位1通过改变正负电压表示。

块编码

为了确保接收到的数据帧的准确性，使用了冗余位。例如，在偶数奇偶校验中，添加一个奇偶校验位以使帧中的1计数为偶数。这样，原始位数增加了。这称为块编码。

块编码用斜杠表示法mB / nB表示.m位块用n位块替换，其中n> m。块编码涉及三个步骤：

• 师，
• 代换
• 组合。

块编码完成后，将对其进行行编码以进行传输。

模数转换

麦克风创建模拟语音，摄像机创建模拟视频，这些视频被视为模拟数据。为了通过数字信号传输此模拟数据，我们需要模数转换。

模拟数据是波形形式的连续数据流，而数字数据是离散的。要将模拟波转换为数字数据，我们使用脉冲编码调制(PCM)。

PCM是将模拟数据转换为数字形式的最常用方法之一。它涉及三个步骤：

• 采样
• 量化
• 编码。

采样

每个T间隔对模拟信号进行采样。采样中最重要的因素是模拟信号的采样率。根据Nyquist定理，采样率必须至少是信号最高频率的两倍。

量化

采样产生离散形式的连续模拟信号。在这种情况下，每个离散模式都显示模拟信号的幅度。在最大幅度值和最小幅度值之间进行量化。量化是瞬时模拟值的近似值。

编码方式

在编码中，每个近似值都将转换为二进制格式。

传输方式

传输模式决定了如何在两台计算机之间传输数据。二进制数据1s和0s可以以两种不同的模式发送：并行和串行。

平行传输

二进制位被组织成固定长度的组。发送器和接收器均以相等数量的数据线并联连接。两台计算机都区分高阶和低阶数据线。发送方在所有线路上一次发送所有比特。由于数据线路等于一个组或数据帧中的比特数，因此一次性发送完整的一组比特(数据帧)。并行传输的优点是速度高，缺点是电线成本高，因为它等于并行发送的位数。

串行传输

在串行传输中，位以队列方式一个接一个地发送。串行传输仅需要一个通信通道。

串行传输可以是异步的也可以是同步的。

异步串行传输

之所以这样命名，是因为计时不重要。数据位具有特定的模式，它们可以帮助接收器识别开始和结束数据位，例如，每个数据字节前加0前缀，并在末尾添加一个或多个1。

两个连续的数据帧(字节)之间可能有间隙。

同步串行传输

同步传输中的定时很重要，因为没有机制可以识别起始和结束数据位，也没有模式或前缀/后缀方法。数据位以突发模式发送，而不会保持字节(8位)之间的间隔。数据位的单个突发可能包含多个字节。因此，时间变得非常重要。

接收方可以将位识别并分离为字节。同步传输的优点是速度高，并且没有异步传输中额外的标头和页脚位的开销。