2.2 曼彻斯特码
2.2.1 Manchester码基本特点
用于数字基带传输的码型种类繁多，Manchester码是其中比较常用的一种。Manchester码是一种用跳变沿(而非电平)来表示要传输的二进制信息(0或1)，一般规定用下跳变表示“1”，用上跳变表示“0”。图2-3给出了二进制波形与Manchester码波形的对比关系。
图 2-3 二进制波形与Manchester码波形
Fig 2-3 The binary scale wave form and Manchester one yard of wave forms
由于Manchester码波形采用跳边沿来表示0或1，因此，与二进制波形相比，它具有如下优点：
1) 波形在每一位元中间都有跳变，因此具有丰富的定时信息，便于接收端提取定时信号。若采用二进制传输，当出现连续的0或1时，则无法区分两位元之间的边界。
2) 由于Manchester码在每一位元中都有电平的转变，因此，采用该码型传输时无直流分量，可降低系统的功耗。而对于二进制波形，当出现连续的0或1时，将有直流分量的产生。
3) 采用Manchester码传输时，编解码过程实现起来比较容易。
2.2.2 数据传输格式
在采用Manchester码的传输系统中，广泛采用数据的帧格式，一帧数据共有20位，其中同步头占3位，地址位占4位，数据位占12位，校验位占1位，如图所示。数据字中，同步头1.5位元处有一个上跳变；命令字中，同步头1.5位元处有一个下跳变[7]。如图2-4。
图 2-4 Manchester码传输数据的帧格
Fig 2-4 Frame dose which transmits the data Manchester yard
2.2.3 Manchester码在测井系统中的作用
1)在传统的测井系统中
为了单芯电缆传送多参数生产测井的信息，吉尔哈特公司于80年代开发了MUX-B系统。多年使用表明，该系统电路简单、性能良好、工作稳定[8]。
如图2-5是MUX-B系统的井下遥传短节的示意图。遥传短节与各井下仪器的通讯是通过仪器总线实现的。图中虚线框内是某一井下仪器的接口框图。各个井下仪器都有其固定地址。被遥传短节寻了址的井下仪器，就把数据送上仪器总线，短节便接受此数据并编成曼彻斯特码，由电缆上传地面。仪器总线除了进行信息交换外，还要起供电作用。显然，NRZ信号不宜通过仪器总线来传送。因此，经仪器总线传输的信号，要进行特殊的调制和解调。其规律是，在仪器总线上用有无负脉冲来代表“0”和“1”。从下图可以看出，仪器总线上有负脉冲，代表该位为“0”，无脉冲。则代表该位为“1”。MUX-B系统的地面部分很简单，只用一块印制电路板就能完成信号接收、解码及与主机的接口等工作。
图 2-5 MUX-B系统的井下遥传短节的示意图
Fig 2-5 Distant sketch map of spreading festival short in the pit MUX-B system
2)Manchester码在此方案中的作用
在测井数据传输系统中，由于曼彻斯特码(Manchester)既能提供足够的定时分量，又无直流漂移，编码过程相对简单，因而Manchester码是测井数据传输中常用的编码方式之一。
在实际的工程测井中，常采用Manchester编译码器HD-15530把测井数据转换为Manchester码及把Manchester码解码为数据。由于HD-15530发送数据输入及接受数据接受均为串行方式，并且Manchester编码、解码是以16位数据为基本单位，逻辑上要求使用16位的并入串出移位寄存器(PISO)和16位的串入并出移位寄存器(SIPO)与单片机接口，这样硬件结构比较复杂，相应的仪器成本也比较高。考虑到系统内部有单片机，用单片机及软件来实现Manchester码解码功能，可使得整个方案灵活可靠。