曼彻斯特编码解码以及显示波形图的C语言代码

曼彻斯特编码是一种二进制数据传输技术，它通过交替改变信号电平和脉冲宽度来表示比特值。每个比特由两个时间间隔组成，如果是0，则第一个期间为正，第二个期间为负；如果是1，则反之。这种方式可以方便地检测位同步，因为每个比特都有一个明确的开始点。

在C语言中，我们可以使用数组和循环结构来模拟曼彻斯特编码和解码过程，并用波形图库（如libftdi、graphviz等）来可视化波形。以下是简单的曼彻斯特编码和解码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 假设输入的数据是一个字节数组
char input_data[] = {0x5A};

// Manchester编码函数
void manchester_encode(char *output, char data) {
    if (data == 0) {
        output[0] = 0;
        output[1] = 1; // 第一个期间为正
    } else {
        output[0] = 1;
        output[1] = 0; // 第一个期间为负
    }
}

// 解码函数（假设每个比特间有一个固定的时延）
int manchester_decode(const char *encoded, int bit_duration) {
    int decoded = encoded[0];
    if (encoded[1]) {
        decoded ^= 1; // 如果第二个期间为1，那么反转当前比特
    }
    return decoded;
}

// 显示波形图辅助函数（这里仅做简述，实际需要依赖相应的库）
void plot_waveform(char* label, const char *signal) {
    printf("波形 %s:\n", label);
    for (int i = 0; signal[i]; ++i) {
        printf("%d ", signal[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    char encoded_output[2];
    char decoded_data[1];

    // 对输入数据进行编码
    for (char data : input_data) {
        manchester_encode(encoded_output, data);
    }

    // 解码并打印结果
    for (size_t i = 0; i < sizeof(input_data); ++i) {
        decoded_data[i] = manchester_decode(encoded_output, 2);
        plot_waveform("编码后的波形", encoded_output);
        plot_wave形("解码后的波形", decoded_data);
    }

    return 0;
}