像 UART、I2C、SPI 、USB 這樣的串行總線，通信時連續的0、1 信號只通過一根數據線發送給接收者。但是因爲發送者和接收者運行的頻率不一樣，信號的同步就是個問題，比如，接受者接收到了一個持續一段時間的低電平，無法得知這究竟是代表了 5 個 0 還是 1000 個 0 。一個解決辦法，就是在傳輸數據信號的同時，附加一個時鐘信號線，用來同步兩端的傳輸，接受者在時鐘信號的輔助下對數據信號採樣，就可以正確解析出發送的數據了，比如 I2C 就是這樣做的，SDA 來傳輸數據，SCL 來傳輸同步時鐘。雖然這樣解決了問題，但是卻需要附加一根時鐘信號線來傳輸時鐘。有沒有不需要附加的時鐘信號，也能保持兩端的同步呢？
有，那就是我們的URZI編碼（No Return Zero-Inverse），如圖1和圖2所示，（圖1的序號1是普通信號格式，序號2是NRZI編碼格式） USB 傳輸的編碼就是 NRZI 格式，在 USB 中，電平翻轉代表邏輯 0，電平不變代表邏輯1。翻轉的信號本身可以作爲一種通知機制，而且可以看到，即使把 NRZI 的波形完全翻轉，所代表的數據序列還是一樣的，對於像 USB 這種通過差分線來傳輸的信號尤其方便~
圖1 NRZI編碼圖解
圖2 NRZI編碼圖解
現在再回到那個同步問題： 的確 這樣的NRZI 仍然沒有自同步特性，但是可以用一些特殊的技巧解決。比如，先發送一個同步頭，內容是 0101010 的方波，讓接受者通過這個同步頭計算出發送者的頻率，然後再用這個頻率來採樣之後的數據信號，就可以了。
在 USB 中，每個 USB 數據包，最開始都有個同步域（SYNC），這個域固定爲 0000 0001，這個域通過 NRZI 編碼之後，就是一串方波（複習下前面：NRZI 遇 0 翻轉遇 1 不變），接受者可以用這個 SYNC 域來同步之後的數據信號。
此外，因爲在 USB 的 NRZI 編碼下，邏輯 0 會造成電平翻轉，所以接受者在接受數據的同時，根據接收到的翻轉信號不斷調整同步頻率，保證數據傳輸正確。
但是，這樣還是會有一個問題，就是雖然接受者可以主動和發送者的頻率匹配，但是兩者之間總會有誤差。假如數據信號是 1000 個邏輯 1，經過 USB 的 NRZI 編碼之後，就是很長一段沒有變化的電平，在這種情況下，即使接受者的頻率和發送者相差千分之一，就會造成把數據採樣成 1001 個或者 999 個 1了。
USB 對這個問題的解決辦法，就是強制插 0，也就是傳說中的 bit-stuffing，如果要傳輸的數據中有 7 個連續的 1，發送前就會在第 6 個 1 後面強制插入一個 0，讓發送的信號強制出現翻轉，從而強制接受者進行頻率調整。接受者只要刪除 6 個連續 1 之後的 0，就可以恢復原始的數據了。
在 USB 中，每個 USB 數據包，最開始都有個同步域（SYNC），這個域固定爲 0000 0001，這個域通過 NRZI 編碼之後，就是一串方波（複習下前面：NRZI 遇 0 翻轉遇 1 不變），接受者可以用這個 SYNC 域來同步之後的數據信號。
此外，因爲在 USB 的 NRZI 編碼下，邏輯 0 會造成電平翻轉，所以接受者在接受數據的同時，根據接收到的翻轉信號不斷調整同步頻率，保證數據傳輸正確。
但是，這樣還是會有一個問題，就是雖然接受者可以主動和發送者的頻率匹配，但是兩者之間總會有誤差。假如數據信號是 1000 個邏輯 1，經過 USB 的 NRZI 編碼之後，就是很長一段沒有變化的電平，在這種情況下，即使接受者的頻率和發送者相差千分之一，就會造成把數據採樣成 1001 個或者 999 個 1了。
USB 對這個問題的解決辦法，就是強制插 0，也就是傳說中的 bit-stuffing，如果要傳輸的數據中有 7 個連續的 1，發送前就會在第 6 個 1 後面強制插入一個 0，讓發送的信號強制出現翻轉，從而強制接受者進行頻率調整。接受者只要刪除 6 個連續 1 之後的 0，就可以恢復原始的數據了。