JP2001527239A - ディジタルデータを直列伝送するための通信インタフェースおよびデータ伝送方法 - Google Patents
ディジタルデータを直列伝送するための通信インタフェースおよびデータ伝送方法Info
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Abstract
Description
る妥協が図られる。所与のクロック周波数において、最も高いデータスループッ
トは、分離したデータ、クロックおよび制御導線を有する同期伝送により達成さ
れる。しかしこの同期伝送は、特に耐ノイズ性が低く、従ってまた多重誤りを認
識するためのデータ保護メカニズムの使用には制限付きでしか適していない。
ロック周波数が等しい場合、データ伝送速度が著しく遅い。その原因は同期のた
めに追加情報の伝送が必要なこと、または多重走査が必要なことである。伝送速
度の上昇は、電流消費が比例して増大するため、制限付きでしか可能でない。
またはディジタルデータをビットごとに伝送するための直列データ伝送方法であ
って、同期伝送の速度が速いという利点を持ち、ノイズに対して保護された直列
伝送と、クロックとデータとの間の確実な同期とを可能にする通信インタフェー
スおよび直列データ伝送方法を提供することである。
分に保護された伝送を保証するに十分であるように構成することは公知である。
この場合、データ伝送の開始および終了の同期は、制御線を経ての開始/終了同
期により与えられる。ビット同期は、開始と終了との間のクロックをカウントす
ることにより監視される。データ自体はパリティビットを介して保護される。
十分な数のエッジ切換わりを含み(マンチェスターコード化、ビットスタッフィ
ング)、それを用いて送信クロックをリカバリできるように(ビット同期)コー
ド化される。開始/終了同期は、残りのテレグラムの中には現れない特別なビッ
ト列(BOF、EOF)を介して行われる。欠点は、その際に伝送すべきデータ
量がコード化の結果として大きいことである(1.25〜2倍)。その際に追加
的な開始および終了標識が、利用データ量が少ないときに特に重要である。
しかしながら同期は、制限された数のビット時間にわたってしか保証されていな
いので、この列を定期的に繰り返さなければならない。テレグラムのスタート/
ストップ同期は、明示的な開始および終了標識を持つクロックリカバリを有する
同期伝送の際のように行われる。欠点は、ここでも伝送すべきデータ量が大きい
ことである。さらに非同期伝送の際には多重に走査しなければならず、このこと
はデータ速度を減じ、もしくは電流消費を高める。
、クロックおよびデータ伝送の開始または終了(スタート/ストップ)が送信器
の中で確定されたコード化規則に従って特別な状態列に変換され、そして受信器
の中でこの状態列から再び上記の部分情報に復帰変換される。
られており、その際に夫々“高”または“低”レベルを印加可能な少なくとも3
つの信号線(Tx0、Tx1、Tx2)が設けられ、その際に伝送すべきデータ
が少なくとも3つの信号線(Tx0、Tx1、Tx2)内の少なくとも2つにお
けるレベルの切換えにより、そしてそれに伴なう第1レベルのn−タップルから
第2レベルのn−タップルへの移行によりコード化が可能である。
は第1レベルのトリプレットから第2レベルのトリプレットへの移行によりコー
ド化可能である。通信インタフェースを介して例えば同期情報も伝送可能である
から、用語“データ”は少なくとも追加的にこのような情報をも含んでいる。
n−タップルまたは第2レベルのトリプレットへの許容される移行は、コード化
プランの中で定められており、またこの形態で通信インタフェースを介して通信
可能に接続された通信加入者の中に記憶される。それによってコード化プランが
受信器の中で、特に誤りの認識および抑制のためにも利用可能である。
送方法であって、夫々“高”または“低”レベルを印加可能な少なくとも3つの
信号線を備え、その際に伝送すべきデータが、少なくとも3つの信号線(Tx0
、Tx1、Tx2)の内の少なくとも2つにおけるレベルの切換えにより、そし
てそれに伴ない第1レベルのn−タップルから第2レベルのn−タップルへの移
行によりコード化されるデータ伝送方法が実現可能である。
の2つの信号線の切換えよりコード化されているときは、特に耐ノイズ性が高い
。
なお一層向上する。
りコード化してあるならば、開始/終了同期を単にビット時間によりとることが
でき、従って短いテレグラムの際に高いデータスループットが可能である。
下に図面に示す実施例により一層詳細に説明する。
情報が特別な状態列に変換される。
いる。これらの節点の各々は、レベル、状況または状態トリプレットを定義され
ている。バス伝送の間には状態001B、010Bおよび100Bのみが使用され る。なぜならば、これらの状態トリプレットでは、第1のトリプレットから第2
のトリプレットへの移行の際に夫々正確に2つのレベルが逆向きに変化するから
である。その際にレベルトリプレット001Bからレベルトリプレット010Bへ
の移行は論理的1の伝送を示し、レベルトリプレット001Bからレベルトリプ レット100Bへの移行は論理的0の伝送を示す。
レットへの移行の際に再び正確に2つのレベルが逆向きに変化するからである。
ス休止Rの作動形式からデータ伝送Tの作動形式へ到達するためには、スタート
、ストップ切換え必要である。このスタート、ストップ切換えはすべての3つの
レベルの反転により特徴付けられる。データ伝送の最後のステップでレベルトリ
プレット010Bからレベルトリプレット100Bへの切換わりを有する論理的1
が伝送されるならば、レベルトリプレット100Bからレベルトリプレット01 1Bへのストップ移行が続く。それに続いてバス休止Rの作動形式への移行が行 われ、その中でレベルトリプレット110Bに属するレベルが3つの信号線上に 加わる。バス休止Rのこの状態からスタート移行により再びデータ伝送Tの作動
形式、即ちレベルトリプレット001Bに到達し、その際に論理的1がレベルト リプレット010Bへの移行によりまたは論理的0がレベルトリプレット100B への移行により標示される。
時点では、状態図の節点の夫々1つしか有効でない。状態図の節点はいわば経路
上の位置を記述し、その際に節点の間で定義される移行は可能な経路を決定する
。状態図の中で定義されてない移行は不可能である。例えば図1中でレベルトリ
プレット001Bからレベルトリプレット011Bへの直接的な移行は不可能であ
る。図1の状態図により確定されるコード化規則は、状態列コード化と呼ばれる
。追加的に、多重誤りの認識または誤り補正のためのデータ保護メカニズムを応
用することも可能である。
(上段の第1の縦座標)の中にも受信器E(下段の第1の縦座標)の中にもデー
タD、D′がビット直列に存在している。データD、D′は従来通常の方法で“
高”および“低”レベルの切換わりにより特徴付けられており、その際に多くの
相前後して位置する同形式のレベルがクロック信号C(上段および下段の双方の
中央の縦座標)により区別可能である。データ伝送は、スタート、ストップ導線
に高レベルが印加されたときに開始し、この導線のレベルが再び低レベルに切換
わったときに終了する(上段および下段の双方の第3の縦座標)。
に伝送区間L、3つの信号導線(Tx0、Tx1、Tx2)の上に生ずる信号列
が示されている。送信データDは受信器Eの中で状態列コード化のコード化規則
に従って再びビット直列なデータD′に変換される(下段の第1の縦座標)。
Claims (9)
- 【請求項1】 ディジタルデータを直列伝送するための通信インタフェース
において、夫々“高”または“低”レベルを印加可能な少なくとも3つの信号線
(Tx0、Tx1、Tx2)を備え、そして伝送すべきデータが、少なくとも3
つの信号線(Tx0、Tx1、Tx2)の内の少なくとも2つにおけるレベルの
切換えにより、そしてそれに伴なう第1レベルのn−タップルから第2レベルの
n−タップルへの移行によりコード化可能であることを特徴とする通信インタフ
ェース。 - 【請求項2】 第1レベルのn−タップルまたは第2レベルのn−タップル
が、第1レベルのトリプレットまたは第2レベルのトリプレットであることを特
徴とする請求項1記載の通信インタフェース。 - 【請求項3】 少なくとも2つの信号線のレベル切換えが逆向きに行われる
ことを特徴とする請求項1または2記載の通信インタフェース。 - 【請求項4】 データ伝送の開始および終了が3つの信号線のそのつどのレ
ベルの反転によりコード化可能であることを特徴とする請求項1ないし3の1つ
に記載の通信インタフェース。 - 【請求項5】 ディジタルデータをビットごとに伝送するための直列データ
伝送方法において、夫々“高”または“低”レベルを印加可能な少なくとも3つ
の信号線(Tx0、Tx1、Tx2)を備え、そして伝送すべきデータが少なく
とも3つの信号線(Tx0、Tx1、Tx2)の内の少なくとも2つにおけるレ
ベルの切換えにより、そしてそれに伴なう第1レベルのn−タップルから第2レ
ベルのn−タップルへの移行によりコード化されることを特徴とするデータ伝送
方法。 - 【請求項6】 第1レベルのn−タップルまたは第2レベルのn−タップル
が第1レベルのトリプレットまたは第2レベルのトリプレットであることを特徴
とする請求項5記載のデータ伝送方法。 - 【請求項7】 データ伝送の開始および終了が、3つの信号線のそのつどの
レベルの反転によりコード化されることを特徴とする請求項4または5記載のデ
ータ伝送方法。 - 【請求項8】 技術的プロセスを制御および/または監視するための自動化
装置であって、他の自動化装置と通信可能に接続される自動化装置において、請
求項1ないし4の1つによる通信インタフェースを有することを特徴とする自動
化装置。 - 【請求項9】 技術的プロセスを制御および/または監視するための自動化
装置であって、他の自動化装置と通信可能に接続される自動化装置において、通
信可能に接続される自動化装置間のデータ交換が請求項5ないし7の1つによる
データ伝送方法を用いて行われることを特徴とする自動化装置。
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