JPH05199273A - Signal isolation transmitter - Google Patents
Signal isolation transmitterInfo
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- JPH05199273A JPH05199273A JP4007334A JP733492A JPH05199273A JP H05199273 A JPH05199273 A JP H05199273A JP 4007334 A JP4007334 A JP 4007334A JP 733492 A JP733492 A JP 733492A JP H05199273 A JPH05199273 A JP H05199273A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は信号絶縁伝送装置に関す
るものであり、詳しくは、シリアルデータ伝送の高速化
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal-insulated transmission device, and more particularly to speeding up serial data transmission.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えばアナログ信号をデジタル信号に変
換して出力する絶縁型のアンプは、図8に示すように、
アンプ1のアナログ出力信号をA/D変換器2に加えて
デジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号をフォ
トカプラ3を介して次の信号処理部に絶縁伝送するよう
に構成されている。これは、アナログ信号をフォトカプ
ラを介して伝送した場合にはフォトカプラの非直線性の
影響を受けてレベルが変化する恐れがあることに基づ
く。2. Description of the Related Art For example, an isolated amplifier for converting an analog signal into a digital signal and outputting the digital signal is as shown in FIG.
The analog output signal of the amplifier 1 is applied to the A / D converter 2 to be converted into a digital signal, and the converted digital signal is insulatedly transmitted to the next signal processing unit via the photocoupler 3. This is based on the fact that when the analog signal is transmitted through the photocoupler, the level may change due to the non-linearity of the photocoupler.
【0003】そして、このようなA/D変換器2の出力
データの伝送にあたっては、複数ビットを同時に並列に
伝送するパラレル伝送とデータをビット列にして直列に
伝送するシリアル伝送が考えられるが、パラレル伝送は
コスト,回路スペース共に不利であることからシリアル
伝送が一般的に採用されている。In transmitting the output data of the A / D converter 2, parallel transmission in which a plurality of bits are simultaneously transmitted in parallel and serial transmission in which data is transmitted in a bit string in series can be considered. Serial transmission is generally adopted because it is disadvantageous in terms of cost and circuit space.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
信号の絶縁伝送に用いるフォトカプラは、安全上十分な
絶縁耐圧が要求される。しかし、一般に、絶縁耐圧を大
きくするためにはフォトカプラの発光ダイオードと受光
素子との離間距離を大きくしなければならず、この離間
距離が大きくなると伝送速度は低下することになる。す
なわち、絶縁耐圧を大きくすることは絶縁型アンプの高
速化の障害になっている。By the way, the photocoupler used for the insulation transmission of such a signal is required to have a sufficient insulation breakdown voltage for safety. However, in general, in order to increase the withstand voltage, it is necessary to increase the distance between the light emitting diode and the light receiving element of the photocoupler, and if the distance is increased, the transmission speed will decrease. That is, increasing the dielectric strength is an obstacle to speeding up the isolation amplifier.
【0005】このような対策として、シリアル伝送線路
を複数系統設けておき、時分割伝送することが考えられ
るが、時分割制御のための制御信号線が増えてしまうと
伝送系統が単純化できるというシリアル伝送の利点が損
なわれてしまう。本発明はこのような問題点を解決する
ものであり、その目的は、制御信号線を用いない簡単な
構成でシリアルデータの高速絶縁伝送が行える信号絶縁
伝送装置を実現することにある。As a countermeasure for this, it is conceivable to provide a plurality of serial transmission lines for time division transmission. However, if the number of control signal lines for time division control increases, the transmission system can be simplified. The advantages of serial transmission are diminished. The present invention solves such a problem, and an object thereof is to realize a signal insulation transmission device capable of high-speed insulation transmission of serial data with a simple configuration that does not use a control signal line.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点を解決するために、伝送すべきシリアルデータを送
信側のシリアルクロックに従って複数系統に分配するデ
ータ分配回路を含む送信部と、データ分配回路で分配さ
れた複数系統のシリアルデータをそれぞれフォトカプラ
を介して伝送する複数の伝送線路と、各伝送線路を介し
て伝送されたシリアルデータを受信側のシリアルクロッ
クに従って順次出力することにより分配前のシリアルデ
ータを合成再生するデータ合成回路を含む受信部、とで
構成されたことを特徴とする。In order to solve such a problem, the present invention provides a transmitting section including a data distributing circuit for distributing serial data to be transmitted to a plurality of systems according to a serial clock of a transmitting side, By sequentially outputting multiple lines of serial data distributed by the data distribution circuit via the photocoupler and serial data transmitted via each transmission line according to the serial clock of the receiving side And a receiving section including a data synthesizing circuit for synthesizing and reproducing serial data before distribution.
【0007】[0007]
【作用】このような本発明では、伝送すべきシリアルデ
ータはデータ分配回路で送信側のシリアルクロックに従
って複数系統に分配されてフォトカプラで絶縁された伝
送線路を介して受信部に伝送される。そして、受信され
たシリアルデータを受信側のシリアルクロックに従って
順次出力することにより、分配前のシリアルデータが合
成再生される。According to the present invention, the serial data to be transmitted is distributed to a plurality of systems by the data distribution circuit according to the serial clock on the transmission side, and is transmitted to the receiving unit via the transmission line insulated by the photocoupler. Then, the serial data before distribution is synthesized and reproduced by sequentially outputting the received serial data in accordance with the serial clock on the receiving side.
【0008】これにより、伝送線路に制御信号線を設け
ることなくシリアルデータの時分割伝送が行え、伝送速
度の高速化が可能になる。Thus, time-division transmission of serial data can be performed without providing a control signal line on the transmission line, and the transmission speed can be increased.
【0009】[0009]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の原理ブロック図である。図におい
て、4は送信部で、伝送すべきシリアルデータを送信側
のシリアルクロックに従って複数系統に分配するデータ
分配回路を含んでいる。5はそれぞれフォトカプラPC
を有する複数の伝送線路で、送信部4のデータ分配回路
で分配された複数系統のシリアルデータを伝送する。6
は受信部で、各伝送線路5を介して伝送されたシリアル
データを受信側のシリアルクロックに従って順次出力す
ることにより分配前のシリアルデータを合成再生するデ
ータ合成回路を含んでいる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention. In the figure, reference numeral 4 denotes a transmission unit, which includes a data distribution circuit that distributes serial data to be transmitted to a plurality of systems according to a serial clock on the transmission side. 5 are photocoupler PCs
A plurality of transmission lines having a plurality of lines transmit serial data of a plurality of systems distributed by the data distribution circuit of the transmitter 4. 6
The receiving section includes a data synthesizing circuit for synthesizing and reproducing the serial data before distribution by sequentially outputting the serial data transmitted through each transmission line 5 according to the serial clock on the receiving side.
【0010】図2は図1の具体的な回路例図であり、シ
リアルデータを4系統に分配して伝送する例を示してい
る。すなわち、送信部4は、入力側がシリアルデータ入
力ラインDINに対して並列に接続され出力側が各伝送
線路L1〜L4に接続されたデータ分配回路を構成する
4個のスイッチSWT1〜SWT4と、送信側のシリア
ルクロックCLTが入力されたスイッチ制御回路7とで
構成されている。なお、各スイッチSWT1〜SWT4
の出力側には必要に応じてそれぞれの出力データを次の
データ切換まで保持するラッチ回路を設けるが図示しな
い。FIG. 2 is a concrete circuit diagram of FIG. 1, showing an example in which serial data is distributed to four systems and transmitted. That is, the transmission unit 4 includes four switches SWT1 to SWT4 that form a data distribution circuit whose input side is connected in parallel to the serial data input line DIN and whose output side is connected to each transmission line L1 to L4, and the transmission side. And the switch control circuit 7 to which the serial clock CLT is input. In addition, each switch SWT1 to SWT4
A latch circuit for holding each output data until the next data switching is provided on the output side of (1) as needed, but it is not shown.
【0011】受信部6は、出力側がシリアルデータ出力
ラインDOUTに対して並列に接続され入力側が各伝送
線路L1〜L4に接続されたデータ合成回路を構成する
4個のスイッチSWR1〜SWR4と、各伝送線路L1
〜L4に接続された4個の同期検出回路SYD1〜SY
D4と、受信側のシリアルクロックCLRおよび同期検
出回路SYD1〜SYD4の出力信号が入力されたスイ
ッチ制御回路8とで構成されている。The receiving unit 6 includes four switches SWR1 to SWR4, which form a data synthesizing circuit whose output side is connected in parallel to the serial data output line DOUT and whose input side is connected to the respective transmission lines L1 to L4, and Transmission line L1
To 4 synchronization detection circuits SYD1 to SY connected to L4
D4 and the switch control circuit 8 to which the serial clock CLR on the receiving side and the output signals of the synchronization detection circuits SYD1 to SYD4 are input.
【0012】図3は図2で用いる同期検出回路SYD1
〜SYD4の具体例図であり、排他的オアゲートEOR
と少なくともシリアルクロックよりも短い遅延時間を有
する遅延素子DLYとで構成されていて、排他的オアゲ
ートEORの一方の入力端子には伝送線路の入力が加え
られ、他方の入力端子には遅延素子DLYを介して出力
端子が接続されている。これら同期検出回路SYD1〜
SYD4は各伝送線路L1〜L4のデータの変化を検出
してその出力信号をスイッチ制御回路8に入力する。FIG. 3 shows the synchronization detection circuit SYD1 used in FIG.
7 is a specific example diagram of SYD4, and an exclusive OR gate EOR
And a delay element DLY having a delay time shorter than at least the serial clock, the input of the transmission line is applied to one input terminal of the exclusive OR gate EOR, and the delay element DLY is added to the other input terminal. The output terminal is connected via. These synchronization detection circuits SYD1 to
The SYD 4 detects a change in data on each of the transmission lines L1 to L4 and inputs the output signal to the switch control circuit 8.
【0013】このような構成の動作を説明する。送信部
4のスイッチ制御回路7は送信側のシリアルクロックC
LTに従って例えばクロック周期毎にスイッチSWT1
〜SWT4を選択的に順次オンにし、入力されるシリア
ルデータを伝送線路L1〜L4に順次分配する。受信部
6の同期検出回路SYD1〜SYD4はそれぞれに接続
されている伝送線路L1〜L4のデータの変化状態を検
知し、スイッチ制御回路8に出力する。スイッチ制御回
路8は各伝送線路L1〜L4のデータをサンプリングす
べき受信側のクロックCLRの位相を決定し、スイッチ
SWR1〜SWR4を選択的に順次オンにして伝送線路
L1〜L4を介して入力されるシリアルデータを順次切
換出力する。The operation of such a configuration will be described. The switch control circuit 7 of the transmitter 4 uses the serial clock C on the transmitter side.
According to LT, for example, the switch SWT1 at every clock cycle
~ SWT4 is selectively turned on sequentially, and the input serial data is sequentially distributed to the transmission lines L1 to L4. The synchronization detection circuits SYD1 to SYD4 of the reception unit 6 detect the change state of the data of the transmission lines L1 to L4 connected to the synchronization detection circuits SYD1 to SYD4, and output it to the switch control circuit 8. The switch control circuit 8 determines the phase of the clock CLR on the reception side for sampling the data of the transmission lines L1 to L4, selectively turns on the switches SWR1 to SWR4 sequentially, and inputs the data via the transmission lines L1 to L4. Serial data to be sequentially output.
【0014】ここで、送信部4のシリアルクロックCL
Tおよび受信部6のシリアルクロックCLRの周波数は
伝送クロックの周波数と等しいので、各スイッチSWT
1〜SWT4およびSWR1〜SWR4はシリアルクロ
ックの4倍の周期でオンになり、その最適な時間関係は
図4のようになる。図4において、(a)はシリアルク
ロックを示し、(b)は伝送線路L1〜L4の任意のい
ずれかのシリアルデータの変化状態を示し、(c)はシ
リアルデータをサンプルするタイミングを示している。
この場合、シリアルデータをサンプルするタイミングは
3クロック後になる。Here, the serial clock CL of the transmitter 4
Since the frequency of T and the serial clock CLR of the receiving unit 6 is equal to the frequency of the transmission clock, each switch SWT
1 to SWT4 and SWR1 to SWR4 are turned on in a cycle four times as long as the serial clock, and the optimum time relationship is as shown in FIG. In FIG. 4, (a) shows a serial clock, (b) shows a change state of any serial data of the transmission lines L1 to L4, and (c) shows a timing of sampling the serial data. .
In this case, the timing for sampling the serial data is 3 clocks later.
【0015】具体例を説明する。シリアルデータ列が図
5のように構成されているとする。図5において、1は
有意性のないデータを表し、BSはスタートビットを表
し、B7〜B0は有意性のあるデータビツトを表し、BP
はパリティビツトを表し、BTはストップビットを表し
ている。このようなシリアルデータ列を構成する各デー
タBS,B7〜B0,BP,BTはシリアルクロックと等し
い周期で更新されるので、各伝送線路L1〜L4に分配
されるデータはシリアルクロックが4個入力される毎に
更新されることになる。A specific example will be described. It is assumed that the serial data string is configured as shown in FIG. In FIG. 5, 1 represents data having no significance, B S represents a start bit, B 7 to B 0 represent data bits having significance, and B P
Represents a parity bit, and B T represents a stop bit. Since each data B S , B 7 to B 0 , B P , and B T forming such a serial data string is updated at the same period as the serial clock, the data distributed to each transmission line L1 to L4 is serial. It is updated every time four clocks are input.
【0016】図6にこのような動作のタイミングチャー
トを示す。図6において、(a)は伝送クロックであ
り、送信部4に入力されるシリアルデータは(b)に示
すように伝送クロックに同期して変化する。(c)〜
(f)は送信部4のスイッチ制御回路7からデータ分配
回路を構成する各スイッチSWT1〜SWT4に加えら
れる駆動信号を示している。これにより、伝送線路L1
〜L4に分配されるデータは(g)〜(j)に示すよう
に伝送クロック4個に1回の周期で変化することにな
る。このようなデータ分配の順序をまとめると図7のよ
うになる。FIG. 6 shows a timing chart of such an operation. In FIG. 6, (a) is a transmission clock, and the serial data input to the transmission unit 4 changes in synchronization with the transmission clock as shown in (b). (C) ~
(F) shows a drive signal applied from the switch control circuit 7 of the transmission unit 4 to each of the switches SWT1 to SWT4 constituting the data distribution circuit. As a result, the transmission line L1
The data distributed to L4 changes every four transmission clocks as shown in (g) to (j). The order of such data distribution is summarized in FIG.
【0017】受信部6では、前述のようにデータ合成回
路を構成するスイッチSWR1〜SWR4を選択的に順
次オンにして伝送線路L1〜L4を介して入力されるシ
リアルデータを順次切換出力するが、送信部4のシリア
ルクロックCLTと受信部6のシリアルクロックCLR
は周波数は等しいものの独立しているので、読みだし順
序はL1→L2→L3→L4やL2→L3→L4→L1
のようにいくつかの場合が考えられるが、いずれの場合
も入力シリアルデータと等しいデータ列を合成再生でき
る。In the receiver 6, as described above, the switches SWR1 to SWR4 constituting the data synthesizing circuit are selectively sequentially turned on to sequentially switch and output serial data input via the transmission lines L1 to L4. Serial clock CLT of transmitter 4 and serial clock CLR of receiver 6
Since they have the same frequency but are independent, the reading order is L1 → L2 → L3 → L4 or L2 → L3 → L4 → L1.
There are several cases as described above, but in any case, a data string equal to the input serial data can be combined and reproduced.
【0018】これにより、送信部と受信部間に特別な制
御信号線を設けることなく、時分割伝送による高速伝送
が実現できる。なお、上記実施例ではシリアルデータを
4系統の伝送線路に分割伝送して合成再生する例を説明
したが、分割伝送数は用途に応じて適宜増減してもよ
い。As a result, high speed transmission by time division transmission can be realized without providing a special control signal line between the transmitter and the receiver. It should be noted that in the above embodiment, an example was described in which serial data is dividedly transmitted to four transmission lines and combined and reproduced, but the number of divided transmissions may be increased or decreased as appropriate according to the application.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御信号線を用いない簡単な構成でシリアルデータの高
速絶縁伝送が行える信号絶縁伝送装置を実現でき、アナ
ログ信号をデジタル信号に変換して出力する絶縁型のア
ンプなどの各種の高速信号絶縁伝送に有効である。As described above, according to the present invention,
It is possible to realize a signal isolation transmission device that can perform high-speed isolated transmission of serial data with a simple configuration that does not use a control signal line, and for various types of high-speed signal isolation transmission such as an isolation amplifier that converts analog signals into digital signals and outputs them. It is valid.
【図1】本発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention.
【図2】図1の具体的な回路例図である。FIG. 2 is a specific circuit example diagram of FIG.
【図3】図2で用いる同期検出回路の具体例図である。FIG. 3 is a specific example diagram of a synchronization detection circuit used in FIG.
【図4】図2の動作概略を説明するタイミングチャート
である。FIG. 4 is a timing chart illustrating an outline of the operation of FIG.
【図5】伝送シリアルデータ列の具体例図である。FIG. 5 is a specific example diagram of a transmission serial data string.
【図6】図2の各部の動作を説明するタイミングチャー
トである。FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of each unit in FIG.
【図7】図6の伝送線路に分配されるデータの順序説明
図である。7 is an explanatory diagram of the order of data distributed to the transmission line of FIG.
【図8】アナログ信号をデジタル信号に変換して出力す
る絶縁型のアンプの概念構成図である。FIG. 8 is a conceptual configuration diagram of an insulating amplifier that converts an analog signal into a digital signal and outputs the digital signal.
4 送信部 5 伝送線路 6 受信部 7,8 スイッチ制御回路 SWT,SWR スイッチ PC フォトカプラ SYD 同期検出回路 4 transmitter 5 transmission line 6 receiver 7 and 8 switch control circuit SWT and SWR switch PC photocoupler SYD sync detection circuit
Claims (1)
アルクロックに従って複数系統に分配するデータ分配回
路を含む送信部と、 データ分配回路で分配された複数系統のシリアルデータ
をそれぞれフォトカプラを介して伝送する複数の伝送線
路と、 各伝送線路を介して伝送されたシリアルデータを受信側
のシリアルクロックに従って順次出力することにより分
配前のシリアルデータを合成再生するデータ合成回路を
含む受信部、 とで構成されたことを特徴とする信号絶縁伝送装置。1. A transmission unit including a data distribution circuit that distributes serial data to be transmitted to a plurality of systems in accordance with a serial clock on the transmission side, and a plurality of systems of serial data distributed by the data distribution circuit via photocouplers, respectively. A plurality of transmission lines to be transmitted, and a receiving unit including a data synthesizing circuit for synthesizing and reproducing serial data before distribution by sequentially outputting serial data transmitted via each transmission line in accordance with a serial clock on the receiving side. A signal-insulated transmission device characterized by being configured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4007334A JPH05199273A (en) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | Signal isolation transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4007334A JPH05199273A (en) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | Signal isolation transmitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05199273A true JPH05199273A (en) | 1993-08-06 |
Family
ID=11663055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4007334A Pending JPH05199273A (en) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | Signal isolation transmitter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05199273A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07154447A (en) * | 1993-11-29 | 1995-06-16 | Nec Corp | High-speed data transmission circuit |
JP2011029779A (en) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Thine Electronics Inc | Transmitter, and communication system |
-
1992
- 1992-01-20 JP JP4007334A patent/JPH05199273A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07154447A (en) * | 1993-11-29 | 1995-06-16 | Nec Corp | High-speed data transmission circuit |
JP2011029779A (en) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Thine Electronics Inc | Transmitter, and communication system |
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