JP2001168729A - データ伝送システム - Google Patents

データ伝送システム

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JP2001168729A
JP2001168729A JP35280799A JP35280799A JP2001168729A JP 2001168729 A JP2001168729 A JP 2001168729A JP 35280799 A JP35280799 A JP 35280799A JP 35280799 A JP35280799 A JP 35280799A JP 2001168729 A JP2001168729 A JP 2001168729A
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JP
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data
clock
parallel
serial
lines
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JP35280799A
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English (en)
Inventor
Atsuhiro Odawara
篤弘 小田原
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信装置と受信装置とが複数のデータ線とク
ロック線とにより接続されたデータ伝送システムにおい
て、送信装置側の生成したクロックを逓倍に分周して受
信装置に送信しなくとも、多点サンプリングを可能と
し、伝送誤りの発生確率を低減することが可能なデータ
伝送システムを提供する。 【解決手段】 送信装置1は、シリアルデータをパラレ
ルデータに変換して、受信装置7にデータを送信する。
受信装置7は、受信したパラレルデータを多点サンプリ
ングしたサンプリングデータの中央ビットを正しいデー
タとして、シリアルデータに変換することにより実行す
る。また、当該サンプリングデータの0と1をカウント
して多数決判定を行い、多い方をシリアルデータに変換
することにより実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロック同期した
シリアルデータをパラレルデータに変換してデータの送
受信を行うデータ伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、クロックに同期させてデータの送
受信を行うデータ伝送システムにおいて、送信装置から
受信装置へのデータ及びクロックの伝送途中に、外部ノ
イズや伝送による波形ひずみによりデータ及びクロック
にジッタが生じ、伝送誤りビットが発生することがあっ
た。
【0003】この問題点に関する対応策として、実開平
5―28152号公報に開示された従来技術がある。当
該従来技術に開示された送信装置は、送信データのサン
プリングクロックより速いクロックを送信クロックとし
て受信装置に送信する。受信装置は、このクロックを使
用して受信データのサンプリング(多点サンプリング)
を行い、当該サンプリングの結果によりデータの再生を
行うようにしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
開平5―28152号公報に開示された従来技術では、
シリアルデータの逓倍のクロックを送信クロックとして
送り、シリアルデータを多点サンプリングし、そのサン
プリング結果によりデータを再生しているため、シリア
ルデータの逓倍のクロックを必要とする。そのために、
EMI(Electromagnetic Interference)特性にも悪影
響がある。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、シリアルデータの逓倍のクロックに分周しな
くとも、多点サンプリングを可能とし、伝送誤りの発生
確率を低減することが可能なデータ伝送システムを提供
することを目的とする。
【0006】また、多点サンプリングし、そのサンプリ
ング結果からデータを再生する際に、多点サンプリング
したデータの0と1をカウントし、多数決判定を行うこ
とによって、中央値をとるよりノイズに強くなり、伝送
誤りの発生確率を低減することが可能なデータ伝送シス
テムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、送信装置と受信装置とが
複数のデータ線とクロック線とにより接続されたデータ
伝送システムであって、送信装置は、クロックを生成す
るクロック生成手段と、該クロック生成手段により生成
されたクロックに同期して、シリアルデータをデータ線
の本数と同数のパラレルデータに変換するシリアル/パ
ラレル変換手段とを有し、受信装置は、クロック生成手
段により生成されクロック線を通じて受信したクロック
に同期して、シリアル/パラレル変換手段により変換さ
れ複数のデータ線を通じて受信したパラレルデータをサ
ンプリングするデータ判定手段と、クロック生成手段に
より生成されクロック線を通じて受信したクロックに同
期して、データ判定手段によりサンプリングされたパラ
レルデータをシリアルデータに変換するパラレル/シリ
アル変換手段とを有し、データ判定手段は、多点サンプ
リングを行い、該多点サンプリングを行ったサンプリン
グデータの中央ビットをパラレル/シリアル変換手段に
出力することを特徴としている。
【0008】請求項2記載の発明は、送信装置と受信装
置とが複数のデータ線とクロック線とにより接続された
データ伝送システムであって、送信装置は、クロックを
生成するクロック生成手段と、該クロック生成手段によ
り生成されたクロックに同期して、シリアルデータをデ
ータ線の本数と同数のパラレルデータに変換するシリア
ル/パラレル変換手段とを有し、受信装置は、クロック
生成手段により生成されクロック線を通じて受信したク
ロックに同期して、シリアル/パラレル変換手段により
変換され複数のデータ線を通じて受信したパラレルデー
タをサンプリングするデータ判定手段と、クロック生成
手段により生成されクロック線を通じて受信したクロッ
クに同期して、データ判定手段によりサンプリングされ
たパラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル
/シリアル変換手段とを有し、データ判定手段は、多点
サンプリングを行い、該多点サンプリングを行ったサン
プリングデータの論理値をカウントし、該カウントした
論理値を多数決判定してデータを判定することを特徴と
している。
【0009】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の発明において、送信装置は、シリアル/パラレル
変換手段に1ビットずつシリアルデータを出力する第1
のシフトレジスタをさらに有することを特徴としてい
る。
【0010】請求項4記載の発明は、請求項1から3の
いずれか1項に記載の発明において、受信装置は、デー
タ線を通じて入力されたパラレルデータを、データ判定
手段に1ビットずつ出力するデータ線の本数と同数の第
2のシフトレジスタをさらに有することを特徴としてい
る。
【0011】請求項5記載の発明は、請求項3記載の発
明において、シリアル/パラレル変換手段は、データ線
の本数と同数の第1のゲートと、クロック生成手段によ
り生成されたクロックをカウントする第1のカウンタと
を有し、該第1のカウンタは、第1のシフトレジスタか
ら入力されたデータが入力される第1のゲートを指定す
ることを特徴としている。
【0012】請求項6記載の発明は、請求項4記載の発
明において、パラレル/シリアル変換手段は、データ線
の本数と同数の第2のゲートと、クロック生成手段によ
り生成されクロック線を通じて入力されたクロックをカ
ウントする第2のカウンタとを有し、該第2のカウンタ
は、第2のシフトレジスタからパラレルデータを入力さ
れた第2のゲートからの出力順序を指定することを特徴
としている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。
【0014】図1は、送信装置1と受信装置7を複数の
データ線およびクロック線を介して接続したシステムブ
ロック図である。まず、送信装置1の構成について説明
する。送信装置1は、送信バッファ2、シフトレジスタ
3、ゲート4、クロック発生回路5及びカウンタ6によ
り構成される。
【0015】送信バッファ2は、送信データをシフトレ
ジスタ3に入力する前に、一時的に送信データを記憶す
るメモリである。主に、処理速度の違いを吸収するため
に用いられる。
【0016】シフトレジスタ3は、クロック発生回路5
が生成したクロックaのタイミングで、1ビットずつ順
序を変更することなく桁送りすることにより、データを
ゲート4に送出する。
【0017】ゲート4は、データ線の本数と同数分設置
され、各ゲートには、ラッチ回路が設けられる。シフト
レジスタ3から送出されたデータは、クロック発生回路
5が生成したクロックaのタイミングで、カウンタ6の
示す値のゲートに振り分けられる。
【0018】クロック発生回路5は、所定のタイミング
でクロックaを生成する。該生成したクロックaを送信
装置1のシフトレジスタ3及びカウンタ6に送出する。
また、クロック線を介して受信装置7のシフトレジスタ
8及びカウンタ12にクロックaを同期信号として送出
する。
【0019】カウンタ6は、データ線の本数まで、クロ
ック発生回路5が生成したクロックaをカウントし、そ
の数までカウントすると、また1からカウントを始める
という動作を繰り返す。例えば、データ線の本数が3本
の時は、1、2、3、1、2、3……とカウントする。
カウンタ6の示す値に対応したゲート4は、イネーブル
される。
【0020】次に、送信装置1の動作について説明す
る。送信バッファ2内のデータは、シフトレジスタ3へ
送られ、クロック発生回路5で生成されるクロックaに
同期して、ゲート4に送られる。ゲート4にはデータ線
の数のゲートがあるものとする。その時のクロックaと
データbの関係は図2のようになる。カウンタ6は、ク
ロックaをデータ線の数だけカウントするカウンタで、
そのカウンタの値に対応するゲート4をイネーブルす
る。
【0021】よって、ゲート4に送られたデータbは、
クロックaに応じて複数のデータ線に振り分けられる。
振り分けられたデータは、各々のラッチ回路でラッチさ
れる。図2は、データbと振り分けられた後の送信デー
タc1〜cnの関係を示している。図2は、データ線の
数が3本の場合の例で説明しているので、ゲート及びラ
ッチ回路は3つである。ラッチ回路は、直近のデータを
保持し続けるという機能を有するので、カウンタ6から
のイネーブル信号が入力された時のデータを次のイネー
ブル信号が入力されるまで保持し続ける。イネーブル信
号は3クロックに1回入力されることから、図2のよう
な送信データc1、c2、c3となる。このような処理
により、シリアルデータは、パラレルデータに変換され
る。
【0022】次に、受信装置7の構成について説明す
る。受信装置7は、シフトレジスタ8、データ判定回路
9、ゲート10、受信バッファ11及びカウンタ12か
ら構成される。
【0023】シフトレジスタ8は、データ線の本数と対
応した数のレジスタを有し、各々のデータ線を介して送
信されてきたデータを対応するレジスタに順次格納す
る。格納したデータをクロック発生回路5から受信した
クロックdに同期してデータ判定回路9に1ビットずつ
送出する。
【0024】データ判定回路9は、データ線の本数と対
応した数の回路を有し、各回路は、1ラッチ期間のデー
タを多点サンプリングして、当該サンプリングにより抽
出したサンプリングデータの中央ビットを検出し、該検
出したデータをゲート10に送出する。本実施の形態で
は、データ線が3本の例で説明しているので、1ラッチ
期間は3クロックである。データ判定回路9は、当該3
クロックの2クロック目のデータを正しいデータとして
採用している。
【0025】ゲート10は、データ線の本数と同数分配
置され、データ判定回路9から入力されたパラレルデー
タを、カウンタ12からのイネーブル信号による制御に
より、シリアルデータに変換し、受信バッファ11に出
力する。
【0026】受信バッファ11は、ゲート10から出力
されたデータを一時記憶する。
【0027】カウンタ12は、データ線の本数まで、送
信装置1のクロック発生回路5から受信したクロックd
をカウントし、その数までカウントすると、また1から
カウントを始めるという動作を繰り返す。例えば、デー
タ線の本数が3本の時は、1、2、3、1、2、3……
とカウントする。
【0028】次に、受信装置7の動作について説明す
る。受信装置7において、シフトレジスタ8に入力され
た受信データe1〜enは、受信クロックdに同期して
データ判定回路9においてサンプリングされ、図3のデ
ータf1〜fnのように複数のビットに再生される。こ
こで、受信クロックdおよび受信データe1〜enには
ジッタが含まれている。ジッタとは、デジタル波形に含
まれる時間的なノイズである。主に、クロック発生回路
5の不安定さが原因となる。ジッタが含まれていること
により、再生データf1〜fnには誤りビットが生じ
る。
【0029】ところで、ジッタにより誤りビットが生じ
るのは、再生データf1〜fnの両端のビットがほとん
どであるため、データ判定回路9により複数ビットの再
生データの中央ビットを正しいデータと判定すると、ジ
ッタによる誤りビットの発生を防止することができる。
データ判定回路9は、当該中央ビットを正しいデータと
判定し、ゲート10に出力する。
【0030】カウンタ12は、カウンタ6と同様にクロ
ックをデータ線の数だけカウントするカウンタで、その
カウンタの値に対応するゲート10をイネーブルする。
よって、ゲート10に送られたデータは、クロックdに
応じて順次、受信バッファ11に出力される。以上の動
作により送信装置1と受信装置7とのデータ伝送が可能
となる。
【0031】図3を例に具体的に説明すると、受信クロ
ックdの1つ目のジッタは、受信データe1〜e3の波
形の変化がない部分であるから、誤りビットは発生しな
い。受信クロックdの2つ目のジッタは、同期をとるタ
イミングを早くしてしまっていることから、データ判定
回路9は、受信データe1が0となる前にデータを検出
してしまい、本来0となるべきデータを1と検出してし
まっている。
【0032】受信データe1のジッタは、波形の変化を
早くしてしまっているが、データ検出には影響しない。
受信データe2のジッタは、波形の変化を遅くしてしま
い、その結果として誤りビットを発生させている。
【0033】次に、第2の実施の形態について説明す
る。本実施の形態の構成及び動作は、基本的に第1の実
施の形態と同一である。異なる点は、データ判定回路9
において、多点サンプリングしたデータの中央ビットを
正しいデータとして判定する方法によらず、データ判定
回路9内にカウンタと多数決判定回路を設け、多点サン
プリングしたデータの0と1をカウントし、データ判定
回路9内の多数決判定回路において多数決判定を行う点
である。
【0034】図3を例に具体的に説明すると、受信デー
タe2のジッタが生じている部分の多点サンプリングデ
ータは、0が1つ、1が2つであり多数決判定回路によ
り1と判定される。データ線の本数をさらに増やせば、
多点サンプリングデータの判断ビットが増えることにな
り、さらに多数決判定の精度を上げることができる。
【0035】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のデータ伝送システムによれば、クロックに同期したシ
リアルデータを、送信する際にはパラレルデータに変換
し、受信する際にはシリアルデータに変換し直す伝送装
置において、パラレルデータを受信し、それぞれのデー
タを多点サンプリングして、サンプリングデータの中央
ビットを正しいデータとして判定するため、データ及び
クロックにジッタが生じても誤りのないデータ伝送が可
能となる。
【0036】また、多点サンプリングするためのクロッ
クは、送信データと同じ周波数のクロックを送信クロッ
クとして送ればよいので、送信データの逓倍のクロック
を必要としない。そのため、EMI特性を向上させるこ
とが可能となる。
【0037】さらに、パラレルデータを受信し、それぞ
れのデータの多点サンプリングを行い、サンプリングデ
ータの0と1をカウントして多数決判定を行い、多い方
をシリアルデータに変換するため、中央値をとるよりデ
ータやクロックのジッタ及びノイズ等に強くなり、伝送
誤りの発生確率を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるデータ伝送システムの全体構成
を示すブロック図である。
【図2】本発明における送信クロックa、シリアルデー
タb及びパラレルデータcの波形を示したタイミングチ
ャートである。
【図3】本発明における受信クロックd、受信データc
の波形を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 送信装置 2 送信バッファ 3 シフトレジスタ 4 ゲート 5 クロック発生回路 6 カウンタ 7 受信装置 8 シフトレジスタ 9 データ判定回路 10 ゲート 11 受信バッファ 12 カウンタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信装置と受信装置とが複数のデータ線
    とクロック線とにより接続されたデータ伝送システムで
    あって、 前記送信装置は、 クロックを生成するクロック生成手段と、 該クロック生成手段により生成されたクロックに同期し
    て、シリアルデータを前記データ線と同数のパラレルデ
    ータに変換するシリアル/パラレル変換手段とを有し、 前記受信装置は、 前記クロック生成手段により生成され前記クロック線を
    通じて受信したクロックに同期して、前記シリアル/パ
    ラレル変換手段により変換され前記複数のデータ線を通
    じて受信したパラレルデータをサンプリングするデータ
    判定手段と、 前記クロック生成手段により生成され前記クロック線を
    通じて受信したクロックに同期して、前記データ判定手
    段によりサンプリングされたパラレルデータをシリアル
    データに変換するパラレル/シリアル変換手段とを有
    し、 前記データ判定手段は、多点サンプリングを行い、該多
    点サンプリングを行ったサンプリングデータの中央ビッ
    トを前記パラレル/シリアル変換手段に出力することを
    特徴とするデータ伝送システム。
  2. 【請求項2】 送信装置と受信装置とが複数のデータ線
    とクロック線とにより接続されたデータ伝送システムで
    あって、 前記送信装置は、 クロックを生成するクロック生成手段と、 該クロック生成手段により生成されたクロックに同期し
    て、シリアルデータを前記データ線の本数と同数のパラ
    レルデータに変換するシリアル/パラレル変換手段とを
    有し、 前記受信装置は、 前記クロック生成手段により生成され前記クロック線を
    通じて受信したクロックに同期して、前記シリアル/パ
    ラレル変換手段により変換され前記複数のデータ線を通
    じて受信したパラレルデータをサンプリングするデータ
    判定手段と、 前記クロック生成手段により生成され前記クロック線を
    通じて受信したクロックに同期して、前記データ判定手
    段によりサンプリングされたパラレルデータをシリアル
    データに変換するパラレル/シリアル変換手段とを有
    し、 前記データ判定手段は、多点サンプリングを行い、該多
    点サンプリングを行ったサンプリングデータの論理値を
    カウントし、該カウントした論理値を多数決判定してデ
    ータを判定することを特徴とするデータ伝送システム。
  3. 【請求項3】 前記送信装置は、 前記シリアル/パラレル変換手段に1ビットずつシリア
    ルデータを出力する第1のシフトレジスタをさらに有す
    ることを特徴とする請求項1または2記載のデータ伝送
    システム。
  4. 【請求項4】 前記受信装置は、 前記データ線を通じて入力されたパラレルデータを、前
    記データ判定手段に1ビットずつ出力する前記データ線
    の本数と同数の第2のシフトレジスタをさらに有するこ
    とを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の
    データ伝送システム。
  5. 【請求項5】 前記シリアル/パラレル変換手段は、 前記データ線の本数と同数の第1のゲートと、 前記クロック生成手段により生成されたクロックをカウ
    ントする第1のカウンタとを有し、 該第1のカウンタは、前記第1のシフトレジスタから入
    力されたデータが入力される前記第1のゲートを指定す
    ることを特徴とする請求項3記載のデータ伝送システ
    ム。
  6. 【請求項6】 前記パラレル/シリアル変換手段は、 前記データ線の本数と同数の第2のゲートと、 前記クロック生成手段により生成され前記クロック線を
    通じて入力されたクロックをカウントする第2のカウン
    タとを有し、 該第2のカウンタは、前記第2のシフトレジスタからパ
    ラレルデータを入力された前記第2のゲートからの出力
    順序を指定することを特徴とする請求項4記載のデータ
    伝送システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009512233A (ja) * 2005-06-06 2009-03-19 ルートロン エレクトロニクス カンパニー インコーポレイテッド 照明及びモータ制御用システム

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