JP2005150970A - Data receiver, data transmitter, data transmitter/receiver, and data transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データ受信装置、データ送信装置、データ送受信装置、およびデータ伝送システムに関し、より特定的には、複数の装置がリング状に接続されたリング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、一方向にデータを送信するシステムに含まれるデータ受信装置、データ送信装置、およびデータ送受信装置、並びに当該データ伝送システムに関する。 The present invention relates to a data reception device, a data transmission device, a data transmission / reception device, and a data transmission system, and more specifically, in a ring network in which a plurality of devices are connected in a ring shape, in one direction according to a predetermined protocol. The present invention relates to a data reception device, a data transmission device, a data transmission / reception device, and a data transmission system included in a system for transmitting data to the network.
近年、カーナビゲーションやITS(Intelligent Transport Systems)といったインターネットや画像情報を自動車内等の空間において伝送する場合、大容量かつ高速な通信が要求される。このようなデジタル化した映像や音声データ、あるいはコンピュータデータ等のデジタルデータを伝送するための通信方式の検討が盛んに行われ、自動車内等の空間においてもデジタルデータを伝送するネットワークの導入が本格化してきている。この車内ネットワークは、例えば、物理的なトポロジを1本のリング・トポロジとし、複数のノードを1本のリング・トポロジで接続させることによって一方向のリング型LANを形成し、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器等対して統合化した接続を目指している。上記リング型LANで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Media Oriented Systems Transport(以下、MOSTと記載する)がある。このMOSTでは、通信プロトコルだけでなく、分散システムの構築方法まで言及しており、MOSTネットワークのデータは、フレームを基本単位として伝送され、各ノードを次々にフレームが一方向に伝送される。 2. Description of the Related Art In recent years, when the Internet and image information such as car navigation and ITS (Intelligent Transport Systems) are transmitted in a space such as an automobile, large-capacity and high-speed communication is required. Communication systems for transmitting digital data such as digitized video and audio data, or computer data are being actively studied, and a network that transmits digital data even in spaces such as automobiles has been fully introduced. It is becoming. In this in-vehicle network, for example, a physical topology is a single ring topology, and a plurality of nodes are connected by a single ring topology to form a one-way ring LAN. Or aiming for an integrated connection to information terminal devices. As an information communication protocol used in the ring LAN, there is, for example, Media Oriented Systems Transport (hereinafter referred to as MOST). In this MOST, not only a communication protocol but also a method for constructing a distributed system is mentioned, and data of the MOST network is transmitted with a frame as a basic unit, and the frame is transmitted in one direction to each node one after another.
ところで、車内等に設けられるリング型LANの場合、放射ノイズが自動車等に搭載された他の電子機器に対する誤動作の原因になることがあり、また、他の機器からの放射ノイズの影響を受けることなく正確に伝送する必要もある。このため、従来のMOSTを用いたリング型LANでは、各ノードを光ファイバーケーブルで接続することによって、電磁波の発生を防止しながら耐ノイズ性を向上させている。一方、ツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルを用いた電気通信を行い、放射ノイズが少なく耐ノイズ性を向上しながら20Mbpsを超えるような高速なデータ伝送を可能にしているものもある(例えば特許文献1参照。)。
By the way, in the case of a ring-type LAN provided in a car or the like, radiation noise may cause malfunction of other electronic devices mounted on the car or the like, and may be affected by radiation noise from other devices. There is also a need for accurate transmission. For this reason, in a conventional ring LAN using MOST, each node is connected by an optical fiber cable to improve noise resistance while preventing generation of electromagnetic waves. On the other hand, some telecommunications using inexpensive cables such as twisted pair wires and coaxial cables enable high-speed data transmission exceeding 20 Mbps while reducing noise and improving noise resistance ( For example, see
ここで、上述したような各ノードが安価なケーブルで接続されたデータ伝送システムについて、図面を参照しながら説明する。図19は、当該データ伝送システムの構成を示したブロック図である。 Here, a data transmission system in which each node as described above is connected by an inexpensive cable will be described with reference to the drawings. FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of the data transmission system.
図19において、当該データ伝送システムは、データ伝送装置100a〜100nと、伝送路300a〜300nとを備える。データ伝送装置100aは、クロック同期のマスタとして設定され、他のデータ伝送装置100b〜100nは、それぞれスレーブとして設定されている。各データ伝送装置100a〜100nは、伝送路300a〜300nによりリング状に接続されている。各データ伝送装置100a〜100nの間では、MOSTの通信プロトコルに従って矢印の方向にデータが伝送される。
In FIG. 19, the data transmission system includes
ここで、上述したデータ伝送システムでは、通常いわゆる8値マッピングされたデジタルデータが用いられたデータ伝送が行われている。当該8値マッピングされたデジタルデータによるデータ伝送とは、1ビット以上のデータを1データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送する多値化伝送において、信号レベルを8段階に割り当ててデータ伝送する方法である(詳しくは、特許文献2参照)。これに対して、8値マッピングされたデータを用いたデータ伝送の他に、例えば4値マッピングや5値マッピングされたデータを用いたデータ伝送といったデータ伝送方式も想定される。そして、このような様々な種類のデータ伝送方式が登場したことにより、その使用状況に応じて、データ伝送方式を切り替えるデータ伝送システムが必要になる。 Here, in the data transmission system described above, data transmission is usually performed using so-called eight-value mapped digital data. The data transmission by the 8-value mapped digital data is a method of data transmission by assigning signal levels to 8 stages in multi-value transmission in which data of 1 bit or more is assigned to a signal level as one data symbol. (For details, see Patent Document 2). On the other hand, in addition to data transmission using 8-value mapped data, a data transmission method such as data transmission using 4-value mapping or 5-value mapped data is also assumed. With the advent of such various types of data transmission systems, a data transmission system that switches the data transmission system in accordance with the usage situation is required.
このようなデータ伝送方式の切り替えは、一般的に図20および図21に示されるようなシーケンスに基づいて行われる。以下、図20および図21を参照して、当該データ伝送方式の切り替えについて詳述する。 Such switching of the data transmission method is generally performed based on a sequence as shown in FIGS. Hereinafter, the switching of the data transmission method will be described in detail with reference to FIG. 20 and FIG.
図20において、マスタであるデータ伝送装置100aは、他のデータ伝送装置とクロック同期を取るためのロック信号を発生し、データ伝送装置100bに送信する。ロック信号を受信したデータ伝送装置100bは、取得したロック信号を再生して、データ伝送装置100aとクロック同期を確立する。次に、データ伝送装置100bは、ロック信号を発生し、データ伝送装置100cに送信する。その後、データ伝送装置100c〜100nは、データ伝送装置100bと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置100nが送信したロック信号がデータ伝送装置100aに到達し、ロック信号を受信したデータ伝送装置100aが取得したロック信号を再生して、データ伝送装置100nとクロック同期を確立する。これにより、各データ伝送装置100a〜100nの間でクロック同期が確立する。
In FIG. 20, the
次に、データ伝送装置100aは、データ判定の基準となる判定レベルの設定のためのトレーニング信号を作成して、データ伝送装置100bに送信する。なお、ここで送信されるトレーニング信号は、8値マッピング用のトレーニング信号であってもよいし、その他の方式用のトレーニング信号であってもよいが、ここでは8値マッピング用のトレーニング信号が送信されるものとする。
Next, the
トレーニング信号を受信したデータ伝送装置100bは、取得したトレーニング信号を用いて、8値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルを設定する。そして、データ伝送装置100bは、8値マッピング用のトレーニング信号を作成して、次のデータ伝送装置100cに送信する。この後、データ伝送装置100c〜100nは、データ伝送装置100bと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置100nから送信されたトレーニング信号は、データ伝送装置100aに到達し、取得したトレーニング信号を用いてデータ伝送装置100aが8値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルを設定する。これにより、データ伝送システム内のデータ伝送装置100a〜100nは、8値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルを設定する。
The
図21において、データ伝送装置100aは、8値マッピングまたはその他の方式のいずれでデータ伝送を行うのかを他のデータ伝送装置100b〜100nに通知するための識別信号をデータ伝送装置100bに対して送信する。識別信号を受信したデータ伝送装置100bは、受信した識別信号に基づいて、いずれの方式によってデータ伝送が行われるのかを判定する。その後、データ伝送装置100bは、判定結果に基づいて、識別信号を発生し、データ伝送装置100cに対して送信する。この後、データ伝送装置100c〜100nは、データ伝送装置100bと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置100nから送信された識別信号は、データ伝送装置100aで受信される。これにより、データ伝送システム内の各データ伝送装置100a〜100nは、データの伝送方式を認識する。
In FIG. 21, the
次に、データ伝送装置100aは、各データ伝送装置が認識したデータ伝送方式のトレーニング信号を作成して、データ伝送装置100bに送信する。この後、各データ伝送装置では、前述のトレーニング処理と同様の処理が行われる。これにより、各データ伝送装置100a〜100nに、通信に用いられるデータ伝送方式のデータ判定の基準となる判定レベルが設定される。その後、データ伝送システム内でデータの通信が開始される。
このように、上記従来のデータ伝送システムでは、ロック信号による同期処理の後に、1回目のトレーニング処理が行われ、当該トレーニング処理により設定された判定レベルを用いて、データ伝送方式を通知する識別処理が行われる。そして、上記識別処理で識別されたデータ伝送方式用のトレーニング信号で2回目のトレーニング処理が行われてからデータ通信が開始される。つまり、従来のデータ伝送システムでは、2回のトレーニング処理が必要となっていた。これは、上記従来のデータ伝送システムでは、トレーニング処理が行われた後でなければ、データ伝送方式を識別するための識別処理ができなかったからである。 As described above, in the conventional data transmission system, after the synchronization process using the lock signal, the first training process is performed, and the identification process for notifying the data transmission method using the determination level set by the training process. Is done. Data communication is started after the second training process is performed with the training signal for the data transmission method identified in the identification process. That is, the conventional data transmission system requires two training processes. This is because the conventional data transmission system cannot perform the identification process for identifying the data transmission method unless after the training process is performed.
このような2回のトレーニング処理を行うことを回避するために、クロック同期処理の際に、データ伝送方式を通知する識別処理を行うことが考えられる。例えば、1回目のトレーニング処理が行われる前に予め識別情報が埋め込まれたロック信号を用いてクロック同期処理を行うことによって、当該識別情報でデータ伝送装置100a〜100nがデータ通信を行うデータ伝送方式を通知することが考えられる。この場合、上記識別情報が示すデータ伝送方式用のトレーニング信号で1回目のトレーニング処理を行って、データ伝送システム内のデータ通信が開始される。
In order to avoid performing such training processing twice, it is conceivable to perform identification processing for notifying the data transmission method during the clock synchronization processing. For example, a data transmission method in which the
例えば、上記識別情報が埋め込まれたロック信号として、2種類のパターンを考える。第1ロック信号は、1周期が8シンボルからなっており、各シンボルで信号レベル「+1」と「−1」とが交互に繰り返された信号である。また、第2ロック信号は、1周期が8シンボルからなっており、各シンボルで信号レベル「+1」と「−1」とが交互に繰り返され、5シンボル目が信号レベル「+7」、6シンボル目が信号レベル「−7」となった信号である。このようなロック信号の2種類のパターンを受信側のデータ伝送装置で区別することができれば、クロック同期処理の際に上記識別処理を行うことが可能となる。 For example, two types of patterns are considered as the lock signal in which the identification information is embedded. The first lock signal is a signal in which one cycle is composed of 8 symbols, and signal levels “+1” and “−1” are alternately repeated in each symbol. The second lock signal is composed of 8 symbols in one cycle, and the signal level “+1” and “−1” is alternately repeated for each symbol, and the fifth symbol is the signal level “+7” and 6 symbols. This is a signal whose eye has a signal level “−7”. If such two types of patterns of the lock signal can be distinguished by the data transmission device on the receiving side, the identification processing can be performed during the clock synchronization processing.
図22は、データ伝送装置100a〜100n間で送信されるロック信号、トレーニングヘッダ信号、トレーニング信号、および送信データの伝送波形の一例である。図22に示す伝送波形では、ロック信号とトレーニング信号との区別をするためのトレーニングヘッダ信号が付与されている。トレーニングヘッダ信号は、3シンボルからなっており、他の信号と区別するために同一の信号レベル「+7」が連続する信号である。また、ロック信号は、上述した第2ロック信号である。
FIG. 22 is an example of a transmission waveform of a lock signal, a training header signal, a training signal, and transmission data transmitted between the
一般的には、上記伝送波形に対して、送信側から伝送する際の全体的な信号レベル変化(電圧変化)をキャンセルするために、前シンボル値に対する差分値によって受信したシンボル値を判定する。しかし、各データ伝送装置では、ロック信号が有する2種類のパターンを区別するとき、判定レベルが未設定な状態である。つまり、各データ伝送装置は、データの信号レベルの細かな判定を行うことができない。そこで、各データ伝送装置は、データの信号レベルが閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、第1および第2ロック信号を区別することが必要となる。具体的には、信号レベル「+7」と「−7」との差分値「14」が大きな値、信号レベル「+2」と「−2」との差分値「2」が小さな値と大まかに判定できる閾値を設定して、ロック信号のパターンを識別する必要がある。 Generally, in order to cancel the overall signal level change (voltage change) when transmitting from the transmission side with respect to the transmission waveform, the received symbol value is determined by the difference value with respect to the previous symbol value. However, each data transmission apparatus is in a state in which the determination level is not set when distinguishing two types of patterns that the lock signal has. That is, each data transmission device cannot make a detailed determination of the data signal level. Therefore, each data transmission apparatus needs to distinguish between the first and second lock signals by roughly determining whether the data signal level is larger or smaller than the threshold value. Specifically, the difference value “14” between the signal levels “+7” and “−7” is roughly determined to be a large value, and the difference value “2” between the signal levels “+2” and “−2” is roughly determined to be a small value. It is necessary to set a threshold value that can be used to identify the pattern of the lock signal.
しかしながら、各データ伝送装置では、上記判定レベルが未設定な状態でロック信号とトレーニングヘッダ信号とを区別する必要がある。例えば、図22で示す伝送波形の場合、ロック信号が有する信号レベル「+2」および「−2」の差分値「2」と、トレーニングヘッダ信号が有する連続する信号レベル「+7」の差分値「0」とを区別しなければならない。この場合、差分値「2」と「0」とを区別できる閾値(例えば、「1」)を設定して、トレーニングヘッダ信号を識別することになり、上述したロック信号のパターンを識別する閾値よりマージンが少なくなる。ここで、各データ伝送装置100a〜100n間にそれぞれ設けられる伝送路300a〜300nの状態が悪い等、データ伝送環境が悪い場合、受信するトレーニングヘッダ信号の信号レベルが変動することがある。つまり、トレーニングヘッダ信号に対する差分値が「0」から変動するため、ロック信号と区別するための閾値を超えることがあり、トレーニングヘッダ信号を検出できないことがある。この場合、データ伝送装置は、トレーニング信号を検出できないため判定レベルの設定が設定できず、データ伝送装置間のデータ通信ができない状況になる。なお、上述した説明では、ロック信号に識別情報が埋め込まれた一例を用いて説明したが、マッピング方式において隣接するシンボル間が最小差分値となる区間を有するロック信号を用いる場合は、同様の問題が発生し得る。
However, in each data transmission device, it is necessary to distinguish between the lock signal and the training header signal when the determination level is not set. For example, in the case of the transmission waveform shown in FIG. 22, the difference value “2” between the signal levels “+2” and “−2” included in the lock signal and the difference value “0” between the continuous signal levels “+7” included in the training header signal. "Must be distinguished. In this case, a threshold value (for example, “1”) that can distinguish between the difference values “2” and “0” is set to identify the training header signal, and the threshold value for identifying the lock signal pattern described above is used. Margin is reduced. Here, when the data transmission environment is bad, such as the state of the
それ故に、本発明の目的は、初期化処理において送出されるロック信号とトレーニング信号とを区別するためのトレーニングヘッダ信号を確実に検出できるデータ受信装置、データ送信装置、データ送受信装置、およびデータ伝送システムを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a data receiving device, a data transmitting device, a data transmitting / receiving device, and a data transmission capable of reliably detecting a training header signal for distinguishing between a lock signal and a training signal transmitted in an initialization process. Is to provide a system.
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号やステップ番号等は、本発明の理解を助けるために後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration. Note that the reference numerals in parentheses, step numbers, and the like indicate correspondence with the embodiments described later in order to help understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
本発明のデータ受信装置(5)は、他のデータ伝送装置(1)と伝送路(80)を介して接続され、送信データの各シンボルを複数の信号レベル(8値)のいずれかにマッピングして送信された伝送信号を受信する。データ受信装置は、初期動作の際に、少なくとも伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号およびそのトレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号(トレーニングヘッダ信号)が他のデータ伝送装置から送信される(S19、S59)。データ受信装置は、受信した伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、そのシンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値(dd)を受信順に算出する差分算出部(54)と、差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の2値で区別する大小判定部(581、711)と、大小判定部が2値に区別した複数の結果(582)と、トレーニング信号またはヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部(584)との一致を検出する(583)ことによってトレーニング信号またはヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部(58)とを備える。 The data reception device (5) of the present invention is connected to another data transmission device (1) via a transmission line (80), and maps each symbol of transmission data to one of a plurality of signal levels (eight values). Then, the transmitted transmission signal is received. During the initial operation, the data receiving apparatus includes a training signal in which at least a plurality of signal levels of the transmission signal are formed in a known variation pattern and a header signal (training header signal) added to the head of the training signal. (S19, S59). The data receiving apparatus includes a difference calculating unit (54) that calculates a difference value (dd) between a signal level corresponding to a symbol in the received transmission signal and a signal level of the immediately preceding symbol with respect to the symbol in the order received, and a difference calculating unit A magnitude determination unit (581, 711) that distinguishes the absolute value of the difference value calculated by each using a large or small binary value with respect to a predetermined threshold, and a plurality of results (582) that the magnitude determination unit differentiates into binary values. A training signal detector (58) for detecting reception of the training signal or header signal by detecting (583) a match with at least a part (584) of the variation pattern of the training signal or header signal.
一例として、トレーニング信号検出部は、大小判定部で2値に区別され受信順に所定数並べられた数値列(582)と、ヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部に対する差分値の絶対値がそれぞれ大または小の2値で予めその所定数記述されたヘッダパターン(584)とを比較し(583)、双方が一致するとき、ヘッダ信号の受信を検出する。また、ヘッダ信号の変動パターンは、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されてもよい(図4)。この場合、ヘッダパターンは、2値のうち大が所定回数連続して記述された後、小が少なくとも1回記述されている(図15(b))。 As an example, in the training signal detection unit, the absolute value of the difference value with respect to at least a part of the numerical sequence (582) that is distinguished into two values by the magnitude determination unit and arranged in the order of reception and the variation pattern of the header signal is large. Alternatively, a predetermined number of header patterns (584) described in advance in small binary values are compared (583), and when both match, reception of the header signal is detected. The header signal variation pattern may be generated by alternately mapping a predetermined number of times to the maximum and minimum levels of a plurality of signal levels and then continuously mapping the same signal level a predetermined number of times (FIG. 4). ). In this case, the header pattern is described at least once after the large one of the binary values is described a predetermined number of times (FIG. 15B).
他の例として、ヘッダ信号の変動パターンが複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されている場合、トレーニング信号検出部は、大小判定部が2値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、大小判定部が2値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。 As another example, when the fluctuation pattern of the header signal is alternately mapped to the maximum and minimum levels among a plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously mapped to the same signal level a predetermined number of times, The training signal detection unit detects reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates from binary to small after the magnitude determination unit discriminates at least a plurality of times from binary magnitude.
初期動作の際に、ヘッダ信号およびトレーニング信号は、複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号、が、他のデータ伝送装置から送信された後に連続して送信されてもかまわない(S16、S57)。この場合、データ受信装置は、第1ロック信号のクロック成分を再生して他のデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部(50)と、大小判定部が2値に区別した複数の結果と、第1変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第1ロック信号を識別するロック信号識別部(71)とを、さらに備える。具体的には、第1変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ1回マッピングされるパターンを繰り返して生成される(図6)。この場合、ヘッダ信号の変動パターンは、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、トレーニング信号検出部は、大小判定部が2値の大に少なくとも4回連続して区別した後、大小判定部が2値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。 During the initial operation, the header signal and the training signal are formed with a first variation pattern in which a plurality of signal levels are known, and a first lock signal including a clock component for establishing synchronization with another data transmission device May be transmitted continuously after being transmitted from another data transmission apparatus (S16, S57). In this case, the data reception device reproduces the clock component of the first lock signal and establishes synchronization with other data transmission devices, and a plurality of results determined by the magnitude determination unit as binary. And a lock signal identifying unit (71) for identifying the first lock signal by detecting coincidence with at least a part of the first variation pattern. Specifically, the first variation pattern has a minimum difference value among a plurality of signal levels and a mapping in which the positive and negative are alternately repeated for a predetermined number of times, and then the maximum and minimum levels among the plurality of signal levels. A pattern that is mapped once is generated repeatedly (FIG. 6). In this case, the variation pattern of the header signal is generated by alternately mapping the maximum and minimum levels among a plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously mapping the same signal level a predetermined number of times. Detects the reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates between binary values small after the magnitude determination unit distinguishes between binary values at least four times in succession.
また、初期動作の際に、ヘッダ信号およびトレーニング信号は、複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号、または第1変動パターンとは異なる第2変動パターンで形成され、かつクロック成分を含む第2ロック信号が、他のデータ伝送装置から送信された後に連続して送信されてもかまわない。この場合、データ受信装置は、第1または第2ロック信号のクロック成分を再生して他のデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が2値に区別した複数の結果と、第1および第2変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第1または第2ロック信号を識別するロック信号識別部とを、さらに備える。具体的には、第1変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ1回マッピングされるパターンを繰り返して生成され(図6)、第2変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを連続して生成される(図5)。この場合、ヘッダ信号の変動パターンは、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、トレーニング信号検出部は、大小判定部が2値の大に少なくとも4回連続して区別した後、大小判定部が2値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。 In addition, during the initial operation, the header signal and the training signal are formed with a first variation pattern in which a plurality of signal levels are known, and include a first clock component for establishing synchronization with other data transmission apparatuses. A second lock signal that is formed with a lock signal or a second variation pattern different from the first variation pattern and includes a clock component may be transmitted continuously after being transmitted from another data transmission apparatus. In this case, the data reception device reproduces the clock component of the first or second lock signal and establishes synchronization with other data transmission devices, and a plurality of results determined by the magnitude determination unit as binary values. And a lock signal identifying unit that identifies the first or second lock signal by detecting a match with at least a part of the first and second variation patterns. Specifically, the first variation pattern has a minimum difference value among a plurality of signal levels and a mapping in which the positive and negative are alternately repeated for a predetermined number of times, and then the maximum and minimum levels among the plurality of signal levels. The pattern that is mapped once is generated repeatedly (FIG. 6), and the second variation pattern is generated by continuously generating a mapping in which the difference value is the minimum among the plurality of signal levels and the sign is alternated ( FIG. 5). In this case, the variation pattern of the header signal is generated by alternately mapping the maximum and minimum levels among a plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously mapping the same signal level a predetermined number of times. Detects the reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates between binary values small after the magnitude determination unit distinguishes between binary values at least four times in succession.
また、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部(57)と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部(54)と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部(55)とを、さらに備えてもかまわない。また、トレーニング信号がヘッダ信号の送信から所定の時間送信される(固定長)場合、データ受信装置は、トレーニング信号検出部がヘッダ信号の受信を検出することに応じて、判定レベル設定部が設定する判定レベルを指定する教師信号(MS)をその判定レベル設定部へ出力する教師信号生成部(59)と、トレーニング信号が送信される所定の時間をカウントするカウンタ(585)とを、さらに備え、判定レベル設定部は、カウンタによるカウントに基づいてトレーニング信号の終了を検出し(S22、S61)、最終的な判定レベルを設定する。 In addition, using the training signal, a determination level setting unit (57) for setting each determination level for distinguishing and determining the difference values calculated by the difference calculation unit, and the difference value calculated by the difference calculation unit The difference value determination unit (54) that determines and distinguishes based on the determination level set by the determination level setting unit, and the determination result output by the difference value determination unit is reverse-mapped to transmit data transmitted as a transmission signal. An inverse mapping unit (55) for decoding symbols may be further provided. In addition, when the training signal is transmitted for a predetermined time from the transmission of the header signal (fixed length), the data reception device is set by the determination level setting unit in response to the training signal detection unit detecting reception of the header signal. A teacher signal generation unit (59) that outputs a teacher signal (MS) that specifies a determination level to be transmitted to the determination level setting unit, and a counter (585) that counts a predetermined time during which the training signal is transmitted. The determination level setting unit detects the end of the training signal based on the count by the counter (S22, S61), and sets the final determination level.
例えば、送信データは、MOST(Media Oriented Systems Transport)で定義されたデータフォーマットの信号である。 For example, the transmission data is a signal having a data format defined by MOST (Media Oriented Systems Transport).
本発明のデータ送信装置(6)は、他のデータ伝送装置と伝送路を介して接続され、送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングした伝送信号を送信する。データ送信装置は、複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号を送出する第1ロック信号送出部(671)と、複数の信号レベルが第1変動パターンとは異なった第3変動パターンで形成されたヘッダ信号を送出するヘッダ信号送出部(673)と、複数の信号レベルが既知の第4変動パターンで形成されたトレーニング信号を送出するトレーニング信号送出部(674)と、送信データをマッピングした送信データ信号を送出する送信データ信号送出部(61〜66)と、初期動作の際、所定の条件に基づいて他のデータ伝送装置に送信する第1ロック信号を選択する制御部(676)と、制御部が選択した第1ロック信号を他のデータ伝送装置へ送信した後、ヘッダ信号、トレーニング信号、送信データ信号の順にそれぞれ連続的に他のデータ伝送装置へ送信する送信部(675、63〜66)とを備え、第3変動パターンは、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されることを特徴とする。 The data transmission device (6) of the present invention is connected to another data transmission device via a transmission line, and transmits a transmission signal in which each symbol of transmission data is mapped to one of a plurality of signal levels. The data transmission device transmits a first lock signal that transmits a first lock signal in which a plurality of signal levels are formed in a known first variation pattern and includes a clock component for establishing synchronization with another data transmission device. Section (671), a header signal transmission section (673) for transmitting a header signal formed with a third variation pattern having a plurality of signal levels different from the first variation pattern, and a fourth signal with a plurality of known signal levels. A training signal transmission unit (674) for transmitting a training signal formed with a variation pattern, a transmission data signal transmission unit (61-66) for transmitting a transmission data signal to which transmission data is mapped, and a predetermined time during initial operation A control unit (676) that selects a first lock signal to be transmitted to another data transmission device based on a condition, and the first lock signal selected by the control unit as other data A transmission unit (675, 63 to 66) that sequentially transmits the header signal, the training signal, and the transmission data signal to the other data transmission device after transmitting to the transmission device. The signal levels are alternately mapped to the maximum and minimum levels a predetermined number of times, and then mapped to the same signal level a predetermined number of times.
例えば、第1変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ1回マッピングされるパターンを繰り返して生成される。 For example, in the first variation pattern, a mapping in which the difference value is minimum among a plurality of signal levels and the positive and negative are alternately repeated for a predetermined number of times and then mapped once to the maximum and minimum levels among the plurality of signal levels. The generated pattern is generated repeatedly.
さらに、複数の信号レベルが第1変動パターンとは異なった第2変動パターンで形成され、かつクロック成分を含む第2ロック信号を送出する第2ロック信号送出部(672)を備えてもかまわない。この場合、制御部は、所定の条件に基づいて他のデータ伝送装置に送信する第1および第2ロック信号の一方を選択し、送信部は、制御部が選択した第1および第2ロック信号の一方を他のデータ伝送装置へ送信した後、ヘッダ信号、トレーニング信号、送信データ信号の順にそれぞれ連続的に他のデータ伝送装置へ送信する。例えば、第1変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ1回マッピングされるパターンを繰り返して生成され、第2変動パターンは、複数の信号レベルのうち隣接するシンボル間の差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを連続して生成される。 Further, a second lock signal transmission unit (672) may be provided that transmits a second lock signal including a clock component in which a plurality of signal levels are formed in a second variation pattern different from the first variation pattern. . In this case, the control unit selects one of the first and second lock signals to be transmitted to another data transmission apparatus based on a predetermined condition, and the transmission unit selects the first and second lock signals selected by the control unit. Is transmitted to the other data transmission apparatus, and then sequentially transmitted to the other data transmission apparatus in the order of the header signal, the training signal, and the transmission data signal. For example, in the first variation pattern, a mapping in which the difference value is minimum among a plurality of signal levels and the positive and negative are alternately repeated for a predetermined number of times and then mapped once to the maximum and minimum levels among the plurality of signal levels. The second variation pattern is generated by continuously generating a mapping in which the difference value between adjacent symbols among the plurality of signal levels is the smallest and the sign is alternated.
上記制御部は、さらに、送信部が他のデータ伝送装置へ送信するそれぞれの信号を切替えるタイミングを制御してもかまわない。この場合、制御部は、他のデータ伝送装置との同期が確立したとき(S18)、ヘッダ信号を送信する(S19)ように送信部を制御する。また、ヘッダ信号およびトレーニング信号がそれぞれ固定長である場合、制御部は、ヘッダ信号を他のデータ伝送装置へ送信して(S19)所定時間経過後(S22)、送信データ信号を送信する(S23)ように送信部を制御する。 The control unit may further control the timing at which the transmission unit switches each signal transmitted to another data transmission apparatus. In this case, when synchronization with another data transmission apparatus is established (S18), the control unit controls the transmission unit to transmit a header signal (S19). When the header signal and the training signal are each of a fixed length, the control unit transmits the header signal to another data transmission device (S19), and transmits a transmission data signal after a predetermined time has elapsed (S22) (S23). ) So that the transmitter is controlled.
例えば、送信データは、MOSTで定義されたデータフォーマットの信号である。 For example, the transmission data is a signal having a data format defined by MOST.
本発明のデータ送受信装置(1)は、他のデータ伝送装置と伝送路を介してリング型に接続され、送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングした伝送信号を送受信する。データ送受信装置は、初期動作の際に、少なくとも伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号およびそのトレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号を含んだテスト信号を他のデータ伝送装置に送信するテスト信号送信部(67)と、他のデータ伝送装置から受信した伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、そのシンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の2値で区別する大小判定部と、大小判定部が2値に区別した複数の結果と、トレーニング信号またはヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによってトレーニング信号またはヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える。 The data transmitting / receiving apparatus (1) of the present invention is connected to other data transmission apparatuses in a ring shape via a transmission line, and transmits / receives a transmission signal in which each symbol of transmission data is mapped to one of a plurality of signal levels. At the time of initial operation, the data transmitting / receiving apparatus receives a test signal including a training signal in which at least a plurality of signal levels of the transmission signal are formed with known variation patterns and a header signal provided at the head of the training signal. A test signal transmission unit (67) for transmitting to the data transmission device, and a difference value between the signal level corresponding to the symbol in the transmission signal received from the other data transmission device and the signal level of the immediately preceding symbol with respect to the symbol A difference calculation unit that calculates in order, a magnitude determination unit that distinguishes the absolute value of the difference value calculated by the difference calculation unit by a large or small binary value with respect to a predetermined threshold value, and a plurality that the size determination unit differentiates into binary values By matching the results of the test and at least part of the variation pattern of the training signal or header signal. And a training signal detector for detecting the reception of a grayed signal or header signal.
例えば、テスト信号送信部は、ヘッダ信号の変動パターンを複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングした後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングして生成する。この場合、トレーニング信号検出部は、大小判定部が2値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、大小判定部が2値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。 For example, the test signal transmission unit alternately maps the fluctuation pattern of the header signal to the maximum and minimum levels among a plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously maps the same signal level a predetermined number of times. In this case, the training signal detection unit detects reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates the binary value from small to binary after the magnitude determination unit distinguishes the binary value at least a plurality of times continuously.
上記テスト信号送信部は、複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号を送信した後に、ヘッダ信号およびトレーニング信号を連続して送信してもかまわない。この場合、データ送受信装置は、送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した第1ロック信号のクロック成分を再生してそのデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が2値に区別した複数の結果と、第1変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第1ロック信号を識別するロック信号識別部と、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備える。 The test signal transmitter includes a header after transmitting a first lock signal having a plurality of signal levels formed in a known first variation pattern and including a clock component for establishing synchronization with another data transmission apparatus. The signal and the training signal may be transmitted continuously. In this case, the data transmission / reception device regenerates a transmission data signal transmission unit that transmits a transmission data signal in which transmission data is mapped to another data transmission device, and a clock component of the first lock signal received from the other data transmission device. The first lock signal is detected by detecting coincidence between the clock recovery unit that establishes synchronization with the data transmission device, the plurality of results that the magnitude determination unit distinguishes into binary, and at least a part of the first variation pattern Calculated by the lock signal identifying unit for identifying the difference, the determination level setting unit for setting the determination level for distinguishing and determining the difference value calculated by the difference calculating unit using the training signal, and the difference calculating unit, respectively. The difference value determination unit and the difference value determination unit output the difference values determined based on the determination levels set by the determination level setting unit. And an inverse mapping unit for decoding a symbol of the transmission data transmitted in the transmission signal by inverse mapping the constant results, further comprising.
また、テスト信号送信部は、複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号、または第1変動パターンとは異なる第2変動パターンで形成され、かつクロック成分を含む第2ロック信号を送信した後に、ヘッダ信号およびトレーニング信号を連続して送信してもかまわない。この場合、データ送受信装置は、送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した第1または第2ロック信号のクロック成分を再生してそのデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が2値に区別した複数の結果と、第1および第2変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第1または第2ロック信号を識別するロック信号識別部と、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備える。 In addition, the test signal transmission unit includes a first lock signal having a plurality of signal levels formed in a known first variation pattern and including a clock component for establishing synchronization with another data transmission device, or a first variation. The header signal and the training signal may be transmitted continuously after transmitting the second lock signal formed with a second variation pattern different from the pattern and including the clock component. In this case, the data transmission / reception device includes a transmission data signal transmission unit that transmits a transmission data signal in which transmission data is mapped to another data transmission device, and a clock component of the first or second lock signal received from the other data transmission device. , And a synchronization between the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit and at least a part of the first and second variation patterns are detected. Determination level setting for setting a determination level for distinguishing and determining the difference value calculated by the difference calculation unit using the lock signal identification unit for identifying the first or second lock signal and the training signal Difference values determined by the difference calculation unit and the difference calculation unit based on the determination level set by the determination level setting unit. And parts, and an inverse mapping unit for decoding a symbol of the transmission data difference value determination unit is transmitted in the transmission signal by inverse mapping the judgment result output, further comprising.
一例として、自装置が保持する基準クロックに同期した伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタであるとき、テスト信号送信部は、基準クロックと同期が確立した後、第1または第2ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し(S16)、クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立(S18)した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し(S19)、送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信(S20)したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定(S21)した後、送信データ信号を送信する(S23)。 As an example, when the master is a master that transmits a transmission signal synchronized with a reference clock held by the own device to another data transmission device, the test signal transmission unit establishes the first or second lock after the synchronization with the reference clock is established. The signal is transmitted to another data transmission device (S16), and after the clock recovery unit establishes synchronization with the other data transmission device (S18), the header signal and the training signal are transmitted (S19), and the transmission data signal is transmitted. The unit sets the determination level using the training signal received from the other data transmission apparatus (S20) by the determination level setting unit (S21), and then transmits the transmission data signal (S23).
他の例として、他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとして自装置がスレーブであるとき、テスト信号送信部は、クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信(S52)した第1または第2ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立(S53)した後、受信した第1または第2ロック信号と同じ信号を選択(S55、S56)して送信(S57)し、トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置からヘッダ信号の受信を検出(S58)した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信(S59)し、送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定(S60)した後、送信データ信号を送信する(S62)。 As another example, when another data transmission device is a clock synchronization master and the own device is a slave, the test signal transmission unit receives the first or second received from the other data transmission device by the clock reproduction unit (S52). After establishing synchronization with another data transmission device using the lock signal (S53), the same signal as the received first or second lock signal is selected (S55, S56) and transmitted (S57), and the training signal After the detection unit detects reception of the header signal from the other data transmission device (S58), the header signal and the training signal are transmitted (S59). The transmission data signal transmission unit has the determination level setting unit of the other data transmission device. After setting the determination level using the training signal received from (S60), the transmission data signal is transmitted (S62).
また、テスト信号送出部は、トレーニング信号をヘッダ信号の送信から所定の時間送信してもかまわない。この場合、データ送受信装置は、トレーニング信号検出部がヘッダ信号の受信を検出(S20、S58)することに応じて、トレーニング信号が送信される所定の時間をカウントするカウンタを、さらに備え、判定レベル設定部は、カウンタによるカウントに基づいて他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号の終了を検出(S22、S61)して、最終的な判定レベルを設定し、送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が最終的な判定レベルを設定した後、送信データ信号を送信する。 In addition, the test signal transmission unit may transmit the training signal for a predetermined time from the transmission of the header signal. In this case, the data transmitting / receiving apparatus further includes a counter that counts a predetermined time during which the training signal is transmitted in response to the reception of the header signal by the training signal detection unit (S20, S58). The setting unit detects the end of the training signal received from another data transmission device based on the count by the counter (S22, S61), sets a final determination level, and the transmission data signal transmission unit determines the determination level. After the setting unit sets the final determination level, the transmission data signal is transmitted.
例えば、送信データは、MOSTで定義されたデータフォーマットの信号である。 For example, the transmission data is a signal having a data format defined by MOST.
本発明のデータ伝送システムは、伝送路を介してリング型に接続された複数のデータ伝送装置を含み、それぞれのデータ伝送装置が互いに送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングした伝送信号を送受信する。データ伝送装置は、それぞれ初期動作の際に、少なくとも伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号およびそのトレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号を含んだテスト信号を他のデータ伝送装置に送信するテスト信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、そのシンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の2値で区別する大小判定部と、大小判定部が2値に区別した複数の結果と、トレーニング信号またはヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによってトレーニング信号またはヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える。 The data transmission system of the present invention includes a plurality of data transmission apparatuses connected in a ring shape via a transmission line, and each data transmission apparatus maps each symbol of transmission data to one of a plurality of signal levels. Send and receive transmission signals. At the time of each initial operation, the data transmission device receives a test signal including a training signal in which at least a plurality of signal levels of the transmission signal are formed in a known variation pattern and a header signal added to the head of the training signal. Calculates the difference between the test signal transmitter to be transmitted to another data transmission device, the signal level corresponding to the symbol in the transmission signal received from the other data transmission device, and the signal level of the immediately preceding symbol for that symbol in the order received. A difference calculation unit, a magnitude determination unit that distinguishes the absolute value of the difference value calculated by the difference calculation unit by a large or small binary value with respect to a predetermined threshold, and a plurality of results that the magnitude determination unit differentiates into binary values And training by detecting a match with at least part of the variation pattern of the training signal or header signal And a training signal detector for detecting the reception of a signal or header signal.
上記テスト信号送信部は、ヘッダ信号の変動パターンを複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングした後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングして生成してもかまわない。この場合、トレーニング信号検出部は、大小判定部が2値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、大小判定部が2値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。 The test signal transmission unit may map the header signal variation pattern alternately to the maximum and minimum levels of a plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously map the same signal level a predetermined number of times. Absent. In this case, the training signal detection unit detects reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates the binary value from small to binary after the magnitude determination unit distinguishes the binary value at least a plurality of times continuously.
また、テスト信号送信部は、複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号を送信した後に、ヘッダ信号およびトレーニング信号を連続して送信してもかまわない。この場合、データ伝送装置は、それぞれ送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した第1ロック信号のクロック成分を再生してそのデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が2値に区別した複数の結果と、第1変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第1ロック信号を識別するロック信号識別部と、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備える。 The test signal transmission unit transmits a first lock signal having a plurality of signal levels formed in a known first variation pattern and including a clock component for establishing synchronization with the data transmission apparatus, and then transmits a header signal. Alternatively, the training signal may be transmitted continuously. In this case, the data transmission device reproduces the clock component of the transmission data signal transmission unit that transmits the transmission data signal to which the transmission data is mapped to the other data transmission device, and the first lock signal received from the other data transmission device. The first lock is detected by detecting the coincidence between the clock recovery unit that establishes synchronization with the data transmission device, the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit and the at least part of the first variation pattern A lock signal identifying unit that identifies a signal, a determination level setting unit that sets a determination level for distinguishing and determining a difference value calculated by the difference calculating unit using a training signal, and a difference calculating unit A difference value determination unit and a difference value determination unit are provided for distinguishing and determining the determined difference values based on the determination levels set by the determination level setting unit. And an inverse mapping unit determination result by reverse mapping to decode the symbols of the transmission data transmitted by a transmission signal which further comprises.
一例として、複数のデータ伝送装置のうち、保持する基準クロックに同期した伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタに設定されたデータ伝送装置のテスト信号送信部は、基準クロックと同期が確立した後、第1ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し、マスタに設定されたデータ伝送装置の送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定した後、送信データ信号を送信する。 As an example, a test signal transmitter of a data transmission device set as a master that sends a transmission signal synchronized with a held reference clock to another data transmission device among a plurality of data transmission devices is synchronized with the reference clock. After that, the first lock signal is transmitted to the other data transmission device, and after the clock recovery unit establishes synchronization with the other data transmission device, the header signal and the training signal are transmitted, and the data transmission set as the master is performed. The transmission data signal transmission unit of the device transmits the transmission data signal after the determination level setting unit sets the determination level using the training signal received from another data transmission device.
他の例として、複数のデータ伝送装置のうち、他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとしてスレーブに設定されたデータ伝送装置のテスト信号送信部は、クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した第1ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した第1ロック信号と同じ信号を選択して送信し、トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置からヘッダ信号の受信を検出した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し、スレーブに設定されたデータ伝送装置の送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定した後、送信データ信号を送信する。 As another example, among a plurality of data transmission devices, the test signal transmission unit of a data transmission device set as a slave with the other data transmission device as a master for clock synchronization is received by the clock recovery unit from the other data transmission device. After establishing synchronization with another data transmission device using the first lock signal, the same signal as the received first lock signal is selected and transmitted, and the training signal detection unit receives a header signal from the other data transmission device. After transmitting the header signal and the training signal, the transmission data signal transmission unit of the data transmission device set as the slave uses the training signal received from the other data transmission device by the determination level setting unit. After each determination level is set, a transmission data signal is transmitted.
また、テスト信号送信部は、複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号、または第1変動パターンとは異なる第2変動パターンで形成され、かつクロック成分を含む第2ロック信号を送信した後に、ヘッダ信号およびトレーニング信号を連続して送信してもかまわない。この場合、データ伝送装置は、それぞれ送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した第1または第2ロック信号のクロック成分を再生してそのデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が2値に区別した複数の結果と、第1および第2変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第1または第2ロック信号を識別するロック信号識別部と、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備える。 Further, the test signal transmission unit includes a first lock signal or a first fluctuation pattern including a clock component for establishing synchronization with the data transmission device, wherein a plurality of signal levels are formed with a known first fluctuation pattern. The header signal and the training signal may be transmitted continuously after transmitting the second lock signal formed with a different second variation pattern and including the clock component. In this case, the data transmission device includes a transmission data signal transmission unit that transmits a transmission data signal to which each transmission data is mapped to another data transmission device, and a clock of the first or second lock signal received from the other data transmission device. Detects a match between a clock recovery unit that reproduces components and establishes synchronization with the data transmission device, a plurality of results that the magnitude determination unit differentiates into binary, and at least a part of the first and second variation patterns A determination level for setting a determination level for distinguishing and determining the difference value calculated by the difference calculation unit by using the training signal and the lock signal identification unit for identifying the first or second lock signal The difference determined by the setting unit and the difference calculation unit based on the determination level set by the determination level setting unit. Value determination unit, and an inverse mapping unit for decoding a symbol of the transmission data difference value determination unit is transmitted to the determination result output by the reverse mapping to transmission signals, further comprising.
一例として、複数のデータ伝送装置のうち、保持する基準クロックに同期した伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタに設定されたデータ伝送装置のテスト信号送信部は、基準クロックと同期が確立した後、第1または第2ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し、マスタに設定されたデータ伝送装置の送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定した後、送信データ信号を送信する。 As an example, a test signal transmitter of a data transmission device set as a master that sends a transmission signal synchronized with a held reference clock to another data transmission device among a plurality of data transmission devices is synchronized with the reference clock. After that, the first or second lock signal is transmitted to another data transmission device, and after the clock recovery unit establishes synchronization with the other data transmission device, the header signal and the training signal are transmitted and set to the master. The transmission data signal transmission unit of the data transmission device transmits the transmission data signal after the determination level setting unit sets the determination level using the training signal received from the other data transmission device.
他の例として、複数のデータ伝送装置のうち、他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとしてスレーブに設定されたデータ伝送装置のテスト信号送信部は、クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した第1または第2ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した第1または第2ロック信号と同じ信号を選択して送信し、トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置からヘッダ信号の受信を検出した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し、スレーブに設定されたデータ伝送装置の送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定した後、送信データ信号を送信する。 As another example, among a plurality of data transmission devices, the test signal transmission unit of a data transmission device set as a slave with the other data transmission device as a master for clock synchronization is received by the clock recovery unit from the other data transmission device. After establishing synchronization with the other data transmission device using the first or second lock signal, the same signal as the received first or second lock signal is selected and transmitted, and the training signal detection unit After detecting the reception of the header signal from the data transmission device, the header signal and the training signal are transmitted, and the transmission data signal transmission unit of the data transmission device set as the slave receives the determination level setting unit from the other data transmission device After the determination level is set using the training signal, the transmission data signal is transmitted.
例えば、送信データは、MOSTで定義されたデータフォーマットの信号である。 For example, the transmission data is a signal having a data format defined by MOST.
本発明のデータ受信装置によれば、初期動作において送出されるロック信号とトレーニング信号とを区別するためのヘッダ信号またはトレーニング信号を確実に検出することができる。これは、データ受信装置がトレーニング処理前であっても、データ信号レベル毎の差分値の絶対値が閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、ヘッダ信号を識別可能であるためであり、受信するヘッダ信号に対する差分値が変動したとしても、閾値に対してマージンを形成できるため確実にヘッダ信号を検出することができる。 According to the data receiving apparatus of the present invention, it is possible to reliably detect a header signal or a training signal for distinguishing between a lock signal and a training signal transmitted in an initial operation. This is because the header signal can be identified by a rough determination whether the absolute value of the difference value for each data signal level is larger or smaller than the threshold value even before the data reception device is in the training process, Even if the difference value with respect to the received header signal fluctuates, a margin can be formed with respect to the threshold value, so that the header signal can be reliably detected.
また、トレーニング信号検出部は、大小判定部で2値に区別され受信順に所定数並べられた数値列と、ヘッダパターンとを比較し、双方が一致するとき、ヘッダ信号の受信を検出するように構成することによって、上述した効果を容易に得ることができる。 In addition, the training signal detection unit compares the header pattern with a numerical sequence that is distinguished into two values by the magnitude determination unit and arranged in a predetermined order in order of reception, and detects the reception of the header signal when both match. By comprising, the effect mentioned above can be acquired easily.
ヘッダ信号の変動パターンが複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されている場合、トレーニング信号検出部は、大小判定部が2値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、大小判定部が2値の小に区別したことを検出することによって、容易にヘッダ信号の受信を確実に検出することができる。 When the fluctuation pattern of the header signal is alternately mapped to the maximum and minimum levels among a plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously mapped to the same signal level a predetermined number of times, the training signal detection unit Detecting the reception of the header signal easily and reliably by detecting that the magnitude determination unit distinguishes the binary value small after the magnitude determination unit distinguishes the binary value at least a plurality of times continuously. Can do.
また、ヘッダ信号の前に2種のロック信号が送出される場合、ロック信号の種別を識別しながらヘッダ信号の検出を確実に行うことができる。 When two types of lock signals are sent before the header signal, the header signal can be reliably detected while identifying the type of the lock signal.
さらに、トレーニング信号がヘッダ信号の送信から所定の時間送信される場合、そのトレーニング信号の終了に応じて最終的な判定レベルを決定することができる。 Furthermore, when the training signal is transmitted for a predetermined time from the transmission of the header signal, the final determination level can be determined according to the end of the training signal.
本発明のデータ送信装置によれば、上述したデータ受信装置でヘッダ信号を確実に検出することが可能なテスト信号を送信することができる。 According to the data transmitting apparatus of the present invention, it is possible to transmit a test signal that can reliably detect the header signal by the above-described data receiving apparatus.
また、ヘッダ信号は、他のデータ伝送装置との同期が確立した後に送信される場合、他のデータ伝送装置とのクロック同期処理が完了した後、トレーニング処理を開始することができる。さらに、ヘッダ信号およびトレーニング信号がそれぞれ固定長である場合、トレーニング処理を時間制御によって終了させて、データ通信を開始することができる。 When the header signal is transmitted after synchronization with another data transmission apparatus is established, the training process can be started after the clock synchronization process with the other data transmission apparatus is completed. Furthermore, when each of the header signal and the training signal has a fixed length, the training process can be terminated by time control, and data communication can be started.
本発明のデータ送受信装置およびデータ伝送システムによれば、上述したデータ受信装置およびデータ送信装置における効果を同様に得ることができる。 According to the data transmitting / receiving apparatus and data transmission system of the present invention, the effects of the data receiving apparatus and the data transmitting apparatus described above can be obtained similarly.
図1を参照して、本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムについて説明する。当該データ伝送システムは、複数のデータ伝送装置を有しており、それらのデータ伝送装置の内部に送信部および受信部を含む送受信部がそれぞれ構成されている。これらは、本発明のデータ受信装置、データ送信装置、およびデータ送受信装置が用いられる一例であり、データ受信装置またはデータ送信装置のみを構成する場合、受信部または送信部のみを構成すればよい。なお、図1は、当該データ伝送システムの構成を示すブロック図である。 A data transmission system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The data transmission system includes a plurality of data transmission devices, and a transmission / reception unit including a transmission unit and a reception unit is configured in each of the data transmission devices. These are examples in which the data reception device, data transmission device, and data transmission / reception device of the present invention are used. When only the data reception device or data transmission device is configured, only the reception unit or transmission unit needs to be configured. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the data transmission system.
図1において、データ伝送システムは、物理的なトポロジをリング・トポロジとし、複数のノードをリング・トポロジで接続することによって一方向のリング型LANを形成している。以下、上記データ伝送システムの一例として、各ノードを6段のデータ伝送装置1a〜1fによって構成し、それぞれ伝送路80a〜80fによってリング型に接続し、伝送されるデータが伝送路80a〜80fを介して一方向に伝送されるシステムを説明する。各データ伝送装置1a〜1fには、それぞれデータ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムに出力する接続機器(例えば、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器)10a〜10fが接続されている。なお、一般的なハードウエアの形態としては、それぞれのデータ伝送装置1a〜1fおよび接続機器10a〜10fが一体的に構成される。
In FIG. 1, the data transmission system forms a unidirectional ring LAN by connecting a plurality of nodes in a ring topology with a physical topology as a ring topology. Hereinafter, as an example of the data transmission system, each node is configured by six stages of data transmission apparatuses 1a to 1f, connected in a ring shape by
上記データ伝送システムで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Media Oriented Systems Transport(以下、MOSTと記載する)がある。MOSTを通信プロトコルとして伝送されるデータは、フレームを基本単位として伝送され、各データ伝送装置1の間を次々にフレームが一方向に伝送される。つまり、データ伝送装置1aは、伝送路80aを介してデータ伝送装置1bに対してデータを出力する。また、データ伝送装置1bは、伝送路80bを介してデータ伝送装置1cに対してデータを出力する。また、データ伝送装置1cは、伝送路80cを介してデータ伝送装置1dに対してデータを出力する。また、データ伝送装置1dは、伝送路80dを介してデータ伝送装置1eに対してデータを出力する。また、データ伝送装置1eは、伝送路80eを介してデータ伝送装置1fに対してデータを出力する。そして、データ伝送装置1fは、伝送路80fを介してデータ伝送装置1aに対してデータを出力する。伝送路80a〜80fにはツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルが用いられ、各データ伝送装置1は、互いに電気通信を行う。ここで、当該データ伝送システムの電源投入時においては、データ伝送装置1aが自装置のクロックによりデータを送信するマスタであり、他のデータ伝送装置1b〜1fがマスタで生成されるクロックに周波数をロックするスレーブである。
As an information communication protocol used in the data transmission system, for example, there is Media Oriented Systems Transport (hereinafter referred to as MOST). Data transmitted using the MOST as a communication protocol is transmitted using a frame as a basic unit, and the frames are transmitted in one direction between the
次に、図2を参照して、データ伝送装置1の構成について説明する。なお、図2は、データ伝送装置1の構成を示す機能ブロック図である。なお、上述した複数のデータ伝送装置1a〜1fは、それぞれ同様の構成であり、それらを総称してデータ伝送装置1と記載する。
Next, the configuration of the
図2において、データ伝送装置1は、コントローラ2、マイクロコンピュータ(MPU)3、および送受信部4を備えている。以下、当該データ伝送システムで用いる通信プロトコルの一例として、MOSTを用いて説明を行う。
In FIG. 2, the
コントローラ2には、データ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムに出力する接続機器10が接続されている。そして、コントローラ2は、その機能の一つとして、接続された接続機器10からのデータをMOSTで規定されるプロトコルに変換して送受信部4にデジタルデータTXを出力する。また、コントローラ2は、送受信部4から出力されるデジタルデータRXが入力され、接続された接続機器10へデータを伝送する。
The
MPU3は、データ伝送装置1が有する各伝送モードに基づいて、コントローラ2、送受信部4、および上記接続機器10を制御する。例えば、MPU3は、データ伝送装置1のリセット機能、伝送方式制御(8値/4値マッピング等の切り替え)、電源制御(省エネモードの切り替え)、マスタ/スレーブの選択処理、およびスクランブル伝送機能等を制御する。
The
送受信部4は、典型的にはLSIで構成され、受信部5、送信部6、クロック制御部7を有している。受信部5は、伝送路80から入力する他のデータ伝送装置1からの電気信号を受信し、その電気信号をデジタル信号RXに変換してコントローラ2に出力する。また、受信部5は、上記電気信号に含まれるクロック成分を再生して、クロック制御部7に出力する。送信部6は、クロック制御部7のクロックに基づいて、コントローラ2から出力されるデジタルデータTXを電気信号に変換して、伝送路80を介して他のデータ伝送装置1に出力する。
The transmission / reception unit 4 is typically configured by an LSI, and includes a
クロック制御部7は、データ伝送装置1のシステムクロックを制御する。例えば、受信部5で再生した前段のデータ伝送装置1で使用されるクロックや、コントローラ2のクロックに基づいて、送受信部4で用いられるクロックを出力したりする。具体的には、クロック制御部7は、データ伝送装置1がマスタである場合、送信側PLL(Phase Locked Loop)で再生したクロックを出力し、スレーブである場合、受信側PLLで再生したクロックを出力する。
The
送信部6は、セレクタ61、S/P(シリアル/パラレル)変換部62、マッピング部63、ロールオフフィルタ64、DAC(デジタル・アナログ・コンバータ)65、差動ドライバ66、およびテスト信号発生部67を有している。送信部6は、コントローラ2から出力されるデジタルデータTXを多値マッピング(例えば、8値マッピングや4値マッピング)した信号レベルを有するアナログ電気信号に変換して伝送路80に出力する。なお、説明を具体的にするために、送信部6がデジタルデータTXを8値マッピングしたアナログ電気信号に変換して出力する場合について説明する。このアナログ電気信号の詳細については、後述する。
The transmission unit 6 includes a selector 61, an S / P (serial / parallel) conversion unit 62, a mapping unit 63, a roll-off filter 64, a DAC (digital / analog converter) 65, a differential driver 66, and a test signal generation unit 67. have. The transmission unit 6 converts the digital data TX output from the
セレクタ61は、クロック制御部7によって制御されるクロックに基づいて、送信部6から送信するデータ(例えば、デジタルデータTXまたはデジタルデータRX)を選択してS/P変換部62へ出力する。
The selector 61 selects data (for example, digital data TX or digital data RX) to be transmitted from the transmission unit 6 based on the clock controlled by the
S/P変換部62は、多値化伝送を行うために、セレクタ61から出力されるシリアルのデジタルデータを2ビット毎のパラレルデータに変換する。マッピング部63は、S/P変換部62で変換された2ビット毎のパラレルデータを、上記システムクロックに基づいて8値のシンボルのいずれかにマッピングしてロールオフフィルタ64に出力する。このマッピングは、受信側に配置される他のデータ伝送装置1でクロック再生を行うために、2ビット毎のパラレルデータを8値のシンボルのうち上位4シンボルと下位4シンボルとに交互に割り当てられる。また、送信および受信との間の直流成分の変動や差の影響を除外するために、前値との差分によってマッピングが行われる。また、マッピング部63は、テスト信号発生部67から出力されるテスト信号TSを、そのまま、または上記システムクロックに基づいて8値のシンボルのいずれかにマッピングしてロールオフフィルタ64に出力する。マッピング部63がテスト信号TSをマッピングするか否かについては、テスト信号発生部67から出力されるテスト信号TSに応じて決めれば、どちらでもかまわない。
The S / P converter 62 converts the serial digital data output from the selector 61 into parallel data of every 2 bits in order to perform multi-value transmission. The mapping unit 63 maps the 2-bit parallel data converted by the S / P conversion unit 62 to any of the eight-valued symbols based on the system clock, and outputs it to the roll-off filter 64. In this mapping, in order to perform clock recovery in another
上述したように、8値マッピング方式では、各データ伝送装置1間の直流成分の変動や差によらず受信可能とするため、前シンボル値と上記2ビット毎のパラレルデータ(送信データ)に基づいて、送信シンボル値の決定(マッピング)を行う。送信シンボル値は、「+7」、「+5」、「+3」、「+1」、「−1」、「−3」、「−5」、および「−7」の8個の信号レベルのいずれかにマッピングするように定められている。例えば、前シンボル値が「−1」で送信データ「00」をマッピングする場合、送信シンボル値は「+7」となり前シンボル値との差分値は「+8」となる。送信シンボル値は、前シンボル値の極性に対して、その正負が交互になるようにマッピングされる。また、前シンボル値との差分値に対して、送信データが一意に決まるようにマッピングされる。
As described above, in the 8-level mapping method, reception is possible regardless of the variation or difference in the DC component between the
ロールオフフィルタ64は、送信する電気信号の帯域制限および符号間干渉を抑えるための波形整形フィルタである。例えば、ロールオフフィルタ64は、FIRフィルタで構成される。 The roll-off filter 64 is a waveform shaping filter for suppressing band limitation and intersymbol interference of an electric signal to be transmitted. For example, the roll-off filter 64 is configured with an FIR filter.
DAC65は、ロールオフフィルタ64で帯域制限された信号をアナログ信号に変換する。差動ドライバ66は、DAC65から出力されるアナログ信号の強度を増幅して差動信号に変換して伝送路80に送出する。差動ドライバ66は、伝送路80が有する2本1組の導線に対して、送出する電気信号を伝送路80の一方側(プラス側)導線に送信し、当該電気信号と正負反対の信号を伝送路80の他方側(マイナス側)に送信する。これによって、伝送路80には、プラス側とマイナス側との電気信号が1つのペアとして伝送するため、お互いの電気信号の変化をお互いの電気信号が打ち消しあい、伝送路80からの放射ノイズおよび外部からの電気的影響を軽減することができる。
The DAC 65 converts the signal band-limited by the roll-off filter 64 into an analog signal. The differential driver 66 amplifies the intensity of the analog signal output from the DAC 65, converts it to a differential signal, and sends it to the
テスト信号発生部67は、電源投入時等の初期化処理の際、他のデータ伝送装置1と連係して初期化を行うために、テスト信号TSを生成する。テスト信号TSは、受信側で同期確立するためのクロック再生用信号(以下、ロック信号と記載する)と、トレーニングヘッダ信号(例えば、最大あるいは最小の信号レベルを所定期間継続する)と、受信側に配置される他のデータ伝送装置1との間でデータ判定の基準となる判定レベルの設定を行うためのトレーニング信号とを含んでいる。トレーニング信号は、各データ伝送装置1間で既知のデータパターンであり、上記全ての送信シンボル値が含まれる。テスト信号発生部67で生成されたテスト信号TSは、マッピング部63に送出される。なお、テスト信号TSの伝送波形の詳細等については、後述する。
The test signal generator 67 generates a test signal TS in order to perform initialization in cooperation with another
受信部5は、クロック再生部50、差動レシーバ51、ADC(アナログ・デジタル・コンバータ)52、ロールオフフィルタ53、差分算出部54、逆マッピング部55、P/S(パラレル/シリアル)変換部56、判定レベル設定部57、トレーニング信号検出部58、教師信号生成部59、パターン識別部71、および判定部72を有している。
The
差動レシーバ51は、伝送路80から入力する差動信号を電圧信号に変換してADC52に出力する。上述したように、伝送路80が有する2本1組の導線に対してプラス側とマイナス側との電気信号が1つのペアとして伝送しており、差動レシーバ51は、プラス側とマイナス側との差から信号を判断するため、外部からの電気的影響に対して効力を発揮する。そして、ADC52は、差動レシーバ51から出力される電圧信号をデジタル信号に変換する。
The
ロールオフフィルタ53は、ADC52から出力されるデジタル信号のノイズ除去を行う波形整形用のFIRフィルタであり、上述した送信側のロールオフフィルタ64と合わせ、符号間干渉のないロールオフ特性を実現する。差分算出部54は、後述するクロック再生部50で検出したデータシンボルタイミングに基づいて、ロールオフフィルタ53から出力された受信シンボル値と前シンボル値との差分値ddを演算する。そして、差分算出部54は、判定レベル設定部57で設定された判定レベルに基づいて、上記差分値dd毎にデータ判定を行って、その判定値を逆マッピング部55に出力する。このように、受信したシンボル値を前シンボル値に対する差分値ddで判定することによって、送信側から受信側のデータ伝送装置1に伝送する際の機器間のDC電圧差をキャンセルすることができる。
The roll-
逆マッピング部55は、クロック再生部50で検出したデータシンボルタイミングに基づいて、上記判定値を用いて送信側のマッピング部63でマッピングする前のデータに復号する。この逆マッピング部55における逆マッピング処理によって、上記判定値がパラレルデータに変換される。P/S変換部56は、逆マッピング部55で変換されたパラレルデータをシリアルのデジタルデータRXに変換して、コントローラ2に出力する。
Based on the data symbol timing detected by the clock recovery unit 50, the inverse mapping unit 55 decodes the data before mapping by the mapping unit 63 on the transmission side using the determination value. By the inverse mapping process in the inverse mapping unit 55, the determination value is converted into parallel data. The P /
クロック再生部50は、ADC52から出力される伝送路80から受信した信号のクロック成分を再生することによって、伝送路のクロック再生を行い、上述した伝送波形の最大あるいは最小ポイントとなるデータシンボルタイミングを検出する。そして、クロック再生部50で再生されたクロックは、受信部5全体のクロックとして用いられる。また、クロック再生部50で再生されたクロックは、クロック制御部7に出力され受信側PLLのリファレンスクロック入力として用いられる。
The clock recovery unit 50 recovers the clock of the transmission line by reproducing the clock component of the signal received from the
判定レベル設定部57は、差分算出部54で演算された差分値ddに対して、その差分値ddを閾値判定するための判定レベルを設定する。トレーニング信号検出部58は、他のデータ伝送装置1から伝送されたテスト信号TSに含まれるトレーニングヘッダ信号を検出し、このトレーニングヘッダ信号に続いて受信するトレーニング信号を検出する。なお、トレーニング信号検出部58の詳細な構成については、後述する。教師信号生成部59は、トレーニング信号検出部58がトレーニングヘッダ信号を検出した際、そのトレーニングヘッダ信号に続いて受信するトレーニング信号と同じデータパターンを有し、かつ当該トレーニング信号と同期した教師信号MSを判定レベル設定部57に出力する。そして、判定レベル設定部57は、教師信号MSおよびトレーニング信号に対して演算された差分値ddに基づいて、上記判定レベルを演算する。
The determination
パターン識別部71および判定部72は、前段に接続されたデータ伝送装置から送信されたロック信号に埋め込まれた情報をパターン識別し、その識別結果に基づいて当該情報を判定する。具体的には、パターン識別部71は、送信されてくるロック信号のパターンをその差分値の絶対値に対してそれぞれの大小の組合わせに基づいてパターン識別する。そして、判定部72は、パターン識別部71から出力されてきた識別結果に基づいて、送信されてきたロック信号が第1ロック信号か第2ロック信号かを判定し、その判定結果をテスト信号発生部67へ出力する。例えば、ロック信号に埋め込まれた情報は、データ伝送方式(8値/4値マッピング)を通知することができる。
The
次に、図3〜図10を参照して、テスト信号発生部67の構造とデータ伝送装置1から出力されるテスト信号TSの伝送波形の例について説明する。なお、図3はテスト信号発生部67の構成を示すブロック図であり、図4〜図10はテスト信号TSの伝送波形の例を説明するための図である。
Next, an example of the structure of the test signal generator 67 and the transmission waveform of the test signal TS output from the
図3において、テスト信号発生部67は、第1ロック信号発生部671、第2ロック信号発生部672、トレーニングヘッダ信号発生部673、トレーニング信号発生部674、セレクタ675、および切替指示部676を備えている。テスト信号発生部67は、図4で示すロック信号、トレーニングヘッダ信号、およびトレーニング信号で構成されるテスト信号TSを後段のデータ伝送装置へ送出するために、それぞれの信号を示すデータ(データシンボル)をマッピング部63へ出力する。
In FIG. 3, the test signal generator 67 includes a first
第1ロック信号発生部671は、図5に示されるような第1ロック信号を生成するためのデータをセレクタ675へ出力する。なお、図5は、データ伝送装置1から出力される第1ロック信号の伝送波形を示したグラフである。第1ロック信号は、各データ伝送装置1がクロック同期を取るときに用いられる信号であるとともに、各データ伝送装置1に対して、データ伝送方式を通知する情報が埋め込まれている。例えば、第1ロック信号は、8値マッピングされたデータで通信を行うことを下段のデータ伝送装置1へ通知する。第1ロック信号は、1周期が8シンボルからなっており、各シンボルで信号レベ「+1」と「−1」とが交互に繰り返された信号である。
First
第2ロック信号発生部672は、図6に示されるような第2ロック信号を生成するためのデータをセレクタ675へ出力する。なお、図6は、データ伝送装置1から出力される第2ロック信号の伝送波形を示したグラフである。第1ロック信号と同様に第2ロック信号も、各データ伝送装置1がクロック同期を取るときに用いられる信号であるとともに、各データ伝送装置1に対して、データ伝送方式を通知する情報が埋め込まれている。例えば、第2ロック信号は、4値マッピングされたデータで通信を行うことを下段のデータ伝送装置1へ通知する。第2ロック信号は、1周期が8シンボルからなっており、各シンボルで信号レベル「+1」と「−1」とが交互に繰り返され、7シンボル目が信号レベル「+7」、8シンボル目が信号レベル「−7」となった信号である。
Second
トレーニングヘッダ信号発生部673は、図4に示されるようなトレーニングヘッダ信号を生成するためのデータをセレクタ675へ出力する。トレーニングヘッダ信号は、ロック信号とトレーニング信号との間に配置され、双方を区別するために設けられた信号である。トレーニングヘッダ信号は、12シンボルからなっており、1シンボル目〜9シンボル目で信号レベル「−7」と「+7」とが交互に繰り返され、10シンボル目〜12シンボル目が信号レベル「+7」で一定となった信号である。
The training
トレーニング信号発生部674は、図7に示されるようなトレーニング信号を生成するためのデータをセレクタ675へ出力する。なお、図7は、データ伝送装置1から出力されるトレーニング信号の伝送波形を示したグラフである。トレーニング信号は、後段のデータ伝送装置1に4値マッピング用の判定レベルを設定させるあるいは8値マッピング用の判定レベルを設定させるための信号である。トレーニング信号発生部674は、自装置がマスタである場合には、MPU3からの指示に従って、4値マッピング用あるいは8値マッピング用のトレーニング信号を作成し、自装置がスレーブである場合には、判定部72の指示に従って、4値マッピング用あるいは8値マッピング用のトレーニング信号を作成する。なお、図7は、8値マッピング用のトレーニング信号を示している。例えば、トレーニング信号は、M系列(x17+x3+1:初期値は11000000000000000)をS/P変換して8値マッピングして生成される。そして、トレーニング信号は、65536シンボル(216シンボル)分送出され、送出されるトレーニング信号は固定長となる。
The
セレクタ675は、切替指示部676からの指示に従って、第1ロック信号、第2ロック信号、トレーニングヘッダ信号、およびトレーニング信号の何れかを選択してマッピング部63に出力する。テスト信号TSを出力する際の選択順序は、第2ロック信号、トレーニングヘッダ信号、およびトレーニング信号の順となるが、これらは途切れることなく上位および下位シンボルを交互にマッピングする法則を崩さずにマッピング部63に出力される。切替指示部676は、判定部72またはMPU3からの指示に応じて、セレクタ675が選択する信号の種類を決定する。
The
図8〜図10を参照して、第2ロック信号とトレーニングヘッダ信号とが途切れることなく出力される伝送波形パターンについて説明する。トレーニングヘッダ信号は、ロック信号を用いてクロック同期が確立した後に送出される。具体的には、自装置がマスタのとき、自ノードのクロック同期が確立された後に、後段のデータ伝送装置へロック信号からトレーニングヘッダ信号に切替えて出力する。また、自装置がスレーブのとき、前段のデータ伝送装置からトレーニングヘッダ信号を受信検出したことに応じて、後段のデータ伝送装置へロック信号からトレーニングヘッダ信号に切替えて出力する(それぞれの詳細な動作については、後述する)。つまり、ロック信号は固定長ではなく、特に第2ロック信号の場合、トレーニングヘッダ信号とのつなぎの部位に複数パターンが生じる。なお、トレーニングヘッダ信号とトレーニング信号とのつなぎの部位は、双方とも固定長であるため固定パターンとなる。 With reference to FIGS. 8-10, the transmission waveform pattern output without a 2nd lock signal and a training header signal interrupting is demonstrated. The training header signal is transmitted after clock synchronization is established using the lock signal. Specifically, when the own device is the master, after the clock synchronization of the own node is established, the lock signal is switched to the training header signal and output to the subsequent data transmission device. Also, when the own device is a slave, in response to receiving and detecting the training header signal from the preceding data transmission device, the lock signal is switched to the training header signal and output to the subsequent data transmission device (each detailed operation) Will be described later). That is, the lock signal is not a fixed length, and in particular in the case of the second lock signal, a plurality of patterns are generated at the connection portion with the training header signal. Note that the connection portion between the training header signal and the training signal has a fixed pattern because both have a fixed length.
例えば、第2ロック信号の最終シンボルまでの信号レベルが「+1」→「−1」→「+7」の場合、トレーニングヘッダ信号の開始シンボルの信号レベル「−7」までの差分値が「2」→「8」→「14」と変化する(図8の状態)。また、第2ロック信号の最終シンボルまでの信号レベルが「+7」→「−7」→「+1」の場合、トレーニングヘッダ信号の開始シンボルの信号レベル「−7」までの差分値が「14」→「8」→「8」と変化する(図9の状態)。さらに、第2ロック信号の最終シンボルまでの信号レベルが「+1」→「−1」→「+1」の場合、トレーニングヘッダ信号の開始シンボルの信号レベル「−7」までの差分値が「2」→「2」→「8」と変化する(図10の状態)。 For example, when the signal level up to the final symbol of the second lock signal is “+1” → “−1” → “+7”, the difference value up to the signal level “−7” of the start symbol of the training header signal is “2”. → "8" → "14" (the state of FIG. 8). When the signal level up to the final symbol of the second lock signal is “+7” → “−7” → “+1”, the difference value up to the signal level “−7” of the start symbol of the training header signal is “14”. → "8" → "8" (the state of FIG. 9). Further, when the signal level up to the final symbol of the second lock signal is “+1” → “−1” → “+1”, the difference value up to the signal level “−7” of the start symbol of the training header signal is “2”. → "2" → "8" (the state of FIG. 10).
次に、図11〜図13を参照して、パターン識別部71の構造について説明する。なお、図11はパターン識別部71の構成を示すブロック図であり、図12は差分算出部54から出力されてくる差分値ddおよび第1ROM714と第2ROM717とに格納されているデータを示した図であり、図13はシフトレジスタ712の動作を説明するための図である。
Next, the structure of the
図11において、パターン識別部71は、大小判定部711、シフトレジスタ712、第1比較器713、第1ROM714、第1カウンタ715、第2比較器716、第2ROM717、および第2カウンタ718を含んでいる。
In FIG. 11, the
上述したように、差分算出部54は、クロック再生部50が再生したクロックに基づいて、ADC52から出力されるデジタル信号のシンボルの値を読み出し、読み出したシンボルの値と直前に読み出したシンボルの値との差分値ddを算出し、当該差分値ddを大小判定部711に出力する。より具体的には、図5に示される第1ロック信号は、各シンボル毎に信号レベル「+1」と「−1」とが交互が繰り返されているので、差分算出部54は、図12(a)に示される差分値ddを出力する。一方、図6に示される第2ロック信号は、信号レベル「+1」、「−1」、「+1」、「−1」、「+7」、「−7」、「+1」、「−1」と変化しているので、差分算出部54は、図12(b)に示される差分値ddを出力する。
As described above, the
大小判定部711は、差分算出部54から出力される差分値ddの絶対値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。より具体的には、例えば、上記閾値が5であったとして、図12(a)に示される差分値ddが入力されてきた場合、大小判定部711は、入力されてきた差分値ddの絶対値が「閾値より小さいこと」を示すデータ「S」をシフトレジスタ712に出力する。一方、図12(b)に示される差分値ddが入力されてきた場合、大小判定部711は、差分値ddが「+2」および「−2」の部分については「閾値より小さいこと」を示すデータ「S」をシフトレジスタ712に出力し、差分値ddが「+8」および「−14」の部分については「閾値より大きいこと」を示すデータ「L」をシフトレジスタ712に出力する。なお、典型的には、大小判定部711は、データ「S」の場合にはデータ「0」を出力し、データ「L」の場合にはデータ「1」を出力する。
The
シフトレジスタ712は、所定のビット数のデータを蓄積しており、大小判定部711から1ビット新たにデータが入力される毎に古い方から1ビット分だけデータを消去(FIFO方式)して内部のデータを更新する。より具体的には、図13に示されるように、本実施形態では、シフトレジスタ712が8ビットのデータを記憶することができる。そして、図13(a)〜図13(c)に示すように、シフトレジスタ712は、新たにデータ「S」を示すビットが入力してくると、最も古いデータであるデータ「S」を示すビットを破棄して、他のビットを格納した領域が順次繰り上げられる。
The
図12(c)は、第1ROM714に格納されるデータを示している。第1ROM714には、データ伝送装置1が受信したロック信号が第1ロック信号であることを検出するためのデータが格納される。図12(c)に示すように、第1ROM714には、8ビット分のデータ「S」が直列に格納されている。
FIG. 12C shows data stored in the
第1比較器713は、シフトレジスタ712に1ビットのデータが入力される毎に、シフトレジスタ712に記憶されているデータと第1ROM714に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者のデータが一致する場合、第1比較器713は、第1カウンタ715に対して、一致したことを示すデータ「1」を出力する。一方、両者のデータが一致しない場合、第1比較器713は、第1カウンタ715に対して、一致しなかったことを示すデータ「0」を出力する。
Each time 1-bit data is input to the
第1カウンタ715は、第1比較器713が出力したデータ「1」の個数をカウントし、カウント数が所定数(例えば16)に達したら、その旨を判定部72に出力する。
The
図12(d)は、第2ROM717に格納されるデータを示している。第2ROM717には、データ伝送装置1が受信したロック信号が第2ロック信号であることを検出するためのデータが格納される。図12(d)に示すように、第2ROM717には8ビット分のデータが格納され、5番目および7番目にデータ「X」が、6番目にデータ「L」が、他にデータ「S]がそれぞれ直列に格納されている。なお、データ「X」は、一致判定をするシフトレジスタ712のデータが「S」でも「L」でもかまわないことを示している。これは、図12(b)に示すように、差分値「−14」を示す前後の差分値の絶対値が「8」であり、上記閾値の設定に応じてデータ「L」または「S」に流動的に変化し得る値である。このような差分値の絶対値「8」がデータ「L」および「S」の一方に必ず判定されるように閾値を設定した場合、当該閾値に対する他の差分値の絶対値「2」または「14」のマージンが少なくなってしまう。したがって、差分値「+8」を大小判定に用いるのは妥当でなく、判定から除外するためにデータ「X」を第2ROM717に格納する。
FIG. 12D shows data stored in the
第2比較器716は、シフトレジスタ712に1ビットのデータが入力される毎に、シフトレジスタ712に記憶されているデータと第2ROM717に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者のデータが一致する場合、第2比較器716は、第2カウンタ718に対して、一致したことを示すデータ「1」を出力する。一方、両者のデータが一致しない場合、第2比較器716は、第2カウンタ718に対して、一致しなかったことを示すデータ「0」を出力する。
Each time 1-bit data is input to the
第2カウンタ718は、第2比較器716が出力したデータ「1」の個数をカウントし、カウント数が所定数(例えば16)に達したら、その旨を判定部72に出力する。
The
そして、判定部72は、第1カウンタ715および第2カウンタ718のいずれかから出力されてきた出力結果に基づいて、前段のデータ伝送装置から送信されてきたロック信号が第1ロック信号か第2ロック信号かを判定する。すなわち、判定部72は、ロック信号に埋め込まれた情報に基づいて、通信を行うデータ伝送方式(8値/4値マッピング)等を判定する。
Based on the output result output from either the
ここで、シフトレジスタ712へ図12(a)あるいは図12(b)に示した差分値ddがそのまま入力されない理由について説明する。本実施形態に係るデータ伝送システムでは、トレーニング信号が各データ伝送装置1に送信される前に、シフトレジスタ712へデータが入力される。つまり、各データ伝送装置1では、トレーニング処理が行われておらず、データの判定レベルの設定も行われていない。その結果、各データ伝送装置1は、データの信号レベルの細かな判定を行うことができない。そこで、本実施形態に係るデータ伝送装置1は、信号レベル毎の差分値の絶対値が閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、第1ロック信号と第2ロック信号とを識別している。
Here, the reason why the difference value dd shown in FIG. 12A or FIG. 12B is not input to the
次に、図14〜図16を参照して、トレーニング信号検出部58の構造について説明する。なお、図14はトレーニング信号検出部58の構成を示すブロック図であり、図15は差分算出部54から出力されてくるデータおよびROM584に格納されているデータを示した図であり、図16はシフトレジスタ582の動作を説明するための図である。
Next, the structure of the
図14において、トレーニング信号検出部58は、大小判定部581、シフトレジスタ582、比較器583、ROM584、およびカウンタ585を含んでいる。
In FIG. 14, the training
上述したように、差分算出部54は、クロック再生部50が再生したクロックに基づいて、ADC52から出力されるデジタル信号のシンボルの値を読み出し、読み出したシンボルの値と直前に読み出したシンボルの値との差分値ddを算出し、当該差分値ddを大小判定部581に出力する。より具体的には、図5に示される第1ロック信号は、各シンボル毎に信号レベル「+1」と「−1」とが交互が繰り返されているので、差分算出部54は、図15(a)に示されるデータを出力する。一方、図4に示されるトレーニングヘッダ信号は、信号レベル「+7」、「−7」、「+7」、「−7」、「+7」、「+7」と変化しているので、差分算出部54は、図15(a)に示されるデータを出力する。
As described above, the
大小判定部581は、大小判定部711と同様に、差分算出部54から出力される差分値ddの絶対値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。より具体的には、例えば、上記閾値が5であったとして、図15(a)に示されるデータが入力されてきた場合、大小判定部581は、差分値ddが「−14」および「+14」の部分については「閾値より大きいこと」を示すデータ「L」をシフトレジスタ582に出力し、差分値ddの絶対値が「0」の部分については「閾値より小さいこと」を示すデータ「L」をシフトレジスタ582に出力する。なお、典型的には、大小判定部581は、データ「S」の場合にはデータ「0」を出力し、データ「L」の場合にはデータ「1」を出力する。
Similar to the
シフトレジスタ582は、シフトレジスタ712と同様に、所定のビット数のデータを蓄積しており、大小判定部581から1ビット新たにデータが入力される毎に古い方から1ビット分だけデータを消去(FIFO方式)して内部のデータを更新する。より具体的には、図16に示されるように、本実施形態では、シフトレジスタ582が5ビットのデータを記憶することができる。そして、図16(a)〜図16(c)に示すように、シフトレジスタ582は、新たにデータ「L」や「S」を示すビットが入力してくると、最も古いデータであるデータ「L」を示すビットを破棄して、他のビットを格納した領域が順次繰り上げられる。
Like the
図15(b)は、ROM584に格納されるデータを示している。ROM584には、データ伝送装置1が受信した信号がトレーニングヘッダ信号であることを検出するためのデータが格納される。図15(b)に示すように、ROM584には、5ビット分のデータが格納され、5番目にデータ「S」が、他にデータ「L]がそれぞれ直列に格納されている。
FIG. 15B shows data stored in the
比較器583は、シフトレジスタ582に1ビットのデータが入力される毎に、シフトレジスタ582に記憶されているデータとROM584に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者のデータが一致する場合、比較器583は、カウンタ585、教師信号生成部59、およびMPU3に対して、一致したことを示すデータ「1」を出力する。一方、両者のデータが一致しない場合、比較器583は、カウンタ585および教師信号生成部59に対して、一致しなかったことを示すデータ「0」を出力する。
Each time 1-bit data is input to the
カウンタ585は、比較器583が出力したデータ「1」の入力に応じて、カウントを開始する。そして、カウンタ585は、固定長であるトレーニング信号の受信終了をカウントによって検出し、トレーニング信号の受信が終了したとき、その旨を判定レベル設定部57へ出力する。例えば、カウンタ585は、トレーニング信号が有する65536シンボルをカウントすることによって、当該トレーニング信号の終了を検出する。
The
ここで、シフトレジスタ582へ図15(a)に示した差分値ddがそのまま入力されない理由について説明する。本実施形態に係るデータ伝送システムでは、トレーニング信号が各データ伝送装置1に送信される前に、シフトレジスタ582へデータが入力される。つまり、各データ伝送装置1では、トレーニング処理が行われておらず、データの判定レベルの設定も行われていない。その結果、各データ伝送装置1は、データの信号レベルの細かな判定を行うことができない。そこで、本実施形態に係るデータ伝送装置1は、信号レベル毎の差分値の絶対値が閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、トレーニングヘッダ信号を識別している。つまり、受信するトレーニングヘッダ信号に対する差分値が「0」から変動しても、閾値に対してマージンを持っているため確実にトレーニングヘッダ信号を検出することができる。
Here, the reason why the difference value dd shown in FIG. 15A is not inputted as it is to the
また、上述したシフトレジスタ582は、5ビットのデータを記憶することができる説明をしたが、その理由を説明する。トレーニングヘッダ信号を確実に検出するためには、第2ロック信号と区別しなければならない。図12(b)に示すように、第2ロック信号では、差分値「−14」を示す前後の差分値が「+8」であり、差分値の絶対値「8」は、上記閾値の設定に応じてデータ「L」または「S」に流動的に変化し得る値である。つまり、この第2ロック信号を大小判定部581で大小判定した場合、データ「L」が3回連続した後にデータ「S」がシフトレジスタ582へ入力される可能性がある。したがって、トレーニングヘッダ信号と第2ロック信号とを確実に区別するためには、データ「L」が少なくとも4回連続した後にデータ「S」がシフトレジスタ582へ入力されたパターンを検出すればよい。したがって、シフトレジスタ582は、少なくとも5ビットのデータを記憶することができればよく、6ビット以上のデータを判定してもかまわない。
Further, the
また、トレーニングヘッダ信号の検出は、上述したような方式でなくてもかまわない。例えば、差分算出部54から出力される差分値ddが所定の閾値以上の絶対値を規定回数(例えば4回)以上連続したときフラグをONする構成要素と、当該フラグがONのとき当該閾値未満の差分値ddの絶対値を検出してトレーニングヘッダ信号を検出する構成要素とを備えていれば、同様の効果を得ることができる。
Further, the training header signal may not be detected by the method described above. For example, a component that turns on a flag when the difference value dd output from the
そして、教師信号生成部59は、比較器583からデータ「1」を受信することに応じて、トレーニング信号と同期した教師信号MSを判定レベル設定部57に出力する。判定レベル設定部57には、差分算出部54でトレーニング信号に対して演算された差分値ddが入力され、判定レベル設定部57は、入力された差分値ddおよび教師信号MSを用いて上記判定レベルの設定を開始する。そして、判定レベル設定部57は、カウンタ585からトレーニング信号の受信が終了した旨の出力がされたとき、上記判定レベルの設定を終了する。
Then, in response to receiving data “1” from the
次に、図17および図18を参照して、データ伝送システムがデータ通信を開始するまでの初期化動作について説明する。なお、図17および図18は、データ伝送システムにおいてマスタおよびスレーブに設定されたデータ伝送装置1がそれぞれ行う初期化動作を示すフローチャートである。なお、図1で示すように、データ伝送装置1aがマスタであり、他のデータ伝送装置1b〜1nがスレーブであり、それぞれの構成要素のみを示す場合は、それぞれの参照符号にa〜nを付与して区別する。また、それぞれの構成要素を総称する場合は、参照符号にa〜nを付与せずに記載するものとする。
Next, an initialization operation until the data transmission system starts data communication will be described with reference to FIGS. 17 and 18. FIG. 17 and FIG. 18 are flowcharts showing initialization operations performed by the
図17において、データ伝送システムに接続された全てのデータ伝送装置1a〜1nの電源がONされることによって、データ伝送システムのパワーがONされる(ステップS11およびS51)。なお、上記ステップS11およびS51の処理については、システム全体の電源ONの他に、データ伝送システムのリセット状態が解除された処理等でもかまわない。 In FIG. 17, the power of the data transmission system is turned on when all the data transmission devices 1a to 1n connected to the data transmission system are turned on (steps S11 and S51). In addition, about the process of said step S11 and S51, the process etc. which the reset state of the data transmission system was cancelled | released besides the power supply of the whole system may be sufficient.
次に、マスタのデータ伝送装置1aのMPU3aは、データ伝送システムでデータ通信するデータ伝送方式を決定する(ステップS12)。ここでは、説明を具体的にするために、MPU3aが4値マッピングおよび8値マッピングのいずれか一方をデータ伝送方式として決定することとする。次に、マスタのデータ伝送装置1aは、自装置のMPU3aにおいて、ステップS12で決定されたデータ伝送方式が4値マッピングであるか否かを判断する(ステップS13)。そして、MPU3aは、8値マッピングである場合、処理を次のステップS14に進め、4値マッピングである場合、処理を次のステップS15に進める。 Next, the MPU 3a of the master data transmission device 1a determines a data transmission method for data communication in the data transmission system (step S12). Here, in order to make the description more specific, it is assumed that the MPU 3a determines one of 4-value mapping and 8-value mapping as the data transmission method. Next, the master data transmission device 1a determines whether or not the data transmission method determined in step S12 is quaternary mapping in its own MPU 3a (step S13). Then, the MPU 3a advances the process to the next step S14 when it is 8-value mapping, and advances the process to the next step S15 when it is quaternary mapping.
ステップS14において、マスタのデータ伝送装置1aは、8値マッピングされたデータによる通信を開始する旨の情報が埋め込まれた第1ロック信号を選択し、処理を次のステップS16へ進める。以下、ステップS14において、データ伝送装置1a内で行われる動作について詳述する。 In step S14, the master data transmission device 1a selects the first lock signal in which information indicating that communication using 8-value mapped data is started is embedded, and the process proceeds to the next step S16. Hereinafter, the operation performed in the data transmission device 1a in step S14 will be described in detail.
8値マッピングされたデータによる通信を開始する場合、MPU3aは、その旨をテスト信号発生部67aの切替指示部676aに通知する。この通知に応じて、切替指示部676aは、第1ロック信号発生部671aから出力される第1ロック信号を出力するようにセレクタ675aを制御する。これにより、テスト信号発生部67aは、第1ロック信号を選択する。 When starting communication using 8-value mapped data, the MPU 3a notifies the switching instruction unit 676a of the test signal generation unit 67a to that effect. In response to this notification, the switching instruction unit 676a controls the selector 675a to output the first lock signal output from the first lock signal generation unit 671a. As a result, the test signal generator 67a selects the first lock signal.
一方、ステップS15において、マスタのデータ伝送装置1aは、4値マッピングされたデータによる通信を開始する旨の情報が埋め込まれた第2ロック信号を選択し、処理を次のステップS16へ進める。以下、ステップS15において、データ伝送装置1a内で行われる動作について詳述する。 On the other hand, in step S15, the master data transmission device 1a selects the second lock signal in which information indicating that communication using four-value mapped data is started is embedded, and the process proceeds to the next step S16. Hereinafter, the operation performed in the data transmission device 1a in step S15 will be described in detail.
4値マッピングされたデータによる通信を開始する場合、MPU3aは、その旨をテスト信号発生部67aの切替指示部676aに通知する。この通知に応じて、切替指示部676aは、第2ロック信号発生部672aから出力される第2ロック信号を出力するようにセレクタ675aを制御する。これにより、テスト信号発生部67aは、第2ロック信号を選択する。 When starting communication using 4-value mapped data, the MPU 3a notifies the switching instruction unit 676a of the test signal generation unit 67a to that effect. In response to this notification, the switching instruction unit 676a controls the selector 675a to output the second lock signal output from the second lock signal generation unit 672a. As a result, the test signal generator 67a selects the second lock signal.
ステップS16において、マスタのデータ伝送装置1aは、自装置の基準クロックと同期を確立した後、同期が確立したクロックを用いて上記ステップS14またはS15で選択したロック信号を送信する。具体的には、セレクタ675aから出力されたロック信号は、マッピング部63aでマッピング処理され、ロールオフフィルタ64a〜差動ドライバ66aの間で所定の処理が施されて、後段のデータ伝送装置1bへと送信される。 In step S16, the master data transmission device 1a establishes synchronization with the reference clock of its own device, and then transmits the lock signal selected in step S14 or S15 using the clock with which synchronization is established. Specifically, the lock signal output from the selector 675a is subjected to mapping processing by the mapping unit 63a, subjected to predetermined processing between the roll-off filter 64a and the differential driver 66a, and then sent to the subsequent data transmission device 1b. Is sent.
一方、スレーブのデータ伝送装置1bは、上記ステップS51の処理の後、前段のデータ伝送装置1aから送信されるロック信号の受信を待っている(ステップS52)。そして、マスタのデータ伝送装置1aから送信されてきたロック信号をデータ伝送装置1bが受信した場合、処理を次のステップS53へ進める。 On the other hand, the slave data transmission device 1b waits for the reception of the lock signal transmitted from the preceding data transmission device 1a after the process of step S51 (step S52). When the data transmission device 1b receives the lock signal transmitted from the master data transmission device 1a, the process proceeds to the next step S53.
ステップS53において、スレーブのデータ伝送装置1bは、受信したロック信号を用いてクロック同期処理を行う。次に、データ伝送装置1bは、受信したロック信号が第1ロック信号であるか否かを判断する(ステップS54)。そして、データ伝送装置1bは、第1ロック信号である場合、処理を次のステップS55に進め、第1ロック信号でない場合、処理を次のステップS56に進める。以下、ステップS53およびS54において、スレーブのデータ伝送装置1b内で行われる処理について詳述する。 In step S53, the slave data transmission device 1b performs clock synchronization processing using the received lock signal. Next, the data transmission device 1b determines whether or not the received lock signal is the first lock signal (step S54). If the data transmission device 1b is the first lock signal, the process proceeds to the next step S55, and if it is not the first lock signal, the process proceeds to the next step S56. Hereinafter, processing performed in the slave data transmission apparatus 1b in steps S53 and S54 will be described in detail.
前段のデータ伝送装置1aから送信されてきたロック信号は、データ伝送装置1bの差動レシーバ51bおよびADC52bで所定の処理が施されて、クロック再生部50bおよびロールオフフィルタ53bに出力される。クロック再生部50は、受信したロック信号に含まれるクロック成分を再生する。このクロックを受信部5およびクロック制御部7で用いる受信クロックとして確立することによって、ステップS53のクロック同期処理が行われる。
The lock signal transmitted from the data transmission device 1a in the previous stage is subjected to predetermined processing by the differential receiver 51b and the ADC 52b of the data transmission device 1b, and is output to the clock recovery unit 50b and the roll-off filter 53b. The clock recovery unit 50 recovers a clock component included in the received lock signal. By establishing this clock as a reception clock used by the
一方、ロールオフフィルタ53bは、所定の処理を施してロック信号を差分算出部54bへ出力する。差分算出部54bは、クロック再生部50bが再生したクロックに基づいて、ロック信号の各シンボル間の差分値ddを算出し、当該差分値ddをパターン識別部71bおよびトレーニング信号検出部58bに出力する。 On the other hand, the roll-off filter 53b performs a predetermined process and outputs a lock signal to the difference calculation unit 54b. The difference calculation unit 54b calculates a difference value dd between the symbols of the lock signal based on the clock reproduced by the clock reproduction unit 50b, and outputs the difference value dd to the pattern identification unit 71b and the training signal detection unit 58b. .
パターン識別部71bの大小判定部711bは、差分算出部54bから出力されてきた各差分値ddの絶対値が、上述した閾値より大きいか否かを判定し、その判定結果をシフトレジスタ712bに出力する。具体的には、大小判定部711bは、上記閾値が5である場合、図12(a)で示した差分値ddに対する判定結果として、データ「S」を8回出力する。また、大小判定部711bは、図12(b)で示した差分値ddに対する判定結果としてデータ「S」を4回出力した後、データ「L」を3回出力し、その後データ「S」を1回出力する。これらに応じて、シフトレジスタ712bには、上記2種類の判定結果のいずれかが1ビットずつ出力される。 The size determination unit 711b of the pattern identification unit 71b determines whether or not the absolute value of each difference value dd output from the difference calculation unit 54b is larger than the above-described threshold value, and outputs the determination result to the shift register 712b. To do. Specifically, when the threshold value is 5, the magnitude determination unit 711b outputs data “S” eight times as a determination result for the difference value dd illustrated in FIG. Further, the magnitude determination unit 711b outputs the data “S” four times as the determination result for the difference value dd shown in FIG. 12B, then outputs the data “L” three times, and then the data “S”. Output once. In response to these, one of the two types of determination results is output to the shift register 712b bit by bit.
第1比較器713bは、第1ROM714bに格納された第1ロック信号を示すデータと、シフトレジスタ712bに記憶されているデータとを、データが1ビット入力される毎に比較し、一致する場合、データ「1」を第1カウンタ715bに出力する。同様に、第2比較器716bは、第2ROM717bに格納された第2ロック信号を示すデータと、シフトレジスタ712bに記憶されているデータとを、データが1ビット入力される毎に比較し、一致する場合、データ「1」を第2カウンタ718bに出力する。 The first comparator 713b compares the data indicating the first lock signal stored in the first ROM 714b with the data stored in the shift register 712b every time one bit of data is input, and if they match, Data “1” is output to the first counter 715b. Similarly, the second comparator 716b compares the data indicating the second lock signal stored in the second ROM 717b with the data stored in the shift register 712b every time one bit of data is input, and they match. If so, the data “1” is output to the second counter 718b.
第1カウンタ715bは、第1比較器713bから出力されるデータ「1」の数をカウントする。第2カウンタ718bは、第2比較器716bから出力されるデータ「1」の数をカウントする。そして、双方のカウンタは、カウントしたデータ「1」の数が所定回数に到達したとき、判定部72bに対して、その旨を通知する。 The first counter 715b counts the number of data “1” output from the first comparator 713b. The second counter 718b counts the number of data “1” output from the second comparator 716b. Then, when the number of counted data “1” reaches a predetermined number, both counters notify the determination unit 72b to that effect.
判定部72bは、いずれのカウンタから通知があったかを判定する。そして、判定部72bは、第1カウンタ715bから通知があった場合、第1ロック信号を受信したと判定し、データ伝送システムにおいて8値マッピングされたデータによる通信が行われると認識する。一方、判定部72bは、第2カウンタ718bから通知があった場合、第2ロック信号を受信したと判定し、データ伝送システムにおいて4値マッピングされたデータによる通信が行われると認識する。そして、判定部72bは、テスト信号発生部67bやMPU3b等のデータ伝送装置1b内の各構成部に対して認識結果を通知する。なお、トレーニング信号検出部58bに対しても同様の差分値ddが出力されているが、上述したようにロック信号はトレーニングヘッダ信号と混同されないため、トレーニング信号検出部58bは、ロック信号を受信している間トレーニングヘッダ信号を検出しない。 The determination unit 72b determines which counter has received the notification. Then, when the notification is received from the first counter 715b, the determination unit 72b determines that the first lock signal has been received, and recognizes that communication using 8-value mapped data is performed in the data transmission system. On the other hand, when the notification is received from the second counter 718b, the determination unit 72b determines that the second lock signal has been received, and recognizes that communication using 4-value mapped data is performed in the data transmission system. Then, the determination unit 72b notifies the recognition result to each component in the data transmission device 1b such as the test signal generation unit 67b and the MPU 3b. The same difference value dd is output to the training signal detection unit 58b. However, since the lock signal is not confused with the training header signal as described above, the training signal detection unit 58b receives the lock signal. Does not detect the training header signal.
ステップS55において、テスト信号発生部67bは、第1ロック信号を選択し、処理を次のステップS57に進める。また、ステップS56において、テスト信号発生部67bは、第2ロック信号を選択し、処理を次のステップS57に進める。なお、これらステップS55およびS56で行われる処理は、MPU3aからの指示が判定部72bからの通知に変わった点以外は、上記ステップS14およびS15と同様であるので、詳細な説明を省略する。 In step S55, the test signal generator 67b selects the first lock signal, and proceeds to the next step S57. In step S56, the test signal generator 67b selects the second lock signal, and advances the process to the next step S57. The processes performed in steps S55 and S56 are the same as steps S14 and S15 except that the instruction from the MPU 3a is changed to the notification from the determination unit 72b, and thus detailed description thereof is omitted.
ステップS57において、テスト信号発生部67bで選択されたロック信号は、データ伝送装置1bの送受信部4bから後段のデータ伝送装置1cに出力される。スレーブのデータ伝送装置1c〜1nにおいても、データ伝送装置1bの動作で説明した上記ステップS52〜S57の処理が同様に行われる。そして、データ伝送装置1nは、ロック信号をマスタのデータ伝送装置1aに出力する。 In step S57, the lock signal selected by the test signal generation unit 67b is output from the transmission / reception unit 4b of the data transmission device 1b to the subsequent data transmission device 1c. Also in the slave data transmission devices 1c to 1n, the processing of steps S52 to S57 described in the operation of the data transmission device 1b is similarly performed. Then, the data transmission device 1n outputs a lock signal to the master data transmission device 1a.
マスタのデータ伝送装置1aは、上記ステップS16の処理の後、前段のデータ伝送装置1nから送信されるロック信号の受信を待っている(ステップS17)。そして、前段のデータ伝送装置1nから送信されてきたロック信号をデータ伝送装置1aが受信した場合、受信したロック信号を用いてクロック同期処理を行う(ステップS18)。ステップS18の処理については、上記ステップS53の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。ここまでの初期化動作によって、データ伝送システムにおけるクロック同期処理およびデータ伝送方式の通知が完了する。 The master data transmission device 1a waits for the reception of the lock signal transmitted from the preceding data transmission device 1n after the process of step S16 (step S17). When the data transmission device 1a receives the lock signal transmitted from the preceding data transmission device 1n, the clock synchronization process is performed using the received lock signal (step S18). Since the process in step S18 is the same as the process in step S53, detailed description thereof is omitted. The initialization operation so far completes the clock synchronization processing and the data transmission method notification in the data transmission system.
図18において、マスタのデータ伝送装置1aは、トレーニングヘッダ信号および上記ステップS12で決定したデータ伝送方式に応じたトレーニング信号を、後段のデータ伝送装置1bに出力する(ステップS19)。以下、ステップS19において、データ伝送装置1a内で行われる動作について詳述する。 In FIG. 18, the master data transmission device 1a outputs a training header signal and a training signal corresponding to the data transmission method determined in step S12 to the subsequent data transmission device 1b (step S19). Hereinafter, the operation performed in the data transmission device 1a in step S19 will be described in detail.
MPU3aは、上記ステップS18のクロック同期処理の完了を確認した後、まず、トレーニングヘッダ信号をデータ伝送装置1aから送信する処理を行う。MPU3aは、トレーニングヘッダ信号を選択する旨をテスト信号発生部67aの切替指示部676aに通知する。この通知に応じて、切替指示部676aは、トレーニングヘッダ信号発生部673aから出力されるトレーニングヘッダ信号を出力するようにセレクタ675aを制御する。これにより、テスト信号発生部67aは、トレーニングヘッダ信号を選択する。 After confirming the completion of the clock synchronization processing in step S18, the MPU 3a first performs processing for transmitting a training header signal from the data transmission device 1a. The MPU 3a notifies the switching instruction unit 676a of the test signal generation unit 67a that the training header signal is selected. In response to this notification, the switching instruction unit 676a controls the selector 675a to output the training header signal output from the training header signal generation unit 673a. Thereby, the test signal generator 67a selects a training header signal.
続いて、MPU3aは、トレーニングヘッダ信号をデータ伝送装置1aから送信する処理を行って所定時間経過後、トレーニング信号をデータ伝送装置1aから送信する処理を行う。上述したようにトレーニングヘッダ信号は、固定長(例えば、12シンボル)であるため、トレーニング信号を送信する処理への切り替えは、時間経過に基づいて自動的に行われる。MPU3aは、トレーニング信号を選択する旨をテスト信号発生部67aの切替指示部676aに通知する。この通知に応じて、切替指示部676aは、トレーニング信号発生部674aから出力されるトレーニング信号を出力するようにセレクタ675aを制御する。これにより、テスト信号発生部67aは、トレーニング信号を選択する。 Subsequently, the MPU 3a performs processing for transmitting a training header signal from the data transmission device 1a and performs processing for transmitting a training signal from the data transmission device 1a after a predetermined time has elapsed. As described above, since the training header signal has a fixed length (for example, 12 symbols), switching to the process of transmitting the training signal is automatically performed based on the passage of time. The MPU 3a notifies the switching instruction unit 676a of the test signal generation unit 67a that the training signal is selected. In response to this notification, the switching instruction unit 676a controls the selector 675a to output the training signal output from the training signal generation unit 674a. Thereby, the test signal generator 67a selects a training signal.
これらセレクタ675aから出力されたトレーニングヘッダ信号およびトレーニング信号は、順にマッピング部63aでマッピング処理され、ロールオフフィルタ64a〜差動ドライバ66aの間で所定の処理が施されて、後段のデータ伝送装置1bへと送信される。 The training header signal and the training signal output from the selector 675a are sequentially mapped by the mapping unit 63a, and subjected to predetermined processing between the roll-off filter 64a and the differential driver 66a, so that the data transmission device 1b at the subsequent stage is performed. Sent to.
一方、スレーブのデータ伝送装置1bは、上記ステップS57の処理の後、前段のデータ伝送装置1aから送信されるトレーニングヘッダ信号の受信を待っている(ステップS58)。そして、マスタのデータ伝送装置1aから送信されてきたトレーニングヘッダ信号をデータ伝送装置1bが受信した場合、処理を次のステップS59へ進める。以下、ステップS58において、スレーブのデータ伝送装置1b内で行われる処理について詳述する。 On the other hand, the slave data transmission device 1b waits for the reception of the training header signal transmitted from the preceding data transmission device 1a after the process of step S57 (step S58). When the data transmission apparatus 1b receives the training header signal transmitted from the master data transmission apparatus 1a, the process proceeds to the next step S59. Hereinafter, the process performed in the slave data transmission device 1b in step S58 will be described in detail.
前段のデータ伝送装置1aから送信されてきたトレーニングヘッダ信号は、データ伝送装置1bの差動レシーバ51b、ADC52b、およびロールオフフィルタ53bで所定の処理が施されて、差分算出部54bへ出力される。差分算出部54bは、確立された受信クロックに基づいて、トレーニングヘッダ信号の各シンボル間の差分値ddを算出し、当該差分値ddをパターン識別部71bおよびトレーニング信号検出部58bに出力する。 The training header signal transmitted from the preceding data transmission device 1a is subjected to predetermined processing by the differential receiver 51b, the ADC 52b, and the roll-off filter 53b of the data transmission device 1b, and is output to the difference calculation unit 54b. . The difference calculation unit 54b calculates a difference value dd between each symbol of the training header signal based on the established reception clock, and outputs the difference value dd to the pattern identification unit 71b and the training signal detection unit 58b.
トレーニング信号検出部58bの大小判定部581bは、差分算出部54bから出力されてきた各差分値ddの絶対値が、上述した閾値より大きいか否かを判定し、その判定結果をシフトレジスタ582bに出力する。具体的には、大小判定部581bは、上記閾値が5である場合、図15(a)で示した差分値ddに対する判定結果として、データ「L」を4回出力した後、データ「S」を1回出力する。これらに応じて、シフトレジスタ582bには、上記2種類の判定結果のいずれかが1ビットずつ出力される。 The magnitude determination unit 581b of the training signal detection unit 58b determines whether or not the absolute value of each difference value dd output from the difference calculation unit 54b is larger than the above-described threshold value, and the determination result is stored in the shift register 582b. Output. Specifically, when the threshold is 5, the magnitude determination unit 581b outputs the data “L” four times as the determination result for the difference value dd shown in FIG. Is output once. In response to this, one of the two types of determination results is output to the shift register 582b bit by bit.
比較器583bは、ROM584bに格納されたトレーニングヘッダ信号を示すデータと、シフトレジスタ582bに記憶されているデータとを、データが1ビット入力される毎に比較し、一致する場合、データ「1」を教師信号生成部59b、カウンタ585b、およびMPU3b等に出力する。そして、教師信号生成部59bは、比較器583bからデータ「1」を受信することに応じて、トレーニング信号と同期した教師信号MSを判定レベル設定部57bに出力する。一方、カウンタ585bは、比較器583bが出力したデータ「1」の入力に応じて、カウントを開始する。なお、パターン識別部71bに対しても同様の差分値ddが出力されているが、上述したようにトレーニングヘッダ信号はロック信号と混同されないため、パターン識別部71bは、トレーニングヘッダ信号を受信している間第1または第2ロック信号を検出しない。 The comparator 583b compares the data indicating the training header signal stored in the ROM 584b with the data stored in the shift register 582b every time one bit of data is input. Is output to the teacher signal generator 59b, the counter 585b, the MPU 3b, and the like. Then, in response to receiving data “1” from the comparator 583b, the teacher signal generation unit 59b outputs the teacher signal MS synchronized with the training signal to the determination level setting unit 57b. On the other hand, the counter 585b starts counting in response to the input of the data “1” output from the comparator 583b. The same difference value dd is output to the pattern identification unit 71b. However, as described above, the training header signal is not confused with the lock signal, so the pattern identification unit 71b receives the training header signal. During this time, the first or second lock signal is not detected.
ステップS59において、データ伝送装置1bは、トレーニングヘッダ信号および上記ステップS54で通知されたデータ伝送方式に応じたトレーニング信号を、後段のデータ伝送装置1cに出力し、処理を次のステップS60に進める。なお、ステップS59で行われる処理は、MPU3bが比較器583bから出力したデータ「1」の入力に応じて行うこと以外、上記ステップS19と同様であるので、詳細な説明を省略する。スレーブのデータ伝送装置1c〜1nにおいても、データ伝送装置1bの動作で説明した上記ステップS58およびS59の処理が同様に行われる。そして、データ伝送装置1nは、トレーニングヘッダ信号およびトレーニング信号をマスタのデータ伝送装置1aに出力する。 In step S59, the data transmission device 1b outputs the training header signal and the training signal corresponding to the data transmission method notified in step S54 to the subsequent data transmission device 1c, and the process proceeds to the next step S60. The processing performed in step S59 is the same as that in step S19 except that it is performed in response to the input of data “1” output from the comparator 583b by the MPU 3b, and thus detailed description thereof is omitted. Also in the slave data transmission apparatuses 1c to 1n, the processing of the above-described steps S58 and S59 described in the operation of the data transmission apparatus 1b is performed in the same manner. Then, the data transmission device 1n outputs the training header signal and the training signal to the master data transmission device 1a.
ステップS60において、データ伝送装置1bは、上記判定レベルの設定を行い、処理を次のステップS61に進める。以下、ステップS60においてデータ伝送装置1b内で行われる動作について詳述する。 In step S60, the data transmission device 1b sets the determination level, and proceeds to the next step S61. Hereinafter, the operation performed in the data transmission device 1b in step S60 will be described in detail.
教師信号生成部59bは、比較器583bからデータ「1」を受信することに応じて、トレーニング信号と同期した教師信号MSを判定レベル設定部57bに出力する。判定レベル設定部57bには、差分算出部54bでトレーニング信号に対して演算された差分値ddが入力され、判定レベル設定部57bは、入力された差分値ddおよび教師信号MSを用いて上記判定レベルの設定を開始する。 In response to receiving data “1” from the comparator 583b, the teacher signal generation unit 59b outputs a teacher signal MS synchronized with the training signal to the determination level setting unit 57b. The determination level setting unit 57b receives the difference value dd calculated for the training signal by the difference calculation unit 54b, and the determination level setting unit 57b uses the input difference value dd and the teacher signal MS to perform the above determination. Start level setting.
ステップS61において、データ伝送装置1bのカウンタ585bは、上記ステップS58の処理から開始されたカウントが、規定数に到達したか否かを判断する。例えば、カウンタ585bは、トレーニング信号が有する65536シンボルに相当するカウント数を上記規定数に設定することによって、トレーニング信号の終了を検出している。そして、データ伝送装置1bは、カウンタ585bのカウントが規定数に未到達の場合、処理を上記ステップS60に戻って判定レベル設定を継続する。一方、データ伝送装置1bは、カウンタ585bのカウントが規定数に到達した場合、前段のデータ伝送装置1aから送信されたトレーニング信号の受信が終了したと判断して、処理を次のステップS62へ進める。なお、スレーブのデータ伝送装置1c〜1nにおいても、データ伝送装置1bの動作で説明した上記ステップS60およびS61の処理が同様に行われる。 In step S61, the counter 585b of the data transmission device 1b determines whether or not the count started from the process of step S58 has reached a specified number. For example, the counter 585b detects the end of the training signal by setting the count number corresponding to 65536 symbols included in the training signal to the specified number. If the count of the counter 585b has not reached the specified number, the data transmission device 1b returns the process to step S60 and continues the determination level setting. On the other hand, when the count of the counter 585b reaches the specified number, the data transmission device 1b determines that the reception of the training signal transmitted from the previous data transmission device 1a is completed, and the process proceeds to the next step S62. . In the slave data transmission apparatuses 1c to 1n, the processes in steps S60 and S61 described in the operation of the data transmission apparatus 1b are similarly performed.
一方、マスタのデータ伝送装置1aは、上記ステップS19の処理の後、前段のデータ伝送装置1nから送信されるトレーニングヘッダ信号の受信を待っている(ステップS20)。そして、データ伝送装置1nから送信されてきたトレーニングヘッダ信号をデータ伝送装置1aが受信した場合、処理を次のステップS21へ進める。なお、ステップS20の処理は、上記ステップS58の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。 On the other hand, the master data transmission device 1a waits for the reception of the training header signal transmitted from the previous data transmission device 1n after the process of step S19 (step S20). When the data transmission device 1a receives the training header signal transmitted from the data transmission device 1n, the process proceeds to the next step S21. Note that the processing in step S20 is the same as the processing in step S58, and thus detailed description thereof is omitted.
ステップS21において、データ伝送装置1aは、上記判定レベルの設定を行い、処理を次のステップに進める。次に、データ伝送装置1aのカウンタ585aは、上記ステップS20の処理から開始されたカウントが、規定数に到達したか否かを判断する。そして、データ伝送装置1aは、カウンタ585aのカウントが規定数に未到達の場合、処理を上記ステップS21に戻って判定レベル設定を継続する。一方、データ伝送装置1aは、カウンタ585aのカウントが規定数に到達した場合、前段のデータ伝送装置1nから送信されたトレーニング信号の受信が終了したと判断して、処理を次のステップS23へ進める。なお、ステップS21およびS22の処理は、上記ステップS60およびS61の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。ここまでの初期化動作によって、データ伝送システムにおける判定レベル設定処理(トレーニング処理)が完了する。 In step S21, the data transmission device 1a sets the determination level and advances the process to the next step. Next, the counter 585a of the data transmission device 1a determines whether or not the count started from the process of step S20 has reached a specified number. If the count of the counter 585a has not reached the specified number, the data transmission device 1a returns the process to step S21 and continues the determination level setting. On the other hand, when the count of the counter 585a reaches the specified number, the data transmission device 1a determines that reception of the training signal transmitted from the previous data transmission device 1n is completed, and the process proceeds to the next step S23. . In addition, since the process of step S21 and S22 is the same as the process of said step S60 and S61, detailed description is abbreviate | omitted. By the initialization operation so far, the determination level setting process (training process) in the data transmission system is completed.
そして、上述したクロック同期処理、データ伝送方式の通知、およびトレーニング処理が終了し、データ伝送システム内のデータ通信が開始され(ステップS23およびS62)、当該フローチャートによる初期化動作を終了する。 Then, the above-described clock synchronization processing, data transmission method notification, and training processing are completed, data communication in the data transmission system is started (steps S23 and S62), and the initialization operation according to the flowchart is completed.
このように、初期化処理において送出されるロック信号とトレーニング信号とを区別するためのトレーニングヘッダ信号を確実に検出することができる。これは、データ伝送装置がトレーニング処理前であっても、データ信号レベル毎の差分値の絶対値が閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、トレーニングヘッダ信号を識別可能であるためであり、受信するトレーニングヘッダ信号に対する差分値が「0」から変動したとしても、閾値に対してマージンを持っているため確実にトレーニングヘッダ信号を検出することができる。なお、上述した説明では、ロック信号に情報が埋め込まれた一例を用いて説明したが、マッピング方式において隣接するシンボル間が最小差分値(例えば差分値「−2」や「+2」)となる区間を有するロック信号を用いる場合にも、確実にトレーニングヘッダ信号を検出することができる効果を得られる。 In this way, it is possible to reliably detect a training header signal for distinguishing between a lock signal and a training signal transmitted in the initialization process. This is because even if the data transmission apparatus is before the training process, the training header signal can be identified by rough determination whether the absolute value of the difference value for each data signal level is larger or smaller than the threshold value. Even if the difference value with respect to the received training header signal fluctuates from “0”, the training header signal can be reliably detected because it has a margin with respect to the threshold value. In the above description, an example in which information is embedded in the lock signal has been described. However, in the mapping method, an interval between adjacent symbols has a minimum difference value (for example, a difference value “−2” or “+2”). Even when using a lock signal having, a training header signal can be reliably detected.
なお、トレーニング信号検出部58とパターン識別部71とは、一部の構成要素を共通に構成してもかまわない。例えば、それぞれの大小判定部581および711は、データ伝送装置1の初期化動作において同じ動作を並列に行っている。また、それぞれのシフトレジスタ582および712は、記憶するビット数が異なる説明をしたが同じビット数で構成することも可能であり、その場合データ伝送装置1の初期化動作において同じ動作を並列に行うことになる。したがって、トレーニング信号検出部58とパターン識別部71とは、大小判定部およびシフトレジスタを共通の構成要素とした構成でも実現することができる。この場合、共通のシフトレジスタに記憶されたデータと3つのROMにそれぞれ記憶されたデータとを比較する3つの比較器を構成すれば、上述と同様の動作を行うことができる。
Note that the training
また、上述した説明では、トレーニング信号検出部58がトレーニングヘッダ信号を検出する態様を示したが、テスト信号TSの構成によって他の信号を検出してもかまわない。例えば、トレーニング信号検出部58は、トレーニング信号の一部を検出してもよい。
Moreover, although the training
また、上記の説明では、マスタのデータ伝送装置1aは、自装置のMPU3aにおいて、ステップS12で決定されたデータ伝送方式が4値マッピングであるか否かを判断して、MPU3aは、8値マッピングである場合、処理を次のステップS14に進め、4値マッピングである場合、処理を次のステップS15に進めた。また、スレーブのデータ伝送装置1bは、受信したロック信号を用いてクロック同期処理を行い、受信したロック信号が第1ロック信号であるか否かを判断して、第1ロック信号である場合、処理を次のステップS55に進め、第1ロック信号でない場合、処理を次のステップS56に進めた。しかしながら、予めデータ伝送方式が決定されている場合においては、これらの判断を行うステップは不要である。この場合、図3に示したテスト信号発生部67は、第1ロック信号発生部671、第2ロック信号発生部672のいずれかのみを含むものであっても良い。また、図2に示した、パターン識別部71および判定部72も、前段に接続されたデータ伝送装置から送信されたロック信号に埋め込まれた情報をパターン識別し、その識別結果に基づいて当該情報を判定する機能がなくてもいいことは言うまでもない。
In the above description, the master data transmission device 1a determines whether or not the data transmission method determined in step S12 is quaternary mapping in the MPU 3a of the master device. If it is, the process proceeds to the next step S14, and if it is quaternary mapping, the process proceeds to the next step S15. Further, the slave data transmission device 1b performs clock synchronization processing using the received lock signal, determines whether or not the received lock signal is the first lock signal, and is the first lock signal, The process proceeds to the next step S55, and if it is not the first lock signal, the process proceeds to the next step S56. However, when the data transmission method is determined in advance, the step of making these determinations is not necessary. In this case, the test signal generator 67 shown in FIG. 3 may include only one of the first
本発明にかかるデータ受信装置、データ送信装置、データ送受信装置、およびデータ伝送は、多値電気信号等を用いて通信を行う初期化動作の際に、ロック信号とトレーニング信号との間で伝送されるヘッダ信号を確実に検出することができ、リング型等で各装置を伝送路によって接続し、互いに判定レベルを設定して一方向の電気通信を行うシステムに含まれる装置および当該システム等として有用である。 The data reception device, data transmission device, data transmission / reception device, and data transmission according to the present invention are transmitted between the lock signal and the training signal in the initialization operation in which communication is performed using a multi-value electric signal or the like. It is useful as a device included in a system in which each device is connected by a transmission line in a ring type, etc., and a determination level is set to perform one-way telecommunications and the system, etc. It is.
1…データ伝送装置
2…コントローラ
3…MPU
4…送受信部
5…受信部
50…クロック再生部
51…差動レシーバ
52…ADC
53…ロールオフフィルタ
54…差分算出部
55…逆マッピング部
56…P/S変換部
57…判定レベル設定部
58…トレーニング信号検出部
581、711…大小判定部
582、712…シフトレジスタ
583…比較器
584…ROM
585…カウンタ
59…教師信号生成部
6…送信部
61、675…セレクタ
62…S/P変換部
63…マッピング部
64…ロールオフフィルタ
65…DAC
66…差動ドライバ
67…テスト信号発生部
671…第1ロック信号発生部
672…第2ロック信号発生部
673…トレーニングヘッダ信号発生部
674…トレーニング信号発生部
676…切替指示部
7…クロック制御部
71…パターン識別部
713…第1比較器
714…第1ROM
715…第1カウンタ
716…第2比較器
717…第2ROM
718…第2カウンタ
72…判定部
10…接続機器
80…伝送路
DESCRIPTION OF
4. Transmission /
53 ... Roll-
585 ...
66 ... Differential driver 67 ...
715 ...
718 ...
Claims (37)
初期動作の際に、少なくとも前記伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号および当該トレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号が他のデータ伝送装置から送信され、
受信した前記伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、当該シンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、
前記差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の2値で区別する大小判定部と、
前記大小判定部が前記2値に区別した複数の結果と、前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える、データ受信装置。 A data receiving device connected to another data transmission device via a transmission line, for receiving a transmission signal transmitted by mapping each symbol of transmission data to one of a plurality of signal levels,
At the time of initial operation, at least a plurality of signal levels of the transmission signal are each formed with a training signal formed with a known variation pattern and a header signal attached to the head of the training signal is transmitted from another data transmission device,
A difference calculation unit that calculates a difference value between a signal level corresponding to a symbol in the received transmission signal and a signal level of a symbol immediately preceding the symbol in the order of reception;
A magnitude determination unit that distinguishes the absolute value of the difference value calculated by the difference calculation unit by a binary value that is large or small with respect to a predetermined threshold value;
The reception of the training signal or the header signal is detected by detecting a match between the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit and the at least part of the variation pattern of the training signal or the header signal. A data receiving apparatus comprising a training signal detection unit.
前記ヘッダパターンは、前記2値のうち大が所定回数連続して記述された後、小が少なくとも1回記述されていることを特徴とする、請求項2に記載のデータ受信装置。 The variation pattern of the header signal is generated by alternately mapping the maximum and minimum levels among the plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously mapping the same signal level a predetermined number of times.
3. The data receiving apparatus according to claim 2, wherein the header pattern is described at least once after the large value of the two values is described continuously a predetermined number of times.
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記2値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、前記大小判定部が前記2値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項1に記載のデータ受信装置。 The variation pattern of the header signal is generated by alternately mapping the maximum and minimum levels among the plurality of signal levels a predetermined number of times, and then continuously mapping the same signal level a predetermined number of times.
The training signal detection unit detects reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates between the binary values after the magnitude determination unit distinguishes the binary values at least several times continuously. The data receiving apparatus according to claim 1, wherein:
前記複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号が、他のデータ伝送装置から送信された後に連続して送信され、
前記データ受信装置は、
前記第1ロック信号のクロック成分を再生して他のデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記2値に区別した複数の結果と、前記第1変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第1ロック信号を識別するロック信号識別部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のデータ受信装置。 During the initial operation, the header signal and the training signal are:
After the plurality of signal levels are formed with a known first variation pattern and a first lock signal including a clock component for establishing synchronization with another data transmission device is transmitted from the other data transmission device Sent continuously,
The data receiving device is:
A clock recovery unit for recovering a clock component of the first lock signal to establish synchronization with another data transmission device;
A lock signal identifying unit that identifies the first lock signal by detecting a match between the plurality of results determined by the magnitude determination unit as the binary value and at least a part of the first variation pattern; The data receiving apparatus according to claim 1, wherein:
前記前記ヘッダ信号の変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記2値の大に少なくとも4回連続して区別した後、前記大小判定部が前記2値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項5に記載のデータ受信装置。 The first variation pattern has a minimum difference value of the plurality of signal levels and a mapping of alternating positive and negative values for a predetermined number of times. Generated by repeating the pattern that is mapped once,
The variation pattern of the header signal is generated by alternately mapping the maximum and minimum levels among the plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously mapping the same signal level a predetermined number of times.
The training signal detection unit detects reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates between the binary values after the magnitude determination unit distinguishes the binary values at least four times continuously. The data receiving device according to claim 5, wherein:
前記複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号、または
前記第1変動パターンとは異なる第2変動パターンで形成され、かつ前記クロック成分を含む第2ロック信号が、他のデータ伝送装置から送信された後に連続して送信され、
前記データ受信装置は、
前記第1または第2ロック信号のクロック成分を再生して他のデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記2値に区別した複数の結果と、前記第1および第2変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第1または第2ロック信号を識別するロック信号識別部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のデータ受信装置。 During the initial operation, the header signal and the training signal are:
A first lock signal having a plurality of signal levels formed with a known first variation pattern and including a clock component for establishing synchronization with another data transmission device; or a second different from the first variation pattern A second lock signal formed in a variation pattern and including the clock component is continuously transmitted after being transmitted from another data transmission device;
The data receiving device is:
A clock recovery unit for recovering a clock component of the first or second lock signal to establish synchronization with another data transmission device;
Lock signal identification for identifying the first or second lock signal by detecting a match between the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit into the binary and at least a part of the first and second variation patterns The data receiving apparatus according to claim 1, further comprising a unit.
前記第2変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち前記差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを連続して生成され、
前記前記ヘッダ信号の変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記2値の大に少なくとも4回連続して区別した後、前記大小判定部が前記2値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項7に記載のデータ受信装置。 The first variation pattern has a minimum difference value of the plurality of signal levels and a mapping of alternating positive and negative values for a predetermined number of times. Generated by repeating the pattern that is mapped once,
The second variation pattern is generated by continuously generating a mapping in which the difference value is the smallest among the plurality of signal levels and the positive and negative are alternating,
The variation pattern of the header signal is generated by alternately mapping the maximum and minimum levels among the plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously mapping the same signal level a predetermined number of times.
The training signal detection unit detects reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates between the binary values after the magnitude determination unit distinguishes the binary values at least four times continuously. The data receiving apparatus according to claim 7, wherein:
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のデータ受信装置。 A determination level setting unit that sets a determination level for distinguishing and determining the difference value calculated by the difference calculation unit using the training signal;
A difference value determination unit that distinguishes and determines a difference value calculated by the difference calculation unit based on a determination level set by the determination level setting unit;
The data according to claim 1, further comprising: an inverse mapping unit that inversely maps a determination result output by the difference value determination unit and decodes a symbol of transmission data transmitted by the transmission signal. Receiver device.
前記データ受信装置は、
前記トレーニング信号検出部が前記ヘッダ信号の受信を検出することに応じて、前記判定レベル設定部が設定する判定レベルを指定する教師信号を当該判定レベル設定部へ出力する教師信号生成部と、
前記トレーニング信号が送信される所定の時間をカウントするカウンタとを、さらに備え、
前記判定レベル設定部は、前記カウンタによるカウントに基づいて前記トレーニング信号の終了を検出し、最終的な前記判定レベルを設定することを特徴とする、請求項9に記載のデータ受信装置。 The training signal is transmitted for a predetermined time from the transmission of the header signal,
The data receiving device is:
A teacher signal generation unit that outputs a teacher signal that specifies a determination level set by the determination level setting unit to the determination level setting unit in response to the training signal detection unit detecting reception of the header signal;
A counter that counts a predetermined time during which the training signal is transmitted;
10. The data receiving apparatus according to claim 9, wherein the determination level setting unit detects the end of the training signal based on the count by the counter and sets the final determination level.
前記複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号を送出する第1ロック信号送出部と、
前記複数の信号レベルが前記第1変動パターンとは異なった第3変動パターンで形成されたヘッダ信号を送出するヘッダ信号送出部と、
前記複数の信号レベルが既知の第4変動パターンで形成されたトレーニング信号を送出するトレーニング信号送出部と、
前記送信データをマッピングした送信データ信号を送出する送信データ信号送出部と、
初期動作の際、所定の条件に基づいて他のデータ伝送装置に送信する前記第1ロック信号を選択する制御部と、
前記制御部が選択した前記第1ロック信号を他のデータ伝送装置へ送信した後、前記ヘッダ信号、前記トレーニング信号、前記送信データ信号の順にそれぞれ連続的に他のデータ伝送装置へ送信する送信部とを備え、
前記第3変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されることを特徴とする、データ送信装置。 A data transmission device that is connected to another data transmission device via a transmission path and transmits a transmission signal in which each symbol of transmission data is mapped to one of a plurality of signal levels,
A first lock signal sending unit for sending a first lock signal in which the plurality of signal levels are formed in a known first variation pattern and includes a clock component for establishing synchronization with another data transmission device;
A header signal sending section for sending a header signal formed by a third variation pattern in which the plurality of signal levels are different from the first variation pattern;
A training signal sending unit for sending a training signal formed with a fourth variation pattern in which the plurality of signal levels are known;
A transmission data signal sending unit for sending a transmission data signal in which the transmission data is mapped;
A controller that selects the first lock signal to be transmitted to another data transmission device based on a predetermined condition during an initial operation;
A transmission unit that transmits the first lock signal selected by the control unit to another data transmission apparatus, and then sequentially transmits the header signal, the training signal, and the transmission data signal to the other data transmission apparatus in this order. And
The third variation pattern is generated by alternately mapping a predetermined number of times to the maximum and minimum levels of the plurality of signal levels and then continuously mapping the same signal level a predetermined number of times. Data transmission device.
前記制御部は、所定の条件に基づいて他のデータ伝送装置に送信する前記第1および第2ロック信号の一方を選択し、
前記送信部は、前記制御部が選択した前記第1および第2ロック信号の一方を他のデータ伝送装置へ送信した後、前記ヘッダ信号、前記トレーニング信号、前記送信データ信号の順にそれぞれ連続的に他のデータ伝送装置へ送信することを特徴とする、請求項12に記載のデータ送信装置。 And a second lock signal transmission unit configured to transmit a second lock signal including the clock component, wherein the plurality of signal levels are formed in a second variation pattern different from the first variation pattern,
The control unit selects one of the first and second lock signals to be transmitted to another data transmission device based on a predetermined condition,
The transmission unit transmits one of the first and second lock signals selected by the control unit to another data transmission device, and then sequentially transmits the header signal, the training signal, and the transmission data signal in this order. The data transmission device according to claim 12, wherein the data transmission device transmits to another data transmission device.
前記第2変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち隣接する前記シンボル間の差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを連続して生成されることを特徴とする、請求項14に記載のデータ送信装置。 The first variation pattern has a minimum difference value of the plurality of signal levels and a mapping of alternating positive and negative values for a predetermined number of times. Generated by repeating the pattern that is mapped once,
15. The second variation pattern is generated by continuously generating a mapping in which a difference value between adjacent symbols of the plurality of signal levels is minimum and the sign is alternated. The data transmission device described in 1.
前記制御部は、他のデータ伝送装置との同期が確立したとき、前記ヘッダ信号を送信するように前記送信部を制御することを特徴とする、請求項12または14に記載のデータ送信装置。 The control unit further controls timing of switching each signal transmitted by the transmission unit to another data transmission device,
The data transmission device according to claim 12 or 14, wherein the control unit controls the transmission unit to transmit the header signal when synchronization with another data transmission device is established.
前記制御部は、前記ヘッダ信号を他のデータ伝送装置へ送信して所定時間経過後、前記送信データ信号を送信するように前記送信部を制御することを特徴とする、請求項16に記載のデータ送信装置。 The header signal and the training signal are each of a fixed length,
The control unit according to claim 16, wherein the control unit controls the transmission unit to transmit the transmission data signal after a predetermined time has elapsed after transmitting the header signal to another data transmission apparatus. Data transmission device.
初期動作の際に、少なくとも前記伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号および当該トレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号を含んだテスト信号を他のデータ伝送装置に送信するテスト信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、当該シンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、
前記差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の2値で区別する大小判定部と、
前記大小判定部が前記2値に区別した複数の結果と、前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える、データ送受信装置。 A data transmitter / receiver for transmitting / receiving a transmission signal connected to another data transmission device via a transmission line in a ring shape and mapping each symbol of transmission data to one of a plurality of signal levels,
In an initial operation, at least a plurality of signal levels of the transmission signal are formed with a known variation pattern, and a test signal including a header signal attached to the head of the training signal is transmitted to another data transmission device. A test signal transmitter for transmitting to
A difference calculating unit that calculates a difference value between a signal level corresponding to a symbol in the transmission signal received from another data transmission device and a signal level of a symbol immediately preceding the symbol in the order of reception;
A magnitude determination unit that distinguishes the absolute value of the difference value calculated by the difference calculation unit by a binary value that is large or small with respect to a predetermined threshold value;
The reception of the training signal or the header signal is detected by detecting a match between the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit and the at least part of the variation pattern of the training signal or the header signal. A data transmission / reception device comprising a training signal detection unit.
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記2値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、前記大小判定部が前記2値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項19に記載のデータ送受信装置。 The test signal transmission unit alternately maps the fluctuation pattern of the header signal to the maximum and minimum levels of the plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously maps the same signal level a predetermined number of times to generate the header signal fluctuation pattern. ,
The training signal detection unit detects reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates between the binary values after the magnitude determination unit distinguishes the binary values at least several times continuously. The data transmitting / receiving apparatus according to claim 19, wherein:
前記複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号を送信した後に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を連続して送信し、
前記データ送受信装置は、
前記送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記第1ロック信号のクロック成分を再生して当該データ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記2値に区別した複数の結果と、前記第1変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第1ロック信号を識別するロック信号識別部と、
前記トレーニング信号を用いて、前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項19に記載のデータ送受信装置。 The test signal transmitter is
The header signal and the training signal are transmitted after transmitting a first lock signal in which the plurality of signal levels are formed with a known first variation pattern and includes a clock component for establishing synchronization with another data transmission apparatus. Are sent continuously,
The data transmission / reception device includes:
A transmission data signal transmitter for transmitting a transmission data signal mapping the transmission data to another data transmission device;
A clock recovery unit for recovering a clock component of the first lock signal received from another data transmission device and establishing synchronization with the data transmission device;
A lock signal identifying unit that identifies the first lock signal by detecting a match between the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit into the binary and at least a part of the first variation pattern;
A determination level setting unit that sets a determination level for distinguishing and determining the difference value calculated by the difference calculation unit using the training signal;
A difference value determination unit that distinguishes and determines a difference value calculated by the difference calculation unit based on a determination level set by the determination level setting unit;
The data according to claim 19, further comprising: an inverse mapping unit that inversely maps a determination result output by the difference value determination unit and decodes a symbol of transmission data transmitted by the transmission signal. Transmitter / receiver.
前記複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号、または
前記第1変動パターンとは異なる第2変動パターンで形成され、かつ前記クロック成分を含む第2ロック信号を送信した後に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を連続して送信し、
前記データ送受信装置は、
前記送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記第1または第2ロック信号のクロック成分を再生して当該データ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記2値に区別した複数の結果と、前記第1および第2変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第1または第2ロック信号を識別するロック信号識別部と、
前記トレーニング信号を用いて、前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項19に記載のデータ送受信装置。 The test signal transmitter is
A first lock signal having a plurality of signal levels formed with a known first variation pattern and including a clock component for establishing synchronization with another data transmission device; or a second different from the first variation pattern After transmitting a second lock signal formed with a variation pattern and including the clock component, the header signal and the training signal are transmitted continuously,
The data transmission / reception device includes:
A transmission data signal transmitter for transmitting a transmission data signal mapping the transmission data to another data transmission device;
A clock recovery unit for recovering the clock component of the first or second lock signal received from another data transmission device and establishing synchronization with the data transmission device;
Lock signal identification for identifying the first or second lock signal by detecting a match between the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit into the binary and at least a part of the first and second variation patterns And
A determination level setting unit that sets a determination level for distinguishing and determining the difference value calculated by the difference calculation unit using the training signal;
A difference value determination unit that distinguishes and determines a difference value calculated by the difference calculation unit based on a determination level set by the determination level setting unit;
The data according to claim 19, further comprising: an inverse mapping unit that inversely maps a determination result output by the difference value determination unit and decodes a symbol of transmission data transmitted by the transmission signal. Transmitter / receiver.
前記テスト信号送信部は、
前記基準クロックと同期が確立した後、前記第1ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項21に記載のデータ送受信装置。 When it is a master that sends the transmission signal synchronized with the reference clock held by its own device to another data transmission device,
The test signal transmitter is
After the synchronization with the reference clock is established, the first lock signal is transmitted to another data transmission device,
After the clock recovery unit establishes synchronization with another data transmission device, transmits the header signal and the training signal,
The transmission data signal transmission unit transmits the transmission data signal after the determination level setting unit sets the determination level using the training signal received from another data transmission device, respectively. The data transmitting / receiving apparatus according to claim 21.
前記テスト信号送信部は、
前記基準クロックと同期が確立した後、前記第1または第2ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項22に記載のデータ送受信装置。 When it is a master that sends the transmission signal synchronized with the reference clock held by its own device to another data transmission device,
The test signal transmitter is
After synchronization with the reference clock is established, the first or second lock signal is transmitted to another data transmission device,
After the clock recovery unit establishes synchronization with another data transmission device, transmits the header signal and the training signal,
The transmission data signal transmission unit transmits the transmission data signal after the determination level setting unit sets the determination level using the training signal received from another data transmission device, respectively. The data transmitting / receiving apparatus according to claim 22.
前記テスト信号送信部は、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した前記第1ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した前記第1ロック信号と同じ信号を選択して送信し、
前記トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置から前記ヘッダ信号の受信を検出した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項21に記載のデータ送受信装置。 When another device is a slave with another data transmission device as the master for clock synchronization,
The test signal transmitter is
The clock recovery unit uses the first lock signal received from another data transmission device to establish synchronization with the other data transmission device, and then selects and transmits the same signal as the received first lock signal. ,
After the training signal detection unit detects reception of the header signal from another data transmission device, transmits the header signal and the training signal,
The transmission data signal transmission unit transmits the transmission data signal after the determination level setting unit sets the determination level using the training signal received from another data transmission device, respectively. The data transmitting / receiving apparatus according to claim 21.
前記テスト信号送信部は、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した前記第1または第2ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した前記第1または第2ロック信号と同じ信号を選択して送信し、
前記トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置から前記ヘッダ信号の受信を検出した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項22に記載のデータ送受信装置。 When another device is a slave with another data transmission device as the master for clock synchronization,
The test signal transmitter is
After the clock recovery unit establishes synchronization with another data transmission device using the first or second lock signal received from another data transmission device, the same signal as the received first or second lock signal Select to send,
After the training signal detection unit detects reception of the header signal from another data transmission device, transmits the header signal and the training signal,
The transmission data signal transmission unit transmits the transmission data signal after the determination level setting unit sets the determination level using the training signal received from another data transmission device, respectively. The data transmitting / receiving apparatus according to claim 22.
前記データ送受信装置は、
前記トレーニング信号検出部が前記ヘッダ信号の受信を検出することに応じて、前記トレーニング信号が送信される所定の時間をカウントするカウンタを、さらに備え、
前記判定レベル設定部は、前記カウンタによるカウントに基づいて他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号の終了を検出して、最終的な前記判定レベルを設定し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が最終的な前記判定レベルを設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項21または22に記載のデータ送受信装置。 The test signal transmission unit transmits the training signal for a predetermined time from transmission of the header signal,
The data transmission / reception device includes:
A counter that counts a predetermined time during which the training signal is transmitted in response to detection of reception of the header signal by the training signal detection unit;
The determination level setting unit detects the end of the training signal received from another data transmission device based on the count by the counter, and sets the final determination level;
The data transmission / reception apparatus according to claim 21 or 22, wherein the transmission data signal transmission unit transmits the transmission data signal after the determination level setting unit sets the final determination level.
前記データ伝送装置は、それぞれ
初期動作の際に、少なくとも前記伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号および当該トレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号を含んだテスト信号を他のデータ伝送装置に送信するテスト信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、当該シンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、
前記差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の2値で区別する大小判定部と、
前記大小判定部が前記2値に区別した複数の結果と、前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える、データ伝送システム。 Data for transmitting and receiving a transmission signal including a plurality of data transmission devices connected in a ring shape via a transmission line, each data transmission device mapping each symbol of transmission data to one of a plurality of signal levels A transmission system,
In the initial operation, each of the data transmission devices includes a test signal including at least a training signal in which a plurality of signal levels of the transmission signal are formed in a known variation pattern and a header signal added to the head of the training signal. A test signal transmitter for transmitting a signal to another data transmission device;
A difference calculating unit that calculates a difference value between a signal level corresponding to a symbol in the transmission signal received from another data transmission device and a signal level of a symbol immediately preceding the symbol in the order of reception;
A magnitude determination unit that distinguishes the absolute value of the difference value calculated by the difference calculation unit by a binary value that is large or small with respect to a predetermined threshold value;
The reception of the training signal or the header signal is detected by detecting a match between the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit and the at least part of the variation pattern of the training signal or the header signal. A data transmission system comprising a training signal detector.
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記2値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、前記大小判定部が前記2値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項29に記載のデータ伝送システム。 The test signal transmission unit alternately maps the fluctuation pattern of the header signal to the maximum and minimum levels of the plurality of signal levels a predetermined number of times and then continuously maps the same signal level a predetermined number of times to generate the header signal fluctuation pattern. ,
The training signal detection unit detects reception of the header signal when the magnitude determination unit discriminates between the binary values after the magnitude determination unit distinguishes the binary values at least several times continuously. 30. The data transmission system according to claim 29, wherein:
前記複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ前記データ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号を送信した後に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を連続して送信し、
前記データ伝送装置は、それぞれ
前記送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記第1ロック信号のクロック成分を再生して当該データ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記2値に区別した複数の結果と、前記第1変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第1ロック信号を識別するロック信号識別部と、
前記トレーニング信号を用いて、前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項29に記載のデータ伝送システム。 The test signal transmitter is
After transmitting the first lock signal in which the plurality of signal levels are formed with a known first variation pattern and includes a clock component for establishing synchronization with the data transmission device, the header signal and the training signal are Send continuously,
Each of the data transmission devices includes a transmission data signal transmission unit that transmits a transmission data signal obtained by mapping the transmission data to another data transmission device,
A clock recovery unit for recovering a clock component of the first lock signal received from another data transmission device and establishing synchronization with the data transmission device;
A lock signal identifying unit that identifies the first lock signal by detecting a match between the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit into the binary and at least a part of the first variation pattern;
A determination level setting unit that sets a determination level for distinguishing and determining the difference value calculated by the difference calculation unit using the training signal;
A difference value determination unit that distinguishes and determines a difference value calculated by the difference calculation unit based on a determination level set by the determination level setting unit;
30. The data according to claim 29, further comprising: an inverse mapping unit that inversely maps a determination result output by the difference value determination unit and decodes a symbol of transmission data transmitted by the transmission signal. Transmission system.
前記基準クロックと同期が確立した後、前記第1ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記マスタに設定されたデータ伝送装置の前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項31に記載のデータ伝送システム。 Among the plurality of data transmission devices, the test signal transmission unit of the data transmission device set as a master that sends the transmission signal synchronized with a held reference clock to another data transmission device,
After the synchronization with the reference clock is established, the first lock signal is transmitted to another data transmission device,
After the clock recovery unit establishes synchronization with another data transmission device, transmits the header signal and the training signal,
The transmission data signal transmission unit of the data transmission device set as the master sets the determination level using the training signal received by the determination level setting unit from another data transmission device, and then transmits the transmission data. 32. The data transmission system according to claim 31, wherein a signal is transmitted.
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した前記第1ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した前記第1ロック信号と同じ信号を選択して送信し、
前記トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置から前記ヘッダ信号の受信を検出した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記スレーブに設定されたデータ伝送装置の前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項31に記載のデータ伝送システム。 Among the plurality of data transmission devices, the test signal transmission unit of the data transmission device set as a slave with another data transmission device as a master for clock synchronization,
The clock recovery unit uses the first lock signal received from another data transmission device to establish synchronization with the other data transmission device, and then selects and transmits the same signal as the received first lock signal. ,
After the training signal detection unit detects reception of the header signal from another data transmission device, transmits the header signal and the training signal,
The transmission data signal transmission unit of the data transmission device set as the slave sets the determination level using the training signal received by the determination level setting unit from another data transmission device, and then transmits the transmission data. 32. The data transmission system according to claim 31, wherein a signal is transmitted.
前記複数の信号レベルが既知の第1変動パターンで形成され、かつ前記データ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第1ロック信号、または
前記第1変動パターンとは異なる第2変動パターンで形成され、かつ前記クロック成分を含む第2ロック信号を送信した後に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を連続して送信し、
前記データ伝送装置は、それぞれ
前記送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記第1または第2ロック信号のクロック成分を再生して当該データ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記2値に区別した複数の結果と、前記第1および第2変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第1または第2ロック信号を識別するロック信号識別部と、
前記トレーニング信号を用いて、前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項29に記載のデータ伝送システム。 The test signal transmitter is
A first lock signal in which the plurality of signal levels are formed with a known first variation pattern and includes a clock component for establishing synchronization with the data transmission device, or a second variation different from the first variation pattern After transmitting the second lock signal formed in a pattern and including the clock component, continuously transmitting the header signal and the training signal,
Each of the data transmission devices includes a transmission data signal transmission unit that transmits a transmission data signal obtained by mapping the transmission data to another data transmission device,
A clock recovery unit for recovering the clock component of the first or second lock signal received from another data transmission device and establishing synchronization with the data transmission device;
Lock signal identification for identifying the first or second lock signal by detecting a match between the plurality of results distinguished by the magnitude determination unit into the binary and at least a part of the first and second variation patterns And
A determination level setting unit that sets a determination level for distinguishing and determining the difference value calculated by the difference calculation unit using the training signal;
A difference value determination unit that distinguishes and determines a difference value calculated by the difference calculation unit based on a determination level set by the determination level setting unit;
30. The data according to claim 29, further comprising: an inverse mapping unit that inversely maps a determination result output by the difference value determination unit and decodes a symbol of transmission data transmitted by the transmission signal. Transmission system.
前記基準クロックと同期が確立した後、前記第1または第2ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記マスタに設定されたデータ伝送装置の前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項34に記載のデータ伝送システム。 Among the plurality of data transmission devices, the test signal transmission unit of the data transmission device set as a master that sends the transmission signal synchronized with a held reference clock to another data transmission device,
After synchronization with the reference clock is established, the first or second lock signal is transmitted to another data transmission device,
After the clock recovery unit establishes synchronization with another data transmission device, transmits the header signal and the training signal,
The transmission data signal transmission unit of the data transmission device set as the master sets the determination level using the training signal received by the determination level setting unit from another data transmission device, and then transmits the transmission data. 35. The data transmission system according to claim 34, wherein a signal is transmitted.
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した前記第1または第2ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した前記第1または第2ロック信号と同じ信号を選択して送信し、
前記トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置から前記ヘッダ信号の受信を検出した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記スレーブに設定されたデータ伝送装置の前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項35に記載のデータ伝送システム。 Among the plurality of data transmission devices, the test signal transmission unit of the data transmission device set as a slave with another data transmission device as a master for clock synchronization,
After the clock recovery unit establishes synchronization with another data transmission device using the first or second lock signal received from another data transmission device, the same signal as the received first or second lock signal Select to send,
After the training signal detection unit detects reception of the header signal from another data transmission device, transmits the header signal and the training signal,
The transmission data signal transmission unit of the data transmission device set as the slave sets the determination level using the training signal received by the determination level setting unit from another data transmission device, and then transmits the transmission data. 36. The data transmission system according to claim 35, wherein a signal is transmitted.
30. The data transmission system according to claim 29, wherein the transmission data is a signal having a data format defined by MOST (Media Oriented Systems Transport).
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