JP2553492B2

JP2553492B2 - 信号多重送信装置

Info

Publication number: JP2553492B2
Application number: JP5284585A
Authority: JP
Inventors: 哲夫杉本; 祥延小林
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPS61212131A

Description

【発明の詳細な説明】（ア）技術分野この発明は、光データリンクの改良に関する。

（イ）従来技術とその問題点光データリンクは、光フアイバを用いて、デジタルデ
ータを送受信するシステムである。アナログ量はアナロ
グ／デジタル変換（以下A/D変換という）して、デジタ
ル量にしてから送信する。

デジタルデータとして、最も単純なものは、スイツチ
のオン、オフ状態である。オン、オフの２状態しかない
負荷の状態を表わすには、１ビツトですむ。自動車の各
種のランプのオン、オフやドアスイツチのオン、オフな
ど、自動車内の電装品のオン、オフ状態を光フアイバに
よつて送受信する事もある。一時に１ビットの信号を一
つの線で送る事ができる。一般にこれをチャンネルと呼
んでいる。16ビットの信号を一斉に送るには、16チャン
ネル必要である。16ビットの信号をひとつのチャンネル
で送るには、一斉に入ってきた16ビットの信号をひとつ
ずつ時間をずらせて、16個の時間順に並んだ一連の信号
にして順次送信する。この操作を一般にパラレル／シリ
アル変換と呼ばれる。16個の時間順に並んだ信号はフレ
ームと呼ばれる。

16チヤンネルの光多重送信モジユールは既に市販され
ている。

これは、16ビツトの入力信号を、シリアル信号に、パ
ラレル／シリアル変換して一連の信号として送信するも
のである。一連の信号をフレームと呼ぶ。

このモジユールは、１フレームが16ビツトである信号
だけを扱うことができる。一般に、データビツトの他に
スタートビツト、ストツプビツト、パリテイビツトなど
がついて１フレームとなることが多い。

スイツチのオンオフデータなどを送受信する場合、ス
イツチの数だけのビツト数があればよい。

しかし、スイツチの数が多くなると、16ビツトでは足
らないこともある。

さらに、送受信すべきデータが、スイツチのオン、オ
フのように単純なものでない場合もある。連続量をA/D
変換した場合、例えば８ビツト使つて、ひとつの量を表
現するという事もある。この場合は、２つの量しか伝送
できないという事になる。

現在、市販されている多重伝送モジユールは拡張端子
がなく、16チヤンネル分の信号しか送受信できない。も
し、16チヤンネル以上のチヤンネルを得たいとすれば、
外部制御回路を付けて、拡張しなければならない。

（ウ）目的チャンネル数の拡張を容易にした多重送信装置を与え
ることが本発明の目的である。

（エ）構成第１図によつて本発明の信号多重伝送装置を説明す
る。これは、３つの同等な多重伝送装置を直列につない
だ例である。３つ以上いくら接続しても良いのはもちろ
んである。

多重伝送装置1,2,3は、同じモジユールであつて、そ
の中に多重回路Ｘと、オアゲートＹとを有する。

多重回路Ｙは、従来の多重送信モジユールとほぼ同じ
ものである。ｎビツト（例えば16ビツト）のデータがパ
ラレルに入力されると、これを時分割多重するものであ
る。つまり、ｎビツトのパルス列に変換する。

このため、ｎ本のデータ入力端子11,12,13が多重送信
装置1,2,3に設けられている。

さらに、多重送信装置1,2,3には、内外信号を多重化
するための内外信号多重オアゲートＹが設けられてい
る。これが重要な特徴のひとつである。

さらに、スタート端子STA、エンド端子END、シリアル
送出端子SD、外部シリアル入力端子SDEが設けられる。

スタート端子STAは、スタート信号を与える端子であ
り、スタート信号が１フレームより短いパルスの場合
は、多重化されたデジタルデータを１フレーム分だけ送
出し、以後、データの送出を中止する。スタート端子ST
Aに与えられたスタート入力信号が短いパルスではな
く、１フレーム分より長いパルスの時は、スタート信号
のパルスが続いている間中、繰返えし同じデータが多重
回路Ｘから送出され、スタート信号パルスが終わるまで
繰り返される。

このように、同じデータを繰返えし送出するのは、従
来の多重送信モジユールと全く同じ働らきである。スイ
ツチのオン、オフ情報を送る場合などは、これで良いの
である。

同じデータであるから、これを受信側でシリアル／パ
ラレル変換すれば、もとのパラレルデータを、僅かな時
間送れを伴いつつも、完全に復元できる。

しかし、本発明に於て、より重要なのはスタート端子
STAに、短いスタートパルスを入れた時、１フレーム分
だけデータを送出し、以後停止する、という事である。
これによつて、多重送信装置を、複数個直列に接続した
時、チヤンネル数を実効的に拡張できるようにしてい
る。

END端子は、多重回路Ｘからｎビット分（１フレーム
分）のシリアルデータが送出された時に、短いパルス
（１フレームより短い）を発生する端子である。エンド
端子ENDは、スタート端子STAにどのような信号が入って
も、１フレーム分のシリアルデータが送出された時に必
ず短いパルスを発生する。多重送信装置を１個だけ使用
したい時は、スタート端子STAに必要なだけ長いパルス
を加えて、パラレルデータが持続する間だけ次々にパラ
レルデータを送出する。この時エンド端子ENDはパルス
を出力するがこれは使用しない。エンド端子ENDは開放
しておくか、適当な抵抗を介して接地しておけば良い。
複数個接続する時は、次の段へ送信開始許可を知らせる
ためにエンド端子ENDを用いるのである。

多重回路Ｘのシリアルデータは、内外信号多重オアゲ
ートＹのひとつの入力に入る。オアゲートのもうひとつ
の入力には、外部シリアル入力端子SDEからの、外部シ
リアル入力が入る。

こうして、オアゲートＹは、内部の多重化信号（これ
をX_iと書く）と、外部のシリアル信号（これをSDE_iと書
く）との和になる。

Y_i＝〔X_i〕＋SDE_i （１）である。ただし、ｉは、多重送信装置に付した番号であ
る。ここでは、1,2,3の３つしかないが、任意の個数Ｎ
について同様にこの式は成り立つ。外部シリアル信号と
は、前段から送出されるシリアル信号である。たとえ
ば、多重送信装置２に入力される外部シリアル信号は、
多重送信装置３のシリアル送出端子から送られてくる信
号である。〔‥‥‥〕は、多重化信号X_iが常にオアゲー
トＹに入力されているのではなく、スタート端子STAが
“1"（すなわち長いパルスが持続中）であるか、又は、
スタート端子STAに短いパルスが入力された後、１フレ
ームの送信時間だけ、多重化信号X_iがＹに入力される。
そこで、X_iが多重回路Ｘから出力される時に〔X_i〕＝X_i
とし、そうでない時に〔X_i〕＝０とする。つまり〔‥‥
‥〕は、X_iの固有函数である。スタート端子STAは前段
の多重回路Ｘのエンド端子ENDに接続されており、エン
ド端子ENDは送出サイクルの終わりに短いパルスを出
す。従ってスタート端子STAには短いパルスが入る。長
いパルスがスタート端子STAに入ることはない。多重回
路Ｘは１回で、１フレームの信号だけを送出する。続け
て複数フレームの信号を送出することはない。エンド端
子ENDとスタート端子STAは直列につないであるので、い
ずれかひとつの多重回路Ｘのみが信号を送出している。
二つ以上の多重回路Ｘが信号を同時に出すということは
ない。

Ｎ個の多重送信装置を直列につないで、N_nビツトのシ
リアルデータを送信することができる。

このため、（ｉ＋１）段目の多重伝送装置のシリアル
送出端子SDを、ｉ段目の多重伝送装置の外部シリアル入
力端子SDEに接続する。（ｉ＋１）段のSDの出力はY_i+1
と書けるから、これは、 SDE_i＝Y_i+1 （２）にする、という事である。

さらに、（ｉ＋１）段目のスタート端子STAと、ｉ段
目のエンド端子ENDとを接続する。これはデータを送受
信するのではなくて、ｉ段目のシリアルデータX_iの送信
が終了した後、（ｉ＋１）段目の多重回路Ｘが、シリア
ルデータX_i+1を送信し始めるようにする、という事であ
る。

以下、同様にEND端子、SDE端子を次段のSTA端子、SD
端子にそれぞれ接続する。

最後のＮ段目の多重送信装置についてはEND端子を１
段目のSTA端子に接続する。

このようにすると、1,2,‥‥‥,Nの多重送信装置が完
全にサイクリツクに連結された事になる。

サイクリツクであるから、１段目、２段目、‥‥‥に
ついて全く差はない。差はないから、どこから出力をと
つてもよい。

ｉ段目のものについて、（１），（２）が成立する。
出力を取りだしたものを１段目というように考えれば、
（１），（２）から、Y₁を求めると、 Y₁＝〔X₁〕＋〔X₂〕＋〔X₃〕＋‥‥‥＋〔X_N〕（３）となる。これは常に成立する。

ただし固有函数〔X_i〕は、ｉ段目の多重送信装置に於
て、STA端子が“1"（すなわち長いパルスが持続してい
る状態）になるか、パルス入力後１フレーム以内である
時のみX_iに等しい。

END端子は、その段でのシリアルデータの送出が終つ
た時に短いパルスを出すだけである。これが次段のSTA
端子に入る。従つて、Y₁は、１番目のフレーム時間に於
てX₁を送出し、２番目のフレーム時間に於てX₂を送出す
る。以下同様にX_Nを送出するまで、同じ動作を繰り返え
す。X_Nが終ると、X₁に戻ることになる。

このようにして、ｎビツト（ｎチヤンネル）の多重送
信装置を直列につなぎ、X₁X₂X₃‥‥‥X_NのnNビツトのシ
リアルデータを送信することができるようになる。

そして、１段目のシリアル送出端子SDには、電気信号
を光信号に変換する量／光変換器５を設ける。これはLE
Dドライバ、LEDなどよりなる。光多重化信号となるの
で、これを光フアイバ６によつて、伝送する。

各部分の機能をまとめると、次のようである。

（１）多重回路Ｘ‥‥‥パラレルデータ（ｎ個の）を
入力してシリアルデータに変換する。

（２）スタート端子STA‥‥‥サンプリング開始から
シリアル信号送出終了までの１送出サイクルの開始を制
御する。１フレーム分より短いパルスを与えた場合、多
重回路は１フレーム分のシリアルデータ信号を送出す
る。１フレーム分より長いパルスを与えた場合、そのパ
ルスの持続する間、多重回路はシリアルデータを、繰返
し送出する。

（３）エンド端子END‥‥‥１フレームより短いパル
スを発生する。

（４）外部シリアル入力端子SDE‥‥‥外部からのシ
リアル信号を入力し、再送出する。

（５）内外信号多重オアゲートＹ‥‥‥外部シリアル
入力端子SDEと多重回路Ｘの論理和を演算する。

（６）シリアル送出端子SD‥‥‥内外信号多重オアゲ
ートＹの出力信号を外部へ出力する。

（オ）効果ｎチヤンネルしか持たない多重送信装置のモジールで
あつても、SD、STA、END、SDE端子があるので、容易に
拡張することができる。よりビツト数に多い信号を送る
ことができる。拡張のために、外部回路が不要である。

多重送信装置の全体はカスタムIC化することにより、
大幅にコストダウンを企る事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多重送信装置を３つ直列につないで、
チヤンネル数を拡張している例を示す略回路構成図。Ｘ……多重回路Ｙ……内外信号多重オアゲート SD……シリアル送出端子 SDE……外部シリアル入力端子 STA……スタート端子 END……エンド端子 1,2,3……多重送信装置５……電光変換器６……光フアイバ 11,12,13……データ入力端子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】並列入力されたｎ個のパラレルデータをサ
ンプリング入力し、ｎビットのシリアルデータを１フレ
ームとして送信する多重化伝送を行うデジタル信号多重
送信装置において、パラレルデータを入力してシリアル
データに変換する多重回路Ｘと、サンプリング開始から
シリアル信号送出終了までの１送出サイクルの開始を制
御するための信号を入力するスタート端子STAと、１送
出サイクルの終了を示す信号を出力するエンド端子END
と、外部からのシリアル信号を入力し再送出するための
外部シリアル入力端子SDEと、前記外部シリアル入力端
子SDEの信号と前記多重回路Ｘの出力信号の論理和を演
算する内外信号多重オアゲートＹと、前記オアゲートＹ
の出力信号を外部へ出力するシリアル信号送出端子SDと
を備え、前記スタート端子STAに１フレーム時間より短
いパルスを加えた場合、多重回路Ｘは１フレーム分のシ
リアル信号のみ送出し、前記スタート端子STAに１フレ
ーム時間より長いパルスを加えた場合、前記多重回路Ｘ
は前記１フレーム時間より長いパルスが終了するまで繰
返しシリアルデータを送出し、シリアルデータを送出終
了後、前記エンド端子は１フレーム長より短いパルスを
出すようにしたことを特徴とする信号多重送信装置。