JP2616583B2 - データ伝送装置 - Google Patents

データ伝送装置

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JP2616583B2
JP2616583B2 JP3286229A JP28622991A JP2616583B2 JP 2616583 B2 JP2616583 B2 JP 2616583B2 JP 3286229 A JP3286229 A JP 3286229A JP 28622991 A JP28622991 A JP 28622991A JP 2616583 B2 JP2616583 B2 JP 2616583B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データ伝送装置に関
し、特にカスケード接続されてディジタルデータ伝送を
行うデータ伝送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ディジタルデータ伝送に於いては、或る
データ伝送装置が送り出したデータを他のデータ伝送装
置が正しく受け取るためにはデータのビット同期が必要
である。
【0003】特殊な場合を除いて、データ伝送装置は、
共通の基準クロック信号発生装置による基準クロック信
号でなくて、各データ伝送装置が個別に有する基準クロ
ック信号発生装置による単一の基準クロック信号に同期
してデータ出力を行うようになっており、この場合は、
データの送信側と受信側とで基準クロック周波数に違い
よる周波数偏差が生じる。この周波数偏差の発生は、各
データ伝送装置が固有の基準クロック信号発生装置によ
る基準クロック信号を使用している限り、その各データ
伝送装置の基準クロック信号発生装置が有している公差
により実際上、避けられない。特にカスケード接続され
たデータ伝送装置により比較的大量のデータ伝送を行う
場合、この周波数偏差は各データ伝送装置に問題にな
る。
【0004】このため従来は、各データ伝送装置にPL
(Phase Lock Loop)回路を設け、これにより受信デー
タを自分の基準クロック信号に同期させて取り込むこと
や、FIFO(First in First Out) メモリを設けてデ
ータのバッファ記憶を行って、各データ伝送装置間の周
波数偏差を吸収することが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の如きの
方式では、回路構成が複雑で、大規模化する欠点があ
り、またデータ伝送の遅延が大きくなり、このデータ伝
送の遅延は各データ伝送装置にて発生し、カスケード接
続された多数のデータ伝送装置によるデータ伝送に於い
て、特に問題になる。
【0006】本発明は、従来のデータ伝送装置に於ける
上述の如き問題点に着目してなされたものであり、回路
構成を複雑化、大規模化することなく、しかもデータ伝
送の遅延をあまり大きくすることなく、周波数偏差を吸
収して多段にデータ伝送を行うデータ伝送装置を提供す
ることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、入力データを取り込み、これをラッチするデータ蓄
積部と、前記入力データが無くなり所定時間後にクリア
信号を出力する無信号状態検出部と、前記入力データの
矩形波のエッジを検出すると、エッジ検出信号を出力す
るエッジ検出部と、前記データ蓄積部がラッチした前記
入力データの最後ビットを出力した後、前記無信号状態
検出部からのクリア信号と、前記エッジ検出部からのエ
ッジ検出信号とに基づき、次の入力データのデータ取り
込みタイミング信号を上記データ蓄積部に出力するデー
タ取り込みタイミング信号発生部と、前記データ蓄積部
に対する入力データの取り込みに対して所定時間遅延し
た信号を出力する出力遅延部と、前記出力遅延部が出力
する信号に同期した基準クロック信号を発生する基準ク
ロック信号発生部と、前記基準クロック信号発生部が発
生する基準クロック信号に同期して前記データ蓄積部の
入力データを出力する基準クロック同期部とを有してい
ることを特徴とする。
【0008】
【作用】上述の如き構成によれば、入力データがデータ
蓄積部に一時的に取り込まれ、この取り込み開始時より
所定時間が経過した後に、このデータが自分の基準クロ
ック信号に同期して出力され、この間に送信元のデータ
伝送装置とデータ受信のデータ送信装置との間の周波数
偏差が吸収される。
【0009】
【実施例】以下に添付の図を参照して本発明を実施例に
ついて詳細に説明する。
【0010】図1は本発明によるデータ送信装置の一実
施例を示している。データ送信装置は、入力データのノ
イズ除去を行うノイズ除去回路1と、無信号状態を検出
して装置の内部回路をクリアする無信号状態検出部とし
ての無信号状態検出回路3と、ノイズ除去後の入力デー
タの矩形波のエッジを検出するエッジ検出部としての
ッジ検出回路5と、入力データの矩形波のエッジを基準
にしたデータ取り込みタイミング信号を出力するデータ
取り込みタイミング信号発生部としてのデータ取り込み
タイミング信号発生回路7と、入力データの一時的記憶
を行うデータ蓄積部としてのデータ蓄積回路9と、デー
タ蓄積回路9に対するデータの取り込みに対して所定時
間遅延した信号を出力する出力遅延部としての出力遅延
回路11と、出力遅延回路11が出力する信号に同期し
た基準クロック信号を発生する基準クロック発生部とし
ての基準クロック発生回路13と、データ蓄積回路9に
格納されたデータの出力選択を行う出力データ選択回路
15と、基準クロック信号発生回路13が発生する基準
クロック信号に同期してデータ蓄積回路9よりのデータ
を出力する基準クロック同期部としての基準クロック同
期回路17とを有している。
【0011】次に図2を参照して、上述の各回路例につ
いて詳細に説明する。
【0012】ノイズ除去回路1は、5個のD型フリップ
フロップと二つのマルチプレクサとによる5ビットの同
期式シフトレジスタ19と、同期式シフトレジスタ19
の各ビットの出力信号を入力してこれの出力信号の組合
せに基づいて前記マルチプレクサに選択信号SEL1、SEL2
を出力するセレクト回路21とにより構成され、他のデ
ータ伝送装置よりの矩形波のデータ信号、即ち入力デー
タDATA IN をシステムクロック信号CLK32 に同期してサ
ンプリング入力し、同期式シフトレジスタ19の所定ビ
ットの入力信号をマルチプレクサの作動により選択的に
反転することにより、入力データDATA IN よりノイズ成
分を除去して、これの不要なエッジを排除し、ノイズ除
去後のデータFILOUTを出力するようになっている。この
場合、システムクロック信号CLK32 の周波数は、入力デ
ータDATA IN がマンチェスタ符号化方式によるもので、
ボーレートが2MHz程度に相当する値であれば、32
MHz程度に設定される。
【0013】尚、上述のノイズ除去回路1について、よ
り一層の詳細な説明が必要ならば、本願出願人と同一の
出願人による特願平3−286169号の明細書および
図面を参照されたい。
【0014】無信号状態検出回路3は、32ビットのシ
フトレジスタ23と、32入力のORゲート回路25と
により構成され、ノイズ除去回路1よりのノイズ除去後
のデータFILOUTをシステムクロック信号CLK32 に同期し
てシフトレジスタ23に取り込み、シフトレジスタ23
の出力のすべてが”L”の時にORゲート回路25の出
力が”L”となることにより、無信号状態を認識し、O
Rゲート回路25より回路クリアを行うクリア信号CLR
をデータ取り込みタイミング信号発生回路7とデータ蓄
積回路9と出力遅延回路11と基準クロック発生回路1
3とデータ選択回路15と基準クロック同期回路17の
各々に出力するようになっている。
【0015】エッジ検出回路5は、EX- ORゲート回
路27と、インバータ29とにより構成され、ノイズ除
去回路1よりのノイズ除去後のデータFILOUTと無信号状
態検出回路3のシフトレジスタ23のQ1 出力とを入力
し、データFILOUTの立ち上がりエッジと立ち下がりエッ
ジとを検出し、これより2システムクロックだけ”L”
となるエッジ検出信号EDGEをデータ取り込みタイミング
信号発生回路7へ出力するようになっている。
【0016】データ取り込みタイミング信号発生回路7
は、4ビットのシフトレジスタ31と、ANDゲート回
路33と、インバータ35とにより構成され、クリア信
号CLR が”L”より”H”に換わった後に、エッジ検出
信号EDGEの立ち上がりエッジより2システムクロック遅
れをもって8システムクロック毎に立ち上がるデータ取
り込みタイミング信号TCLKをシフトレジスタ31のQ1
出力よりクロック信号としてデータ蓄積回路9へ出力す
るようになっている。
【0017】データ蓄積回路9は、4ビットのシフトレ
ジスタ37と、各々個別の4個のD型フリップフロップ
39、41、43、45と、4入力1出力のマルチプレ
クサ47とにより構成され、データ取り込みタイミング
信号TCLKをシフトレジスタ37のクロック信号として取
り込んで、このデータ取り込みタイミング信号TCLKによ
りシフトレジスタ37を動作され、データ取り込みタイ
ミング信号TCLKに同期してシフトレジスタ37の各ビッ
トの出力Q0 、Q1 、Q2 、Q3 が順番に立ち上がるよ
うになっている。D型フリップフロップ39、41、4
3、45は各々、シフトレジスタ37の対応ビットの各
出力Q0 、Q1 、Q2 、Q3 の立ち上がりに同期してノ
イズ除去回路1よりのノイズ除去後のデータFILOUTを順
次取り込んで、これをラッチするようになっている。マ
ルチプレクサ47は、D型フリップフロップ39、4
1、43、45と接続され、これの各ラッチデータMD0
、MD1 、MD2 、MD3 の読み出しを選択設定するように
なっている。
【0018】出力遅延回路11は、一つのD型フリップ
フロップ49により構成され、データ蓄積回路9のシフ
トレジスタ37の出力Q0 をクロック信号として入力
し、これに同期して遅延時間を設定する出力信号を基準
クロック信号発生回路13へ出力するようになってい
る。この場合、蓄積回路9のシフトレジスタ37の出力
Q0 はデータ取り込みタイミング信号TCLKを一つカウン
トした後に”H”となるから、D型フリップフロップ4
9はデータ取り込みタイミング信号TCLKを一つカウント
まで動作しない。これが遅延時間となるこの遅延時間
は、周波数偏差と1フレームにより伝送するデータ長と
に応じてデータ伝送システムに最適な値に設定される。
この遅延時間は下式に従って決定されてよい。 遅延時間(システムクロック数)=最大伝送データ長×
周波数偏差×1データのサンプリングクロック数 基準クロック発生回路13は、4ビットのシフトレジス
タ51と、ANDゲート回路53と、2個のインバータ
55、57により構成され、出力遅延回路11よりの出
力信号に同期して32MHzのシステムクロック信号CL
K32 を分周して4MHzの送信クロック信号CLK4を自装
置の基準クロック信号として発生するようになってい
る。
【0019】出力データ選択回路15は、4進のバイナ
リカウンタ59により構成され、基準クロック発生回路
13より送信クロック信号CLK4を与えられ、データ蓄積
回路9の各D型フリップフロップ39、41、43、4
5に格納されたデータの出力選択を行うべく、送信クロ
ック信号CLK4に同期したセレクト信号MQをマルチプレク
サ47へ出力するようになっている。
【0020】基準クロック同期回路17は、D型フリッ
プフロップ61により構成され、送信クロック信号CLK4
をインバータ57を介して与えられ、マルチプレクサ4
7が出力選択した各D型フリップフロップ39、41、
43、45より読み出したデータMUXOUTを送信クロック
信号CLK4に同期させた出力データDATA OUTの出力を行う
ようになっている。
【0021】次に図3のタイムチャートを参照して上述
の如き構成よりなる本発明によるデータ送信装置の動作
について説明する。
【0022】データ送信装置は他のデータ伝送装置より
の入力データDATAIN をノイズ除去回路1にシステムク
ロック信号CLK32 に同期してサンプリング入力する。ノ
イズ除去回路1に入力された入力データDATAIN はノイ
ズ成分を除去されてデータFILOUTとしてノイズ除去回路
1より出力される。このノイズ除去回路1の作用によ
り、単発ノイズ、転送レートより遅い周波数のノイズが
除去される。
【0023】データFILOUTは無信号状態検出回路3とエ
ッジ検出回路5とデータ蓄積回路9とに各々入力され
る。
【0024】データFILOUTの立ち上がりにより、無信号
状態検出回路3によるクリア命令が解除され、各回路が
アクティブ状態に遷移する。
【0025】またデータFILOUTのエッジがエッジ検出回
路5により検出され、これより2システムクロックだ
け”L”となるエッジ検出信号EDGEがエッジ検出回路5
よりデータ取り込みタイミング信号発生回路7へに入力
される。
【0026】この後にエッジ検出信号EDGEが”H”にな
ると、データ取り込みタイミング信号発生回路7が動作
し、エッジ検出信号EDGEの立ち上がりエッジより2シス
テムクロック遅れをもって8システムクロック毎に立ち
上がるデータ取り込みタイミング信号TCLKがシフトレジ
スタ31のQ1 出力よりクロック信号としてデータ蓄積
回路9のシフトレジスタ37に入力される。
【0027】シフトレジスタ37にデータ取り込みタイ
ミング信号TCLKが一つ与えられると、シフトレジスタ3
7の出力Q0 が”H”となり、この出力によりデータ蓄
積回路9がイネーブルとなり、これにより基準クロック
発生回路13が送信クロック信号CLK4を発生し、この送
信クロック信号CLK4が出力される。
【0028】またシフトレジスタ37の各出力Q0 、Q
1 、Q2、Q3 がデータ取り込みタイミング信号TCLKに
同期して順番に立ち上がり、この立ち上がりタイミング
にてD型フリップフロップ39、41、43、45の各
々が順番に巡回式にノイズ除去回路1よりのデータFILO
UTを取り込み、これをラッチする。
【0029】一方、送信クロック信号CLK4の立ち上がり
により、出力データ選択回路15が動作し、送信クロッ
ク信号CLK4に同期してセレクト信号MQがマルチプレクサ
47に入力される。これによりデータ蓄積回路9の各D
型フリップフロップ39、41、43、45に格納され
たデータMD0、MD1 、MD2 、MD3 が順次取り出され、こ
れがデータMUXOUTとして基準クロック同期回路17に入
力される。
【0030】このデータMUXOUTは基準クロック同期回路
17により送信クロック信号CLK4の立ち下がりに同期し
て送信クロック信号CLK4の周波数による出力データDATA
OUTとして出力される。この場合、データ蓄積回路9に
対するデータ書き込みと基準クロック同期回路17より
のデータ出力との間に遅延時間Tが存在し、この遅延時
間Tは、周波数偏差と1フレームにより伝送するデータ
長とに応じてデータ伝送システムに最適な値に設定され
ている。
【0031】上述の実施例に於いては、無信号状態に於
ては、無信号状態検出回路3のクリア信号CLR により各
回路がクリアされ、各回路はデータ待ち状態にて静状態
になり、このことにより回路動作が安定する。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
によるデータ伝送装置によれば、入力データがデータ蓄
積部に一時的に取り込まれ、この取り込み開始時より所
定時間が経過した後に、このデータが自分の基準クロッ
ク信号に同期して出力され、この間に送信元のデータ伝
送装置とデータ受信のデータ送信装置との間の周波数偏
差が吸収され、周波数偏差の影響を除去しながらデータ
を多段に伝送することができる。特に、データ蓄積部が
ラッチした入力データの最後ビットを出力した後、デー
タ取り込みタイミング信号発生部が、クリア信号とエッ
ジ検出信号とに基づき、次の入力データのデータ取り込
みタイミング信号を出力することにより、データとそれ
以外ものとを明確に区別することができ、このため、雑
音の出力を抑えることができる。
【0033】このデータ伝送装置は、D型フリップフロ
ップ、マルチプレクサ、シフトレジスタ、論理ゲートに
より構成され、PLL回路、FIFOメモリ等を必要と
しないから、回路構成が複雑化、大規模化することがな
く、このことは、特にデータ伝送装置の回路をちASI
Cにより実現する場合に於て有効である。
【0034】またデータ伝送システムの最大伝送データ
量と周波数偏差とが決まれば、周波数偏差吸収のための
データ伝送遅延時間を、そのシステムに於ける必要最小
限の値に設定でき、MPUによる処理等に比してデータ
伝送を高速処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデータ送信装置の一実施例を示す
ブロック線図。
【図2】本発明によるデータ送信装置の各回路例を詳細
に示すブロック線図。
【図3】本発明によるデータ送信装置の動作を示す各信
号のタイムチャート。
【符号の説明】
1 ノイズ除去回路 3 無信号状態検出回路 5 エッジ検出回路 7 データ取り込みタイミング信号発生回路 9 データ蓄積回路 11 出力遅延回路 13 基準クロック発生回路 15 出力データ選択回路 17 基準クロック同期回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データを取り込み、これをラッチす
    るデータ蓄積部と、 前記入力データが無くなり所定時間
    後にクリア信号を出力する無信号状態検出部と、 前記入力データの矩形波のエッジを検出すると、エッジ
    検出信号を出力するエッジ検出部と、前記データ蓄積部がラッチした前記入力データの最後ビ
    ットを出力した後、前記無信号状態検出部からのクリア
    信号と、前記エッジ検出部からのエッジ検出信号とに基
    づき、次の入力データのデータ取り込みタイミング信号
    を上記データ蓄積部に出力するデータ取り込みタイミン
    グ信号発生部と、 前記データ蓄積部に対する入力データの取り込みに対し
    て所定時間遅延した信号を出力する出力遅延部と、 前記出力遅延部が出力する信号に同期した基準クロック
    信号を発生する基準クロック信号発生部と、 前記基準クロック信号発生部が発生する基準クロック信
    号に同期して前記データ蓄積部の入力データを出力する
    基準クロック同期部と、 を有していることを特徴とするデータ伝送装置。
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