JP2963848B2 - Data communication method and apparatus using PWM signal - Google Patents
Data communication method and apparatus using PWM signalInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数のPWM信号から
なるPWMデータによるデータ通信において、受信側で
PWMデータに含まれる信号平均値としての直流成分の
ためにPWM信号のパルス幅が誤って検出されないよう
にしたPWM信号によるデータ通信方法およびその装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data communication using PWM data composed of a plurality of PWM signals, in which a pulse width of a PWM signal is erroneously increased due to a DC component as a signal average value included in the PWM data on a receiving side. The present invention relates to a data communication method and apparatus using a PWM signal that is not detected.
【0002】[0002]
【従来の技術】PWM信号は、周知のとおり、所定周波
数の信号の一周期の間で、信号内容に応じて“1”と
“0”のデューティー比が変えられるものである。そこ
で、このデューティー比が50%以外の場合には信号の
平均値としての直流成分を含むこととなる。受信側にあ
っては、一般的に“1”と“0”の信号レベルの間に基
準電圧を設けてPWM信号のパルス幅が検出されてい
る。2. Description of the Related Art As is well known, the duty ratio of "1" to "0" can be changed according to the signal content during one cycle of a signal of a predetermined frequency. Therefore, when the duty ratio is other than 50%, a DC component as an average value of a signal is included. On the receiving side, generally, a pulse width of a PWM signal is detected by providing a reference voltage between signal levels of "1" and "0".
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】PWMデータに直流成
分が含まれると、パルス幅を検出するための基準電圧に
対して、PWMデータが直流成分に応じて相対的に電圧
変動し易い。特に、狭帯域伝送路を通じて伝送されたP
WMデータの電圧変動が著しい。PWMデータが“1”
と“0”の2値のみを有する図8に実線で示すごとく矩
形波形であれば、PWMデータが電圧変動しても“1”
と“0”の検出に誤りは生じない。しかしながら、PW
Mデータが伝送される伝送路にあっては、抵抗成分のみ
ならずインダクタンス成分およびキャパシタンス成分が
含まれており、図8に破線で示すごとく、受信側に入来
するPWMデータは立ち上がり立ち下がりの部分がだれ
たものとなる。この結果、本来のPWM信号のデューテ
ィー比がT1:T2であったものが、基準電圧がSaであ
ればデューティー比がt1a:t2aとなり、また基準電
圧がSbであればt1b:t2bとなり、異なったデュー
ティー比の信号として検出される。特に、電話回線等の
狭帯域伝送路にあっては、波形のだれが大きいために、
直流成分による影響は大きなものとなる。When a DC component is included in the PWM data, the PWM data tends to fluctuate in voltage relative to the reference voltage for detecting the pulse width in accordance with the DC component. In particular, P transmitted through a narrowband transmission path
The voltage fluctuation of the WM data is remarkable. PWM data is "1"
8 having only two values of “1” and “0”, a rectangular waveform as shown by a solid line in FIG.
No error occurs in the detection of "0" and "0". However, PW
The transmission path through which the M data is transmitted contains not only a resistance component but also an inductance component and a capacitance component, and as shown by a broken line in FIG. 8, the PWM data coming into the receiving side rises and falls. The part will be broken. As a result, the duty ratio of the original PWM signal is T 1 : T 2 , but if the reference voltage is Sa, the duty ratio is t 1 a: t 2 a, and if the reference voltage is Sb, t 1 b: t 2 b, and the is detected as a signal of different duty ratios. In particular, in a narrow band transmission line such as a telephone line, since the waveform droop is large,
The effect of the DC component is significant.
【0004】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、PWMデータと等価信号を交互に送信し、PWM
データに含まれる直流成分を等価信号に含まれる直流成
分で相殺させるようになし、全体として直流成分を含ま
ないようにして送信を行なうPWM信号によるデータ通
信方法およびその装置を提供することを目的とする。[0004] The present invention has been made in view of the above circumstances, and alternately transmits PWM data and an equivalent signal to provide a PWM signal.
An object of the present invention is to provide a data communication method and a device using a PWM signal for transmitting a DC component included in data by canceling the DC component included in an equivalent signal and not including the DC component as a whole. I do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明のPWM信号によるデータ通信方法は、複
数のPWM信号からなるPWMデータと等価信号とを周
期的に交互に送信し、前記PWMデータに含まれる信号
平均値としての直流成分を検出し、前記等価信号を、前
記検出された直流成分と極性が逆で大きさが同じ直流成
分を信号平均値として含むパルス信号で形成する。In order to achieve the above object, a data communication method using a PWM signal according to the present invention is to periodically and alternately transmit PWM data composed of a plurality of PWM signals and an equivalent signal. A DC component as a signal average value included in the PWM data is detected, and the equivalent signal is formed of a pulse signal including a DC component having a polarity opposite to the detected DC component and the same magnitude as a signal average value.
【0006】本発明のPWM信号によるデータ通信装置
は、複数のPWM信号からなるPWMデータに含まれる
直流成分を検出する直流成分検出手段と、前記検出され
た直流成分と極性が逆で大きさが同じ直流成分を含むパ
ルス信号で等価信号を形成する等価信号形成手段と、前
記PWMデータとこれに応じた前記等価信号を周期的に
交互に送信する切換手段と、を備えて構成されている。A data communication apparatus using a PWM signal according to the present invention comprises: a DC component detecting means for detecting a DC component included in PWM data composed of a plurality of PWM signals; An equivalent signal forming means for forming an equivalent signal with a pulse signal containing the same DC component, and a switching means for periodically and alternately transmitting the PWM data and the equivalent signal corresponding thereto are configured.
【0007】そして、前記PWM信号の周期より短い周
期のカウントパルスを発振するカウントパルス発振器
と、前記PWM信号の“1”と“0”の期間に応じてア
ップカウントとダウンカウントに切り換えられて前記カ
ウントパルスをカウントするカウンタと、このカウンタ
のカウント値が所定値より大きいか否かにより出力を切
り換える反転手段と、により前記直流成分検出手段を形
成し、“1”と“0”の期間が異なるパルス信号を発振
する等価パルス発振器と、前記パルス信号を前記反転手
段の出力に応じて“1”と“0”とをそのまままたは反
転して出力する反転制御手段と、により前記等価信号形
成手段を形成して構成されている。The count pulse generator oscillates a count pulse having a cycle shorter than the cycle of the PWM signal, and is switched between up-count and down-count in accordance with the period of “1” and “0” of the PWM signal. The DC component detecting means is formed by a counter for counting the count pulse and an inverting means for switching the output depending on whether or not the count value of the counter is greater than a predetermined value, and the periods of "1" and "0" are different. An equivalent pulse generator that oscillates a pulse signal; and an inversion control unit that outputs the pulse signal as it is or by inverting “1” and “0” according to the output of the inversion unit, and outputs the equivalent signal forming unit. It is formed and formed.
【0008】さらに、前記カウンタを、前記PWMデー
タを送信する間はこのPWMデータに応じてアップカウ
ントとダウンカウントを切り換え、前記等価信号を送信
する間は前記反転制御手段の出力に応じてアップカウン
トとダウンカウントを切り換えるように構成することも
できる。Further, the counter is switched between up-counting and down-counting according to the PWM data during the transmission of the PWM data, and up-counting according to the output of the inversion control means during transmission of the equivalent signal. It can also be configured to switch between and countdown.
【0009】また、前記反転手段を、リセット・セット
・フリップフロップを用いて前記カウンタのカウント値
が“1”以上で出力を“0”としカウント値が“0”以
下で出力を“1”とするように形成し、前記反転制御手
段を、Ex−OR回路で形成することもできる。The inverting means uses a reset set flip-flop to change the output to "0" when the count value of the counter is "1" or more, and to set the output to "1" when the count value is "0" or less. The inversion control means may be formed by an Ex-OR circuit.
【0010】そしてさらに、前記切換手段を、シーケン
サーにより制御されるスイッチ手段で形成し、このスイ
ッチ手段を、前記PWMデータを送信する間はこのPW
Mデータを出力端に与えるととともに前記カウンタ手段
に与え、前記等価信号を送信する間はこの等価信号を出
力端に与えるとともに前記カウンタに与えるように構成
しても良い。Further, the switching means is formed by switching means controlled by a sequencer, and this switching means is used for transmitting the PWM data while transmitting the PWM data.
M data may be provided to the output terminal and to the counter means, and while transmitting the equivalent signal, the equivalent signal may be provided to the output terminal and to the counter.
【0011】[0011]
【作 用】請求項1または2記載のPWM信号によるデ
ータ通信方法およびその装置にあっては、PWMデータ
に含まれる直流成分が、等価信号に含まれる直流成分に
よって相殺され、PWMデータと等価信号が周期的に交
互に送信されるので、全体として直流成分が含まれない
信号となる。この等価信号は、パルス信号で形成するの
で、PWMデータと同様に、狭帯域伝送路、特に低域が
伝送され難い伝送路であっても送信し得る。According to the data communication method and apparatus using a PWM signal according to the first or second aspect, the DC component included in the PWM data is canceled by the DC component included in the equivalent signal, and the PWM data and the equivalent signal are transmitted. Are periodically and alternately transmitted, so that the signal as a whole does not include a DC component. Since this equivalent signal is formed by a pulse signal, it can be transmitted even on a narrow-band transmission line, particularly a transmission line in which low-frequency transmission is difficult to transmit, like the PWM data.
【0012】そして、請求項3記載のPWM信号による
データ通信装置にあっては、PWMデータの“1”と
“0”期間の差がカウンタのカウント値の変化として検
出される。そして、カウント値が所定値より大きいか小
さいかにより、直流成分を相殺するように等価信号の極
性が設定される。[0012] In the data communication apparatus based on the PWM signal according to the third aspect, the difference between the "1" and "0" periods of the PWM data is detected as a change in the count value of the counter. Then, depending on whether the count value is larger or smaller than a predetermined value, the polarity of the equivalent signal is set so as to cancel the DC component.
【0013】さらに、請求項4記載のPWM信号による
データ通信装置にあっては、等価信号を送信する間は、
等価信号によりカウンタのアップカウントとダウンカウ
ントを制御するので、PWMデータの直流成分を相殺す
る等価信号の極性に応じてカウンタは所定値に近づく方
向にカウント値を変化させるように制御され、カウント
値が所定値に一致すれば、直流成分の相殺が達成された
こととなる。したがって、等価信号がPWMデータの直
流成分を相殺するために一方の極性を維持する期間が適
宜に制御される。Further, in the data communication apparatus based on the PWM signal according to the fourth aspect, while transmitting the equivalent signal,
Since the counter counts up and down by the equivalent signal, the counter is controlled to change the count value in a direction approaching a predetermined value in accordance with the polarity of the equivalent signal for canceling the DC component of the PWM data. Is equal to the predetermined value, it means that the DC component has been canceled. Therefore, the period during which the equivalent signal maintains one polarity to cancel the DC component of the PWM data is appropriately controlled.
【0014】また、請求項5記載のPWM信号によるデ
ータ通信装置にあっては、リセット・セット・フリップ
フロップを用いて、カウント値が“1”以上で出力を
“0”とし、カウント値が“0”以下で出力を“1”と
するので、このリセット・セット・フリップフロップの
出力により等価信号の極性を簡単な構成で設定し得る。
そして、このリセット・セット・フリップフロップの出
力に応じてEx−OR回路で等価パルスの極性をそのま
ままたは反転するので、等価信号の極性を反転制御する
構成が極めて簡単である。According to a fifth aspect of the present invention, in a data communication apparatus using a PWM signal, the output is set to "0" when the count value is "1" or more, and the count value is set to "0" by using a reset / set flip-flop. Since the output is set to "1" below "0", the polarity of the equivalent signal can be set with a simple configuration by the output of the reset set flip-flop.
Since the polarity of the equivalent pulse is directly or inverted by the Ex-OR circuit in accordance with the output of the reset set flip-flop, the configuration for inverting the polarity of the equivalent signal is extremely simple.
【0015】そしてさらに、請求項6記載のPWM信号
によるデータ通信装置にあっては、シーケンサーとスイ
ッチ手段により、PWMデータの送信と等価信号の送信
との期間および周期をシーケンサーのプログラム設定に
より簡単に設定し得る。Further, in the data communication apparatus using the PWM signal according to the present invention, the period and the period between the transmission of the PWM data and the transmission of the equivalent signal can be easily set by the program of the sequencer by the sequencer and the switch means. Can be set.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図1ないし図5を参
照して説明する。図1は、本発明のPWM信号によるデ
ータ通信装置の一実施例を示すブロック回路図であり、
図2は、本発明のPWM信号によるデータ通信装置から
送信される信号の一例を示す図であり、図3は、図1に
おけるアップダウンカウンタとリセット・セット・フリ
ップフロップの動作を説明する図であり、図4は、Ex
−OR回路の動作を説明する図であり、図5は、PWM
データの直流成分が相殺されたのちの等価信号を説明す
る図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of a data communication device using a PWM signal according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a signal transmitted from a data communication device using a PWM signal of the present invention, and FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the up / down counter and reset / set flip-flop in FIG. And FIG. 4 shows Ex
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the -OR circuit, and FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an equivalent signal after a DC component of data is canceled.
【0017】まず、本発明のPWM信号によるデータ通
信装置の構造を図1を参照して説明する。複数のPWM
信号が順次に与えられる入力端子10が、2回路2接点
のスイッチ手段12の2回路の一方の接続接点1a,2
aにともに接続される。一方の回路の選択接点1cは、
アップダウンカウンタ14のアップダウン制御端子に接
続され、他方の回路の選択接点2cは、送信出力端子1
6に接続される。また、他方の接続接点1b,2bは、
ともにEx−OR回路18の出力端に接続される。この
スイッチ手段12は、予めプログラムが設定されるシー
ケンサー20により切り換え制御がなされる。First, the structure of a data communication apparatus using a PWM signal according to the present invention will be described with reference to FIG. Multiple PWM
The input terminal 10 to which signals are sequentially applied is connected to one of the two connection terminals 1a, 2a of the two circuit two-point switch means 12.
a together. The selection contact 1c of one circuit is
The selection contact 2c of the other circuit is connected to the up / down control terminal of the up / down counter 14, and the transmission output terminal 1
6 is connected. The other connecting contacts 1b and 2b are
Both are connected to the output terminal of the Ex-OR circuit 18. The switching of the switch means 12 is controlled by a sequencer 20 in which a program is set in advance.
【0018】アップダウンカウンタ14のクロック端子
は、カウントパルス発振器22の出力端に接続される。
さらに、アップダウンカウンタ14のカウント値が
“1”以上であること、および“0”以下であることを
示す信号が出力される2つの端子が、リセット・セット
・フリップフロップ24のセット端子とリセット端子に
接続される。そして、このリセット・セット・フリップ
フロップ24の出力端子が、Ex−OR回路18の一方
の入力端に接続される。Ex−OR回路18の他方の入
力端は、等価パルス発振器26の出力端に接続される。The clock terminal of the up / down counter 14 is connected to the output terminal of the count pulse oscillator 22.
Further, two terminals from which a signal indicating that the count value of the up / down counter 14 is equal to or more than “1” and equal to or less than “0” are output are a set terminal of the reset set flip-flop 24 and a reset terminal. Connected to terminal. The output terminal of the reset set flip-flop 24 is connected to one input terminal of the Ex-OR circuit 18. The other input terminal of the Ex-OR circuit 18 is connected to the output terminal of the equivalent pulse oscillator 26.
【0019】シーケンサー20は、スイッチ手段12の
選択接点1c,2cを、一方の接続接点1a,2aに接
続するPWMデータ期間と、他方の接続接点1b,2b
に接続する等価信号期間とに周期的に交互に切り換え制
御する。そこで、PWMデータ期間にあっては、入力端
子10に与えられたPWMデータが一方の接続接点2a
と選択接点2cを介して送信出力端子16から出力さ
れ、等価信号期間では、Ex−OR回路18の出力が他
方の接続接点2bと選択接点2cを介して送信出力端子
16から出力される。なお、PWMデータ期間に比べて
等価信号期間は短く、PWMデータ期間と等価信号期間
の一対で、1ラインが形成される。後述するごとく、P
WMデータに対応させて等価信号を形成するので、デー
タ伝送的には先行するPWMデータとこれに続く等価信
号で1ラインが形成されるが、PWMデータの同期を形
成するための同期信号期間がPWMデータに先行するな
らば、等価信号を後続するラインの同期信号期間に重畳
させることができる。そこで、送信出力端子16から送
信される信号は、図2のごとく形成される。The sequencer 20 connects the selection contacts 1c and 2c of the switch means 12 to the PWM data period for connecting one of the connection contacts 1a and 2a to the other connection contact 1b and 2b.
, And the switching is periodically and alternately controlled with the equivalent signal period connected to. Therefore, during the PWM data period, the PWM data supplied to the input terminal 10 is applied to one of the connection contacts 2a.
The output of the Ex-OR circuit 18 is output from the transmission output terminal 16 via the other connection contact 2b and the selection contact 2c during the equivalent signal period. The equivalent signal period is shorter than the PWM data period, and one line is formed by a pair of the PWM data period and the equivalent signal period. As described later, P
Since an equivalent signal is formed corresponding to the WM data, one line is formed by the preceding PWM data and the subsequent equivalent signal in terms of data transmission, but the synchronization signal period for forming the synchronization of the PWM data is reduced. If it precedes the PWM data, the equivalent signal can be superimposed on the synchronization signal period of the following line. Therefore, the signal transmitted from the transmission output terminal 16 is formed as shown in FIG.
【0020】そして、カウントパルス発振器22は、P
WM信号の周波数に比べて高い周波数、例えば数十倍の
周波数に設定される。アップダウンカウンタ14は、P
WMデータの“1”でアップカウントに、“0”でダウ
ンカウントに制御される。そこで、図3(a)のPWM
信号に対して、アップダウンカウンタ14のカウント値
は、図3(b)のごとく変動する。そこで、リセット・
セット・フリップフロップ24は、カウント値が“1”
以上であれば“L”レベルを、カウント値が“0”以下
であれば“H”レベルを図3(c)のごとく出力する。Then, the count pulse oscillator 22
The frequency is set higher than the frequency of the WM signal, for example, several tens times. The up / down counter 14
The WM data is controlled to be up-counted by “1” and down-counted by “0”. Therefore, the PWM shown in FIG.
The count value of the up / down counter 14 changes with respect to the signal as shown in FIG. So, reset and
The set flip-flop 24 has a count value of “1”.
If the count value is equal to or less than "0", the "L" level is output, and if the count value is equal to or less than "0", the "H" level is output as shown in FIG.
【0021】そこで、図2の1ラインのPWMデータ期
間が終了した時点のアップダウンカウンタ14のカウン
ト値によりPWMデータ期間の直流成分の大きさが示さ
れ、またこの直流成分を相殺するための等価信号の直流
成分の極性がリセット・セット・フリップフロップ24
の出力により設定される。The magnitude of the DC component in the PWM data period is indicated by the count value of the up / down counter 14 at the end of the one line PWM data period in FIG. 2, and the equivalent value for canceling this DC component is shown. The polarity of the DC component of the signal is reset / set / flip-flop 24
Is set by the output of
【0022】なお、カウントパルス発振器22の周波数
は、高いほど直流成分を精度良く相殺することが可能と
なるが、それだけカウント値が大きくなる可能性があっ
てアップダウンカウンタ14に大容量のものが必要とな
り、経済的でなくなる。The higher the frequency of the count pulse oscillator 22 is, the more accurately the DC component can be canceled. However, the count value may be increased accordingly, and a large-capacity up-down counter 14 may be used. It becomes necessary and less economical.
【0023】また、等価パルス発振器26は、図4
(a)に示すごとくデューティー比が50%から大幅に
ずれたパルス、例えば“H”対“L”のデューティー比
が1:12のパルスを出力する。その周期は、PWM信
号より大きなもので、例えばPWM信号の13倍に設定
される。そして、Ex−OR回路18は、リセット・セ
ット・フリップフロップ24から“L”レベルの出力が
与えられていれば、等価パルスをそのまま出力し、
“H”レベルが与えられていれば等価パルスを反転して
出力する。そこで、リセット・セット・フリップフロッ
プ24の出力とEx−OR回路の出力の関係は、図4
(b),(c)のごときとなる。このEx−OR回路の
出力は、リセット・セット・フリップフロップ24の出
力が“L”レベルであれば負の直流成分を含み、“H”
レベルであれば正の直流成分を含むこととなる。Further, the equivalent pulse oscillator 26 has the configuration shown in FIG.
As shown in (a), a pulse whose duty ratio deviates significantly from 50%, for example, a pulse whose duty ratio of "H" to "L" is 1:12 is output. The period is larger than that of the PWM signal, and is set to, for example, 13 times the PWM signal. Then, the Ex-OR circuit 18 outputs the equivalent pulse as it is if the output of the “L” level is given from the reset / set flip-flop 24,
If the “H” level is given, the equivalent pulse is inverted and output. The relationship between the output of the reset set flip-flop 24 and the output of the Ex-OR circuit is shown in FIG.
(B) and (c). The output of the Ex-OR circuit includes a negative DC component when the output of the reset / set flip-flop 24 is at "L" level, and includes "H"
If it is a level, it contains a positive DC component.
【0024】この結果、先行するPWMデータが正の直
流成分を含むならば、アップダウンカウンタ14のカウ
ント値は“1”以上でリセット・セット・フリップフロ
ップ24の出力は“L”となり、これに続く等価信号と
してのEx−OR回路18の出力は、等価パルスがその
ままで負の直流成分を含み、PWMデータの正の直流成
分が相殺されることとなる。また、先行するPWMデー
タが負の直流成分を含むならば、これに続く等価信号と
してのEx−OR回路18の出力は、等価パルスが反転
されて正の直流成分を含み、同様にPWMデータの負の
直流成分が相殺されることとなる。As a result, if the preceding PWM data contains a positive DC component, the count value of the up / down counter 14 is "1" or more and the output of the reset / set flip-flop 24 becomes "L". The output of the Ex-OR circuit 18 as a subsequent equivalent signal includes a negative DC component while the equivalent pulse remains as it is, and the positive DC component of the PWM data is canceled. If the preceding PWM data includes a negative DC component, the output of the Ex-OR circuit 18 as an equivalent signal following the preceding PWM data includes a positive DC component in which the equivalent pulse is inverted. Negative DC components will be canceled.
【0025】ところで、PWMデータに含まれる直流成
分の極性に対応させて、等価パルスをそのまままたは反
転させて等価信号としただけでは、PWMデータの直流
成分の大きさと等価信号の逆極性の直流成分の大きさが
一致しない。そこで、実施例にあっては、等価信号の期
間は、アップダウンカウンタ14のアップダウン制御端
子に、PWMデータに代えてEx−OR回路18の出力
がスイッチ手段12の接続接点1bと選択接点1cを介
して与えられる。すると、PWMデータの終了時にカウ
ント値が“1”以上であれば、Ex−OR回路18の出
力は“L”レベルであってダウンカウントにアップダウ
ンカウンタ14は設定される。そして、カウントパルス
の入来毎にカウント値が減少して図5(c)のごとく、
“0”に至ると、ここでリセット・セット・フリップフ
ロップ24が図5(d)のごとく反転して出力は“H”
となり、Ex−OR回路18の出力も反転して、等価パ
ルスが“L”レベルの状態であれば、“H”レベルとな
る。すると、アップダウンカウンタ14はアップカウン
トに切り換わり、次に入来するカウントパルスによりカ
ウント値が“1”となる。このカウント値“1”によ
り、リセット・セット・フリップフロップ24は再度反
転して“L”となり、Ex−OR回路18の出力も再度
反転して“L”レベルとなる。したがって、Ex−OR
回路18の出力は、図5に示すごとく、カウントパルス
毎に“H”と“L”とが交互に切り換わり、直流成分が
含まれない状態となる。By the way, simply by inverting or inverting the equivalent pulse to obtain an equivalent signal corresponding to the polarity of the DC component included in the PWM data, the magnitude of the DC component of the PWM data and the DC component of the opposite polarity of the equivalent signal are obtained. Do not match. Therefore, in the embodiment, during the period of the equivalent signal, the output of the Ex-OR circuit 18 instead of the PWM data is supplied to the up / down control terminal of the up / down counter 14 by the connection contact 1b of the switch means 12 and the selection contact 1c. Given through. Then, if the count value is “1” or more at the end of the PWM data, the output of the Ex-OR circuit 18 is at “L” level, and the up / down counter 14 is set to down count. Then, each time the count pulse arrives, the count value decreases, and as shown in FIG.
When it reaches "0", the reset / set flip-flop 24 is inverted as shown in FIG.
Then, the output of the Ex-OR circuit 18 is also inverted, and if the equivalent pulse is at the “L” level, it goes to the “H” level. Then, the up / down counter 14 switches to the up count, and the count value becomes “1” by the next incoming count pulse. With this count value “1”, the reset / set flip-flop 24 is again inverted to “L”, and the output of the Ex-OR circuit 18 is also inverted again to “L” level. Therefore, Ex-OR
As shown in FIG. 5, the output of the circuit 18 alternately switches between "H" and "L" for each count pulse, so that no DC component is included.
【0026】したがって、等価信号は、PWMデータに
含まれる直流成分を相殺するために頭の部分では逆極性
の直流成分を含むパルスが出力されているが、相殺が完
了すると“H”と“L”が交互に出力されて直流成分の
含まれないパルスに変化する。よって、PWMデータ期
間と等価信号期間で直流成分の相殺が正確になされる。
なお、PWMデータの信号平均値としての直流成分の大
きさとPWMデータ期間の積が、アップダウンカウンタ
14のカウント値として示される。そこで、このカウン
ト値がカウントパルスの入来により“0”となるまでの
期間と、等価パルスの信号平均値としての直流成分の積
が、PWMデータの上記の積と一致するように、等価パ
ルスのデューティー比および電圧値が適宜に設定される
ことは勿論である。Therefore, in the equivalent signal, a pulse including a DC component of the opposite polarity is output at the head portion to cancel the DC component included in the PWM data, but when the cancellation is completed, “H” and “L” are output. Are alternately output to change to a pulse containing no DC component. Therefore, the DC component is accurately canceled between the PWM data period and the equivalent signal period.
Note that the product of the magnitude of the DC component as the signal average value of the PWM data and the PWM data period is indicated as the count value of the up / down counter 14. Therefore, the equivalent pulse is set so that the product of the DC component as the average value of the signal of the equivalent pulse and the period until the count value becomes “0” due to the arrival of the count pulse matches the above product of the PWM data. Of course, the duty ratio and the voltage value are appropriately set.
【0027】図6は、本発明のPWM信号によるデータ
通信装置の他の実施例のブロック回路図である。図6に
おいて、図1と同じ回路ブロックには同じ符号を付けて
重複する説明は省略する。FIG. 6 is a block circuit diagram of another embodiment of a data communication apparatus using a PWM signal according to the present invention. 6, the same reference numerals are given to the same circuit blocks as those in FIG. 1, and duplicate description will be omitted.
【0028】図6に示す他の実施例で図1に示すものと
相違する点は、PWMデータの終了時のアップダウンカ
ウンタ14のカウント値の絶対値を直流電圧信号に変換
するD/A変換器30が設けられ、このD/A変換器3
0の直流電圧信号に応じて等価パルス発振器26とEx
−OR回路18の間に介装された増幅器32の利得が制
御される。なお、等価信号期間で、アップダウンカウン
タ14のアップダウン制御端子にEx−OR回路18の
出力は与えられず、すくなくともPWMデータの開始時
点でシーケンサー20からの信号でアップダウンカウン
タ14はクリアされて初期状態に設定される。そして、
増幅器32の利得は、PWMデータに含まれる直流成分
に、等価信号期間の全期間の等価信号に含まれる直流成
分が一致するように制御される。The other embodiment shown in FIG. 6 differs from that shown in FIG. 1 in that the absolute value of the count value of the up / down counter 14 at the end of the PWM data is converted into a DC voltage signal. The D / A converter 3 is provided.
0 and the equivalent pulse oscillator 26 in response to the DC voltage signal of Ex.
The gain of the amplifier 32 interposed between the OR circuits 18 is controlled. During the equivalent signal period, the output of the Ex-OR circuit 18 is not supplied to the up / down control terminal of the up / down counter 14, and the up / down counter 14 is cleared by the signal from the sequencer 20 at least at the start of the PWM data. Set to the initial state. And
The gain of the amplifier 32 is controlled such that the DC component included in the PWM data matches the DC component included in the equivalent signal in the entire equivalent signal period.
【0029】さらに、図7は、本発明のPWM信号によ
るデータ通信装置のさらに別の実施例のブロック回路図
である。図7において、図1と同じ回路ブロックには同
じ符号を付けて重複する説明を省略する。FIG. 7 is a block circuit diagram of still another embodiment of a data communication apparatus using a PWM signal according to the present invention. 7, the same circuit blocks as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0030】図7に示すさらに別の実施例にあっては、
PWMデータの終了後のアップダウンカウンタ14のカ
ウント値をその極性を含めて直流電圧信号に変換するD
/A変換器が設けられ、このD/A変換器40の直流電
圧信号に応じて等価パルス発振器26が出力された等価
パルスがPWM変調器42によりPWM変調がなされ
る。そして、この変調出力信号が、等価信号としてスイ
ッチ手段12の接続接点2bに与えられる。PWM変調
されて出力される等価信号に含まれる直流成分は、PW
Mデータに含まれる直流成分と一致するように変調制御
されることは勿論である。In still another embodiment shown in FIG.
D which converts the count value of the up / down counter 14 after the end of the PWM data into a DC voltage signal including its polarity
A / A converter is provided, and an equivalent pulse output from the equivalent pulse oscillator 26 in response to the DC voltage signal of the D / A converter 40 is subjected to PWM modulation by the PWM modulator 42. Then, this modulated output signal is given to the connection contact 2b of the switch means 12 as an equivalent signal. The DC component included in the equivalent signal output after PWM modulation is represented by PWM
Of course, the modulation is controlled so as to coincide with the DC component included in the M data.
【0031】なお、図1および図6に示す実施例におい
て、アップダウンカウンタ14が所定値に予めプリセッ
ト可能であれば、リセット・セット・フリップフロップ
24は、該所定値以上と未満に応じて出力を“H”と
“L”に切り換えるように設定しても良い。また、Ex
−OR回路18に代えて、リセット・セット・フリップ
フロップ24の出力に応じて等価パルスをそのまままた
は反転して出力する適宜な回路を用いても良い。In the embodiment shown in FIGS. 1 and 6, if the up / down counter 14 can be preset to a predetermined value, the reset / set flip-flop 24 outputs the signal in accordance with the predetermined value or more. May be set to switch between “H” and “L”. Also, Ex
Instead of the OR circuit 18, an appropriate circuit that outputs the equivalent pulse as it is or inverted in accordance with the output of the reset / set flip-flop 24 may be used.
【0032】そして、スイッチ手段12は、電子回路で
構成されても良いことは勿論である。The switch means 12 may of course be constituted by an electronic circuit.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のPWM信
号によるデータ通信方法およびその装置は構成されてい
るので、以下のごとき格別な効果を奏する。As described above, since the data communication method using the PWM signal and the apparatus thereof according to the present invention are constituted, the following special effects can be obtained.
【0034】請求項1および2記載のPWM信号による
データ通信方法およびその装置にあっては、PWMデー
タに含まれる直流成分が等価信号に含まれる直流成分に
よって相殺され、信号全体として直流成分が含まれな
い。この等価信号は、パルス信号で形成されるので、P
WMデータと同様に狭帯域伝送路で送信し得る。このよ
うにしてPWMデータを直流成分を含まずに送信できる
ので、無信号の状態からPWMデータの送信を開始した
さいに、従来のこの種の装置のごとく信号の平均値とし
ての直流成分が変化しないので、受信側で確実にPWM
信号を受信し得る。特に、電話回線等の狭帯域伝送路に
おいて、その効果は顕著である。In the data communication method and apparatus using the PWM signal according to the first and second aspects, the DC component included in the PWM data is canceled by the DC component included in the equivalent signal, and the DC signal is included in the entire signal. Not. Since this equivalent signal is formed by a pulse signal, P
Like the WM data, it can be transmitted on a narrow band transmission path. Since the PWM data can be transmitted without including a DC component in this manner, when the transmission of the PWM data is started from a no-signal state, the DC component as the average value of the signal changes as in a conventional device of this type. No, ensure that the receiving side
A signal may be received. In particular, the effect is remarkable in a narrow band transmission line such as a telephone line.
【0035】そして、請求項3記載のPWM信号による
データ通信装置にあっては、PWMデータの“1”と
“0”の期間の差がアップダウンカウンタのカウント値
として簡単に検出できる。そして、このカウント値に応
じて等価信号の極性を設定することで、PWMデータに
含まれる信号の平均値としての直流成分を相殺する直流
成分を含む等価信号を容易に形成できる。In the data communication apparatus using the PWM signal according to the third aspect, the difference between the periods of the PWM data "1" and "0" can be easily detected as the count value of the up / down counter. Then, by setting the polarity of the equivalent signal according to the count value, an equivalent signal including a DC component that cancels the DC component as an average value of the signal included in the PWM data can be easily formed.
【0036】さらに、請求項4記載のPWM信号による
データ通信装置にあっては、等価信号期間は、等価信号
に応じてアップダウンカウンタが制御されるので、カウ
ント値が直流成分の相殺の程度に応じて所定値に近づ
き、カウント値が所定値と一致したときに相殺が完了し
たことを判別し得る。したがって、カウント値が所定値
となった以後は、等価信号期間内であっても平均値とし
ての直流成分を含まないパルスを送信することができ
る。Further, in the data communication apparatus based on the PWM signal according to the fourth aspect, since the up-down counter is controlled in accordance with the equivalent signal during the equivalent signal period, the count value is set to the extent that the DC component is canceled. Accordingly, when the count value approaches the predetermined value and the count value matches the predetermined value, it can be determined that the cancellation is completed. Therefore, after the count value reaches the predetermined value, a pulse that does not include a DC component as an average value can be transmitted even within the equivalent signal period.
【0037】また、請求項5記載のPWM信号によるデ
ータ通信装置にあっては、リセット・セット・フリップ
フロップとEx−OR回路を用いることで、カウンタの
カウント値に応じて等価パルスをそのまままたは反転さ
せて、PWMデータの直流成分を相殺する極性の直流成
分を含む等価信号を簡単な構造で構成し得る。Further, in the data communication apparatus using the PWM signal according to the fifth aspect, by using the reset set flip-flop and the Ex-OR circuit, the equivalent pulse is directly or inverted according to the count value of the counter. Thus, an equivalent signal including a DC component of a polarity that cancels the DC component of the PWM data can be configured with a simple structure.
【0038】そしてさらに、請求項6記載のPWM信号
によるデータ通信装置にあっては、PWMデータ期間と
等価信号期間を切り換えるスイッチ手段を、シーケンサ
ーにより制御するので、各信号の期間および周期を予め
設定し得るプログラムにより簡単に調整することができ
る。Further, in the data communication apparatus using the PWM signal according to the sixth aspect, the switch means for switching between the PWM data period and the equivalent signal period is controlled by the sequencer, so that the period and cycle of each signal are set in advance. It can be easily adjusted by a possible program.
【図1】本発明のPWM信号によるデータ通信装置の一
実施例を示すブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of a data communication apparatus using a PWM signal according to the present invention.
【図2】本発明のPWM信号によるデータ通信装置から
送信される信号の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a signal transmitted from a data communication device using a PWM signal according to the present invention.
【図3】図1におけるアップダウンカウンタとリセット
・セット・フリップフロップの動作を説明する図であ
る。FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of an up / down counter and a reset / set flip-flop in FIG. 1;
【図4】Ex−OR回路の動作を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of an Ex-OR circuit.
【図5】PWMデータの直流成分が相殺されたのちの等
価信号を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an equivalent signal after a DC component of PWM data is canceled.
【図6】本発明のPWM信号によるデータ通信装置の他
の実施例のブロック回路図である。FIG. 6 is a block circuit diagram of another embodiment of a data communication apparatus using a PWM signal according to the present invention.
【図7】本発明のPWM信号によるデータ通信装置のさ
らに別の実施例のブロック回路図である。FIG. 7 is a block circuit diagram of still another embodiment of a data communication device using a PWM signal according to the present invention.
【図8】PWMデータの送信において、信号平均値とし
ての直流成分が変動することで、受信側でのPWM信号
の受信に誤りが生ずることを説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating that an error occurs in reception of a PWM signal on a receiving side due to fluctuation of a DC component as a signal average value in transmission of PWM data.
10 入力端子 12 スイッチ手段 14 アップダウンカウンタ 16 送信出力端子 18 Ex−OR回路 20 シーケンサー 22 カウントパルス発振器 24 リセット・セット・フリップフロップ 26 等価パルス発振器 30,40 D/A変換器 32 増幅器 42 PWM変調器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input terminal 12 Switching means 14 Up / down counter 16 Transmission output terminal 18 Ex-OR circuit 20 Sequencer 22 Count pulse oscillator 24 Reset set flip-flop 26 Equivalent pulse oscillator 30, 40 D / A converter 32 Amplifier 42 PWM modulator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04L 25/00 - 25/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H04L 25/00-25/66
Claims (6)
と等価信号とを周期的に交互に送信し、前記PWMデー
タに含まれる信号平均値としての直流成分を検出し、前
記等価信号を、前記検出された直流成分と極性が逆で大
きさが同じ直流成分を信号平均値として含むパルス信号
で形成することを特徴としたPWM信号によるデータ通
信方法。1. A method of transmitting PWM data comprising a plurality of PWM signals and an equivalent signal periodically and alternately, detecting a DC component as a signal average value included in the PWM data, and detecting the equivalent signal by the detection. A data communication method using a PWM signal, characterized by forming a pulse signal including, as a signal average value, a DC component having the opposite polarity and the same magnitude as the applied DC component.
に含まれる直流成分を検出する直流成分検出手段と、前
記検出された直流成分と極性が逆で大きさが同じ直流成
分を含むパルス信号で等価信号を形成する等価信号形成
手段と、前記PWMデータとこれに応じた前記等価信号
を周期的に交互に送信する切換手段と、を備えて構成す
ることを特徴としたPWM信号によるデータ通信装置。2. A DC component detecting means for detecting a DC component included in PWM data composed of a plurality of PWM signals, and a pulse signal including a DC component having a polarity opposite to that of the detected DC component and having the same magnitude. A data communication apparatus using a PWM signal, comprising: an equivalent signal forming unit that forms a signal; and a switching unit that periodically and alternately transmits the PWM data and the equivalent signal according to the PWM data.
通信装置において、前記PWM信号の周期より短い周期
のカウントパルスを発振するカウントパルス発振器と、
前記PWM信号の“1”と“0”の期間に応じてアップ
カウントとダウンカウントに切り換えられて前記カウン
トパルスをカウントするカウンタと、このカウンタのカ
ウント値が所定値より大きいか否かにより出力を切り換
える反転手段と、により前記直流成分検出手段を形成
し、“1”と“0”の期間が異なるパルス信号を発振す
る等価パルス発振器と、前記パルス信号を前記反転手段
の出力に応じて“1”と“0”とをそのまままたは反転
して出力する反転制御手段と、により前記等価信号形成
手段を形成して構成することを特徴としたPWM信号に
よるデータ通信装置。3. A data communication device using a PWM signal according to claim 2, wherein: a count pulse oscillator oscillating a count pulse having a cycle shorter than a cycle of the PWM signal;
A counter that counts up the count pulse by being switched between up-counting and down-counting in accordance with the period of “1” and “0” of the PWM signal, and outputs an output based on whether the count value of the counter is greater than a predetermined value. An inverting means for switching, the DC component detecting means being formed, an equivalent pulse oscillator for oscillating pulse signals having different periods of "1" and "0", and a pulse signal of "1" according to an output of the inverting means. A data communication device using a PWM signal, characterized in that said equivalent signal forming means is formed by inverting control means for outputting "0" and "0" as they are or by inverting them.
通信装置において、前記カウンタを、前記PWMデータ
を送信する間はこのPWMデータに応じてアップカウン
トとダウンカウントを切り換え、前記等価信号を送信す
る間は前記反転制御手段の出力に応じてアップカウント
とダウンカウントを切り換えるように構成することを特
徴としたPWM信号によるデータ通信装置。4. The data communication apparatus using a PWM signal according to claim 3, wherein the counter switches between an up-count and a down-count according to the PWM data while transmitting the PWM data, and transmits the equivalent signal. A data communication apparatus based on a PWM signal, wherein the apparatus is configured to switch between up-counting and down-counting in accordance with the output of the inversion control means.
通信装置において、前記反転手段を、リセット・セット
・フリップフロップを用いて前記カウンタのカウント値
が“1”以上で出力を“0”としカウント値が“0”以
下で出力を“1”とするように形成し、前記反転制御手
段を、Ex−OR回路で形成することを特徴としたPW
M信号によるデータ通信装置。5. The data communication apparatus according to claim 3, wherein the inverting means counts the output to “0” when the count value of the counter is “1” or more by using a reset set flip-flop. PW is characterized in that the output is set to "1" when the value is "0" or less, and the inversion control means is formed by an Ex-OR circuit.
Data communication device using M signal.
通信装置において、前記切換手段を、シーケンサーによ
り制御されるスイッチ手段で形成し、このスイッチ手段
を、前記PWMデータを送信する間はこのPWMデータ
を出力端に与えるととともに前記カウンタ手段に与え、
前記等価信号を送信する間はこの等価信号を出力端に与
えるとともに前記カウンタに与えるように構成すること
を特徴としたPWM信号によるデータ通信装置。6. A data communication apparatus using a PWM signal according to claim 4, wherein said switching means is formed by switching means controlled by a sequencer, and said switching means is configured to transmit said PWM data while transmitting said PWM data. To the output terminal and to the counter means,
A data communication apparatus based on a PWM signal, wherein during transmission of the equivalent signal, the equivalent signal is provided to an output terminal and to the counter.
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