JPH04158640A - デジタル通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタル通信のためのデジタル伝送方式に係
り、さらに詳しくはデータ変調方式およびデータ復調方
式に関する。

〔従来の技術〕

従来、デジタル通信では、実際のデータ信号の他に、受
信側でデータをラッチするのに必要となるクロック信号
や、データの開始位置等を知らせるための制御信号が必
要となる。そのため、実際のデータ伝送では、−本また
は複数本のデータ線と、クロック信号、制御信号をそれ
ぞれ伝送するための複数の信号線とからなる多芯ケーブ
ルが使用されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、多芯ケーブルを使用すると一線式の場合
に比べてコスト高になるという欠点がある。しかも、信
号周波数が低い場合でも、ドライバ回路や、レシーバ回
路、またグランドを分離する場合には、パルストランス
やフォトカブラ等が複数個必要となり、ケーブルの他に
もコストアップにつながる要因があった。

本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、通
信用クロックと複数のデータおよび制御信号を１つの信
号に多重化することかでき、−線式のデータ伝送を可能
とし、コストの低減を図ることができ、特に比較的周波
数の低い長距離通信に適したデジタル通信方式を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係るデジタル通信
方式は、定期的に発生する通信用クロック信号間に、該
クロック周期に等しい周期をなし、発生タイミングが互
いに異なり伝送するデータ数に応じた数のタイミング信
号を発生せしめ、各タイミング信号のタイミングに応じ
て、このタイミングに割付けられたデータを、前記通信
用クロック信号間に挿入して生成した時分割多重信号を
伝送するものとした。

また、上記目的を達成するために、前記時分割多重信号
の復調に際し、所定の周期で発生する発振信号を計数し
、この計数値か所定値以上になるとゲート信号を立上げ
、このゲート信号が立上がっている状態で前記時分割多
重信号に挿入されているクロックを受信したとき前記計
数値をリセットし、この計数値かデータが書込まれてい
ると予想される値で値に達したときに前記時分割多重信
号の信号値を取込んで前記時分割多重化されたデータを
復調するものとした。

〔作用〕

本発明によれば、クロック信号、データ信号、制御信号
等の複数のデータが時分割多重によって一つの信号に変
換されるので、−線式のデジタル通信が可能になる。

また、所定周期の発振信号の計数値が所定値以上になる
とゲート信号を立上げ、このゲート信号が立上がってい
る状態で前記時分割多重信号を受信したとき前記計数値
をリセットするようにしたので、例えば通信用クロック
信号を１サイクル投入するだけで容易に初期化でき、ま
たノイズ等による誤動作も少しの時間ですぐに復帰する
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す図である。本
実施例は、第１図に示す変調回路により第３図に示すデ
ータ１．データ２．制御信号を一つの変調信号に時分割
多重し、この変調信号を第２図に示す復調回路で復調す
る例である。尚、第３図（ａ）はリファレンスクロック
の周波数がデータの伝送周波数の低数倍より少し低い場
合、同図（ｂ）は逆に少し高い場合をそれぞれ示してい
る。

本実施例は、カウンタ又はシフトレジスタ等からなるタ
イミング発生器１から、原発振のクロックを用いてデー
タ１．データ２．制御信号等のデータに同期したＴ１〜
Ｔ４のタイミング信号を発生させる。タイミング信号Ｔ
１は通信用クロック信号として使用され、タイミング信
号Ｔ２〜Ｔ５はそれぞれタイミング信号Ｔ１と同じ周期
であって、Ｔ１の周期内に互いに異なるタイミングで発
生する。この様なタイミングで発生した、タイミング信
号Ｔ１はＯＲゲート回路２へ人力され、タイミング信号
Ｔ２．Ｔ３．Ｔ４はそれぞれ対応するＡＮＤ回路３〜５
の一方の入力端子に入力される。各ＡＮＤ回路３〜５の
他方の入力端子にはそれぞれデータ１．データ２．制御
信号が入力される。従って、ＡＮＤ回路３〜５にタイミ
ング信号Ｔ２．Ｔ３．Ｔ４が入力すると、データ１．デ
ータ２．制御信号がそれぞれ通過してＯＲゲート回路２
へ入力される。その結果、ＯＲゲート回路２からは第３
図に示すように通信用クロック信号、データ１．データ
２、ＩＪ　ａ信号が時分割多重された変調信号が出力さ
れる。

一方、第２図に示す復調回路では、第４図に示すタイム
チャートに基づいて動作し上記した変調信号を復調する
。

この復調回路は、水晶発振回路等からなる発振回路１１
の出力かりファレンスクロツクとして計数手段１２へ与
えられる。この計数手段１２には、デコーダ１３〜１６
か接続されている。デコーダ１３〜１６は、計数手段１
２から人力する計数値に応じて、それぞれデータ１．デ
ータ２．制御信号１次の通信用クロック信号が入来する
であろう各タイミングでゲート回路として動作するよう
に設定されている。デコーダ１３〜１５は、それぞれ対
応するＡＮＤ回路１７〜１９の一方の入力端子に接続さ
れている。これらＡＮＤ回路１７〜１９の他方の入力端
子には、発振回路１１から出力されたリファレンスクロ
ックがそれぞれ入力する。よって、デコーダ１３〜１５
の出力は、ＡＮＤ回路１７〜１９に入力され、他端に入
力されるリファレンスクロックをゲートし、それぞれデ
ータ１．データ２．制御信号をラッチするタイミング信
号ｘ、ｙ、ｚを発生する。これらのタイミング信号ｘ、
ｙ、ｚはそれぞれ対応するフリップフロップ２１〜２３
のクロック端子に入力される。このフリップフロップ２
１〜２３およびタイミング信号発生回路２４には、上記
変調信号が入力する。第４図に示すように、受信された
上記変調信号はフリップフロップ２１て、タイミング信
号Ｘによってデータ１（Ａ）がラッチされ、フリップフ
ロップ２２で、タイミング信号Ｙによってデータ２（ア
）かラッチされ、フリッププロップ２３で、タイミング
信号Ｚによって制御信号かラッチされる。各フリップフ
ロップ２１〜２３でラッチされたデータα、β、γは、
フリップフロップ２５〜２７へ入力し、タイミング信号
発生回路２４から与えられる転送りロックで、データ１
゜データ２．制御信号にそれぞれ復調されて出力される
。

なお、第４図に示すタイムチャートでは、タイミング信
号ｘ、ｙ、ｚの各信号がそれぞれ複数個（２個）となっ
ているが、この様な場合には、実際にはその個数だけ独
立してラッチし、そのラッチした値をＯＲゲートを通し
て出力するように構成する。

又は、データ以外の部分はすべて“Ｌｏまたは“Ｈ゛な
ので、複数クロック中に一つでもＨ″または“Ｌｏの信
号が含まれていると、セット状態を保持し、クロックを
受信したときにリセットされるように構成しても良い。

即ち、第６図に示すように、フリップフロップ２１〜２
３にアクティブ信号ラッチ時の保持機能を持たせ、タイ
ミング信号発生回路２４より、後段のフリップフロップ
２５〜２７へ転送りロック出力後リセットするようにし
ても良い。

一方、デコーダ】６は、信号保持機能を持っていて、計
数値が所定値（通信用クロック信号の到達が予定される
タイミング）に達すると、第４図に示すようなりロック
ゲート信号を発生する。このクロックゲート信号はタイ
ミング信号発生回路２４へ供給される。タイミング信号
発生回路２４は、クロックゲート信号がアクティブな期
間に、変調信号がアクティブとなったとき、即ち通信用
クロック信号が到達したとき計数手段１２を初期化して
、デコーダ１６の保持を解除させる。そして、この初期
化タイミングで後段へデータ転送する。このタイミング
は、セットアツプ、ホールド時間共に最も余裕があるも
のとなる。

デコーダ１６およびタイミング信号発生回路２４の動作
について詳しく説明する。電源投入時より、−度デコー
ダ１６の設定値を過ぎると、クロックゲートは開いたま
まとなり、変調信号の通信用クロック信号を待つ状態と
なる。この時、データを全て“０°にした状態でタイミ
ング信号Ｔ１を１サイクル投入するだけで、簡単に初期
化される。また、たとえ全ての“０″データが送られな
くても、全データが“０°、“］”を何度か繰返せば自
然に初期化される。このことは、データ伝送中にノイズ
等によって誤動作しても短時間の内に復帰できることを
意味している。

この様に本実施例によれば、通信クロック信号間に各種
データを時分割多重化して一つの変調信号を生成してデ
ータ伝送するようにしたので、−線でデジタル伝送が可
能となり、ＰＬＬ回路等を使用する必要がなくなり、簡
単なフルデジタル回路で復調できる。よって、コストの
低減を図ることができると共に、ＩＣ化にも適し、特に
低速の長距離通信に適したデジタル通信方式を提供でき
る。

また、デコーダ１６およびタイミング信号発生回路２４
によって計数手段を初期化するようにし２だので、簡単
に初期化できると共に、データ伝送中にノイズ等によっ
て誤動作しても短時間の内に復帰でき信頼性の高い復調
を行うことができる。

次に、本発明の他の実施例を第５図（ａ）〜（ｆ）に示
す。

同図（ａ）は、通信クロック間に、さらに多くのデータ
信号を挿入して、通信効率を上げた例である。この場合
、リファレンスクロックの周波数精度はある程度高くす
るか、または周波数を高くしなければならない。

同図（ｂ）は、通信クロック間に挿入されるデータ数を
一つとした例である。この場合は、リファレンスクロッ
クの周波数精度は低いものでよい。

この様に通信クロック間に挿入されるデータ数は任意の
数を設定することができる。

同図（Ｃ）は、信号の極性を反転させた例である。即ち
、本発明のデータ伝送は極性によって制限されない。

同図（ｄ）は、データと通信用クロックとの間隔を変化
させた例である。又、同図（ｅ）は、データの長さおよ
びデータ間の長さを任意に変更した例である。更に、同
図（ｆ）は、コサイクル中に通信用クロック信号を複数
発生させた例である。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、通信用クロックと
複数のデータおよび制御信号を１つの信号に多重化する
ことができ、−線式のデータ伝送を可能とし、コストの
低減を図り得ることができ、特に比較的周波数の低い長
距離通信に適したデジタル通信方式を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における変調回路の構成図、
第２図は同実施例における復調回路の構成図、第３図は
多重化動作を説明するだめの図、第４図は復調動作を説
明するための図、第５図（ａ）〜（ｆ）は他の実施例を
示す図、第６図は第２図に示す復調回路の変形例の要部
を示す図である。 ］・・−タイミング発生器、２・・・ＯＲ回路、３〜５
゜１７〜１９・・ＡＮＤ回路、１１・・・発振回路、］
２・・・計数手段、１３〜１６・・・デコーダ、２１〜
２３゜２５〜２７・・・フリップフロップ、２４・・・
タイミング信号発生回路。 出願人代理人　弁理士　坪井　淳

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定期的に発生する通信用クロック信号間に、該ク
   ロック周期に等しい周期をなし、発生タイミングが互い
   に異なり伝送するデータ数に応じた数のタイミング信号
   を発生せしめ、各タイミング信号のタイミングに応じて
   、このタイミングに割付けられたデータを、前記通信用
   クロック信号間に挿入して生成した時分割多重信号を伝
   送することを特徴とするデジタル通信方式。
2. （２）前記時分割多重信号の復調に際し、所定の周期で
   発生する発振信号を計数し、この計数値が所定値以上に
   なるとゲート信号を立上げ、このゲート信号が立上がっ
   ている状態で前記時分割多重信号に挿入されているクロ
   ックを受信したとき前記計数値をリセットし、この計数
   値がデータが書込まれていると予想される値に達したと
   きに前記時分割多重信号の信号値を取込んで前記時分割
   多重化されたデータを復調することを特徴とする請求項
   １記載のデジタル通信方式。