JPH04270594A - Signal detection circuit - Google Patents

Signal detection circuit

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JPH04270594A
JPH04270594A JP5412091A JP5412091A JPH04270594A JP H04270594 A JPH04270594 A JP H04270594A JP 5412091 A JP5412091 A JP 5412091A JP 5412091 A JP5412091 A JP 5412091A JP H04270594 A JPH04270594 A JP H04270594A
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JP
Japan
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signal
time
input
binary counter
est
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Fumihiro Matsushima
松嶋 史博
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce the cost and to attain accurate discrimination by discriminating a tone pause time of an input signal digitally. CONSTITUTION:Every time an EST signal 11 being a detection signal of an input signal is changed, a binary counter 1 is reset by an output of a D flip-flop 3 and implements count. When the signal input is consecutive till the result of count of the binary counter 1 overflows, an inverse of Q output of the D flip-flop 5 goes to a low level and the excess of the input signal over a discrimination time is informed externally by an inverse of IRQ signal 13.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、デュアルトーンマルチ
フレケンシー(dual tone multi−fr
equency)信号等の信号検出回路に係り、特に入
力信号の信号期間長及び無信号期間長の判定をディジタ
ル的に行う信号検出回路に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、ISDNに代表されるような高度
情報通信網の発達に伴い、電話回線を通して、様々なデ
ータが交換されるようになってきている。従来はダイヤ
ルパルス信号方式が主流であった電話機の選択信号(電
話番号信号)も、最近では、トーン信号方式(いわゆる
プッシュホン信号)が多数を占め、この方式で用いられ
るデュアルトーンマルチフレケンシー(以下、「DTM
F」と称する)信号は、単に電話番号のみならず、例え
ば電話機を使用したホームオートメーションなどの指示
信号としても用いられてきている。このような背景にお
いて、DTMF信号等の信号検出回路を、小型に、しか
も高い信頼性を得ることができるように作ることが要求
されており、最近では半導体を用いて、信号検出回路を
1チップの集積回路で構成することが多くなってきてい
る。 【0003】ここで、DTMF信号とは、表1に示すよ
うにロウ側(低群周波数側)及びカラム側(高群周波数
側)の、異なる2種類の周波数を同時に電話回線等に出
力することで、その2種類の周波数の組み合わせにより
、「0」〜「9」、「A」、「B」、「C」、「D」の
英数字及び「#」、「*」の記号を指定する信号であり
、電話機の電話番号用信号などとして用いられている。 通常、表1に示すようにロウ側、カラム側夫々4種類の
予め定められた周波数が用いられている。 【0004】 【表1】 【0005】例えば、このDTMF信号を受信し検出す
るDTMFレシーバは、入力されたDTMF信号をロウ
側及びカラム側夫々に分けて検出した後、表1に示すよ
うにロウ側及びカラム側の検出された周波数から、その
周波数に相当する記号を、例えば4ビットのコードなど
で外部に告知出力するようになっている。このDTMF
レシーバには、受信信号のドロップアウト等による誤動
作を防ぐために、受信した周波数信号であるトーン信号
の持続時間、及び周波数信号が無信号状態であるポーズ
の持続時間が夫々規定の時間に達しているか否かを、判
定するための回路が設けられている。 【0006】以下、従来の信号検出回路の一例として、
図3に示すDTMFレシーバのトーン及びポーズ時間の
判定について、図4のタイミングチャートを参照して説
明する。 【0007】図3において、DTMF信号の入力がない
状態では、ST端子17及びEST端子18はいずれも
ローレベルである。EST端子18は、外部抵抗22を
介してST端子17と接続され、またST端子17は、
外部容量21を介して、電源VDDと接続されているた
め、外部容量21は充電された状態となっている。この
とき『IRQ』端子19はハイレベルとなっている。 (説明の便宜上、論理否定は上線を付す代わりに「『」
と「』」とで囲んで示すこととする。例えば「IRQ」
の論理否定は「『IRQ』」と表記する。(但し、図に
おいては通常の例にならい上線を付して論理否定を示す
))次に、入力端子20を通してDTMFレシーバ15
に入力されたDTMF信号は、周波数帯域の異なる2つ
のバンドパスフィルタ(BPF)23及び24でカラム
側の高群周波数信号とロウ側の低群周波数信号とに分離
された後、ディジタルカウンティング方式などを用いた
高群周波数検出回路25及び低群周波数検出回路26で
夫々の周波数信号の有無が検出される。高群、低群両方
で周波数信号が連続して検出された場合にのみ、EST
発生回路27は、DTMF信号の入力から時間t1 の
遅れをもって、EST端子18をハイレベルにする。こ
のとき、DTMF信号が連続して入力され、EST端子
18がハイレベルとなると、外部容量21に充電された
電荷が放電されるため、ST端子17の電位は、図4の
T1 区間に示すように次第に上昇して行く。そして、
DTMF信号がある一定時間t2 だけ入力され続ける
と、ST端子17の電位はスレッショルド電位VTST
 に達する。これが、トーン・ポーズ時間判定回路16
により判定され、『IRQ』端子19がローレベルにな
り、外部にDTMF信号が規定時間以上受信されたこと
を告知するようになっている。『IRQ』端子19はロ
ーレベルになったあと一定期間の後、トーン・ポーズ時
間判定回路16によりハイレベルに戻る。またST端子
17はトーン・ポーズ時間判定回路16の出力により、
『IRQ』端子19がローレベルになると同時にハイレ
ベル(VDDレベル)となる。 【0008】次に、規定時間の判定後、DTMF信号が
ドロップアウトなどで途切れてしまった場合には、図4
のT2 区間に示すように、EST端子18の電位はロ
ーレベルとなるが、ST端子17の電位は外部容量21
の充電に時間が必要であるため、ST端子17の電位が
VTST に達する前に再びDTMF信号が入力されれ
ば、その前のDTMF信号の有効信号受信状態を維持し
、『IRQ』端子19の電位はハイレベルのままとなる
。そして、DTMF入力信号が停止すると図4のT4 
区間に示すように、EST端子18は入力停止からt3
 の遅れを持ってローレベルとなる。これと同時に外部
容量21の充電が開始され、ある一定の時間t4 の後
にST端子17の電位はVTST に達し、トーン・ポ
ーズ時間判定回路16は有効なポーズ長を認識して、S
T端子17の電位をローレベルにする。トーン・ポーズ
時間判定回路16は、一旦有効ポーズを認識すると、次
にDTMF信号が入力されST端子17の電位がVTS
T に達しない限りは、『IRQ』端子19を通してD
TMF信号の受信を外部に知らせることはない。この場
合のトーン有効時間長TREC 及びポーズ有効時間長
TIDは、次の数式1及び数式2で表される。 【0009】 【数1】TREC =t1 +t2  【0010】 【数2】TID  =t3 +t4 これら数式1及び
数式2において、t1 はDTMF信号入力後、その検
出に必要な時間であり、またt3 はDTMF信号停止
後、その検出に必要な時間であり、夫々ほぼ一定である
が、t2 及びt4 は、外部抵抗22の抵抗値R及び
外部容量21の容量値Cを用いて、次の数式3及び数式
4のように表され、RとCによって変化することを表し
ている。 【0011】 【数3】 t2 =R・Cln(VDD/(VDD−VTST )
)【0012】 【数4】 t4 =R・Cln(VDD/VTST )(上述の数
式3及び数式4で、lnXは、Xの自然対数を表す。) 【0013】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来の信号検
出回路では、受信したトーン及びポーズの時間を判定す
るのに、信号検出回路の外部に容量や抵抗を接続し、そ
れらの充放電の時間を利用しているため、信号検出回路
を集積回路で構成する際に、外部端子及び外部に接続す
る抵抗や容量が必要となる。このため、従来の信号検出
回路は、端子数が増えたり外付け部品のコストが高くな
ってしまうという欠点を有する。また、この場合、判定
時間は、外部抵抗値及び外部容量値を用いて決定されて
おり、いわゆるアナログ的な判定方法を用いて決定して
いるために、外部抵抗及び外部容量の製造時のばらつき
、及び信号検出回路の使用環境、例えば温度の影響によ
る抵抗値、容量値の変化等によって、判定時間が変動し
てしまうという欠点を有している。 【0014】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、外付け抵抗及び外付け容量が不要で、端子
数も削減することができ、集積回路化も容易で高精度化
することができ、しかも集積回路化した場合も製造上の
ばらつきの影響や、使用環境の影響で判定時間が変化す
ることがない信号検出回路を提供することを目的とする
。 【0015】 【課題を解決するための手段】本発明に係る信号検出回
路は、周波数信号を検出する信号検出回路において、前
記周波数信号の存在が検出されたとき及び検出されなく
なったときに夫々論理値が反転する検出信号を発生する
手段と、前記検出信号の論理値が反転する毎にパルス信
号を発生する手段と、前記パルス信号が発生する毎にリ
セット信号を発生する手段と、前記リセット信号により
リセットされ外部より入力されるクロック信号をカウン
トするバイナリカウンタと、前記検出信号が周波数信号
の存在を示す毎に前記バイナリカウンタのカウントアッ
プ信号を保持する手段と、前記検出信号と前記バイナリ
カウンタのカウントアップ信号と前記カウントアップ信
号の保持された信号との論理積をとる論理ゲートと、前
記論理ゲートの出力が変化する毎に出力を変化させて、
前記周波数信号が検出されたことを外部に告知する手段
とを具備することを特徴とする。 【0016】 【作用】本発明の信号検出回路においては、DTMF入
力信号のトーン時間長及びポーズ時間長を判定するのに
、クロックをディジタル的にカウントするバイナリカウ
ンタを用いるために、信号検出回路を集積回路で構成す
る際にも、外付け抵抗及び外付け容量が不要となり、端
子数も削減することができる。また、トーン時間長及び
ポーズ時間長の判定時間は、バイナリカウンタの入力ク
ロック信号の周波数とバイナリカウンタの段数で決定さ
れるため、非常に精度よく設定することができ、その製
造上のばらつきの影響や、使用環境の影響で判定時間が
変化することはない。 【0017】 【実施例】以下、添付の図面を参照して、本発明の実施
例について説明する。 【0018】図1は、本発明の一実施例に係る信号検出
回路を用いて構成したDTMFレシーバのトーン・ポー
ズ時間判定回路の構成を示す。図1の判定回路は図3に
示したトーン・ポーズ時間判定回路16、外部容量21
及び外部抵抗22の部分に代えて使用される。 【0019】図1の判定回路は、バイナリカウンタ1、
D−フリップフロップ2〜5、ANDゲート6,10、
NORゲート7,9、及びORゲート8を有している。 バイナリカウンタ1は、トーン及びポーズ時間長をカウ
ントする。但し、このときバイナリカウンタ1のクロッ
ク入力CKは、クロック信号12とバイナリカウンタ1
のCRY端子から出力されるカウントアップ信号が入力
されるORゲート8の出力に接続されている。D−フリ
ップフロップ2は、データ入力DとしてEST信号11
が入力され、そしてクロック入力CKとしてクロック信
号12が入力される。ANDゲート6は、EST信号1
1とD−フリップフロップ2の『Q』出力が入力されて
、EST信号の立上がり毎にパルス(以下、「EST↑
信号」と称する)を生成する。NORゲート7は、ES
T信号11とD−フリップフロップ2の『Q』出力が入
力されて、EST信号の立下がり毎にパルス(以下、「
EST↓信号」と称する)を生成する。NORゲート9
には、EST信号の立上がり信号であるEST↑信号及
びEST信号の立下がり信号であるEST↓信号が入力
される。そして、D−フリップフロップ3は、データ入
力DとしてNORゲート9の出力信号が、そしてクロッ
ク信号CKとしてクロック信号12が夫々入力され、そ
のQ出力をバイナリカウンタ1のリセット入力『R』に
与える。また、D−フリップフロップ4は、クロック入
力CKとしてEST信号の立上がり信号であるANDゲ
ート6の出力が入力され、データ入力Dとしてバイナリ
カウンタ1のカウントアップ信号が入力されて、Q1 
信号を出力する。3入力ANDゲート10には、EST
信号11、バイナリカウンタ1のカウントアップ信号、
D−フリップフロップ4のQ出力であるQ1 信号が入
力される。D−フリップフロップ5は、リセット可能で
あり、クロック入力CKとして3入力ANDゲート10
の出力信号が入力され、且つデータ入力DとしてVDD
レベルが入力されて、『Q』出力を『IRQ』信号13
として外部に出力する。なお、D−フリップフロップ5
のリセット入力『R』は『IRQ』リセット信号14と
して外部より入力される。なお、図1では説明の簡単化
のためにDTMF信号の検出部は示していない。 【0020】次に、本実施例の回路の動作を、図2に示
す示すタイミングチャートを参照して説明する。 【0021】初期状態では、D−フリップフロップ5は
『IRQ』リセット信号14によりリセットされており
、『Q』出力はハイレベルとなっているものとする。 【0022】DTMFレシーバにDTMF信号が入力さ
れていない状態では、EST信号11はローレベルであ
るため、ANDゲート10の出力はローレベルとなり、
D−フリップフロップ5のクロック入力CKがローレベ
ルのままであるため、D−フリップフロップ5の出力は
変化せず、『IRQ』信号13はハイレベルとなってい
る。また、バイナリカウンタ1のCRY端子からのカウ
ントアップ信号は、カウントオーバフローを示すハイレ
ベルとなっている。 【0023】次に、このDTMFレシーバにDTMF信
号が入力されると、DTMF信号はロウ側とカラム側に
夫々分離されて検出され、ロウ側及びカラム側の両方に
夫々有効な周波数が検出されると、DTMF信号の入力
からta1だけ遅れて、EST信号11がローレベルか
らハイレベルに変化する。EST信号11がハイレベル
に変化すると、D−フリップフロップ2とANDゲート
6により、図2のT1 区間に示すようにEST信号の
立上がりパルス即ちEST↑信号が生成される。EST
↑信号が生成されると、NORゲート9の出力はローレ
ベルとなるため、D−フリップフロップ3を介してバイ
ナリカウンタ1のリセット入力『R』にローレベルのパ
ルスが入力され、バイナリカウンタ1はリセットされ、
それと同時にカウントを開始する。このとき、D−フリ
ップフロップ4はEST↑信号の立上がりエッジで、バ
イナリカウンタ1のCRY出力のハイレベルを保持する
ので、Q1 信号はハイレベルとなる。そして、バイナ
リカウンタ1はクロック信号12が変化する毎にアップ
カウントして行き、予め設定されたカウント数だけカウ
ントしオーバフローすると、CRY端子にハイレベルが
出力される。この場合、バイナリカウンタ1がリセット
されてから、CRY端子にハイレベルが出力されるまで
の時間ta2は、バイナリカウンタの入力クロック周波
数とバイナリカウンタの段数によって決定され、例えば
入力クロック周波数が16.384kHzでバイナリカ
ウンタの段数が8段の場合、ta2=1/16.384
kHz×28 =15.625msとなる。 【0024】CRY端子がハイレベルとなると、EST
信号、Q1 信号は既にハイレベルであることから、A
NDゲート10の出力は、ローレベルからハイレベルと
なり、D−フリップフロップ5の『Q』出力はハイレベ
ルからローレベルに変化し、『IRQ』信号13を介し
て、DTMF信号が規定時間以上入力されたことを、外
部に告知するようになっている。その後、『IRQ』リ
セット信号14によりD−フリップフロップ5をリセッ
トし、『IRQ』信号13をハイレベルにしておく。こ
のときのトーン有効時間長TREC は、TREC =
ta1+ta2となる。 【0025】次に、規定時間に満たないDTMF信号が
入力された場合には、図2のT5 区間に示すように、
DTMF信号入力後、EST信号はローレベルからハイ
レベルに変化し、それと同時にバイナリカウンタ1はリ
セットされてカウントを開始する。しかしながら、DT
MF信号は、バイナリカウンタ1がオーバフローする前
に入力停止してしまうために、バイナリカウンタ1のC
RY端子はローレベルのままとなり、ANDゲート10
はローレベルを維持するので、D−フリップフロップ5
のクロック入力CKは変化せず、その結果『IRQ』信
号はハイレベルを維持したままとなる。 【0026】次に、ポーズ時間の判定について説明する
。 【0027】連続して入力されていたDTMF信号が停
止すると図2のT4区間に示すように、EST信号11
は、DTMF信号入力停止からtb1だけ遅れてハイレ
ベルからローレベルに変化する。それと同時に、D−フ
リップフロップ2及びNORゲート7によりEST↓信
号が生成され、NORゲート9の出力はローレベルとな
ることから、D−フリップフロップ3を介して、バイナ
リカウンタ1にリセット信号が入力され、バイナリカウ
ンタ1はリセットされると同時にカウントを開始する。 【0028】そして、バイナリカウンタ1はクロック信
号12を逐次アップカウントして、予め設定されたカウ
ント数だけカウントし、オーバフローするとCRY端子
にハイレベルが出力される。この場合、バイナリカウン
タ1がリセットされてから、CRY端子にハイレベルが
出力されるまでの時間tb2は時間ta2と同じ時間と
なる。バイナリカウンタ1のCRY端子がハイレベルを
出力すれば、ポーズ時間は有効とされ、このときポーズ
の有効時間長TIDは、TID=tb1+tb2となる
。 【0029】このとき、図2のT5 又はT7 区間に
示すように、次のDTMF信号が入力されEST信号1
1がローレベルからハイレベルに変化し、EST↑信号
が生成されると、D−フリップフロップ4にはEST↑
信号の立上がりと同時にハイレベルが保持されることに
なる。従って、T7区間のようにDTMF信号が規定時
間(ta1+ta2)を超えて入力し、バイナリカウン
タ1のCRY端子がハイレベルとなると、D−フリップ
フロップ5の『IRQ』信号13がローレベルとなり、
DTMF信号の入力を再び外部に告知することになる。 【0030】最後に、ポーズ時間が規定時間に満たない
場合には、図2のT2 区間に示すようにDTMF信号
の入力停止と同時に、EST信号11がハイレベルから
ローレベルに変化することにより、D−フリップフロッ
プ2及びNORゲート7によってEST↓信号が生成さ
れ、NORゲート9及びD−フリップフロップ3を通し
て、バイナリカウンタ1にリセット信号が入力される。 このため、バイナリカウンタ1はリセットされ新たにカ
ウントを開始するが、ポーズ時間が時間tb2よりも短
い場合には、バイナリカウンタ1のCRY端子はローレ
ベルのままであるため、図2のT3 区間に示すように
、次のDTMF信号が入力されてEST信号11がロー
レベルからハイレベルに変化し、EST↑信号が生成さ
れると、D−フリップフロップ4にはEST↑信号の立
上がりと同時にローレベルが保持されることになる。従
って、DTMF信号が規定時間(ta1+ta2)を超
えて入力され、バイナリカウンタ1のCRY端子がハイ
レベルとなっても、ANDゲート10の出力はローレベ
ルのままであるため、D−フリップフロップ5の出力は
変化せず、『IRQ』信号13はハイレベルを維持する
ことになり、図2のT2 区間のポーズは無効と判定さ
れたことになる。 【0031】なお、本実施例ではDTMFレシーバにつ
いて述べたが、本発明は他の信号検出回路についてほぼ
同様にして適用することができることは明白である。 【0032】上述のように、信号検出回路において、D
TMF入力信号のトーン時間長、そしてポーズ時間長を
判定するのに、ディジタル的にカウントするバイナリカ
ウンタを用いているために、信号検出回路を集積回路で
構成する際にも、従来必要とされていた外付け抵抗、外
付け容量が不要となり、端子数も削減することができる
ので、本判定回路を含めて1チップで構成することが非
常に容易となり、その結果、信号検出回路や外付け部品
のコストを安くすることができるという効果がある。ま
た、トーン時間長及びポーズ時間長の判定時間は、バイ
ナリカウンタの入力クロック信号の周波数とバイナリカ
ウンタの段数で決定されるため、非常に精度よく設定す
ることができ、例えば信号検出回路を集積回路で構成し
ても、その製造上のばらつきの影響や、使用環境の影響
で判定時間が変化することがない。 【0033】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、外
付け抵抗及び外付け容量が不要で、端子数も削減するこ
とができ、集積回路化も容易で高精度化することができ
、しかも集積回路化した場合も製造上のばらつきの影響
や、使用環境の影響で判定時間が変化することがない信
号検出回路を提供することができる。
Detailed Description of the Invention [0001] [Industrial Application Field] The present invention relates to a dual tone multi-frequency
The present invention relates to a signal detection circuit for detecting a signal (equiency) signal, etc., and particularly to a signal detection circuit that digitally determines the signal period length and non-signal period length of an input signal. [0002] In recent years, with the development of advanced information communication networks such as ISDN, various data have come to be exchanged through telephone lines. The telephone selection signal (telephone number signal), which used to be the mainstream dial pulse signal system, has recently become dominated by the tone signal system (so-called touchtone signal), and the dual tone multi-frequency ( Below, “DTM
The signal (referred to as "F") has been used not only as a telephone number but also as an instruction signal for home automation using a telephone, for example. Against this background, there is a need to make signal detection circuits such as DTMF signals compact and highly reliable.Recently, semiconductors have been used to make signal detection circuits on a single chip. Increasingly, devices are constructed using integrated circuits. [0003] Here, the DTMF signal is a signal that simultaneously outputs two different frequencies on the row side (low group frequency side) and column side (high group frequency side) to a telephone line, etc., as shown in Table 1. Then, depending on the combination of the two types of frequencies, specify the alphanumeric characters "0" to "9", "A", "B", "C", "D" and the symbols "#" and "*". This signal is used as a telephone number signal for telephones. Usually, as shown in Table 1, four types of predetermined frequencies are used on each of the row side and column side. [0004] [Table 1] [0005] For example, a DTMF receiver that receives and detects this DTMF signal separates and detects the input DTMF signal on the row side and column side, and then detects the input DTMF signal on the row side and the column side, respectively, as shown in Table 1. Based on the frequencies detected on the side and column sides, a symbol corresponding to the frequency is output as a notification to the outside, for example, in the form of a 4-bit code. This DTMF
In order to prevent malfunctions due to received signal dropouts, etc., the receiver must check whether the duration of a tone signal, which is a received frequency signal, and the duration of a pause in which the frequency signal is in a no-signal state have reached a specified time, respectively. A circuit is provided to determine whether or not. Below, as an example of a conventional signal detection circuit,
The tone and pause time determination of the DTMF receiver shown in FIG. 3 will be explained with reference to the timing chart of FIG. 4. In FIG. 3, when no DTMF signal is input, both the ST terminal 17 and the EST terminal 18 are at a low level. The EST terminal 18 is connected to the ST terminal 17 via an external resistor 22, and the ST terminal 17 is
Since it is connected to the power supply VDD via the external capacitor 21, the external capacitor 21 is in a charged state. At this time, the "IRQ" terminal 19 is at a high level. (For convenience of explanation, logical negation is indicated by "'" instead of an overline.)
and ``''. For example, "IRQ"
The logical negation of is written as "IRQ". (However, in the figure, logical negation is indicated by an overline following the usual example.)) Next, the input terminal 20 is connected to the DTMF receiver 15.
The input DTMF signal is separated into a high group frequency signal on the column side and a low group frequency signal on the row side by two band pass filters (BPF) 23 and 24 with different frequency bands, and then processed using a digital counting method, etc. The presence or absence of each frequency signal is detected by a high group frequency detection circuit 25 and a low group frequency detection circuit 26 using the following. EST only when frequency signals are detected continuously in both high and low groups.
The generation circuit 27 sets the EST terminal 18 to a high level with a delay of time t1 from the input of the DTMF signal. At this time, when the DTMF signal is input continuously and the EST terminal 18 becomes high level, the charge stored in the external capacitor 21 is discharged, so the potential of the ST terminal 17 changes as shown in the T1 section of FIG. It gradually rises to . and,
When the DTMF signal continues to be input for a certain period of time t2, the potential of the ST terminal 17 reaches the threshold potential VTST.
reach. This is the tone/pause time determination circuit 16.
The ``IRQ'' terminal 19 becomes low level to notify the outside that the DTMF signal has been received for more than a specified time. After a certain period of time after the "IRQ" terminal 19 becomes low level, it returns to high level by the tone/pause time determination circuit 16. Furthermore, the ST terminal 17 receives the output from the tone/pause time determination circuit 16.
The "IRQ" terminal 19 becomes low level and simultaneously becomes high level (VDD level). [0008] Next, if the DTMF signal is interrupted due to dropout after the specified time has been determined, as shown in FIG.
As shown in the T2 section of , the potential of the EST terminal 18 is at a low level, but the potential of the ST terminal 17 is at the external capacitor 21.
Since charging requires time, if the DTMF signal is input again before the potential of the ST terminal 17 reaches VTST, the valid signal reception state of the previous DTMF signal is maintained, and the "IRQ" terminal 19 is The potential remains at a high level. Then, when the DTMF input signal stops, T4 in FIG.
As shown in the section, the EST terminal 18 changes from input stop to t3.
becomes low level with a delay of . At the same time, charging of the external capacitor 21 is started, and after a certain period of time t4, the potential of the ST terminal 17 reaches VTST, the tone/pause time determination circuit 16 recognizes the effective pause length, and the ST terminal 17 reaches VTST.
The potential of the T terminal 17 is set to low level. Once the tone/pause time determination circuit 16 recognizes a valid pause, the DTMF signal is input and the potential of the ST terminal 17 becomes VTS.
As long as it does not reach T, D through the IRQ terminal 19
The reception of the TMF signal is not notified to the outside. The tone effective time length TREC and pause effective time length TID in this case are expressed by the following equations 1 and 2. [Equation 1] TREC = t1 + t2 [Equation 2] TID = t3 + t4 In these Equations 1 and 2, t1 is the time required for detection after inputting the DTMF signal, and t3 is the time required for detecting the DTMF signal. This is the time required for detection after the signal has stopped, and each is approximately constant. t2 and t4 are calculated using the following formula 3 and formula using the resistance value R of the external resistor 22 and the capacitance value C of the external capacitor 21. 4, indicating that it changes depending on R and C. [Equation 3] t2 = R・Cln(VDD/(VDD−VTST)
) [Equation 4] t4 = R·Cln(VDD/VTST) (In the above Equations 3 and 4, lnX represents the natural logarithm of X.) [Problems to be Solved by the Invention] ] In the conventional signal detection circuit described above, in order to determine the time of the received tone and pause, a capacitor or resistor is connected outside the signal detection circuit and the charging/discharging time of these is used. When a detection circuit is constructed using an integrated circuit, external terminals and externally connected resistances and capacitors are required. For this reason, the conventional signal detection circuit has the drawbacks that the number of terminals increases and the cost of external components increases. In addition, in this case, the judgment time is determined using the external resistance value and external capacitance value, and because it is determined using a so-called analog judgment method, there may be variations in the external resistance and external capacitance during manufacturing. , and the usage environment of the signal detection circuit, such as changes in resistance value and capacitance value due to the influence of temperature, etc., which have the disadvantage that the determination time fluctuates. [0014] The present invention has been made in view of the above problems, and has the object of eliminating the need for external resistors and external capacitors, reducing the number of terminals, making it easy to integrate circuits, and achieving high precision. It is an object of the present invention to provide a signal detection circuit which is capable of performing a signal detection circuit and whose determination time does not change due to the influence of manufacturing variations or the influence of the usage environment even when integrated. Means for Solving the Problems The signal detection circuit according to the present invention is a signal detection circuit for detecting a frequency signal, in which the presence of the frequency signal is detected and the presence of the frequency signal is no longer detected, respectively. means for generating a detection signal whose value is inverted; means for generating a pulse signal each time the logical value of the detection signal is inverted; means for generating a reset signal each time the pulse signal is generated; and the reset signal. a binary counter that is reset by a clock signal and counts a clock signal input from the outside; means for holding a count-up signal of the binary counter each time the detection signal indicates the presence of a frequency signal; a logic gate that takes an AND of a count-up signal and a signal held by the count-up signal; and a logic gate that changes an output every time the output of the logic gate changes,
The apparatus is characterized by comprising means for notifying an external party that the frequency signal has been detected. [Operation] The signal detection circuit of the present invention uses a binary counter that digitally counts clocks to determine the tone time length and pause time length of the DTMF input signal. Even when configured with an integrated circuit, external resistors and external capacitors are not required, and the number of terminals can be reduced. In addition, the determination times for the tone time length and pause time length are determined by the frequency of the input clock signal of the binary counter and the number of stages of the binary counter, so they can be set with high precision, and are not affected by manufacturing variations. The determination time does not change due to the influence of the usage environment. Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the configuration of a tone/pause time determination circuit for a DTMF receiver constructed using a signal detection circuit according to an embodiment of the present invention. The determination circuit in FIG. 1 is similar to the tone/pause time determination circuit 16 and external capacitor 21 shown in FIG.
and is used in place of the external resistor 22 part. The determination circuit in FIG. 1 includes a binary counter 1,
D-flip-flops 2 to 5, AND gates 6, 10,
It has NOR gates 7 and 9 and an OR gate 8. Binary counter 1 counts tones and pause time lengths. However, at this time, the clock input CK of the binary counter 1 is connected to the clock signal 12 and the binary counter 1.
It is connected to the output of an OR gate 8 to which the count-up signal output from the CRY terminal of is input. D-flip-flop 2 receives the EST signal 11 as data input D
is input, and a clock signal 12 is input as clock input CK. AND gate 6 receives EST signal 1
1 and the "Q" output of D-flip-flop 2 are input, and every time the EST signal rises, a pulse (hereinafter "EST↑
signal). NOR gate 7 is ES
The T signal 11 and the "Q" output of the D-flip-flop 2 are input, and a pulse (hereinafter referred to as "
EST↓ signal). NOR gate 9
An EST↑ signal, which is a rising signal of the EST signal, and an EST↓ signal, which is a falling signal of the EST signal, are input to the EST signal. The D-flip-flop 3 receives the output signal of the NOR gate 9 as the data input D and the clock signal 12 as the clock signal CK, and provides its Q output to the reset input "R" of the binary counter 1. Further, the D-flip-flop 4 receives the output of the AND gate 6, which is a rising signal of the EST signal, as a clock input CK, and receives the count-up signal of the binary counter 1 as a data input D.
Output a signal. The 3-input AND gate 10 has EST
Signal 11, count up signal of binary counter 1,
A Q1 signal, which is the Q output of the D-flip-flop 4, is input. The D-flip-flop 5 is resettable and has a three-input AND gate 10 as a clock input CK.
output signal is input, and VDD is input as data input D.
When the level is input, the “Q” output is the “IRQ” signal 13
Output to the outside as . In addition, D-flip-flop 5
The reset input "R" is inputted from the outside as the "IRQ" reset signal 14. Note that, in FIG. 1, the DTMF signal detection section is not shown for the sake of simplification of explanation. Next, the operation of the circuit of this embodiment will be explained with reference to the timing chart shown in FIG. In the initial state, it is assumed that the D-flip-flop 5 is reset by the "IRQ" reset signal 14, and the "Q" output is at a high level. When no DTMF signal is input to the DTMF receiver, the EST signal 11 is at a low level, so the output of the AND gate 10 is at a low level.
Since the clock input CK of the D-flip-flop 5 remains at a low level, the output of the D-flip-flop 5 does not change, and the "IRQ" signal 13 remains at a high level. Further, the count up signal from the CRY terminal of the binary counter 1 is at a high level indicating a count overflow. Next, when a DTMF signal is input to this DTMF receiver, the DTMF signal is detected separately on the row side and the column side, and valid frequencies are detected on both the row side and the column side, respectively. Then, with a delay of ta1 from the input of the DTMF signal, the EST signal 11 changes from low level to high level. When the EST signal 11 changes to a high level, the D-flip-flop 2 and the AND gate 6 generate a rising pulse of the EST signal, ie, an EST↑ signal, as shown in the T1 section of FIG. EST
↑When the signal is generated, the output of the NOR gate 9 becomes low level, so a low level pulse is input to the reset input "R" of the binary counter 1 via the D-flip-flop 3, and the binary counter 1 reset,
At the same time, start counting. At this time, the D-flip-flop 4 holds the CRY output of the binary counter 1 at a high level at the rising edge of the EST↑ signal, so the Q1 signal becomes high level. The binary counter 1 counts up every time the clock signal 12 changes, and when it overflows after counting by a preset number, a high level is output to the CRY terminal. In this case, the time ta2 from when the binary counter 1 is reset until a high level is output to the CRY terminal is determined by the input clock frequency of the binary counter and the number of stages of the binary counter. For example, if the input clock frequency is 16.384kHz If the number of stages of the binary counter is 8, ta2 = 1/16.384
kHz×28 = 15.625ms. [0024] When the CRY terminal becomes high level, EST
signal, Q1 Since the signal is already at high level, A
The output of the ND gate 10 changes from low level to high level, the "Q" output of the D-flip-flop 5 changes from high level to low level, and the DTMF signal is input for more than a specified time via the "IRQ" signal 13. The system is designed to notify the outside world of what has happened. Thereafter, the D-flip-flop 5 is reset by the "IRQ" reset signal 14, and the "IRQ" signal 13 is kept at a high level. The tone effective time length TREC at this time is TREC =
It becomes ta1+ta2. Next, when a DTMF signal that is shorter than the specified time is input, as shown in the T5 section of FIG.
After the DTMF signal is input, the EST signal changes from low level to high level, and at the same time, the binary counter 1 is reset and starts counting. However, D.T.
Since the MF signal stops inputting before binary counter 1 overflows,
The RY terminal remains at low level, and the AND gate 10
maintains a low level, so the D-flip-flop 5
The clock input CK does not change, and as a result, the "IRQ" signal remains at high level. Next, determination of pause time will be explained. When the continuously input DTMF signal stops, the EST signal 11 changes as shown in section T4 in FIG.
changes from high level to low level with a delay of tb1 from the stop of DTMF signal input. At the same time, the EST↓ signal is generated by the D-flip-flop 2 and the NOR gate 7, and the output of the NOR gate 9 becomes low level, so a reset signal is input to the binary counter 1 via the D-flip-flop 3. The binary counter 1 starts counting at the same time as it is reset. The binary counter 1 sequentially up-counts the clock signal 12 by a preset count, and when it overflows, a high level is output to the CRY terminal. In this case, the time tb2 from when the binary counter 1 is reset until a high level is output to the CRY terminal is the same as the time ta2. If the CRY terminal of the binary counter 1 outputs a high level, the pause time is valid, and at this time, the valid pause time length TID is TID=tb1+tb2. At this time, as shown in the T5 or T7 section of FIG. 2, the next DTMF signal is input and the EST signal 1
1 changes from low level to high level and the EST↑ signal is generated, the D-flip-flop 4 receives the EST↑ signal.
The high level is held at the same time as the signal rises. Therefore, when the DTMF signal is input beyond the specified time (ta1+ta2) as in the T7 interval and the CRY terminal of the binary counter 1 becomes high level, the "IRQ" signal 13 of the D-flip-flop 5 becomes low level,
The input of the DTMF signal will be notified to the outside again. Finally, if the pause time is less than the specified time, the EST signal 11 changes from high level to low level at the same time as the input of the DTMF signal stops, as shown in the T2 period of FIG. An EST↓ signal is generated by the D-flip-flop 2 and the NOR gate 7, and a reset signal is input to the binary counter 1 through the NOR gate 9 and the D-flip-flop 3. Therefore, binary counter 1 is reset and starts counting anew, but if the pause time is shorter than time tb2, the CRY terminal of binary counter 1 remains at low level, so As shown, when the next DTMF signal is input and the EST signal 11 changes from low level to high level and the EST↑ signal is generated, the D-flip-flop 4 receives a low level signal at the same time as the EST↑ signal rises. will be retained. Therefore, even if the DTMF signal is input beyond the specified time (ta1+ta2) and the CRY terminal of the binary counter 1 becomes high level, the output of the AND gate 10 remains low level, so the D-flip-flop 5 The output does not change, and the "IRQ" signal 13 remains at a high level, meaning that the pause in the T2 period in FIG. 2 is determined to be invalid. Although the present embodiment has been described with respect to a DTMF receiver, it is clear that the present invention can be applied to other signal detection circuits in substantially the same manner. As mentioned above, in the signal detection circuit, D
Because a binary counter that counts digitally is used to determine the tone time length and pause time length of the TMF input signal, this method is not required in the past even when the signal detection circuit is configured with an integrated circuit. This eliminates the need for external resistors and external capacitors, and reduces the number of terminals, making it extremely easy to configure a single chip including this judgment circuit.As a result, the signal detection circuit and external components This has the effect of reducing the cost. In addition, since the determination time of tone time length and pause time length is determined by the frequency of the input clock signal of the binary counter and the number of stages of the binary counter, it can be set with high precision.For example, the signal detection circuit can be integrated into an integrated circuit. Even with this configuration, the determination time does not change due to the influence of manufacturing variations or the influence of the usage environment. [0033] As described above, according to the present invention, external resistors and external capacitors are not required, the number of terminals can be reduced, and integrated circuits can be easily integrated and high precision can be achieved. Moreover, it is possible to provide a signal detection circuit whose determination time does not change due to the influence of manufacturing variations or the influence of the usage environment even when it is integrated into an integrated circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例に係る信号検出回路を用いて
構成したDTMFレシーバのトーン・ポーズ時間判定回
路の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a tone/pause time determination circuit of a DTMF receiver configured using a signal detection circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の回路の動作を説明するためのタイミング
チャート図である。
FIG. 2 is a timing chart diagram for explaining the operation of the circuit in FIG. 1;

【図3】従来のDTMFレシーバの一例の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an example of a conventional DTMF receiver.

【図4】図3の回路の動作を説明するためのタイミング
チャート図である。
FIG. 4 is a timing chart diagram for explaining the operation of the circuit in FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;バイナリカウンタ 2〜5;D−フリップフロップ 6,10;ANDゲート 7,9;NORゲート 8;ORゲート 11,12,14;入力端子 13;出力端子 1; Binary counter 2-5; D-flip-flop 6,10;AND gate 7,9;NOR gate 8;OR gate 11, 12, 14; Input terminal 13; Output terminal

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  周波数信号を検出する信号検出回路に
おいて、前記周波数信号の存在が検出されたとき及び検
出されなくなったときに夫々論理値が反転する検出信号
を発生する手段と、前記検出信号の論理値が反転する毎
にパルス信号を発生する手段と、前記パルス信号が発生
する毎にリセット信号を発生する手段と、前記リセット
信号によりリセットされ外部より入力されるクロック信
号をカウントするバイナリカウンタと、前記検出信号が
周波数信号の存在を示す毎に前記バイナリカウンタのカ
ウントアップ信号を保持する手段と、前記検出信号と前
記バイナリカウンタのカウントアップ信号と前記カウン
トアップ信号の保持された信号との論理積をとる論理ゲ
ートと、前記論理ゲートの出力が変化する毎に出力を変
化させて、前記周波数信号が検出されたことを外部に告
知する手段とを具備することを特徴とする信号検出回路
1. A signal detection circuit for detecting a frequency signal, comprising: means for generating a detection signal whose logical value is inverted when the presence of the frequency signal is detected and when the presence of the frequency signal is no longer detected; means for generating a pulse signal each time a logical value is inverted; means for generating a reset signal each time the pulse signal is generated; and a binary counter that is reset by the reset signal and counts a clock signal input from the outside. , means for holding a count-up signal of the binary counter each time the detection signal indicates the presence of a frequency signal, and logic between the detection signal, the count-up signal of the binary counter, and the held signal of the count-up signal. 1. A signal detection circuit comprising: a logic gate that takes a product; and means for changing an output every time the output of the logic gate changes to notify the outside that the frequency signal has been detected.
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