JPH06252927A - 受信データ自動論理反転回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一対のペアケーブルに複数の通信端末をバス
状に接続して平衡型伝送による調歩同期方式のデータ通
信を行う通信端末において、接続される伝送ケーブルの
極性に係わらず常に正規の論理レベルのデータが受信で
きるようにする。 【構成】 伝送ケーブル１６ａ，１６ｂにデータが送信
されている期間を検出するための伝送期間検出回路１
と、伝送開始直後の受信データの論理レベルを検出する
ための開始論理レベル検出回路８と、前記論理レベルに
基づき受信データを反転するか反転しないかを切替える
ための反転切替え回路１２とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一対のペアケーブルに
複数の通信端末をバス状に接続して平衡伝送による調歩
同期方式のデータ通信を行う通信端末に係り、特に、伝
送ケーブルの極性に関係せずに正規のデータを受信でき
るようにした受信回路の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】平衡伝送によるデータ伝送はノイズの影
響を受けにくく長距離の伝送が可能である。例えば米国
ＥＩＡ規格の名称であるＲＳ−４２２やＲＳ−４８５が
一般的に良く知られている。ＲＳ−４８５はバス状接続
が可能であることから調歩同期方式と組み合わせること
により、一対のペアケーブルに複数の通信端末をバス状
に接続した小規模な通信システムを容易に構築できるた
め広く利用されている。前記の通信システムにおいて
は、データを送信する側の通信端末と、データを受信す
る側の通信端末の双方で電気信号の極性を合わせる必要
がある。一般的には信号の極性を各通信端末毎で一義的
に定め、伝送ケーブルの接続部に極性を明示して、伝送
ケーブルの配線においてはその極性を厳守することが要
求されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術におい
ては、伝送ケーブルの極性を誤るとその誤った通信端末
との間のデータ伝送は全くできなくなるという問題があ
った。本発明は、前記問題を解決するために各通信端末
において、必要に応じて受信データの論理レベルを自動
的に反転させる回路を設けることにより、伝送ケーブル
の極性に係わらず常に正規の論理レベルのデータが受信
できるようにする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、各通信端末
において、他の通信端末より伝送ケーブル上にデータが
送信されている期間を検出するための伝送期間検出回路
と、前記伝送期間における伝送開始直後の受信データの
論理レベルを検出するための開始論理レベル検出回路
と、前記開始倫理レベルに基づき受信データを反転する
か反転しないかを切替えるための反転切替え回路とを設
ける。

【０００５】

【作用】一対のペアケーブルに複数の通信端末をバス状
に接続して各通信端末間でデータ通信を行う場合は複数
の通信端末の受信部と送信部が共通の伝送ケーブルに接
続される。このため通常は、受信部を高インピーダンス
で接続し、低インピーダンスの送信部には自端末がデー
タを送出するときにのみ伝送ケーブルに接続するような
接続スイッチを設ける。したがって、伝送ケーブルは、
どの通信端末もデータを送信していないときには高イン
ピーダンス状態になっており、逆にデータの伝送中には
低インピーダンス状態になっている。伝送期間検出回路
は、前記伝送ケーブルのインピーダンスの変化より伝送
期間を検出し、伝送中であるか否かによって論理レベル
が変化する信号を出力する。開始論理レベル検出回路
は、前記伝送期間検出回路の出力信号により伝送期間の
始まりを示す変化点の直後の受信信号をサンプリングし
てその論理レベルを得るものである。この論理レベル
は、すなわち、これから受信するデータのスタートビッ
トの直前の論理レベルを示している。反転切替え回路
は、前記開始論理レベルが“１”であればそのデータの
送信元の通信端末と自端末との間の電気信号の極性は合
致しているものとしてそのままの論理レベルでデータを
受信し、開始論理レベルが“０”であれば極性は合致し
ていないものとして論理レベルを反転してデータを受信
するように作用する。前記開始論理レベルの検出は、伝
送期間終了時点でリセットされ、データ伝送の検出の都
度、前記作用を繰り返す。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の受信データ自動論理反転回路
の一例である。平衡出力型の送信バッファ１４の差動出
力と、平衡入力型の受信バッファ１５の差動入力は互い
に接続されて一対の伝送ケーブル１６ａ，１６ｂに接続
されると同時に伝送期間検出回路１に対して差動信号と
して供給される。また、送信バッファ１４の出力は通常
高インピーダンスになっており、データ送信時にだけ低
インピーダンスの出力になるようにコントロールされ
る。伝送期間検出回路１は一例として図示するように、
エクスクルシブオアゲート３ａと、分圧抵抗２ａ，２
ｂ，２ｃと，抵抗５およびコンデンサ６からなるローパ
スフィルタ４と、シュミットトトリガ型のインバータ７
ａ，７ｂにより構成される。前記差動信号の正論理側は
分圧抵抗２ａを介して直流電源に接続されるとともにエ
クスクルシブオアゲート３ａの入力に接続され、負論理
側は分圧抵抗２ｃを介して接地されるとともにエクスク
ルシブオアゲート３ａの他方の入力に接続され、差動信
号間には分圧抵抗２ｂが接続される。エクスクルシブオ
アゲート３ａの出力は、ローパスフィルタ４と、２段の
シュミットトリガ型のインバータ７ａ，７ｂを介して開
始論理レベル検出回路８に接続される。エクスクルシブ
オアゲート３ａの２つの入力には、伝送ケーブル１６
ａ，１６ｂが高インピーダンス状態すなわち伝送期間で
ないときは分圧抵抗２ａ，２ｂ，２ｃで分圧された直流
電圧が印加されており、０ボルトから直流電源電圧値ま
での中間電圧レベルに固定される。この２つの入力の両
電圧レベルをともに、エクスクルシブオアゲート３ａの
入力論理しきい値レベルより高くなるように分圧抵抗２
ａ，２ｂ，２ｃの抵抗値を設定することにより、エクス
クルシブオアゲート３ａの出力としてはローレベルが得
られることになる。また、分圧抵抗２ａ，２ｂ，２ｃを
送信バッファ１４のドライブ能力以内の負荷となるよう
に抵抗値を設定することにより、伝送ケーブル１６ａ，
１６ｂが低インピーダンス状態すなわち伝送期間中のと
きにはエクスクルシブオアゲート３ａの２つの入力は必
ず一方がハイレベルで他方はローレベルになり、出力と
してはハイレベルが得られることになる。この信号をロ
ーパスフィルタ４とシュミットトリガ型のインバータ７
ａによって、信号の論理レベルが反転する際に生じる不
用なパルス成分を除去して波形整形を行った後に、イン
バータ７ｂで伝送期間中がハイレベルとなるように論理
を整えて次段の開始論理レベル検出回路８に供給する。

【０００７】開始論理レベル検出回路８は一例として図
示するように、Ｄタイプのフリップフロップ９ａ，９
ｂ，９ｃと、クロック発振回路１０で構成される。伝送
期間検出回路１の出力は、フリップフロップ９ａ，９ｂ
による２段のシフトレジスタ１１を介してフリップフロ
ップ９ｃのクロック端子へ接続される。フリップフロッ
プ９ｃのＤ端子は受信バッファ１５の出力に接続され、
リセット端子はシフトレジスタ１１の入力に接続され、
Ｑ端子は反転切替え回路１２に接続される。フリップフ
ロップ９ａ，９ｂの両クロックはクロック発信回路１０
の出力に接続されており、シフトレジスタ１１は伝送期
間検出回路１の出力信号を２クロック分遅延する。この
クロック周期は、伝送データの１ビット周期に比べて充
分小さく設定する。フリップフロップ９ｃはクロック端
子の信号の立ち上がりで受信信号をラッチすることにな
る。このタイミングは、伝送開始から前記２クロック分
の時間経過後であり、このラッチされた論理レベルはす
なわち、受信データのスタートビットの直前の論理レベ
ルを示していることになる。また、このラッチされたデ
ータは、シフトレジスタ１１で遅延される前の伝送期間
検出回路１の出力がローレベルのときにリセットされ
る。このようにして得られた開始論理レベル信号は次段
の反転切替え回路１２に供給する。

【０００８】反転切替え回路１２は一例として図示する
ように、エクスクルシブオアゲート３ｂと、Ｄタイプの
フリップフロップ９ｄと、ナンドゲート１３で構成され
る。エクスクルシブオアゲート３ｂの一方の入力は受信
バッファ１５の出力に接続され、他方の入力は開始論理
レベル検出回路８の出力が供給される。エクスクルシブ
オアゲート３ｂの出力は、フリップフロップ９ｄのクロ
ック端子に接続されるとともにナンドゲート１３の一方
の入力に接続される。フリップフロップ９ｄのＤ端子は
直流電源に接続され、リセット端子はシフトレジスタ１
１の出力に接続され、Ｑ端子はナンドゲート１３の他方
の入力に接続される。エクスクルシブオアゲート３ｂの
一方の入力である受信信号論理レベルは、他方の入力の
開始論理レベル検出回路８の出力信号の論理レベルによ
って反転されるか反転されないかかをコントロールされ
ることになる。すなわち、フリップフロップ９ｃが受信
データをラッチしている期間中においては、受信バッフ
ァ１５の差動入力の極性に係わらず、常にスタートビッ
ト直前の論理レベルがハイレベルになるような正規の論
理レベルの受信データがエクスクルシブオアゲート３ｂ
の出力から得られることになる。しかし、この出力信号
はシストレジスタ１１で遅延される２クロックの期間が
必ずローレベルになる。フリップフロップ９ｄは、エク
スクルシブオアゲート３ｂの出力信号の立ち上がりでハ
イレベルがセットされ、シフトレジスタ１１の出力信号
のローレベルでリセットされる信号を作り、この信号と
エクスクルシブオアゲート３ｂの出力信号のＮＯＴ−Ａ
ＮＤをナンドゲート１３において作ることにより、前記
の２クロック期間のローレベルのパルスを除去すること
ができる。このようにして得られた信号が本回路の最終
的な出力信号である。

【０００９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一対のペ
アケ−ブルに複数の通信端末をバス状に接続して平衡型
伝送による調歩同期方式のデータ通信を行う通信端末に
おいて、接続されたケーブルの極性に応じて自動的に受
信データの論理レベルを反転して常に正規の論理レベル
でデータが受信できることになる。したがって、本発明
の回路を各通信端末に設けることにより、ケーブルの極
性を意識する必要のない無極性のペアケーブルによる通
信システムが容易に構築でき、ケーブルの誤接続による
不具合をなくすることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受信データ自動論理反転回路の実施例
を示す接続図である。

【符号の説明】

１ 伝送期間検出回路 ２ 分圧抵抗 ３ エクスクルシブオアゲート ４ ローパスフィルタ ５ 抵抗 ６ コンデンサ ７ シュミットトリガ型インバータ ８ 開始論理レベル検出回路 ９ フリップフロップ １０ クロック発振回路 １１ シフトレジスタ １２ 反転切替え回路 １３ ナンドゲート １４ 送信バッファ １５ 受信バッファ １６ 伝送ケーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のペアケーブルに複数の通信端末を
   バス状に接続して平衡型伝送による調歩同期方式のデー
   タ通信を行う通信端末において、任意の通信端末より伝
   送ケーブル上にデータが送信されている期間を検出する
   ための伝送期間検出回路と、前記伝送期間における伝送
   開始直後の受信データの論理レベルを検出するための開
   始論理レベル検出回路と、前記開始論理レベルに基づき
   受信データを反転するか反転しないかを切替えるための
   反転切替え回路とからなる受信データ自動論理反転回
   路。