JPH07250054A - Bit synchronizing circuit/method for serial communication - Google Patents

Bit synchronizing circuit/method for serial communication

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JPH07250054A
JPH07250054A JP6036922A JP3692294A JPH07250054A JP H07250054 A JPH07250054 A JP H07250054A JP 6036922 A JP6036922 A JP 6036922A JP 3692294 A JP3692294 A JP 3692294A JP H07250054 A JPH07250054 A JP H07250054A
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JP
Japan
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pulse
synchronization
bit
pulse width
data
Prior art date
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Application number
JP6036922A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Kobayashi
信之 小林
Katsuhiko Nonome
克彦 野々目
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Publication date
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Priority to JP6036922A priority Critical patent/JPH07250054A/en
Publication of JPH07250054A publication Critical patent/JPH07250054A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a bit synchronizing circuit which can surely settle the synchronization without being affected by noises by detecting whether the width of the bit pulse of preamble of the reception data is kept within the allowable pulse width set by adding a prescribed allowable error to the pulse width that is prescribed by the transfer speed of the reception data. CONSTITUTION:The settlement of synchronization is decided and a synchronization settlement signal is outputted to a clock pulse generating part CPG when the coincidence pulses sent from the pulse width detecting parts 1 and 2 are continuously counted in the prescribed frequency by a synchronization settling part SYN while the preamble of the reception data is received. The part CPG generates a reception clock pulse in the center timing of the bit pulse of a data frame of the reception data. Therefore the coincidence pulses are not continuously outputted from the parts 1 and 2 in the prescribed frequency if the reception data include the noises. Then a non-coincidence pulse signal is outputted halfway so that the influence of noises can be evaded.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、シリアル通信による
受信データとの同期タイミングを検出して受信同期信号
を発生するシリアル通信のビット同期回路及びビット同
期方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bit synchronization circuit and a bit synchronization method for serial communication for detecting a synchronization timing with reception data by serial communication and generating a reception synchronization signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、特別な同期用クロック線を用いず
に伝送データ信号波形から同期信号を抽出するシリアル
通信システムにおいて、伝送線をバス型接続し、必要な
ときに送信側のノードが交代しながら送信データをかた
まり状に送信するバースト伝送(CSMA/CD,トー
クンバスなど)を行う場合、各ノードはそれぞれ個別の
クロックにより動作しているため、そのクロック精度が
バースト送信データ長を固定周期でサンプリングしても
問題ない程度に高くても、受信側の各ノードは送信側ノ
ードが交代する度にビット同期,特にビット位相同期を
毎回取り直す必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a serial communication system for extracting a synchronization signal from a transmission data signal waveform without using a special synchronization clock line, the transmission lines are connected in a bus type, and a node on the transmission side is replaced when necessary. However, when performing burst transmission (CSMA / CD, token bus, etc.) in which transmission data is transmitted in chunks, each node operates with its own clock, so the clock accuracy is a fixed cycle of burst transmission data length. Even if the sampling is performed at a high level so that there is no problem, each node on the receiving side needs to re-acquire bit synchronization, especially bit phase synchronization, every time the transmitting side node changes.

【0003】このようにビット同期を行うものとして、
特開平4−259137号公報に記載のように、PWM
やマンチェスタ方式などの同期クロック信号成分を重畳
させた符号化方式による伝送データのエッジを検出し、
エッジ検出信号に基づいて受信クロック信号を生成する
ビット同期方式が提案されているが、この場合ノイズの
影響を受け易いという問題がある。
In order to perform bit synchronization in this way,
As described in JP-A-4-259137, PWM
And the edge of the transmission data by the encoding method that superimposes the synchronous clock signal component such as Manchester method,
A bit synchronization method for generating a reception clock signal based on an edge detection signal has been proposed, but in this case, there is a problem that it is easily affected by noise.

【0004】また、特開平4−264837号公報に記
載のように、位相差検出手段により入力信号と再生クロ
ックの位相差を求め、求めた位相差に対応する位相移動
量を設定手段に設定し、設定した位相移動量だけ同期手
段により再生クロックの位相を変化させるものや、この
ほかPLLの採用などによって、ノイズに強いビット同
期を行うことが考えられているが、上記したように位相
差を求めて再生クロックの位相を変化させる手段とし
て、CPU,タイマ,カウンタなどを備えたマイクロコ
ンピュータが必要になり、これらマイクロコンピュータ
やPLL回路が装置全体の構成の複雑化,大型化やコス
トの上昇を招き、ロジック回路への集積化には適してい
ない。
Further, as described in JP-A-4-264837, the phase difference between the input signal and the reproduction clock is obtained by the phase difference detecting means, and the phase shift amount corresponding to the obtained phase difference is set in the setting means. It is considered that bit synchronization that is strong against noise is performed by changing the phase of the reproduction clock by the synchronizing means by the set phase shift amount or by using a PLL. A microcomputer equipped with a CPU, a timer, a counter, etc. is required as a means for changing the phase of the reproduced clock, and these microcomputers and PLL circuits complicate the overall structure of the device, increase the size, and increase the cost. Therefore, it is not suitable for integration into logic circuits.

【0005】ところで、例えば光通信の分野では、高速
伝送,長距離伝送,高感度伝送を実現するために受信部
の入力段に交流結合回路を設けることが行われており、
この交流結合回路は、一般に信号入力の開始当初におい
て出力が遅れ、しかも出力が安定するまでに長時間を要
するという特性があり、このようなシステムにおいてバ
ースト状伝送を実行すると、バースト状受信データの最
初の波形は正しく受信されずに正確に再現することがで
きない。
In the field of optical communication, for example, an AC coupling circuit is provided at the input stage of the receiving section in order to realize high-speed transmission, long-distance transmission, and high-sensitivity transmission.
This AC coupling circuit is generally characterized in that the output is delayed at the beginning of signal input and that it takes a long time for the output to stabilize. When burst transmission is executed in such a system, burst reception data The first waveform is not received correctly and cannot be reproduced exactly.

【0006】そこで、本願出願人が以前提案したよう
に、バースト状データパケットの先頭に、例えば“01
01…”の如く伝送情報を含まないビットパターンのプ
リアンブルを付加し、このプリアンブルの伝送の間に交
流結合回路の安定化を図り、確実なデータ伝送を可能に
することが考えられ(特開平5−110573号公報参
照)、このようなプリアンブルは上記したビット同期の
確立にも利用することができる。
Therefore, as previously proposed by the applicant of the present application, for example, "01" is added to the beginning of the burst data packet.
It is conceivable that a preamble of a bit pattern that does not include transmission information such as "01 ..." Is added and the AC coupling circuit is stabilized during the transmission of this preamble to enable reliable data transmission (Japanese Patent Laid-Open No. Hei. Such a preamble can also be used for establishing the bit synchronization described above.

【0007】例えば、特開平4−40126号公報に記
載のように伝送するデータ中の同期フラグを検出するこ
とにより同期確立用クロックを生成し、伝送するデータ
中に付加されたチェックビットをもとに行ったデータ誤
り検出結果より、多段階に位相関係をずらした複数のク
ロックの中から誤りなくデータを取り込める位相のクロ
ックを選択して同期確立を行うことが考えられている
が、誤りなくデータを取り込めるクロック位相には幅が
あり、クロックパルスが必ず受信波形の中央に位置する
とは限らず、確実性の面で問題がある。
For example, as described in JP-A-4-40126, a synchronization establishment clock is generated by detecting a synchronization flag in data to be transmitted, and a check bit added to the data to be transmitted is used as a basis. According to the result of data error detection performed in the above, it is considered to select the clock of the phase that can capture the data without error from the multiple clocks with the phase relationship shifted in multiple stages to establish the synchronization. There is a width in the clock phase that can take in the clock pulse, and the clock pulse is not always located at the center of the received waveform, and there is a problem in terms of reliability.

【0008】一方、特公昭56−1825号公報には、
送信用の情報データに先立って設けられたプリアンブル
中の“1”または“0”の極性のビット数を計数し、タ
イマによる所定時間内に計数値が予め定められた値に達
したときに同期を確立したと判断することも考えられて
いるが、やはり確実性に欠ける。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. 56-1825 discloses that
Counts the number of bits with a polarity of "1" or "0" in the preamble provided prior to the information data for transmission, and synchronizes when the count value reaches a predetermined value within a predetermined time by the timer. Although it is considered to judge that it has been established, it still lacks certainty.

【0009】そのほか、特開平1−265740号公報
に記載のように、送信データの前に付加されたビット同
期信号を、そのビット速度の数倍の速度でサンプリング
してビット同期信号の符号変化点を検出し、符号変化点
間に含まれるサンプリング回数とビット同期信号のビッ
ト速度を表わす所定の数との差であるジッターの平均値
を検出し、この平均値を用いてサンプル開始点を設定
し、サンプリングタイマーのサンプリング周期を送信デ
ータのビット速度に等しいか、ほぼ等しく設定してデー
タ信号の中心でサンプリングすることも考えられている
が、ジッターの平均化の対象とするパルス波形に選定基
準がないため、大きく歪んだ波形であっても平均化して
しまい、サンプリング周期がデータ信号の中心からずれ
てしまうおそれがある。
In addition, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-265740, a bit synchronization signal added before transmission data is sampled at a rate several times as high as the bit rate to change the sign of the bit synchronization signal. Is detected, the average value of jitter, which is the difference between the number of sampling times included between the code change points and a predetermined number representing the bit rate of the bit synchronization signal, is detected, and the sample start point is set using this average value. It is also considered that the sampling period of the sampling timer is set to be equal to or almost equal to the bit rate of transmission data and sampling is performed at the center of the data signal, but the selection criterion is the pulse waveform to be averaged for jitter. Since there is no waveform, even if the waveform is greatly distorted, it may be averaged, and the sampling cycle may shift from the center of the data signal. .

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のビ
ット周期の確立手段では、ノイズにより正確に同期を取
れず、マイクロコンピュータやPLL回路等が必要にな
り、構成の複雑化,大型化さらにはコストの上昇を招
き、同期クロックが必ずデータ波形のビット中央に位置
するとは限らず、確実性が低いという問題がある。
As described above, the conventional bit period establishing means cannot accurately synchronize due to noise and requires a microcomputer, a PLL circuit, etc., which complicates and enlarges the structure. Causes an increase in cost, and the synchronization clock is not always located at the center of the bit of the data waveform, and there is a problem that reliability is low.

【0011】そこでこの発明は、上記のような問題点を
解消するためになされたもので、ノイズの影響を受けに
くく、構成が簡単で確実に同期を確立できるビット同期
回路を提供できるようにすることを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and makes it possible to provide a bit synchronizing circuit which is not easily affected by noise, has a simple structure, and can reliably establish synchronization. The purpose is to

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
データパケットの先頭部に所定のプリアンブルが設けら
れたシリアル通信による受信データとの同期タイミング
を検出して受信クロックパルスを発生するシリアル通信
のビット同期回路において、前記受信データのプリアン
ブルのビットパルスのパルス幅が前記受信データの伝送
速度で規定されるパルス幅に所定の許容誤差を加えた許
容パルス幅内に入っているか否かを検出し入っていると
きに一致パルス信号,入っていないときに不一致パルス
信号をそれぞれ出力するパルス幅検出部と、前記不一致
パルス信号の入力によりリセットされ前記一致パルス信
号をカウントしこの一致パルス信号を連続して所定回カ
ウントしたときに同期確立信号を出力する同期確立部
と、前記同期確立信号により前記受信データのデータフ
レームのビットパルスの中央のタイミングで受信クロッ
クパルスを発生するクロックパルス発生部とを備えたこ
とを特徴としている。
The invention according to claim 1 is
In a bit synchronization circuit of serial communication, which detects a synchronization timing with reception data by serial communication in which a predetermined preamble is provided at the beginning of a data packet and generates a reception clock pulse, a pulse of the preamble bit pulse of the reception data Detects whether or not the width is within the allowable pulse width obtained by adding a predetermined allowable error to the pulse width specified by the transmission rate of the received data. Matches when the pulse signal is input, and disagrees when it is not. A pulse width detection unit that outputs a pulse signal and a synchronization establishment that outputs the synchronization establishment signal when the coincidence pulse signal is reset by the input of the non-coincidence pulse signal and the coincidence pulse signal is continuously counted a predetermined number of times And a bit pulse of the data frame of the received data by the synchronization establishment signal. It is characterized in at the center of the timing that a clock pulse generator for generating a receive clock pulse.

【0013】また、その同期方法として、請求項2記載
のように、前記受信データのプリアンブルのビットパル
スのパルス幅が前記受信データの伝送速度で規定される
許容パルス幅内に入っているか否かを検出し、前記プリ
アンブルのビットパルスのパルス幅が前記許容パルス幅
内に連続して所定回入ったときに同期確立したと判断
し、同期確立後クロックパルス発生部により前記受信デ
ータのデータフレームのビットパルスの中央のタイミン
グで受信クロックパルスを出力するようにすれば効果的
である。
As a synchronizing method, as described in claim 2, whether or not the pulse width of the bit pulse of the preamble of the received data is within an allowable pulse width defined by the transmission rate of the received data. Of the data frame of the received data by the clock pulse generator after the synchronization is established, when the pulse width of the bit pulse of the preamble is continuously detected within a predetermined number of times within the allowable pulse width. It is effective to output the reception clock pulse at the central timing of the bit pulse.

【0014】[0014]

【作用】この発明においては、同期確立部によりパルス
幅検出部からの一致パルス信号が連続して所定回カウン
トされると、同期が確立したと判断されて同期確立信号
がクロックパルス発生部に出力され、クロックパルス発
生部により受信データのデータフレームのビットパルス
の中央のタイミングで受信クロックパルスが発生され
る。
According to the present invention, when the coincidence pulse signal from the pulse width detecting section is continuously counted a predetermined number of times by the synchronization establishing section, it is judged that the synchronization is established and the synchronization establishing signal is output to the clock pulse generating section. Then, the clock pulse generation unit generates the reception clock pulse at the center timing of the bit pulse of the data frame of the reception data.

【0015】このとき、受信データがノイズを含んでい
ると、パルス幅検出部から一致パルス信号が連続して所
定回出力されることはなく、途中で不一致パルス信号が
出力されるため、ノイズの影響を受けることはない。
At this time, if the received data contains noise, the pulse width detection section does not continuously output the coincidence pulse signal a predetermined number of times, but the non-coincidence pulse signal is output in the middle of the coincidence pulse signal. It will not be affected.

【0016】また、従来のようなマイクロコンピュータ
やPLL回路等が不要で、構成の簡素化,小型化が図
れ、安価になり、しかも受信データの安定後のプリアン
ブル波形で直接同期確立するため、同期確立の確実性は
高い。
Further, since the conventional microcomputer and PLL circuit are not required, the configuration can be simplified and downsized, the cost is reduced, and the synchronization is directly established by the preamble waveform after the stabilization of the received data. The certainty of establishment is high.

【0017】[0017]

【実施例】図1はこの発明のブロック図、図2は図1の
動作説明図、図3は図1の一部のブロック図、図4は図
3の動作説明図、図5は図1の他の一部のブロック図、
図6は図5の動作説明図、図7は図1のさらに他の一部
の動作説明図である。
1 is a block diagram of the present invention, FIG. 2 is an operation explanatory diagram of FIG. 1, FIG. 3 is a partial block diagram of FIG. 1, FIG. 4 is an operational explanatory diagram of FIG. 3, and FIG. Some other block diagrams of
6 is an operation explanatory view of FIG. 5, and FIG. 7 is an operation explanatory view of still another part of FIG.

【0018】図1に示すように、データパケットの先頭
部に所定のプリアンブルが設けられたシリアル通信によ
る受信データが、データ入力端子Dを介して正,負パル
ス幅検出部1,2に入力され、受信データのプリアンブ
ルのビットパルスのパルス幅が受信データの伝送速度で
規定されるパルス幅に所定の許容誤差を加えた許容パル
ス幅内に入っているか否かが検出され、入っているとき
に一致パルス信号が、入っていないときに不一致パルス
信号がそれぞれ出力される。
As shown in FIG. 1, received data by serial communication in which a predetermined preamble is provided at the beginning of a data packet is input to the positive and negative pulse width detection units 1 and 2 via a data input terminal D. , It is detected whether or not the pulse width of the preamble bit pulse of the received data is within the allowable pulse width that is the pulse width specified by the transmission rate of the received data plus a predetermined allowable error. When no coincidence pulse signal is input, the non-coincidence pulse signal is output.

【0019】これら両パルス幅検出部1,2は、許容パ
ルス幅に対して十分小さい周期のクロック入力端子Cか
らのクロックパルスにより動作し、両パルス幅検出部
1,2それぞれからオアゲートOR1の入力端に一致パ
ルス信号が出力され、両パルス幅検出部1,2それぞれ
からオアゲートOR2の入力端に不一致パルス信号が入
力される。
Both of the pulse width detection units 1 and 2 operate by the clock pulse from the clock input terminal C having a cycle sufficiently smaller than the allowable pulse width, and the pulse width detection units 1 and 2 respectively input the OR gate OR1. The coincidence pulse signal is output to the end, and the non-coincidence pulse signal is input to the input end of the OR gate OR2 from both the pulse width detection units 1 and 2.

【0020】そして、オアゲートOR1の出力は第1の
カウンタ3のクロック端子CKに入力され、オアゲート
OR2の出力は第1のカウンタ3のリセット端子RST
に入力され、第1のカウンタ3はリセット端子RSTへ
の入力によりリセットされてクロック端子CKへの入力
パルスをカウントし、カウント値が予め定められた数
(例えば“5”など)になれば、第1のカウンタ3から
ラッチ4にカウンタパルスが出力され、ラッチ4から同
期確立信号が第2のカウンタ5のイネーブル端子ENに
出力されると同時に第1のカウンタ3のディスイネーブ
ル端子DENに出力される。
The output of the OR gate OR1 is input to the clock terminal CK of the first counter 3, and the output of the OR gate OR2 is the reset terminal RST of the first counter 3.
, The first counter 3 is reset by the input to the reset terminal RST, counts the input pulses to the clock terminal CK, and when the count value reaches a predetermined number (for example, “5”), A counter pulse is output from the first counter 3 to the latch 4, and a synchronization establishment signal is output from the latch 4 to the enable terminal EN of the second counter 5 and at the same time to the disenable terminal DEN of the first counter 3. It

【0021】このとき、第1のカウンタ3及びラッチ4
により同期確立部SYNが構成されている。
At this time, the first counter 3 and the latch 4
The synchronization establishing unit SYN is constituted by.

【0022】そして、第1のカウンタ3はディスイネー
ブル端子DENへの信号入力の間動作を停止する一方、
第2のカウンタ5はイネーブル端子ENへの信号入力の
間動作してそのクロック端子CKへのクロックパルスの
カウントアップを繰り返し、第2のカウンタ5の出力パ
ターンが受信データのデータフレームのビットパルスの
中央のタイミングを示す所定のパターンになったかどう
かが照合部6により照合され、所定パターンになれば照
合部6から波形同期化回路7に受信クロックパルスを出
力するようになっており、第2のカウンタ5及び照合部
6によりクロックパルス発生部CPGが構成され、波形
同期化回路7により受信クロックパルスに基づいて受信
データのデータフレームがサンプリングされる。
The first counter 3 stops its operation while a signal is input to the disenable terminal DEN,
The second counter 5 operates during the signal input to the enable terminal EN and repeats counting up the clock pulse to the clock terminal CK, and the output pattern of the second counter 5 is the bit pulse of the data frame of the received data. The collating unit 6 collates whether or not a predetermined pattern indicating the central timing is reached, and when the predetermined pattern is reached, the collating unit 6 outputs the reception clock pulse to the waveform synchronization circuit 7. The counter 5 and the collation unit 6 constitute a clock pulse generation unit CPG, and the waveform synchronization circuit 7 samples the data frame of the reception data based on the reception clock pulse.

【0023】ところで、受信完了或いは受信途中のエラ
ーが図外のリセット回路により検出されると、このリセ
ット回路からラッチ4にリセット信号が出力されてラッ
チ4がリセットされ、ラッチ4から第1のカウンタ3へ
のディスイネーブル端子DEN及び第2のカウンタ5へ
のイネーブル端子ENへの信号の入力が停止されるよう
になっている。
When reception completion or an error in the middle of reception is detected by a reset circuit (not shown), the reset circuit outputs a reset signal to the latch 4 to reset the latch 4, and the latch 4 resets the first counter. Input of a signal to the disable terminal DEN to the 3 and the enable terminal EN to the second counter 5 is stopped.

【0024】つぎに、両パルス幅検出部1,2の詳細な
構成について図3を参照しつつ説明する。
Next, a detailed configuration of both pulse width detection units 1 and 2 will be described with reference to FIG.

【0025】図3に示すように、データ入力端子Dを介
した受信データが、アンドゲート1aの一方の入力端子
に入力され、アンドゲート2aの一方の入力端子に反転
して入力されると同時に、受信データ波形の立上がり及
び立下がりを検出する立下り,立上りエッジ検出部1
b,2bの一方の入力端子に入力され、クロック入力端
子Cを介したクロックパルスが、アンドゲート1a,2
aの他方の入力端子に入力されると同時に、両エッジ検
出部1b,2bの他方の入力端子に入力される。
As shown in FIG. 3, the received data via the data input terminal D is input to one input terminal of the AND gate 1a and inverted and input to one input terminal of the AND gate 2a. , A falling / rising edge detection unit 1 for detecting rising and falling of the received data waveform
b and 2b are input to one of the input terminals of the AND gates 1a and 2
At the same time as being input to the other input terminal of a, it is input to the other input terminals of both edge detection units 1b and 2b.

【0026】そして、両エッジ検出部1b,2bの出力
がそれぞれ2進カウンタ1c,2cのリセット端子に入
力されて2進カウンタ1c,2cがリセットされ、両ア
ンドゲート1a,2aからの入力パルスが2進カウンタ
1c,2cによりそれぞれカウントされ、両カウンタ1
c,2cの出力パターンそれぞれが許容パルス幅に相当
する所定パターンになったかどうかが照合部1d,2d
により照合され、所定パターンになっていれば、照合部
1d,2dからフリップフロップ(以下FFという)1
e,2eの一方の入力端子に照合信号が入力されると共
に、この照合信号を反転した信号がそれぞれFF1f,
2fの一方の入力端子に入力され、各FF1e,1f,
2e,2fの出力から、それぞれの他方の入力端子への
クロックパルスの入力タイミングで一方の入力状態に応
じた信号が出力される。
Then, the outputs of the both edge detection sections 1b and 2b are input to the reset terminals of the binary counters 1c and 2c, respectively, and the binary counters 1c and 2c are reset, so that the input pulses from both AND gates 1a and 2a are input. Both counters 1 are counted by binary counters 1c and 2c.
It is determined whether each of the output patterns of c and 2c has become a predetermined pattern corresponding to the allowable pulse width.
If a predetermined pattern is obtained by the collation, the collating units 1d and 2d perform flip-flop (hereinafter referred to as FF) 1
The verification signal is input to one of the input terminals of e and 2e, and the inverted signals of the verification signal are FF1f and FF1f, respectively.
It is input to one input terminal of 2f, and each FF 1e, 1f,
From the outputs of 2e and 2f, a signal corresponding to one input state is output at the input timing of the clock pulse to the other input terminal of each.

【0027】さらに、アンドゲート1g,1hの一方の
入力端子にFF1e,1fの出力信号がそれぞれ入力さ
れると共に他方の入力端子に立下りエッジ検出部1bの
出力信号が入力され、同様にアンドゲート2g,2hの
一方の入力端子にFF2e,2fの出力信号がそれぞれ
入力されると共に他方の入力端子に立上りエッジ検出部
2bの出力信号が入力され、アンドゲート1g,2gか
ら一致パルス信号が出力されると共に、アンドゲート1
h,2hから不一致パルス信号が出力されるようになっ
ており、アンドゲート1a,立下りエッジ検出部1b,
2進カウンタ1c,照合部1d,FF1e,1f,アン
ドゲート1g,1hにより正パルス幅検出部1が構成さ
れ、アンドゲート2a,立上りエッジ検出部2b,2進
カウンタ2c,照合部2d,FF2e,2f,アンドゲ
ート2g,2hにより負パルス幅検出部2が構成されて
いる。
Further, the output signals of the FFs 1e and 1f are input to one input terminals of the AND gates 1g and 1h, respectively, and the output signal of the falling edge detection section 1b is input to the other input terminal, and the AND gates are similarly provided. The output signals of the FFs 2e and 2f are input to one of the input terminals of 2g and 2h, the output signal of the rising edge detection unit 2b is input to the other input terminal, and a match pulse signal is output from the AND gates 1g and 2g. And AND gate 1
The non-matching pulse signals are output from h and 2h, and the AND gate 1a, the falling edge detection unit 1b,
The positive pulse width detection unit 1 is configured by the binary counter 1c, the collation units 1d, FFs 1e, 1f, and AND gates 1g, 1h, and the AND gate 2a, the rising edge detection unit 2b, the binary counter 2c, the collation unit 2d, FF2e, The negative pulse width detection unit 2 is composed of 2f, AND gates 2g, 2h.

【0028】ところで、図3に示す両パルス幅検出部
1,2に図4(a)に示すような波形の受信データS0
及び図4(b)に示すようなクロックパルスS1が入力
されると、アンドゲート1a,2aの出力波形S2,S
3は図4(c),(d)にそれぞれ示すようになり、両
エッジ検出部1b,2bの出力波形S4,S5は図4
(e),(f)にそれぞれ示すようになる。
By the way, the received data S0 having the waveform as shown in FIG. 4A is stored in both the pulse width detection units 1 and 2 shown in FIG.
And a clock pulse S1 as shown in FIG. 4B is input, output waveforms S2, S of the AND gates 1a, 2a.
3 is as shown in FIGS. 4 (c) and 4 (d), respectively, and the output waveforms S4 and S5 of the both edge detectors 1b and 2b are shown in FIG.
As shown in (e) and (f), respectively.

【0029】そして、両2進カウンタ1c,2cの出力
パターンS6,S7は、例えば図4(g),(h)にそ
れぞれ示すようになり、カウンタ1c,2cのカウント
値が仮に“6”〜“10”の範囲内のときを許容パルス
幅とすると、照合部1d,2dの出力波形S8、S9は
それぞれ図4(i),(j)に示すようになり、この出
力波形S8,S9をそれぞれ反転した照合部1d,2d
の他の出力波形S10,S11はそれぞれ図4(k),
(l)に示すようになり、このとき負のパルス幅が許容
パルス幅に相当するカウント値“6”〜“10”をこえ
るため、アンドゲート1g,2hから図(m)、(n)
に示すような一致パルス信号S12及び不一致信号S1
3が出力される。
The output patterns S6 and S7 of the binary counters 1c and 2c are as shown in FIGS. 4 (g) and 4 (h), respectively, and the count values of the counters 1c and 2c are "6". If the allowable pulse width is within the range of “10”, the output waveforms S8 and S9 of the collating units 1d and 2d are as shown in FIGS. 4 (i) and 4 (j), respectively. Matching units 1d and 2d that are respectively inverted
The other output waveforms S10 and S11 of FIG.
Since the negative pulse width exceeds the count value “6” to “10” corresponding to the allowable pulse width at this time, the AND gates 1g and 2h to FIGS.
Coincidence pulse signal S12 and non-coincidence signal S1 as shown in FIG.
3 is output.

【0030】また、クロックパルス発生部CPGは、図
5に示すように複数のフリップフロップからなる2進カ
ウンタである第2のカウンタ5と、照合回路6a及びF
F6bからなる照合部6とにより構成されるが、図6
(a)に示すような波形の受信データS0に対し、図6
(b)に示すようなクロックパルスS1がクロック端子
CKに入力されると、図6(c)に示すようなイネーブ
ル端子ENへの同期確立信号S20によりカウントを開
始する。
Further, the clock pulse generator CPG has a second counter 5 which is a binary counter composed of a plurality of flip-flops and collating circuits 6a and F as shown in FIG.
It is configured by the collation unit 6 including F6b.
The received data S0 having the waveform as shown in FIG.
When the clock pulse S1 as shown in (b) is input to the clock terminal CK, counting is started by the synchronization establishment signal S20 to the enable terminal EN as shown in FIG. 6 (c).

【0031】このとき、クロックパルスS1の周波数,
受信データS0の伝送速度や符号方式などの既知の情報
から、受信データS0のビットパルスの中央のタイミン
グで受信クロックパルスを出力するには第2のカウンタ
5のカウント値に基づく出力パターンがどのパターンに
なったときかを求めておき、そのパターンを照合回路6
aに予め設定しておく。
At this time, the frequency of the clock pulse S1
In order to output the reception clock pulse at the central timing of the bit pulse of the reception data S0 based on the known information such as the transmission rate of the reception data S0 and the coding method, which pattern is the output pattern based on the count value of the second counter 5 When it becomes, the pattern is checked by the matching circuit 6
It is preset to a.

【0032】そして、例えば図6(d)に示すような第
2のカウンタ5のカウント値に対して、図6(e)に示
すように“2”のカウント値に基づく出力パターンを照
合回路6aが検知するようにしておくことにより、図6
(g)に示すようにFF6bから図6(a)に示す受信
データS0のビットパルスの中央のタイミングで受信ク
ロックパルスS21が出力される。
Then, for example, with respect to the count value of the second counter 5 as shown in FIG. 6D, an output pattern based on the count value of "2" as shown in FIG. By detecting the
As shown in (g), the reception clock pulse S21 is output from the FF 6b at the center timing of the bit pulse of the reception data S0 shown in FIG. 6 (a).

【0033】一方、第2のカウンタ5が所定値までカウ
ントアップすると、図6(f)に示すようなそのときの
第2のカウンタ5自身の出力パルスS22がリセット端
子RSTに入力され、第2のカウンタ5がリセットされ
て、再びカウントを繰り返し、イネーブル端子ENへの
信号S20がアクティブである限り第2のカウンタ5は
フリーランニングの状態で繰り返しカウントし続ける。
On the other hand, when the second counter 5 counts up to a predetermined value, the output pulse S22 of the second counter 5 itself at that time as shown in FIG. 6 (f) is input to the reset terminal RST, and the second The counter 5 is reset and repeats counting again, and as long as the signal S20 to the enable terminal EN is active, the second counter 5 keeps counting repeatedly in a free running state.

【0034】従って、図2(a)に示す波形の受信デー
タS0に対し、受信当初は波形が不安定であるため、図
2(c),(e)にそれぞれ示すように、両パルス幅検
出部1,2から不一致パルス信号S25,S13が出力
され、受信データS0の波形が安定するに連れて、図2
(b),(d)にそれぞれ示すように両パルス幅検出部
1,2から一致パルス信号S12,S26が出力され、
オアゲートOR1を介して図2(b),(d)に示す一
致パルス信号S12とS26との倫理和が第1のカウン
タ3のクロック端子CKに入力され、オアゲートOR2
を介して図2(c),(e)に示す不一致パルス信号S
25とS13との論理和が第1のカウンタ3のリセット
端子RSTに入力される。
Therefore, with respect to the received data S0 having the waveform shown in FIG. 2A, since the waveform is unstable at the beginning of reception, both pulse width detections are performed as shown in FIGS. 2C and 2E, respectively. As the mismatched pulse signals S25 and S13 are output from the units 1 and 2, and the waveform of the reception data S0 stabilizes, as shown in FIG.
As shown in (b) and (d) respectively, the coincidence pulse signals S12 and S26 are output from both the pulse width detection units 1 and 2,
The logical sum of the coincidence pulse signals S12 and S26 shown in FIGS. 2B and 2D is input to the clock terminal CK of the first counter 3 through the OR gate OR1, and the OR gate OR2
Through the mismatch pulse signal S shown in FIGS. 2 (c) and 2 (e).
The logical sum of 25 and S13 is input to the reset terminal RST of the first counter 3.

【0035】そして、第1のカウンタ3のリセット後に
クロック端子CKに例えば連続して5個の一致パルス信
号が入力されることにより、図2(f)に示すように第
1のカウンタ3からラッチ4にカウンタパルスS27が
出力され、ラッチ4から図2(g)に示すような同期確
立信号S20が第2のカウンタ5のイネーブル端子EN
及び第1のカウンタ3のディスイネーブル端子DENに
出力され、第1のカウンタ3は動作を停止する一方、第
2のカウンタ5はアクティブ状態となり、図2(h)に
示すような受信クロックパルスS21が波形同期化回路
7に出力される。
After the first counter 3 is reset, for example, five coincidence pulse signals are continuously input to the clock terminal CK, so that the first counter 3 latches as shown in FIG. 2 (f). 4 outputs the counter pulse S27, and the latch 4 outputs the synchronization establishment signal S20 as shown in FIG. 2 (g) to the enable terminal EN of the second counter 5.
And the disabling terminal DEN of the first counter 3 to stop the operation of the first counter 3, while the second counter 5 is in the active state, and the reception clock pulse S21 as shown in FIG. Is output to the waveform synchronization circuit 7.

【0036】ところで、受信完了或いは受信途中のエラ
ーが上記した図外のリセット回路により検出されると、
図2(i)に示すようなリセット信号S29がラッチ4
のリセット端子に入力されてラッチ4がリセットされ、
ラッチ4から第2のカウンタ5のイネーブル端子EN及
び第1のカウンタ3のディスイネーブル端子DENへの
同期確立信号の入力が停止され、最初から同期確立動作
が繰り返される。
By the way, when reception completion or an error in the middle of reception is detected by the reset circuit (not shown),
The reset signal S29 as shown in FIG.
Is input to the reset terminal of and the latch 4 is reset,
The input of the synchronization establishment signal from the latch 4 to the enable terminal EN of the second counter 5 and the disenable terminal DEN of the first counter 3 is stopped, and the synchronization establishment operation is repeated from the beginning.

【0037】このようにして、図7(a)に示す波形の
受信データS0のデータビットの中央のタイミングで、
図7(b)に示すように照合部6のFF6bから波形同
期化回路7に受信クロックパルスS21が出力される
と、波形同期化回路7によりこの受信クロックパルスS
21により受信データS0のデータフレームのサンプリ
ングが行われ、図7(c)に示すように波形整形された
信号が波形同期化回路7から後段回路に出力されること
になる。
In this way, at the central timing of the data bits of the reception data S0 having the waveform shown in FIG.
As shown in FIG. 7B, when the reception clock pulse S21 is output from the FF 6b of the matching unit 6 to the waveform synchronization circuit 7, the reception clock pulse S21 is generated by the waveform synchronization circuit 7.
The data frame of the received data S0 is sampled by 21, and the signal whose waveform has been shaped as shown in FIG. 7C is output from the waveform synchronization circuit 7 to the subsequent circuit.

【0038】従って、上記実施例によれば、受信データ
のプリアンブルの受信中に同期確立部SYNにより両パ
ルス幅検出部1,2からの一致パルス信号を連続して所
定回カウントしたときに、同期が確立したと判断して同
期確立信号をクロックパルス発生部CPGに出力し、ク
ロックパルス発生部CPGにより受信データのデータフ
レームのビットパルスの中央のタイミングで受信クロッ
クパルスを発生するため、受信データがノイズを含んで
いても、両パルス幅検出部1,2からの一致パルス信号
は所定回連続せずに途中で不一致パルス信号が出力さ
れ、従来のようなノイズの影響を防止することができ
る。
Therefore, according to the above embodiment, when the coincidence pulse signals from the pulse width detection units 1 and 2 are continuously counted by the synchronization establishment unit SYN during the reception of the preamble of the reception data, the synchronization is established. Is determined to have been established, the synchronization establishment signal is output to the clock pulse generator CPG, and the clock pulse generator CPG generates the reception clock pulse at the center timing of the bit pulse of the data frame of the reception data. Even if noise is included, the coincidence pulse signals from both the pulse width detection units 1 and 2 do not continue a predetermined number of times and a non-coincidence pulse signal is output in the middle, so that it is possible to prevent the influence of noise as in the conventional case.

【0039】また、両パルス幅検出部1,2,同期確立
部SYN,クロックパルス発生部CPGをカウンタや論
理ゲートにより簡単に構成できるため、従来のようにP
LL回路などのアナログ回路やマイクロコンピュータ等
の複雑なデジタル回路が不要となり、構成の簡素化,小
型化を図ることができ、しかも安価になり、さらに誤り
チェックなどの間接的な方法ではなく受信データの安定
後のプリアンブル波形で直接同期確立するため、確実な
同期確立を行うことができ、信頼性,安定性に優れる。
Further, since both the pulse width detecting units 1 and 2, the synchronization establishing unit SYN, and the clock pulse generating unit CPG can be easily constructed by a counter or a logic gate, the P
The analog circuit such as the LL circuit and the complicated digital circuit such as the microcomputer are not required, the configuration can be simplified and downsized, and the cost is reduced. Further, the received data is not an indirect method such as an error check. Since synchronization is directly established with the preamble waveform after the stabilization of, reliable synchronization can be established, and reliability and stability are excellent.

【0040】なお、上記実施例では第1のカウンタ3に
より一致パルス信号を5回連続してカウントしたときに
同期が確立できたと判断する場合について説明したが、
とくに“5”という値に限るものではなく、クロックパ
ルスの周波数や受信データの伝送速度,符号方式等に基
づいて適宜定めればよい。
In the above embodiment, the case where it is determined that the synchronization has been established when the coincidence pulse signal is continuously counted five times by the first counter 3 has been described.
The value is not limited to “5” in particular, and may be appropriately determined based on the frequency of the clock pulse, the transmission rate of the received data, the coding method, and the like.

【0041】また、許容パルス幅の設定値についても、
照合回路6aの設定値“2”についても、これらに限る
ものではなく、詳細な回路構成についても上記実施例に
限定されるものではない。
Regarding the set value of the allowable pulse width,
The setting value "2" of the matching circuit 6a is not limited to these values, and the detailed circuit configuration is not limited to the above embodiment.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1及び2記載の発明によれば、受
信データのプリアンブルの受信中に、同期確立部により
パルス幅検出部からの一致パルス信号を連続して所定回
カウントしたときに、同期が確立したと判断し、クロッ
クパルス発生部により受信データのデータフレームのビ
ットパルスの中央のタイミングで受信クロックパルスを
発生するため、受信データがノイズを含んでいる場合に
は、パルス幅検出部から一致パルス信号が所定回連続せ
ずに誤って同期確立と判断されることはなく、ノイズの
影響を防止することができ、しかも受信データの安定後
のプリアンブル波形で直接同期確立することによって、
確実に同期確立することが可能となり、信頼性,安定性
の向上を図ることができる。
According to the first and second aspects of the present invention, during the reception of the preamble of the received data, when the synchronization establishing section continuously counts the coincidence pulse signals from the pulse width detecting section a predetermined number of times, When the synchronization is established, the clock pulse generator generates the reception clock pulse at the center timing of the bit pulse of the data frame of the reception data, so if the reception data contains noise, the pulse width detector From this, the coincidence pulse signal is not determined to be erroneously established as synchronization without continuing a predetermined number of times, it is possible to prevent the influence of noise, and moreover, by directly establishing synchronization with the preamble waveform after stabilization of the received data,
It is possible to reliably establish synchronization and improve reliability and stability.

【0043】また、請求項3及び4記載の発明によれ
ば、同期確立部,クロックパルス発生部を簡単なカウン
タや論理ゲートにより構成できるため、従来のようなマ
イクロコンピュータやPLL回路等が不要で、構成の簡
素化,小型化が図れ、安価に構成できる。
According to the third and fourth aspects of the invention, since the synchronization establishing section and the clock pulse generating section can be configured by simple counters and logic gates, the conventional microcomputer and PLL circuit etc. are unnecessary. In addition, the structure can be simplified and downsized, and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of FIG.

【図3】図1の一部のブロック図である。3 is a block diagram of a part of FIG. 1. FIG.

【図4】図3の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of FIG. 3;

【図5】図1の他の一部のブロック図である。5 is a block diagram of another part of FIG. 1. FIG.

【図6】図5の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of FIG. 5;

【図7】図1のさらに他の一部の動作説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of still another part of the operation shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 正,負パルス幅検出部 3 第1のカウンタ 4 ラッチ S 同期確立部 5 第2のカウンタ 6 照合部 CPG クロックパルス発生部 1, 2 Positive and negative pulse width detection unit 3 First counter 4 Latch S Synchronization establishment unit 5 Second counter 6 Collation unit CPG Clock pulse generation unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 データパケットの先頭部に所定のプリア
ンブルが設けられたシリアル通信による受信データとの
同期タイミングを検出して受信クロックパルスを発生す
るシリアル通信のビット同期回路において、 前記受信データのプリアンブルのビットパルスのパルス
幅が前記受信データの伝送速度で規定されるパルス幅に
所定の許容誤差を加えた許容パルス幅内に入っているか
否かを検出し入っているときに一致パルス信号,入って
いないときに不一致パルス信号をそれぞれ出力するパル
ス幅検出部と、前記不一致パルス信号の入力によりリセ
ットされ前記一致パルス信号をカウントしこの一致パル
ス信号を連続して所定回カウントしたときに同期確立信
号を出力する同期確立部と、前記同期確立信号により前
記受信データのデータフレームのビットパルスの中央の
タイミングで受信クロックパルスを発生するクロックパ
ルス発生部とを備えたことを特徴とするシリアル通信の
ビット同期回路。
1. A bit synchronization circuit for serial communication, wherein a predetermined preamble is provided at the beginning of a data packet to detect a synchronization timing with received data by serial communication and generate a reception clock pulse. It is detected whether or not the pulse width of the bit pulse is within the allowable pulse width obtained by adding a predetermined allowable error to the pulse width specified by the transmission rate of the received data. And a pulse width detection unit that outputs a mismatch pulse signal respectively, and when the mismatch pulse signal is reset, the match pulse signal is counted, and when the match pulse signal is continuously counted a predetermined number of times, a synchronization establishment signal is generated. And a data frame of the received data by the synchronization establishment signal. Bit synchronization circuit of the serial communication, characterized in at the center timing of the bit pulse that includes a clock pulse generator for generating a receive clock pulse.
【請求項2】 データパケットの先頭部に所定のプリア
ンブルが設けられたシリアル通信による受信データとの
同期タイミングを検出して受信クロックパルスを発生す
るシリアル通信のビット同期方法において、 前記受信データのプリアンブルのビットパルスのパルス
幅が前記受信データの伝送速度で規定されるパルス幅に
所定の許容誤差を加えた許容パルス幅内に入っているか
否かを検出し、前記プリアンブルのビットパルスのパル
ス幅が前記許容パルス幅内に連続して所定回入ったとき
に同期確立したと判断し、同期確立後クロックパルス発
生部により前記受信データのデータフレームのビットパ
ルスの中央のタイミングで受信クロックパルスを出力す
ることを特徴とするシリアル通信のビット同期方法。
2. A bit synchronization method of serial communication in which a reception clock pulse is generated by detecting a synchronization timing with reception data by serial communication in which a predetermined preamble is provided at the head of a data packet, the preamble of the reception data It is detected whether the pulse width of the bit pulse of is within the allowable pulse width obtained by adding a predetermined allowable error to the pulse width specified by the transmission rate of the received data, and the pulse width of the bit pulse of the preamble is It is determined that the synchronization has been established when a predetermined number of times continuously within the allowable pulse width, and after the synchronization is established, the clock pulse generator outputs the reception clock pulse at the central timing of the bit pulse of the data frame of the reception data. A bit synchronization method for serial communication characterized by the above.
【請求項3】 請求項1記載のシリアル通信のビット同
期回路において、 前記同期確立部が、カウンタとこのカウンタの出力パル
スを入力とするラッチとを備えていることを特徴とする
シリアル通信のビット同期回路。
3. The serial communication bit synchronization circuit according to claim 1, wherein the synchronization establishing unit includes a counter and a latch that receives an output pulse of the counter as an input. Synchronous circuit.
【請求項4】 請求項1記載のシリアル通信のビット同
期回路において、 前記クロックパルス発生部が、カウンタとこのカウンタ
の出力パターンが所定のパターンになったことを検出す
る照合部とを備えていることを特徴とするシリアル通信
のビット同期回路。
4. The bit synchronization circuit for serial communication according to claim 1, wherein the clock pulse generation unit includes a counter and a collation unit that detects that the output pattern of the counter has become a predetermined pattern. A bit synchronization circuit for serial communication characterized in that
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