JPH11234258A - 受信クロック再生回路 - Google Patents

受信クロック再生回路

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JPH11234258A
JPH11234258A JP10029526A JP2952698A JPH11234258A JP H11234258 A JPH11234258 A JP H11234258A JP 10029526 A JP10029526 A JP 10029526A JP 2952698 A JP2952698 A JP 2952698A JP H11234258 A JPH11234258 A JP H11234258A
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JP
Japan
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signal
clock
serial signal
change point
output
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Application number
JP10029526A
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English (en)
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Masato Oba
正人 大場
Hiroshi Abe
宏 阿部
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信した調歩同期式シリアル信号のデータ・
ビットの波形歪みに対しても、同期ずれを起こしにくい
受信クロック再生回路の提供。 【解決手段】 調歩同期式シリアル信号RDを入力と
し、該シリアル信号に同期した受信クロック信号RCを
再生する受信クロック再生回路に於いて、前記シリアル
信号のサンプリング用クロックCLKを供給するクロッ
ク供給部1Hと、前記シリアル信号RDの変化点を検出
する変化点検出部11と、前記シリアル信号の終了を検
出するデータ終了検出部13と、前記クロック供給部1
Hと変化点検出部11とにより前記シリアル信号RDの
スタート・ビットとデータ・ビットとについて変化点検
出のサンプリング期間を変えることにより前記シリアル
信号に同期した受信クロックRCを再生する同期制御分
周部12とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、調歩同期式シリア
ル信号を受信するためのインターフェース回路に関する
ものであり、特に、入力シリアル信号に同期した受信ク
ロックを再生する受信クロック再生回路に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】同期式と調歩同期式のシリアル信号を受
信する2種類のインターフェース回路のハードウエア上
での相違点は、シリアル信号に同期した受信クロックを
再生する回路を、内部に有するか否かであり、同期式シ
リアル信号受信用のインターフェース回路は、前記受信
クロック再生回路を有さず、調歩同期式シリアル信号受
信用のインターフェース回路は、シリアル信号の受信時
に、それに同期した受信クロックを再生する回路を内部
に有するものである。
【0003】従来の受信クロック再生回路の構成図を図
2に示す。これは、特開平2−33238号公報に示さ
れるものであり、インターフェース回路(INF)21
を介して入力された調歩同期式の受信シリアル信号RD
は、変化点検出回路22に於いて、クロック発生回路2
4から供給される高周波数クロックCLKでサンプリン
グされ、そのサンプリング出力信号RD’(受信シリア
ル信号)は、汎用LSI(同期式シリアル・インターフ
ェース)回路23の受信データ端子RxDに入力され
る。
【0004】また、クロック発生回路24から供給され
る高周波数クロックCLKにより、受信用n分周回路2
6と送信用n分周回路27とは、それぞれ、受信クロッ
クRCと送信クロックTCとを生成・出力し、汎用LS
I(同期式シリアル・インターフェース)回路23の受
信クロック端子RxCと送信クロック端子TxCとに、
それぞれ入力している。特に、受信用n分周回路26
は、変化点検出回路22からの変化点検出信号VDと、
無信号検出回路25からの入力データ終了信号NDとに
より、調歩同期式の受信シリアル信号RD’に同期した
受信クロックRCを生成・出力している。なお、TxD
は送信データ端子である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図4は、前記従来回路
の問題点の説明に供する信号波形図である。
【0006】調歩同期式シリアル信号は、図4Aに示す
ように、スタートビット以後のデータ・ビットの変化点
位置は等間隔で出現し、調歩同期式の受信シリアル信号
が正常(波形歪みがない)であれば、データ・ビットの
変化点サンプリングにより、図4Dに示す受信クロック
RCを再生することができる。
【0007】しかしながら、前記従来技術では、このデ
ータ・ビットの変化点サンプリングを、図4Cのサンプ
リング用クロックCLKにより、全期間一様に行ってい
るため、長距離伝送やノイズ源等の影響により、調歩同
期式の受信シリアル信号RDのデータ・ビットの波形
が、図4Bのように歪んだ場合、データ・ビットの変化
点サンプリングにより、図4Eに示すような同期ずれが
ある受信クロックRCを再生するおそれがある。
【0008】この点について、以下に、更に詳細に説明
する。
【0009】変化点検出回路22よりのVD信号が入力
されると、受信用n(16)分周回路26の出力である
RC信号は”Low”レベルとなり、クロック発生回路
24からのクロックCLKを計数し、8個目のクロック
CLKの立ち上がりにて、RC信号は、”High”レ
ベルとなる。ここで、図4Bに示すように、シリアル・
データ信号の波形に歪みが発生すると、この点を変化点
と誤認して間違ったVD信号(図4G)を発生する。こ
のため、受信クロックRCは、図4Eに示す波形とな
り、受信シリアル信号RD’(図4F)と受信クロック
RCとの位相関係が保証されない。
【0010】本発明は、従来技術に於ける前記問題点を
解決すべくなされたものであり、調歩同期式の受信シリ
アル信号のデータ・ビットの波形歪みに対しても、同期
ずれを起こしにくい受信クロック再生回路を提供するこ
とを目的としているものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る本発明の
受信クロック再生回路は、調歩同期式シリアル信号を入
力とし、該シリアル信号に同期した受信クロック信号を
再生する受信クロック再生回路に於いて、前記シリアル
信号のサンプリング用クロックを供給するクロック供給
手段と、前記シリアル信号の変化点を検出する変化点検
出手段と、前記シリアル信号の終了を検出するシリアル
信号終了検出手段と、前記クロック供給手段と変化点検
出手段とにより前記シリアル信号のスタート・ビットと
データ・ビットとについて変化点検出のサンプリング期
間を変えることにより前記シリアル信号に同期した受信
クロックを再生する同期制御分周手段とを設けたことを
特徴とするものである。
【0012】また、請求項2に係る本発明の受信クロッ
ク再生回路は、前記請求項1に係る受信クロック再生回
路に於いて、前記同期制御分周手段が、前記クロック供
給手段よりのサンプリング用クロックを分周して前記受
信クロックを再生するN進計数カウンタと、該カウンタ
よりのカウント出力を入力とし所定カウント値に於いて
のみ出力信号を出力する変化点検出サンプリング期間規
定手段と、該手段よりの出力信号と前記変化点検出手段
よりの変化点検出信号との論理積信号と、前記シリアル
信号終了検出手段よりの終了検出信号とを前記カウンタ
のリセット信号とするカウンタリセット手段とから成る
ことを特徴とするものである。
【0013】かかる本発明の受信クロック再生回路によ
れば、調歩同期式の受信シリアル信号のスタート・ビッ
トとデータ・ビットとについて変化点検出のサンプリン
グ期間を変えることにより、データ・ビットの波形歪み
に対しても同期ずれを起こしにくい受信クロックを再生
することができるものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
【0015】図1は、本発明の一実施形態である受信ク
ロック再生回路の回路構成図である。また、図3は、同
回路の動作説明に供する信号波形図である。
【0016】説明の簡略化のために、調歩同期式の受信
シリアル信号のパラメータ(通信速度、1スタート・ビ
ット、8データ・ビット、ノンパリティ、1ストップ・
ビット)を固定とする。
【0017】また、クロック供給部1Hは、通信速度
(受信クロックRC)の16倍の周波数のクロックCL
K(図3C)を供給し、各部は、このクロックCLKの
立ち上がりで動作し、特に、断りがない限り、論理は正
論理であるものとする。
【0018】受信シリアル信号RD(図3A)は変化点
検出部11に入力される。変化点検出部11は、シリア
ル信号RDの入力を受けて、サンプリング用クロックC
LKに同期した受信シリアル信号RD’(図3E)を、
同期式シリアル・インターフェース回路14の受信デー
タ端子RxDに出力すると共に、変化点検出信号VD
(図3F)を同期制御分周部12とデータ終了検出部1
3とに出力する。変化点検出部11は、Dフリップフロ
ップ15、16と排他的オアゲート17とにより構成さ
れており、図3Cにサンプリング用クロックCLKの波
形を示すように、受信シリアル信号RDの1ビット期間
中に16回サンプリングを行い、変化点があれば、変化
点検出信号VDを出力する。
【0019】変化点検出信号VDとデータ終了信号ED
が入力されると、同期制御分周部12は、サンプリング
用クロックCLKにより、受信クロックRC(図3D)
を同期式シリアル・インターフェース回路14の受信ク
ロック端子RxCとデータ終了検出部13へ出力する。
【0020】同期制御分周部12は、16進計数カウン
タ1Aと、エンコーダ19と、オアゲート18、1G
と、アンドゲート1Eとから構成されている。
【0021】16進計数カウンタ1Aは、フリップフロ
ップが4段直列に接続されたもので、各段の出力F1,
F2,F3,F4はエンコーダ19に入力され、また、
4段目の出力F4を受信クロックRCとして出力してい
る(サンプリング用クロックCLKを16分周してい
る)。エンコーダ19は、16進計数カウント1Aより
のカウント値出力が、0、1、14又は15であるとき
のみ、対応する出力線に出力信号を出力し、16進計数
カウンタ1Aよりカウント値出力が、2乃至13である
ときは、何れの出力線にも出力信号を出力しない構成と
なっている。
【0022】16進計数カウンタ1Aは、サンプリング
用クロックCLKをカウントするので、受信シリアル信
号RDの1ビット期間中のサンプリング位置(全期間で
16地点)を示しているため、エンコーダ19よりのカ
ウント値0信号、カウント値1信号、カウント値14信
号、カウント値15信号のオア出力と、変化点検出部1
1よりの変化点検出信号VDとのアンド出力を、16進
計数カウンタ1Aのリセット端子RSに、オアゲート1
Gを介して入力している。すなわち、サンプリング用ク
ロックCLK(図3C)により、受信シリアル信号RD
(図3A)の1データ・ビット期間中に、0番と1番と
14番と15番のサンプリング位置(オアゲート18の
出力:図3G)でのみ、受信クロックRC(図3D)を
再生するための同期制御が行われる。
【0023】データ終了検出信号EDも、16進計数カ
ウンタ1Aのリセット端子RSにオアゲート1Gを介し
て入力しているので、スタート・ビット検出時には、1
スタート・ビット期間中に、0番から15番までの全サ
ンプリング位置で受信クロックRCを再生するための同
期制御が行われる。1スタート・ビット期間中は、ED
信号が”High”レベルとなっているため、16進計
数カウンタ1Aはカウント動作を行わず、エンコーダ1
9よりのカウント0信号が、”High”となるため、
クロック0番から15番までの全位置にて、VD信号が
アンドゲート1Eを介して入力可能となっている。
【0024】データ終了検出部13は、変化点検出信号
VDと受信クロックRCの入力に基づいて、データ終了
検出信号EDを同期制御分周部12に出力する。
【0025】データ終了検出部13は、16進計数カウ
ンタ1Dと、エンコーダ1Cと、オアゲート1Bと、ア
ンドゲート1Fとから構成されている。
【0026】16進計数カウンタ1Dは、4段のフリッ
プフロップから成り、受信クロックRCをカウントする
もので、そのカウント値は、受信シリアル信号RDのス
タート・ビットを含めた全受信ビット数を示している。
また、エンコーダ1Cは、16進計数カウンタ1Dの各
段フリップフロップの出力F1,F2,F3,F4を受
けて、16進計数カウンタ1Dよりのカウント値出力
が、10乃至15であるときのみ、対応する出力線に出
力信号を出力し、16進計数カウンタ1Dよりのカウン
ト値出力が、0乃至9であるときは、何れの出力線にも
出力信号を出力しない構成となっている。エンコーダ1
Cの出力信号はオアゲート1Bに入力され、その出力信
号がデータ終了検出信号EDとなっている。
【0027】受信動作の前に、16進計数カウンタ1D
は、10以上のカウント値に初期設定されている。した
がって、オアゲート1Bの出力は、”High”レベル
となっており、最初のVD信号により、16進計数カウ
ンタ1Dはリセットされる。
【0028】前述のように、受信シリアル信号RDの全
ビット数は、10ビットであるので、スタート・ビット
からストップ・ビットまでの期間は、エンコーダ出力は
出ず、したがって、データ終了検出信号EDは、”Lo
w”レベルとなっている。受信シリアル信号RDの全ビ
ットを受信した時点で、16進計数カウンタ1Dのカウ
ント値は10となり、エンコーダ1Cよりの出力信号が
出力されるので、ED信号は、”High”レベルとな
る。また、データ終了検出信号EDと変化点検出信号V
Dのアンド出力信号を16進計数カウンタ1Dのリセッ
ト端子RSに入力させているので、そのカウント値は、
スタート・ビット検出時にのみ、リセットされる。
【0029】以下、更に詳細に説明する。
【0030】前述の通り、受信動作前は、16進計数カ
ウンタ1Dは、10以上15以下のカウント値に初期設
定されているものとする。したがって、エンコーダ1C
の10出力〜15出力の何れかが”High”レベルと
なっているので、オアゲート1Bの出力も”High”
レベルとなっている。最初のスタート・ビット信号によ
りVD信号が発生すると、アンドゲート1Fを通じて1
6進計数カウンタ1Dのリセット端子RSに入力され、
カウンタ1Dはリセットされる。以後、16進計数カウ
ンタ1Dは、受信クロックRCを計数する。本実施形態
に於いては、RC信号は、16進計数カウンタ1Aにて
高周波クロックCLKを16分周して作成される(図3
C:クロックCLK、及び図3D:受信クロックRC参
照)。
【0031】オアゲート1Bの出力は、RC信号の0か
ら9番目までは、”Low”レベルである。すなわち、
図3Aに示すように、本実施形態での受信シリアル信号
構成は、スタート・ビット〜データ・ビット〜ストップ
・ビットの10ビットとしており、この信号転送中
は、”Low”レベルであるということである。ストッ
プ・ビット転送後、エンコーダ1Cの10出力が”Hi
gh”レベルに立ち上がるため、オアゲート1Bは”H
igh”レベルを出力する。この”High”レベル時
に、VD信号が入力されると、アンドゲート1Fを通じ
て、16進計数カウンタ1Dはリセットされ、新たに0
よりカウントを再開し、オアゲート1Bの出力は”Lo
w”レベルとなる。
【0032】一方、オアゲート1Bの出力が”Hig
h”レベル時にVD信号が来なければ、同期制御分周部
12の16進計数カウンタ1AのRS端子にオアゲート
1Gを介して、この”High”レベルが入力され続け
るため、カウンタ1Aはリセット状態を保持し、この出
力(F4)は、”Low”レベル状態で維持される。R
C信号が、”Low”レベル状態で止まれば、16進計
数カウンタ1Dも止まり、したがって、オアゲート1B
の出力も”High”レベル状態で止まる。この状態
は、新たにVD信号が入力され、16進計数カウンタ1
Dがリセットされるまで続く。VD信号が入力されれ
ば、16進計数カウンタ1Dはリセットされ、オアゲー
ト1Bの出力は、”Low”レベルとなる。これによ
り、オアゲート1Gを介して16進計数カウンタ1Aの
リセットも解除され、該カウンタ1Aは、カウント動作
を再開し、受信クロックRCの出力動作が再開される。
【0033】また、同期制御分周部12は、VD信号出
力にてリセットがかかった後、16進計数カウンタ1A
にてクロックCLKをカウントする。本実施形態では、
エンコーダ19よりの0、1、14、15出力信号がオ
アゲート18に入力されているため、オアゲート18の
出力信号波形は、図3Gに示す波形となる。このオアゲ
ート18の出力がアンドゲート1Eの一方の入力に入っ
ているため、オアゲート18の出力が、”Low”レベ
ル時に、図3Bに示す波形歪みによる誤ったVD信号が
変化点検出部11より出力されても、アンドゲート1E
の出力(図3H)には出力されず、したがって、図3D
のRC信号波形(受信クロック)が、従来技術のよう
に、位相が変わってしまうことはない。すなわち、オア
ゲート18の出力により、VD信号にマスクをかける構
成としているため、図3Bのように、データ・ビットに
波形歪みを生じ、誤VD信号が発生しても、それによっ
て、間違った同期制御(16進計数カウンタ1Aのリセ
ット)が実行されることが無いものである。
【0034】なお、後段にある同期式シリアル・インタ
ーフェース回路は、受信シリアル信号の1ビット期間中
の中心位置(8番目のサンプリング位置)付近でサンプ
リングするため、その動作も安定する。
【0035】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の受
信クロック再生回路によれば、受信した調歩同期式シリ
アル信号に於けるデータ・ビットの波形歪みをデータ変
化点として検出しにくいため、耐ノイズ性を向上させる
ことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の受信クロック再生回路の
回路構成図である。
【図2】従来の受信クロック再生回路の回路構成図であ
る。
【図3】本発明の一実施形態の受信クロック再生回路の
動作説明に供する信号波形図である。
【図4】従来の受信クロック再生回路の動作説明に供す
る信号波形図である。
【符号の説明】
11 変化点検出部 12 同期制御分周部 13 データ終了検出部 14 同期式シリアル・インタ
ーフェース回路 18 オアゲート 19 エンコーダ 1A 16進計数カウンタ 1E アンドゲート 1G オアゲート 1H クロック供給部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 調歩同期式シリアル信号を入力とし、該
    シリアル信号に同期した受信クロック信号を再生する受
    信クロック再生回路に於いて、 前記シリアル信号のサンプリング用クロックを供給する
    クロック供給手段と、 前記シリアル信号の変化点を検出する変化点検出手段
    と、 前記シリアル信号の終了を検出するシリアル信号終了検
    出手段と、 前記クロック供給手段と変化点検出手段とにより前記シ
    リアル信号のスタート・ビットとデータ・ビットとにつ
    いて変化点検出のサンプリング期間を変えることにより
    前記シリアル信号に同期した受信クロックを再生する同
    期制御分周手段と、を設けたことを特徴とする受信クロ
    ック再生回路。
  2. 【請求項2】 前記同期制御分周手段が、 前記クロック供給手段よりのサンプリング用クロックを
    分周して前記受信クロックを再生するN進計数カウンタ
    と、該カウンタよりのカウント出力を入力とし所定カウ
    ント値に於いてのみ出力信号を出力する変化点検出サン
    プリング期間規定手段と、該手段よりの出力信号と前記
    変化点検出手段よりの変化点検出信号との論理積信号
    と、前記シリアル信号終了検出手段よりの終了検出信号
    とを前記カウンタのリセット信号とするカウンタリセッ
    ト手段とから成ることを特徴とする、請求項1に記載の
    受信クロック再生回路。
JP10029526A 1998-02-12 1998-02-12 受信クロック再生回路 Pending JPH11234258A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010118789A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Canon Inc シリアル通信システム、送信装置、駆動装置、画像読み取り装置及びシリアル通信方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010118789A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Canon Inc シリアル通信システム、送信装置、駆動装置、画像読み取り装置及びシリアル通信方法

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