JPS63148737A - デ−タ通信装置 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、マイクロコンピュータ間等の異なる機器間の
データ通信をクロック同期式によりシリアルに行うデー
タ通信装置の改良に関するものである。

（発明の背景） 従来、異なる機器間におけるクロック同期式シリアルデ
ータ通信方、法としては、第３図の如く構成されたデー
タ通信装置にて行っている。

第３図において、Ｉ、ＩＩはそれぞれマイクロコンピュ
ータ（以下マイコンと略記する）であり、各マイコン間
は端子ａ−ｄにより、すなわちクロックラインは端子ａ
により、データラインは端子す、ｃにより、グランドラ
インは端子Ｃによりそれぞれ接続されている。又マイコ
ン■内には、端子ａ（クロックライン）を介して入力す
るクロックパルスに同期して端子ｂ（データライン）か
らのデータをシリアルに入力すると同時に、端子Ｃ（デ
ータライン）を介して内部に格納していたデータをマイ
コン■に通信するシフトレジスタ、及び端子ａを介して
８発のクロックパルスが送出されたことを検知すること
により通信完了信号Ｉ　ＮＴＳを出力する３ビツトのカ
ウンタＣＮＴが配置されている。

上記構成において、通信に際しては、端子ａを介してマ
イコンＡのシリアルクロック端子ＳＣからクロックパル
スがマイコンＢのシリアルクロック端子ＳＣへ伝送され
る。これと同時に、マイコンＩのシリアル出力端子ＳＯ
から端子すを介してデータが前記クロックパルスに同期
してマイコン■のシリアル入力端子ＳＩへ伝わり、シフ
トレジスタＳＢ内へ順次上記データが入力される。一方
、シフトレジスタＳＲは入力される上記データを格納す
ると共に、それ以前に格納していたデータを前記クロッ
クパルスに同期してシリアル出力端子ＳＯより端子Ｃを
介して順次マイコンＩのシリアル入力端子ＳＩへ伝えら
れる。この様にして８ビツト構成されたシフトレジスタ
ＳＲに新たな８ビツトのデータが格納されると、カウン
タＣＮＴよりデータ通信終了信号Ｉ　ＮＴＳが出力され
る。すなわちマイコン■と■の間のデータの相互通信が
終了する。

この種の装置においては、端子ａ及びこれに接続された
ラインに伝送させたクロックパルスに同期させてデータ
通信を行っている為１例えば前記端子ａにノイズが発生
した場合、該ノイズに応答してシフトレジスタＳＢがシ
フト動作を開始し。

内部に格納・していたデータが変化してしまうといった
欠点を有していた。

この点に鑑み、本願出願人は第４図に示す様なエラー検
出回路を付加した構成から成る装置を先願発明（未公開
）の実施例として提案している。

第３図と同じ部分は同一符号にて表している。・第４図
において、エラー検出回路ｌは、非反転入力端にはマイ
コン■より送出されたクロクロックパルスが、反転入力
端にはクロックパルスの１７２程度の電位をもつ基準電
圧Ｖｃが、それぞれ入力されるコンパレータ２、該コン
パレータ２のＨレベル（ハイレベルを意味する）からＬ
レベル（ローレベルを意味する）への出力変化に応答し
てセットされるフリップフロップ３．該フリップフロッ
プ３のＬレベルからＨレベルへの出力変化により一定時
間（通信に要するクロックパルス発生期間よりも若干長
い時間）負パルスを出力するワンシ茸ット回路４．前記
コンパレータ２のＨレベルからＬレベルへの出力変化の
回数をカウントする３ビツトのバイナリ−カウンタ５．
３人力オアゲート６．３人カアンドゲート７から構成さ
れている。又マイコン■は第６図図示のプログラムを有
し、前記アンドゲート７からＨレベルが入力端子Ｉ　Ｎ
ＴＯに入力することによって上記プロプラム処理を行う
構成となっている。

次に第５図を用いて動作説明を行う、データ通信に際し
、第５図時刻１ｏの時点よりマイコン■の出力端子ＳＣ
からクロックパルスが送出されるト、該ハルスに同期し
てシフトレジスタ５がシフト動作を開始し、マイコンＩ
と■との間にて相互通信が行われることは第３図装置と
同一である。

一方、この時のエラー検出回路１内での動作を説明スる
と、コンパレータ２はマイコンＩより送出されたクロッ
クパルスと基準電圧Ｖｃとの比較を行うものであり、よ
って該コンパレータ２からは上記クロックパルス発生毎
にＨレベルの信号が出力される。これによりフリップフ
ロップ３は時刻１ｏの時点にてセットされ、これに伴な
ってワンシ、ット回路４の出力はＨレベルからＬレベル
に反転する（第５図参照）、又バイナリ−カウンタ３は
前記コンパレータ２のＬレベルの信号数をカウントする
ものであり、その数が８カウントに達すれば出力端子Ｑ
１〜Ｑ３全ての出力がＬレベルとなる。すなわち、上記
の如くコンパレータ２はクロックパルスが送出される毎
にＬレベルの信号を出力すると共にデータ通信は８ビツ
トにて行われているので、正常な動作が行われている時
には、バイナリ−カウンタ３の出力が全てＬレベルとな
る。従って、この場合はアンドゲート７の出力がＨレベ
ルに反転することはなく、マイコンパにて第６図図示の
プログラムが実行されることはない。

次に、端子ａ或いはそのラインにノイズが発生した場合
について説明する。第５図時刻ｔ４の時点においてノイ
ズが発生したとすると、第３図の如き従来装置において
は該ノイズに応答してシフトレジスタＳＢがシフト動作
を行い、データが変化してしまうといった欠点を有して
いたが、第４図実施例装置ではエラー検出回路ｌが動作
する為、上記欠点が解消されることになる。

つまり、上記の如くノイズが発生すると、コンパレータ
２の出力はＬレベルに反転し、これに伴ってフリップフ
ロップ３はセットされ、ワンショット回路４の出力は前
述と同様Ｌレベルとなる。又カウンタ５はノイズに応答
してカウントアツプする為、出力端子Ｑ１の出力のみが
Ｈレベルとなる（第５図参照）、この状態で正規のデー
タ通信に要する時間に対し若干長い時間が経過すると、
ワンショット回路４の出力が時刻ｔ５の時点においてＨ
レベルに復帰する。この時点ではフリップフロップ３の
出力はＨレベルであり、又カウンタ５の出力端子Ｑ＋の
出力がＨレベルであることからオアゲートの出力もＨレ
ベルであり、よってアンドゲート７の全ての入力端にＨ
レベルが入力することから、該アンドゲート７から前記
時刻ｔ５の時点でＨレベルの信号が出力される。

これにより、マイコンパは第６図に示すプログラムを実
行し、シフトレジスタＳＨにデータの再設定（ノイズ発
生に伴って変化したデータを正常な状態に戻す動作）を
行い、この後出力端子Ｐ０よリリセットパルスを送出し
て前記フリップフロップ３．カウンタ５を初期状態に復
帰させる。

以上説明した様に第４図実施例装置においては、ノイズ
発生時にはエラー検出回路ｌがそのことを検知すること
ができる為、ノイズ発生に伴ってデータが変化してしま
うといった不都合を解消することができ、非常に有効な
装置と言える。ただ、上記装置が異常であることを判断
するのは第５図において時刻ｔ５以後であり、時刻ｔ４
とｔ５の間に次のデータの相互通信を行いたいような場
合に難があった。このことから本願出願人は異常（正常
なデータ通信でない事）であることの判断をより早く行
うことのできる装置を新たに考えている。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題を解決し、ノイズ入力に
伴う異常な動作を短時間に検知することのできるデータ
通信装置を提供することである。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために１本発明は、クロックライン
の信号変化を検知する検知手段と、該検知手段により検
知された信号数をカウントするカウント手段と、該カウ
ント手段でのカウント値が変化した後、引き続き少なく
ともクロックパルスの周期に相当する所定の時間を経て
も再度変化しないことを検知することによりエラー信号
を発生するエラー信号発生手段と、第２の機器を、前記
クロックラインの信号変化以前の状態に復帰させる復帰
手段とを設け、以て、データ通信時に送出されるクロッ
クパルスによる信号変化とは異なったノイズ等による信
号変化が前記検知手段により検知されて前記カウント手
段のカウント値が変化したような場合を、所定の時間を
もって送出されるクロックパルスの周期に着目して検知
し、この様な場合においてはデータ通信が初めから行わ
れなかった状態にするようにしたことを特徴とする。

（発明の実施例）・ 以下１本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第４図
と同じ部分は同一符号にて表す、第１図のエラー検出回
路１１には、第４図に示す各回路に加えて、フリップフ
ロップ３のＬレベルからＨレベルへの出力変化により一
定時間（クロックパルス１発分より若干長め（第２図時
刻ｔｏｏ　　〜ｔｕ）の時間）負パルスを出力するワン
シミツト回路１２．同じくフリップフロップ３のＬレベ
ルからＨレベルへの出力変化により一定時間（クロック
パルス２発分より若干長め（第２図時刻ｔｏｏ　”　ｔ
ｉｔ　）の時間）負パルスを出力するワンシゴット回路
１３、カウンタ５の出力端子Ｑ□〜Ｑ３の各出力の反転
信号を発生するインバータ１４〜１６．３人カアンドゲ
ート１７〜２０．及び３人力オアゲー）２１が付加され
た構成となっている。又マイコン■は前述と同様、入力
端子ＩＮＴＯにＨレベルの信号が入力することによって
第６図図示のプロプラム処理を行う構成となっている。

次に第２図を用いて動作の説明を行う、まず通常のデー
タ通信時のエラー検出回路ｌｌ側での動作について述べ
る。第２図時刻ｔｏｏの時点よりマイコンＩの出力端子
ＳＣからクロックパルスが送出されると、コンパレータ
２では該クロックパルスと基準電圧Ｖｃとの比較が行わ
れ、上記クロックパルス発生毎にＨレベルの信号が出力
される。

これによりフリップフロップ３は時刻ｔｏｏの時点にて
セットされ、これに伴なってワンショット回路４，１２
．１３がそれぞれ動作を開始し、第２図に示す所定の時
間各出力端子ＱよりＬレベルに反転した信号を出力する
。又バイナリ−カウンタ３は前記コンパレータ２のＬレ
ベルの信号数をカウントするものであり、例えばカウン
ト内容が「１」になることにより各出力端子Ｑｓ　　＊
　Ｑ２　＋ＱＩから［０，０，１］なる３ビツトの信号
が出力され、インバータ１４〜１６を介することにより
この時アントゲ−）１ｇの出力がＨレベルとなり、カウ
ント内容が「２」になることにより前記各出力端子Ｑｌ
　、Ｑ２　、Ｑｓから［０、ｌ　、　０］なる３ビツト
の信号が出力され、この場合はアンドゲート１７の出力
がＨレベルとなる。またカウント内容が「７」になるこ
とにより前記各出力端子Ｑ＋　　、Ｑ２　、Ｑ＋から［
１、１、ｌ］なる３ビツトの信号が出力され、この場合
アンドゲート１６．１７の各出力はＬレベルとなる（第
２図参照）。

コンパレータ２にクロックパルスが規定数順次入力され
ている場合においては、第２図のタイムチャートからも
わかるように、アンドゲート７゜１９．２０のいずれの
出力もＨレベルの信号に反転することはなく、オアゲー
）２１の出力もＨレベルに反転することはないので、マ
イコン■にて第６図図示のプログラムが実行されること
はない。

また、マイコンＩの出力端子ＳＣからクロックパルスが
送出されると、該パルスに同期してシフトレジスタ５が
シフト動作を開始し、マイコンＩと■との間にて正常な
相互通信が行われることは第３．４図装置と同一である
。

次に、ノイズが発生した場合について説明する。第２図
時刻ｈｉｔの時点においてノイズが発生したとすると、
コンパレータ２の出力はＬレベルに反転し、これに伴っ
てフリップフロップ３はセットされ、ワンショット回路
４，１２．１３の出力は前述と同様Ｌレベルに反転する
が、クロックパルス１発分より若干長めの時間が経過す
ると、すなわち第２図時刻Ｌ　の時点においてワンショ
ット回路１２の出力がＨレベルに復帰する。

又この時カウンタ５はノイズに応答してカウントアツプ
し、出力端子Ｑ１の出力のみがＨレベルとなってアント
ゲ−）１８の出力がＨレベルとなっている為、アントゲ
−）２０の全ての入力端にＨレベルが入力し、よって該
アンドゲート２０から時刻ｔ２２の時点でオアゲー）２
１を介してＨレベルの信号が出力される。これにより、
時刻１１＋から時刻ｔ２２の非常に短い時間が経過した
後にマイコン■が第６図に示すプログラムを実行し、シ
フトレジスタＳＲ内のデータの再設定が行われることに
なり、仮に時刻ｔ２１”’ｔ２う　（第４図に例えれば
時刻ｔ４〜ｔｓ）の間にデータ通信を行うために正規の
クロックパルスが送出されてしまった様な場合において
も、前記の如く既にデータの再設定が終了しているので
、データ通信を失敗してしまうといったことがなくなる
。

また、第２図の時刻ｔ３゜以降には２発のノイズが発生
した場合の様子を示しており、この様な場合には、クロ
ックパルス２発分より若干長めの時間が経過すると、す
なわち第２図時刻ｔ３１の時点においてワンショット回
路１３の出力がＨレベルに復帰し、この時フリップフロ
ップ３及び７ンドゲート１７の各出力がＨレベルとなっ
ている為、アンドゲート１９の全ての入力端にＨレベル
が入力し、よって該アンドゲート１９から時刻ｔ３＋の
時点でオアゲート２１を介してＨレベルの信号が出力さ
れる。これにより、時刻ｔ３１から時刻ｈａの比較的短
い時間が経過した後にマイコン■が第６図に示すプログ
ラムを実行し、シフトレジスタＳＢ内のデータの再設定
が行われることになる。

尚以上の説明においては、ノイズが１又は２発発生した
場合について述べてきたが、同様の回路を追加していけ
ば、それ以上（３〜７発）のノイズが発生した場合にお
いても、正規のパルスでないことを早めに検出すること
ができることは言うまでもないであろう。

（発明と実施例の対応〕 本実施例において、コンパレータ２が本発明の検知回路
に、カウンタ５がカウント手段に、ワンショット回路４
．オアゲート６、アンドゲート７及びワンショット回路
１２からオアゲート２１までがエラー信号発生手段に、
第６図のプログラムを実行する手段が復帰手段に、それ
ぞれ相当する。又オアゲート２１よりのＨレベルの信号
がエラー信号に、マイコン■、■が第１．２の機器にそ
れぞれ相当する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、クロックライン
の信号変化を検知する検知手段と、該検知手段により検
知された信号数をカウントするカウント手段と、該カウ
ント手段でのカウント値が変化した後、引き続き少なく
ともクロックパルスの周期に相当する所定の時間を経て
も再度変化しないことを検知することによりエラー信号
を発生するエラー信号発生手段と、第２の機器を、前記
クロックラインの信号変化以前の状態に復帰させる復帰
手段とを設け、以て、データ通信時に送出されるクロッ
クパルスによる信号変化とは異なったノイズ等による信
号変化が前記検知手段により検知されて前記カウント手
段のカウント値が変化したような場合を、所定の時間を
もって送出されるクロックパルスの周期に着目して検知
し、この様な場合においてはデータ通信が初めから行わ
れなかった状態にするようにしたから、ノイズ入力に伴
う異常な動作を短時間に検知することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はその
主要部分のタイムチャート、第３図は従来のデータ通信
装置を示す回路図、第４図は本願出願人が先願している
データ通信装置の一例を示す回路図、第５図は第４図装
置における主要部分のタイムチャート、第６図は第１．
４図のマイコンパ内のプロプラムを示す図である。 Ｉ、ＩＩ・・・・・・マイコン、２・・・・・・コンパ
レータ、４・・・・・・ワンショット回路、５・・・・
・・カウンタ、６・・・・・・オアゲート、７・旧・・
アンドゲート、１２．１３・・・・・・ワンショット回
路、１４〜１６・・・・・・インバータ、１７〜２０・
・・・・・アンドゲート、２１・・・・・・オアゲート
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１と第２の機器の間に、データを送出するデー
   タラインと、クロックパルスを送出するクロックライン
   とを有し、データ通信に際して、前記クロックラインに
   複数のクロックパルスを所定の時間周期をもって送出し
   、該クロックパルスの夫々に同期させて一連のデータを
   前記データラインを介して前記第１の機器から第２の機
   器へシリアル通信するデータ通信装置において、前記ク
   ロックラインの信号変化を検知する検知手段と、該検知
   手段により検知された信号数をカウントするカウント手
   段と、該カウント手段でのカウント値が変化した後、引
   き続き少なくとも前記クロックパルスの周期に相当する
   所定の時間を経ても再度変化しないことを検知すること
   によりエラー信号を発生するエラー信号発生手段と、前
   記第２の機器を、前記クロックラインの信号変化以前の
   状態に復帰させる復帰手段とを設けたことを特徴とする
   データ通信装置。