KR0149720B1 - 맨체스터 디코더 - Google Patents

Abstract

본 발명의 맨체스터디코더는 PLL을 사용하지 않고 맨체스터코드디지탈데이타를 정확히 디코딩할 수 있고, 출력되는 디코딩된 데이터를 다음 단의 디지털 시스템에 바로 연계하여 사용할 수 있도록 디코딩클럭을 출력하고 있다. 이로써, 본 발명은 에러가 발생한 맨체스터코드데이타에 대해서는 상승 및 하강트랜지션을 검출하지 못하게 되므로 정상적인 맨체스터디코딩을 수행할 수가 없으며, 0-to-1, 1-to-0트랜지션을 갖는 맨체스터데이타에 대해서만 디코딩을 수행함으로써 정확한 맨체스터디코딩을 수행한다. 그 구성은 수신된 맨체스터코드데이타를 디코딩하기 위하여, 소정의 클럭에 따라서 상기 맨체스터코드데이타의 상승트랜지션을 검출하는 제1검출기, 상기 소정의 클럭에 따라서 상기 맨체스터코드데이타의 하강트랜지션을 검출하는 제2검출기, 상기 제1 및 제2 검출기 신호를 받아서 트랜지션신호를 선택적으로 출력하는 게이팅수단, 상기 제1 및 제2 검출기로부터의 출력과 상기 게이팅수단의 출력을 받아 윈도우신호를 발생하여 상기 게이팅수단에 제공하는 윈도우발생기 및 상기 게이팅수단의 출력에 따라서 셋트되거나 리셋트되어 상기 맨체스터코드데이타의 디코딩된 데이터를 출력하는 데이터발생기를 포함한다.

Description

맨체스터 디코더

제1도는 종래의 맨체스터디코더의 블록도.

제2도는 제1도의 동작을 설명하기 위한 파형도.

제3도는 본 발명에 의한 맨체스터디코더의 블록도.

제4도는 제3도의 동작을 설명하기 위한 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 제1검출기 200 : 제2검출기

300 : 게이팅부 400 : 데이타재생부

500 : 윈도우발생기

본 발명은 맨체스터디코더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 맨체스터코드로 코딩되어 전송된 데이타로부터 원래의 디지털데이타를 복원하는 회로에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 맨체스터코드로 인코딩된 데이터로부터 넌리턴투제로(non-return to zero: NRZ) 데이터를 디코딩하는 맨체스터디코더에 관한 것이다.

일반적으로 디지털데이타를 수신할 때, 그 수신단에서는 노이즈 및 지터(jitter)가 수신데이타에 도입되는 문제가 있으며, 특히 클럭이 없는 경우에, 입력데이타의 시작 및 끝을 알수가 없으며, 비트셀의 폭과 입력데이타의 순서를 결정할 수가 없는 문제점이 있었다. 또한, 2진화데이타는 대부분의 수신기들이 처리할 수 없는 비트패턴에 따른 DC성분 또는 제로주파수신호를 포함하고 있으므로, 이러한 DC성분을 제거하거나 수용하는데 부가적인 회로가 필요하게 되는 문제점이 있었다.

맨체스터데이타 전송이란 상기한 디지털데이타의 수신시 발생하는 클럭의 비동기 및 DC레벨의 문제를 극복하기 위한 것으로, 이 맨체스터데이타는 원래의 데이터에 클럭을 익스클루시브OR함으로써 얻어진다. 그러나, 이러한 맨체스터인코딩된 데이터는 종래의 DC성분을 포함하는 문제는 피할 수 있었지만 노이즈 및 지터의 문제는 여전히 남아 있었다. 이를 해결하기 위한 맨체스터디코더가 미국 특허 4,361,895호에 개시되어 있다. 제1도는 상기 미국특허 4,361,895호에 개시된 맨체스터디코더의 블록도이다.

제1도에서 처음의 정상상태에서 래치(32)와 동기화 플립플롭(34)의 출력은 0이고, 이 0출력은 카운터(38)를 로드(load)상태로 유지시켜 그 출력을 1로 잡아두고 있다. 입력라인(28)을 통하여 맨체스터데이타가 들어오면, 트랜지션검출기(30)는 제2도에 도시한 바와 같이, 모든 트랜지션 엣지때마다 로컬클럭(36)의 1주기동안 1인 신호를 발생시킨다. 이 1(하이)신호에 의해 래치(32)가 셋트되고, 또한, 한 로컬클럭 후에 동기화 플립플롭(34)이 셋트된다. 이에 따라서, 카운터(38)가 정상적으로 카운팅을 시작하여 소정 개수의 로컬클럭 뒤에 그 출력이 0이 된다. 이 출력 0는 래치(32)를 리셋트시키고, 또한 동기화 플립플롭(34)도 리셋트되어 카운터(38)는 또 다시 로드상태로 들어간다. 이 때, 그 출력이 다시 1로 되고 이 0-to-1트랜지션에 의해 래치(42)가 맨체스터데이타(28)를 샘플링하여 디코딩된 데이터를 출력단(46)을 통해 내보낸다.

상기 종래의 기술은 미드-비트 트랜지션 후에 일정한 시점뒤에 샘플링을 하여 그 때의 값에 의해 원래의 데이터를 판단한다. 즉, 이는 맨체스터코드의 형태가 0 (또는 1)일 경우에 앞의 반주기동안은 0 (또는 1)이고 뒤의 반주기동안은 1 (또는 0)인 점을 이용한 것이다. 그러나, 이런 방식은 전송된 맨체스터데이타가 손상되어 트랜지션이 존재하지 않는 에러가 발생한 경우에는 이를 인식하지 못하고, 정상적인 것처럼 데이터를 디코딩하게 되는 오류가 발생한다. 최악의 경우 계속 0인 신호가 들어가도 (이는 이미 맨체스터코드의 정의를 벗어난 것임) 0인 데이터가 계속 전송되는 것으로 판단한다. 실제 시스템에서 사용하려면 디코딩된 NRZ데이타와 더불어 디코딩클럭을 발생시켜 주어야 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, PLL을 사용함이 없이 맨체스터코드로 코딩되어 전송된 신호로부터 원래의 디지털데이타를 복원하는 맨체스터디코더를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 단순히 디코딩된 데이터를 출력하는 것이 아니라 디코딩클럭까지 출력하여 다음 단의 디지털시스템에 바로 연결하여 적용할 수 있는 맨체스터디코더를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 수신된 맨체스터코드데이타를 디코딩하는 맨체스터디코더에 있어서,

소정의 클럭에 따라서 상기 맨체스터코드데이타의 상승트랜지션을 검출하는 제1검출기;

상기 소정의 클럭에 따라서 상기 맨체스터코드데이타의 하강트랜지션을 검출하는 제2검출기;

상기 제1 및 제2 검출기 신호를 받아서 트랜지션신호를 선택적으로 출력하는 게이팅수단;

상기 제1 및 제2 검출기로부터의 출력과 상기 게이팅수단의 출력을 받아 윈도우신호를 발생하여 상기 게이팅수단에 제공하는 윈도우발생기; 및

상기 게이팅수단의 출력에 따라서 셋트되거나 리셋트되어 상기 맨체스터코드데이타의 디코딩된 데이터를 출력하는 데이터발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 맨체스터디코더를 제공하고 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 동작에 대하여 첨부된 도면 제3-4도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제3도에서 본 발명의 맨체스터디코더는 소정의 클럭에 따라서 입력되는 맨체스터코드데이타의 상승트랜지션을 검출하는 제1검출기(100), 상기 소정의 클럭에 따라서 상기 맨체스터코드데이타의 하강트랜지션을 검출하는 제2검출기(200), 상기 제1 및 제2검출기(100, 200)의 출력신호를 받아서 트랜지션신호를 선택적으로 출력하는 게이팅부(300), 상기 제1 및 제2검출기(100,200)로부터의 출력과 상기 게이팅부(300)의 출력을 받아 윈도우신호(제4도의 30)를 발생하여 상기 게이팅부(300)에 제공하는 윈도우발생기(500) 및 상기 게이팅부(300)의 출력에 따라서 셋트되거나 리셋트되어 상기 맨체스터코드데이타의 디코딩된 데이터를 출력하는 데이터발생기(400)를 포함하고 있다.

제3-4도에서, 본 발명의 맨체스터디코더는 입력된 맨체스터코드데이타(31)를 수신하여 맨체스터코드의 정의에 따라서 0-to-1트랜지션이 있는 경우 0인 데이터로, 1-to-0트랜지션이 있는 경우 1인 데이터로 판독한다. 이를 위해, 본 발명은 입력된 맨체스터코드데이타의 상승트랜지션을 검출하는 제1검출기(100)와 하강트랜지션을 검출하는 제2검출기(200)를 포함하고 있다. 게이팅부(300)는 상기 제1 및 제2검출기(100,200)에서 검출된 트랜지션신호를 후술한 유효트랜지션 윈도우발생기(500)의 출력에 따라서, 데이터재생부(400)부에로 통과시키거나 통과시키지 않거나 하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 유효트랜지션 윈도우발생기(500)로부터 유효신호가 출력될 때에만 유효한 트랜지션으로 간주하여 그 신호를 통과시킨다. 통과된 신호는 데이터재생부(400)에서 상승트랜지션인 경우 0, 하강트랜지션인 경우 1의 디코딩된 데이터(33)를 생성하여 출력한다. 한편, 통과된 신호는 유효트랜지션 윈도우 발생기(500)를 리셋트시켜, 유효출력을 리셋트시킨다. 그리고, 일정 갯수의 로컬클럭(32)을 카운팅하여 그 개수를 카운팅하면 유효출력을 1로 만들어 다음 유효한 트랜지션을 기다린다. 유효트랜지션윈도우 발생기(500)에서는 디코딩된 데이터의 다음 시스템에서 사용하기 위해 로컬클럭(34)을 생성출력한다.

제3-4도에서, 처음 정상상태에서는 모든 플립플롭들(10,11,14,15)과 래치(22,24) 그리고 카운터(27)의 출력은 모두 0이다. 이 때 유효출력(30)의 상태는 2입력 NOR게이트(28)에 의해 하이상태가 되어 상기 게이팅부(300)의 NAND게이트들(18,20)에 입력되는 신호를 통과시키는 준비를 하고 있다. 또한, 래치(24)의 출력 0가 2입력 AND게이트(26)를 리셋트시키므로, 카운터(27)에는 로컬클럭(32)이 전달되지 않으므로 유효출력의 상태는 계속 하이상태로 있게 된다. 맨체스터코드데이타(31)가 입력되면, 제1검출기(100)에 의해 0-to-1트랜지션이 검출되고 제2검출기(200)에 의해 1-to-0트랜지션이 검출된다. 이렇게 플립플롭(10,11)과 AND게이트(12)에 의해 상승트랜지션이 검출되고, 플립플롭(14, 15)과 AND게이트(16)에 의해 하강트랜지션이 검출되면, 제4도에서와 같이 상승트랜지션(13) 및 하강트랜지션(17)의 펄스신호가 로컬클럭의 한 주기동안만 하이인 신호가 생성출력된다. 최초의 트랜지션이 검출되면 2입력NOR게이트(23)를 통해 래치(24)를 셋트시키고 이는 2입력AND게이트(26)를 동작시켜, 카운터(27)에 로컬클럭(32)을 공급시켜 카운팅동작을 개시하게 한다.

다음, 초기 유효출력(30)의 상태가 하이이었으므로, 최초의 트랜지션은 게이팅부(300)를 통과하여 2입력NAND게이트들(18,20)에 의해 반전된 신호가 데이터재생부(400)에 전달된다. 데이터재생부(400)에 상승트랜지션검출신호가 전달되는 경우, 데이터재생부(400)를 구성하고 있는 래치(22)는 리셋트되어 디코딩된 데이터(33)는 0로 생성출력된다. 마찬가지로, 하강트랜지션검출신호가 전달되는 경우, 래치(22)는 셋트되어 디코딩된 데이터(33)로 1이 출력된다.

한편, 게이팅부(300)를 통과한 상승 및 하강트랜지션검출신호들은 2입력AND게이트(25)를 통하여 유효트랜지션 윈도우발생기(500)로 전달되고, 이 신호에 의해 카운터(27)가 리셋트된다. 카운터(27)의 출력들의 NOR게이트(28)와 AND게이트(29)를 통한 논리조합결과는 유효출력(30)으로 카운터(27)의 출력이 모두 0일 때에는 하이 상태이나, 카운터(27)가 상승카운팅을 하여 그 값이 증가하면 2입력NOR게이트(28)에 의해 바로 그상태가 로우가 된다. 이 로우된 유효출력(30)은 게이팅부(300)에 전달되어 데이터를 나타내는 미드-비트 트랜지션이 아닌 더미트랜지션(제4도의 41,42로 표시)의 전달을 막는다. 카운터(27)의 값이 일정한 값에 다다르면, 2입력OR게이트(29)에 의해 유효출력(30)의 신호는 다시 하이가 되어, 이후 들어오는 트랜지션신호는 유일한 것으로 간주하여 통과시킨다. 이 후 본 발명의 맨체스터디코더는 상술한 동작을 반복수행한다.

또한, 윈도우발생기(500)는 디코딩클럭(34)을 발생하여 상기 출력된 디코딩된 데이터(33)를 다음 단의 디지털 시스템에 저장시킬 수 있도록 한다.

이상으로 상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 맨체스터디코더는 PLL을 사용하지 않고 맨체스터코드디지탈데이타를 정확히 디코딩할 수 있고, 출력되는 디코딩된 데이터를 다음 단의 디지털 시스템에 바로 연계하여 사용할 수 있도록 디코딩클럭을 출력하고 있다. 이로써, 본 발명은 에러가 발생한 맨체스터코드 데이터에 대해서는 상승 및 하강트랜지션을 검출할 수가 없게 되어 정확한 디코딩을 수행하지 않으며, 반드시 0-to-1, 1-to-0의 트랜지션이 검출될 수 있는 정상적인 맨체스터데이타에 대해서만 디코딩을 수행하도록 하여, 정확한 맨체스터디코딩을 수행한다.

Claims (4)

1. 수신된 맨체스터코드데이타를 디코딩하는 맨체스터디코더에 있어서, 소정의 클럭에 따라서 상기 맨체스터코드데이타의 상승트랜지션을 검출하는 제1검출기; 상기 소정의 클럭에 따라서 상기 맨체스터코드데이타의 하강트랜지션을 검출하는 제2검출기; 상기 제1 및 제2 검출기 신호를 받아서 유효 트랜지션 윈도우신호에 따라서 트랜지션신호를 선택적으로 출력하는 게이팅수단; 상기 제1 및 제2 검출기로부터의 출력과 상기 게이팅수단의 출력을 받아 상기 유효 트랜지션 윈도우신호를 발생하여 상기 게이팅수단에 제공하는 윈도우발생기; 및 상기 게이팅수단의 출력에 따라서 셋트되거나 리셋트되어 상기 맨체스터코드데이타의 디코딩된 데이터를 출력하는 데이터발생기를 포함하며, 상기 윈도우발생기는 상기 제1 및 제2 검출기의 출력을 받아 NOR게이팅하는 NOR게이트;상기 NOR게이트로부터의 신호에 따라서 셋트되는 래치; 상기 래치의 출력과 상기 로컬클럭을 받아 논리합하는 제1수단; 상기 게이팅부의 출력이 있는 경우에만 하이신호를 출력하는 제2수단; 상기 제2수단의 출력에 의해 셋트되고 상기 제1수단의 출력을 클럭으로 받아들여 소정 수 만큼 카운팅하는 카운터; 및 상기 카운터의 출려들을 논리조합하여 상기 유효 트랜지션 윈도우신호 및 디코딩클럭을 출력하는 제3수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 맨체스터디코더.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 검출기의 각각은 맨체스터데이타와 로컬클럭을 받아들여 래치하는 제1 플립플롭; 상기 제1플립플롭의 출력과 상기 로컬클럭을 받아 래치하는 제2 플립플롭; 및 상기 제1 및 제2 플립플롭의 출력을 인가받아 논리합하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 맨체스터디코더.
3. 제2항에 있어서, 상기 게이팅부는 상기 제1검출기로부터의 출력과 상기 윈도우발생기로부터의 출력을 받아 논리합하는 제1NAND게이트; 및 상기 제2검출기로부터의 출력과 상기 윈도우발생기로부터의 출력을 받아 논리합하는 제2NAND게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 맨체스터디코더.
4. 제3항에 있어서, 상기 데이터재생부는 상기 제1NAND게이트의 출력에 의해 리셋트되고 상기 제2NAND게이트에 의해 셋트되는 래치를 포함하는 것을 특징으로 하는 맨체스터디코더.