KR100368767B1 - 이진 부호화방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이진 부호화방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동기신호 추출이 용이하여 데이터복원이 용이하면서도 통신채널의 최대전송속도로 데이터를 전송할 수 있는 이진 부호화방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 디지털 데이터를 통신회선으로 전송하기 위한 이진 부호화방법에 있어서, 상기 디지털 데이터 한 비트가 0이 입력되면 해당 비트 타이밍내에서 전압변화가 발생되지 않도록 하고, 상기 디지털 데이터 두 비트가 연속해서 0이 입력되면 선행 비트의 종료시점에서 전압변화가 발생되도록 하며, 상기 디지털 데이터 한 비트가 1이 입력되면 해당 비트 타이밍의 중간에서 전압변화가 발생되도록 부호화하는 이진 부호화방법이 제공된다.

Description

이진 부호화방법 및 장치{Binary symbolization method and apparatus thereof}

본 발명은 이진 부호화방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동기신호 추출이 용이하여 데이터복원이 용이하면서도 통신채널의 최대전송속도로 데이터를 전송할 수 있는 이진 부호화방법 및 장치에 관한 것이다.

기저대역에서, 0과 1로 이루어진 디지털 데이터 즉, 이진데이터는 각 데이터 비트가 전압레벨에 따라 교대로 반전을 반복하는 신호 요소로 부호화되어 통신회선을 통해 전송된다. 그런데, 이러한 이진 부호화방법 중, 도 1a와 같이 0이면 낮은전압 1이면 높은 전압을 사용하는 온오프방식은 0과 1중 어느 하나가 연속해서 많이 존재하게 되면 계속해서 낮은전압이 발생되거나 높은전압만 발생되어 동기신호 추출이 어렵게 되고, 직류전압이 발생되어 수신측에서 원래의 데이터복원이 어려워지는 단점이 있었다. 또한, 도 1b와 같이 0인 경우에는 낮은전압에서 높은전압으로의 변화가 발생되고, 1인 경우에는 높은전압에서 낮은전압으로의 변화가 생기는 맨체스터방법은 각 비트마다 전압 변화가 있어 동기신호추출은 용이하지만 데이터전송속도의 2배에 해당하는 송신주파수가 필요하게 되어 전송채널이 허용하는 최대속도의 1/2이 최대 데이터전송속도가 되는 단점이 있었다. 또, 도 1c에서와 같이 8개의 이진데이터를 10개의 이진데이터로 만든 후 온오프식으로 부호화하는 고속 이더넷에서 많이 사용하고 있는 10B8B방법은 최대 4비트 후에는 전압변화가 발생하며특정데이터가 반복되지 않도록 하여 동기신호추출과 직류전압 발생을 방지하였지만 2개의 이진데이터 첨부로 인하여 20% 정도의 오버헤드가 항상 생기게 되어 최대전송속도가 20% 정도 감소하게 되는 단점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 동기신호 추출이 용이하여 데이터복원이 용이하면서도 통신채널의 최대전송속도로 데이터를 전송할 수 있는 이진 부호화방법 및 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 이진 부호화 방법에 따른 신호파형도

도 2는 본 발명에 따른 신호파형도

도 3은 본 발명에 따른 블럭구성도

도 4는 상기 실시예에 따른 두비트 마다의 신호파형도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2. 동기신호발생기 4. 제1플립플롭

6. 제2플립플롭 8. 신호변환부

10. 제1AND게이트 12. 제2AND게이트

본 발명에 따르면, 디지털 데이터를 통신회선으로 전송하기 위한 이진 부호화방법에 있어서, 상기 디지털 데이터 한 비트가 0이 입력되면 해당 비트 타이밍내에서 전압변화가 발생되지 않도록 하고, 상기 디지털 데이터 두 비트가 연속해서 0이 입력되면 선행 비트의 종료시점에서 전압변화가 발생되도록 하며, 상기 디지털 데이터 한 비트가 1이 입력되면 해당 비트 타이밍의 중간에서 전압변화가 발생되도록 부호화하는 이진 부호화방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 디지털 데이터를 부호화하여 통신회선으로 전송하는 이진 부호화 장치에 있어서, 동기신호를 발생하여 각 장치에 공급하는 동기신호발생기(2)와, 이 동기신호발생기(2)로부터 발생된 동기신호에 따라 외부로부터 입력된 데이터(A)를 한 비트 지연시켜 출력하는 제1플립플롭(4)과, 이 제1플립플롭(4)의 데이터 출력단에 연결된 제2플립플롭(6)과, 상기 제1플립플롭(4)과 제2플립플롭(6)의 출력단이 각각 연결된 제1AND게이트(10) 및 제2AND게이트(12)와, 상기 제1플립플롭(4)과 제1AND게이트(10) 및 제2AND게이트(12)의 출력단에 각각 연결된 신호변환부(8)를 포함하여 구성되며, 상기 제1플립플롭(4)은 입력데이터(A)가 1이면 상기 신호변환부(8)로 제어신호(C)를 출력하고 입력데이터(A)가 0이면 상기 제1AND게이트(10)와 제2AND게이트(12)로 제어신호(F)를 출력하며, 상기 제2플립플롭(6)은 입력데이터(B)가 1이면 상기 제2AND게이트(12)로 제어신호(H)를 출력하고 입력데이터(B)가 0이면 상기 제1AND게이트(10)로 제어신호(G)를 출력하며, 상기 신호변환부(8)는 상기 제1플립플롭(4)으로부터 제어신호(C)가 출력되면 해당 비트의 타이밍 중간에서 전압변화가 발생되도록 부호화하고, 제1AND게이트(10)로부터 제어신호(I)가 출력되면 해당 비트의 종료시점에서 전압변화가 발생되도록 부호화하며, 제2AND게이트(12)로부터 제어신호(J)가 출력되면 해당 비트의 타이밍내에서 전압변화가 발생되지 않도록 부호화하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이진 데이터 전송장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 따른 신호파형도이고, 도 3은 본 발명에 따른 블럭구성도이다. 이를 참조하면, 상기 이진 부호화방법은 디지털 데이터 한 비트가 0이 입력되면 해당 비트 타이밍내에서 전압변화가 발생되지 않도록 하고, 상기 디지털 데이터 두 비트가 연속해서 0이 입력되면 선행 비트의 종료시점에서 전압변화가 발생되도록 하며, 상기 디지털 데이터 한 비트가 1이 입력되면 해당 비트 타이밍의 중간에서 전압변화가 발생되도록 부호화한다.

상기 이진 부호화장치는 동기신호를 발생하여 각 장치에 공급하는 동기신호발생기(2)와, 이 동기신호발생기(2)로부터 발생된 동기신호에 따라 외부로부터 입력된 데이터(A)를 한 비트 지연시켜 출력하는 제1플립플롭(4)과, 이 제1플립플롭(4)의 데이터 출력단에 연결된 제2플립플롭(6)과, 상기 제1플립플롭(4)과 제2플립플롭(6)의 출력단이 각각 연결된 제1AND게이트(10) 및 제2AND게이트(12)와, 상기 제1플립플롭(6)과 제1AND게이트(10) 및 제2AND게이트(12)의 출력단에 각각 연결된 신호변환부(8)를 포함하여 구성된다.

상기 동기신호발생기(2)는 일정한 클록 펄스(L)를 발생하여 각 장치로 공급함으로써 이 클록 펄스열에 맞추어 각 장치의 동작이 진행되도록 한다.

상기 제1플립플롭(4)은 시프트레지스터처럼 동작하여 동기신호발생기(2)의 동기신호(L)에 따라 외부로부터 입력된 데이터(A)를 한 비트 지연시켜 제2플립플롭(6)으로 출력한다. 또한, 상기 제1플립플롭(4)은 입력 데이터(A)가 1이면 상기 신호변환부(8)로 해당 비트 타이밍내의 중간에서 전압변화가 발생되도록 제어신호(C)를 출력하고, 입력 데이터(A)가 0이면 제1AND게이트(10)와 제2AND게이트(12)의 출력단으로 제어신호(F)를 출력한다.

상기 제2플립플롭(6)은 동기신호(L)에 따라 제1플립플롭(4) 보다 한 비트 지연된 데이터(B)를 입력받게 되며, 입력 데이터(B)가 0이면 상기 제1AND게이트(10)로 제어신호(G)를 출력하고, 입력 데이터(B)가 1이면 제2AND게이트(12)로 제어신호(H)를 출력한다.

상기 제1AND게이트(10)는 제1플립플롭(4)과 제2플립플롭(6)의 입력 데이터(A,B)가 각각 0일 때에 출력된 신호(F,G)를 동시에 입력받게 되면 활성화되어, 상기 신호변환부(8)에 해당 비트의 종료시점에서 전압변화를 발생하도록 신호(I)를 출력한다. 상기 제2AND게이트(12)는 제1플립플롭(4)의 입력데이터(A)가 0이고 제2플립플롭(6)의 입력 데이터(B)가 1일 때에 출력된 신호(F,H)를 동시에 입력받게 되면 활성화되어, 상기 신호변환부(8)에 해당 비트의 타이밍내에서 전압변화가 발생되지 않도록 신호(J)를 출력한다.

상기 신호변환부(8)는 상기 제1플립플롭(4)으로부터 신호(C)가 입력되면 해당 비트의 타이밍내에서 전압을 변화시켜 전송하고, 제1AND게이트(10)로부터 신호(I)가 입력되면 해당 비트의 종료시점에서 전압을 변화시켜 전송하며, 제2AND게이트(12)로부터 신호(J)가 입력되면 해당 비트의 타이밍내에서 전압을 변화시키지 않고 유지시켜 전송한다. 그러므로, 상기 신호변환부(8)를 통해 이진 부호화되어 전송된 신호(D)는 수신부(20)의 동기신호검출부(21)와 신호검출부(22)로 전송되며, 동기신호검출부(21)에서는 동기신호(L)를 추출하여 신호검출부(22)로 출력해주고, 신호검출부(22)는 이 동기신호(L)에 맞추어 수신된 신호로부터 데이터(E)를 추출하여 출력한다.

이와같이 구성된 상기 이진부호화장치는 상기 제1플립플롭(4)의 입력된 데이터(A)가 1이면 제2플립플롭(6)의 입력데이터에 관계없이 신호변환부(8)에제어신호(C)를 출력하여 해당 비트의 타이밍 중간에서 전압변화가 발생되도록 하고, 제1플립플롭(4)과 제2플립플롭(6)의 입력 데이터가 각각 0이면 제1AND게이트(10)를 통해 신호변환부(8)에 제어신호(I)를 출력하여 해당 비트의 종료시점에서 전압변화가 발생되도록 하며, 제1플립플롭(4)과 제2플립플롭(6)의 입력데이터가 각각 0과 1이면 제2AND게이트(12)를 통해 신호변환부(8)에 제어신호(J)를 출력하여 해당 비트의 타이밍내에서 전압변화가 발생되지 않도록 부호화하여 전송하게 된다. 이러한 장치에 따르면, 도 4에서와 같이 연속되는 두비트가 0이면 선행비트의 종료시점에서 전압변화가 있고, 0 1이면 두 번째 비트의 중간에서 전압변화가 있으며, 1 0이면 첫 번째 비트의 중간에서 전압변화가 있으며, 1 1이면 각 비트의 중간에서 전압변화가 발생하여, 두 비트마다 적어도 한번의 전압 변화가 있는 이진 부호신호(D)가 발생되므로 동기신호 추출이 용이하게 되고, 0과 1이 균형되게 출력되므로 직류전압의 발생이 방지되어 데이터의 복원이 용이하게 되며, 별도의 데이터 부가로 인한 오버헤드가 없고 데이터 전송속도와 채널의 전송주파수가 동일하므로 최대전송속도로 데이터를 전송할 수 있는 장점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 상기 이진 부호화방법 및 장치는 상기 신호변환부에서 입력된 데이터 한 비트가 0이면 해당 비트의 타이밍내에서 전압이 변화되지 않도록 하고, 입력된 데이터의 한 비트가 1이면 해당 비트 타이밍내의 중간에서 전압이 변화되도록 하며, 입력된 데이터의 두비트가 연속해서 0이면 선행비트의 종단에서 전압변화가 발생되도록 부호화하여 전송하게 되므로, 0과 1이 균형되게 나타나게 되어 직류전압이 발생이 방지되며, 일정주기마다 신호의 변경이 발생되어 동기신호 추출이 용이할 뿐만 아니라 데이터 전송속도와 채널의 전송주파수가 동일하여 최대전송속도로 데이터를 전송할 수 있다.

Claims (2)

1. 디지털 데이터를 통신회선으로 전송하기 위한 이진 부호화방법에 있어서, 상기 디지털 데이터 한 비트가 0이 입력되면 해당 비트 타이밍내에서 전압변화가 발생되지 않도록 하고, 상기 디지털 데이터 두 비트가 연속해서 0이 입력되면 선행 비트의 종료시점에서 전압변화가 발생되도록 하며, 상기 디지털 데이터 한 비트가 1이 입력되면 해당 비트 타이밍의 중간에서 전압변화가 발생되도록 부호화하는 이진 부호화방법.
2. 디지털 데이터를 부호화하여 통신회선으로 전송하는 이진 부호화 장치에 있어서, 동기신호를 발생하여 각 장치에 공급하는 동기신호발생기(2)와, 이 동기신호발생기(2)로부터 발생된 동기신호에 따라 외부로부터 입력된 데이터(A)를 한 비트 지연시켜 출력하는 제1플립플롭(4)과, 이 제1플립플롭(4)의 데이터 출력단에 연결된 제2플립플롭(6)과, 상기 제1플립플롭(4)과 제2플립플롭(6)의 출력단이 각각 연결된 제1AND게이트(10) 및 제2AND게이트(12)와, 상기 제1플립플롭(6)과 제1AND게이트(10) 및 제2AND게이트(12)의 출력단에 각각 연결된 신호변환부(8)를 포함하여 구성되며, 상기 제1플립플롭(4)은 입력데이터(A)가 1이면 상기 신호변환부(8)로 제어신호(C)를 출력하고 입력데이터(A)가 0이면 상기 제1AND게이트(10)와 제2AND게이트(12)로 제어신호(F)를 출력하며, 상기 제2플립플롭(6)은입력데이터(B)가 1이면 상기 제2AND게이트(12)로 제어신호(H)를 출력하고 입력데이터(B)가 0이면 상기 제1AND게이트(10)로 제어신호(G)를 출력하며, 상기 신호변환부(8)는 상기 제1플립플롭(4)으로부터 제어신호(C)가 출력되면 해당 비트의 타이밍 중간에서 전압변화가 발생되도록 부호화하고, 제1AND게이트(10)로부터 제어신호(I)가 출력되면 해당 비트의 종료시점에서 전압변화가 발생되도록 부호화하며, 제2AND게이트(12)로부터 제어신호(J)가 출력되면 해당 비트의 타이밍내에서 전압변화가 발생되지 않도록 부호화하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이진 데이터 전송장치.