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技術 信号伝送装置及び信号伝送方法

出願人 パナソニック株式会社
発明者 高橋学志山内寛行赤松寛範
出願日 1998年2月20日 (22年10ヶ月経過) 出願番号 1998-039082
公開日 1999年8月31日 (21年3ヶ月経過) 公開番号 1999-239187
状態 未査定
技術分野 直流方式デジタル伝送
主要キーワード アナログ出力波形 コンフィギュレーションサイクル 通常サイクル I信号 正規信号 波形比較 スレッシュホルド 入力波形信号
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年8月31日)のものです。
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図面 (6)

課題

信号が伝送中に反射等で歪んでも、信号受信側から後段回路へは、正規波形の信号を出力して、前記後段の回路の誤動作を防止する。

解決手段

出力波形記憶手段22は伝送線路8に伝送する正規波形の信号を予め記憶する。初期化時には、コンフィギュレーション信号20が伝送線路8を経て伝送され、データ入力手段5で受信された後、その受信波形入力波形記憶手段19に記憶される。通常の伝送時には、データ出力手段3のデータ信号7が伝送線路8に伝送され、データ入力手段5で受信された後、その受信波形が波形比較手段15に入力される。前記伝送された信号に対応して前記入波形記憶手段19に記憶された信号の波形が波形比較手段15に入力される。波形比較手段15は、入力された2つの波形を比較し、一致するとき、出力波形記憶手段24から、対応する正規波形の信号を後段の回路に出力させる。

概要

背景

従来のデータ伝送方式は、ディジタルデータを送受信する場合、伝送線路終端ターミネータを接続して伝送信号反射を抑えたり、伝送線路の始端ダンピング抵抗を設けて伝送信号の波形を鈍らせて伝送波形リンギングを抑えたり、又は、伝送線路のインピーダンス整合させる抵抗を挿入して伝送線路におけるインピーダンス整合を行って、伝送信号の反射を抑え、これ等により伝送信号を高速に且つ正確に送受信していた。

概要

信号が伝送中に反射等で歪んでも、信号受信側から後段回路へは、正規の波形の信号を出力して、前記後段の回路の誤動作を防止する。

出力波形記憶手段22は伝送線路8に伝送する正規波形の信号を予め記憶する。初期化時には、コンフィギュレーション信号20が伝送線路8を経て伝送され、データ入力手段5で受信された後、その受信波形入力波形記憶手段19に記憶される。通常の伝送時には、データ出力手段3のデータ信号7が伝送線路8に伝送され、データ入力手段5で受信された後、その受信波形が波形比較手段15に入力される。前記伝送された信号に対応して前記入波形記憶手段19に記憶された信号の波形が波形比較手段15に入力される。波形比較手段15は、入力された2つの波形を比較し、一致するとき、出力波形記憶手段24から、対応する正規波形の信号を後段の回路に出力させる。

目的

本発明は前記問題点に着目し、その目的は、伝送線路上での特性変化があっても、この変化に良好に対処して、伝送信号を受信した回路の誤動作を確実に防止することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
5件

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請求項1

信号を出力する信号出力手段と、前記信号出力手段から出力された信号が伝送される伝送線路と、前記伝送線路を経て信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段が受信した信号を、前記信号出力手段から出力する正規波形の信号に変換して後段回路に出力する信号変換手段とを備えたことを特徴とする信号伝送装置

請求項2

前記信号変換手段は、前記信号出力手段から出力する正規の波形の信号を予め記憶する正規信号記憶手段を有することを特徴とする請求項1記載の信号伝送装置。

請求項3

前記信号変換手段は、前記伝送線路を経て受信する信号の波形を予め記憶する波形記憶手段を有することを特徴とする請求項2記載の信号伝送装置。

請求項4

前記波形記憶手段は、前記伝送線路を経て受信する信号の波形を、複数個離散値により記憶することを特徴とする請求項3記載の信号伝送装置。

請求項5

前記信号変換手段は、前記伝送線路を経て受信する信号の波形を、前記波形記憶手段に予め記憶した記憶信号波形と比較する波形比較手段を有することを特徴とする請求項3又は4記載の信号伝送装置。

請求項6

前記信号変換手段は、前記波形比較手段の比較の結果、両波形が一致するとき、前記伝送線路に出力された信号に対応する正規波形の信号を前記正規信号記憶手段から読み出し、後段の回路に出力することを特徴とする請求項5記載の信号伝送装置。

請求項7

信号を伝送線路に出力する工程と、前記伝送線路を経て前記信号を受信する工程と、前記受信した信号を、前記伝送線路に伝送する前の正規の波形の信号に変換して後段の回路に出力する工程とを備えたことを特徴とする信号伝送方法

請求項8

別途、前記伝送線路に伝送する信号の正規波形を予め記憶する工程と、前記信号を前記伝送線路を経て伝送し、この伝送された信号を前記伝送線路を経て実際に受信し、この受信した信号の波形を予め記憶する波形記憶工程とを備えたことを特徴とする請求項7記載の信号伝送方法。

請求項9

正規波形の信号に変換する工程は、通常の信号伝送時に、前記伝送線路を経て受信した信号の波形を、前記予め記憶した信号の波形と比較し、両波形が一致するとき、前記伝送された信号に対応する正規波形の信号を出力することを特徴とする請求項8記載の信号伝送方法。

請求項10

前記波形記憶工程は、動作の開始毎に行われることを特徴とする請求項8記載の信号伝送方法。

請求項11

前記波形記憶工程は、信号の誤りが検出される毎に行われることを特徴とする請求項8記載の信号伝送方法。

請求項12

前記波形記憶工程は、温度が所定幅変化する毎に行われることを特徴とする請求項8記載の信号伝送方法。

技術分野

0001

本発明は、伝送線路を介してデータを高速送受信する信号伝送装置及び信号伝送方法の改良に関する。

背景技術

0002

従来のデータ伝送方式は、ディジタルデータを送受信する場合、伝送線路の終端ターミネータを接続して伝送信号反射を抑えたり、伝送線路の始端ダンピング抵抗を設けて伝送信号の波形を鈍らせて伝送波形リンギングを抑えたり、又は、伝送線路のインピーダンス整合させる抵抗を挿入して伝送線路におけるインピーダンス整合を行って、伝送信号の反射を抑え、これ等により伝送信号を高速に且つ正確に送受信していた。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、前記従来の技術では、伝送線路に配置するターミネータ用の抵抗、又はインピーダンス整合用の抵抗としては、予め伝送線路のインピーダンス等を計算した場合の固有抵抗が使用される。従って、新規回路が伝送線路に追加された場合等では、伝送線路のインピーダンス整合等が取れなくなって、伝送線路の終端で反射が起って伝送波形のリンギングが生じる。その結果、伝送波形は、HI,LOW判断用スレッシュホールド値を越え又は下回って、オーバーシュートアンダーシュートが生じ易く、伝送データを受けた回路で誤動作を招く可能性がある。

0004

本発明は前記問題点に着目し、その目的は、伝送線路上での特性変化があっても、この変化に良好に対処して、伝送信号を受信した回路の誤動作を確実に防止することにある。

課題を解決するための手段

0005

以上の目的を達成するため、本発明では、信号受信側において、予め、送信すべき複数の伝送波形(正規伝送波形)を記憶すると共に、これ等信号を実際に伝送線路を経て試験的に伝送し、この伝送された信号を受信した実際の各伝送波形(受信伝送波形)を予め受信側で記憶しておき、通常のデータ伝送時には、受信した伝送波形を前記予め記憶した受信伝送波形と比較し、一致する場合に、これに対応する前記正規伝送波形を後段の回路に出力して、この伝送信号を受けて動作する回路の誤動作を防止する。

0006

すなわち、請求項1の発明の信号伝送装置は、信号を出力する信号出力手段と、前記信号出力手段から出力された信号が伝送される伝送線路と、前記伝送線路を経て信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段が受信した信号を、前記信号出力手段から出力する正規の波形の信号に変換して後段の回路に出力する信号変換手段とを備えたことを特徴とする。

0007

請求項2記載の発明は、前記請求項1記載の信号伝送装置において、前記信号変換手段は、前記信号出力手段から出力する正規の波形の信号を予め記憶する正規信号記憶手段を有することを特徴とする。

0008

請求項3記載の発明は、前記請求項2記載の信号伝送装置において、前記信号変換手段は、前記伝送線路を経て受信する信号の波形を予め記憶する波形記憶手段を有することを特徴とする。

0009

請求項4記載の発明は、前記請求項3記載の信号伝送装置において、前記波形記憶手段は、前記伝送線路を経て受信する信号の波形を、複数個離散値により記憶することを特徴とする。

0010

請求項5記載の発明は、前記請求項3又は4記載の信号伝送装置において、前記信号変換手段は、前記伝送線路を経て受信する信号の波形を、前記波形記憶手段に予め記憶した記憶信号波形と比較する波形比較手段を有することを特徴とする。

0011

請求項6記載の発明は、前記請求項5記載の信号伝送装置において、前記信号変換手段は、前記波形比較手段の比較の結果、両波形が一致するとき、前記伝送線路に出力された信号に対応する正規波形の信号を前記正規信号記憶手段から読み出し、後段の回路に出力することを特徴とする。

0012

請求項7記載の発明の信号伝送方法は、信号を伝送線路に出力する工程と、前記伝送線路を経て前記信号を受信する工程と、前記受信した信号を、前記伝送線路に伝送する前の正規の波形の信号に変換して後段の回路に出力する工程とを備えたことを特徴とする。

0013

請求項8記載の発明は、前記請求項7記載の信号伝送方法において、別途、前記伝送線路に伝送する信号の正規波形を予め記憶する工程と、前記信号を前記伝送線路を経て伝送し、この伝送された信号を前記伝送線路を経て実際に受信し、この受信した信号の波形を予め記憶する波形記憶工程とを備えたことを特徴とする。

0014

請求項9記載の発明は、前記請求項8記載の信号伝送方法において、正規波形の信号に変換する工程は、通常の信号伝送時に、前記伝送線路を経て受信した信号の波形を、前記予め記憶した信号の波形と比較し、両波形が一致するとき、前記伝送された信号に対応する正規波形の信号を出力することを特徴とする。

0015

請求項10記載の発明は、前記請求項8記載の信号伝送方法において、前記波形記憶工程は、動作の開始毎に行われることを特徴とする。

0016

請求項11記載の発明は、前記請求項8記載の信号伝送方法において、前記波形記憶工程は、信号の誤りが検出される毎に行われることを特徴とする。

0017

請求項12記載の発明は、前記請求項8記載の信号伝送方法において、前記波形記憶工程は、温度が所定幅変化する毎に行われることを特徴とする。

0018

以上の構成により、本発明では、伝送波形が伝送線路を伝送中に歪んでオーバーシュート又はアンダーシュート等を生じる場合であっても、受信側において、前記歪んだ伝送波形を、これに対応する正規の伝送波形(送信側から伝送する伝送波形)に変換するので、この正規の伝送波形を受けて動作する回路は誤動作することがない。

0019

しかも、伝送線路の特性の変化があれば、その変化毎に、再度、正規伝送波形を伝送線路を経て試験的に伝送し、その受信伝送波形を記憶し直せば、受信した信号を用いる後段の回路では、常に、伝送すべき正規の伝送波形を用いて所期通り動作することが可能である。

発明を実施するための最良の形態

0020

以下、本発明の実施の形態について、図1から図5までの図面を用いて説明する。

0021

図1は本発明の信号伝送装置の全体構成を示す。同図において、1はプロセッサ、3はデータ信号7を出力するデータ出力手段であって信号出力手段を構成する。4はセレクタ、8は前記データ信号7が伝送される伝送線路、5は前記データ信号7を前記伝送線路8を経て入力するデータ入力手段であって、信号受信手段を構成する。

0022

また、10はコンフィギュレーションサイクル実施手段、16はコンフィギュレーション信号発生手段であって、この両手段は試験的に信号を伝送して前記伝送線路8を経て受信される信号の波形を予め確認するために配置される。6は伝送線路8を経て受信される信号を取り込む波形取り込み手段、19は入力波形記憶手段であって、前記受信された信号の波形を記憶し、波形記憶手段を構成する。15は波形比較手段であって、通常のデータ伝送時に、伝送線路8を経て受信した信号の波形を、前記入力波形記憶手段19に予め記憶した波形と比較するものである。22は出力波形記憶手段であって、伝送線路8に伝送される既知出力波形(正規の信号)21の波形が前記プロセッサ1から送られて、この正規の信号を予め記憶しており、正規信号記憶手段を構成する。前記出力波形記憶手段22が予め記憶する既知出力波形21は、1種類の場合と複数種類の場合とがある。以上の構成により、信号変換手段30を構成する。

0023

更に、2はコンフィギュレーション開始信号、9は伝送線路波形、11は停止命令信号、12はセレクト信号、13はコンフォギュレーションサイクル信号、14は入力波形信号、17は実施命令信号、18は既知波形信号、20はコンフィギュレーション信号、23は出力波形選択信号、24は出力波形である。

0024

本実施の形態の信号伝送装置は、通常のデータ伝送を行う通常サイクルと、その前に行う初期サイクルとに大別される。この初期化サイクルは、電源ON時動作開始毎に繰り返し行われる。

0025

初期化時には、プロセッサ1は、コンフィギュレーション開始信号2を出力し、コンフィギュレーションサイクル実施手段10は前記コンフィギュレーション開始信号2を受けて、データ出力手段3に停止命令信号11を出力し、データ出力手段3の動作を停止させる。

0026

更に、前記プロセッサ1は、実施命令信号17をコンフィギュレーション信号発生手段16に出力する。コンフィギュレーション信号発生手段16は、実施命令信号17を受けると、コンフィギュレーション信号20内に同期部分を持たせて、又は別途に同期信号を発生させて、コンフィギュレーション信号20をセレクタ4に出力する。前記コンフィギュレーション信号20内に持たせる同期部分は、例えば、信号波形振幅が“0”値と“1”値との間で変化する場合に、通常の“1”値の状態から、“0”値の状態が所定期間(例えば100n秒)継続させる構成より成る。コンフィギュレーションサイクル実施手段10は、前記セレクタ4に対してセレクト信号12を出力し、前記セレクタ4は、セレクト信号12を受けると、データ出力手段3からのデータ信号7に代えて、コンフィギュレーション信号発生手段16からのコンフィギュレーション信号20、及び同期信号が発生している場合にはこの同期信号を選択して、これ等信号を伝送線路8に出力する。

0027

続いて、コンフィギュレーションサイクル実施手段10は、データ入力手段5に対してコンフィギュレーションサイクル信号13を出力して、コンフィギュレーションサイクルが開始したことを伝達する。データ入力手段5は、伝送線路8を介してコンフィギュレーション信号20及び同期信号を受信し、波形取り込み手段6に出力する。波形取り込み手段6は、コンフィギュレーションサイクル信号13が伝達されているときには、入力波形信号14(つまり、伝送線路8を経て受けたコンフィギュレーション信号20)を入力波形記憶手段19に記憶させる。

0028

次に、通常のデータ伝送について説明する。この通常のデータ伝送の際には、データ出力手段3からデータ信号7が出力される。コンフィギュレーションサイクル実施手段10は、セレクタ4に対してデータ信号7を選択するセレクト信号12を出力し、前記セレクタ4は、前記セレクト信号12を受けて、データ出力手段3からのデータ信号7を選択して、このデータ信号7を伝送線路8に出力する。

0029

更に、データ入力手段5は、伝送線路8を介してデータ信号7を受信する。波形取り込み手段6は、コンフィギュレーションサイクル信号13が伝達されていないときには、入力波形信号14(つまり、データ信号7)を波形比較手段15に出力する。一方、入力波形記憶手段19は、入力波形信号14に対応した既知波形信号18を波形比較手段15に出力する。波形比較手段15は、入力波形信号14と既知波形信号18とを比較し、その結果を出力波形選択信号23として出力する。出力波形記憶手段22は、プロセッサ1から予め記憶された既知出力波形21のうち、出力波形選択信号23に対応した所定の既知出力波形を、出力波形24として、後段の回路(図示せず)に出力する。

0030

図2は、図1に示した波形取り込み手段6及び波形比較手段15の内部構成を示す。

0031

同図の波形取り込み手段6において、105は入力信号であって、符号101で示す入力波形を持つ。102はA/D変換手段、106はA/D変換されて離散値となった入力波形、103は前記離散値となった入力波形を8段階で示した離散値が入力されるバッファ、107は離散化された入力波形に対するアドレス、108は離散化された入力波形の値を3ビットで出力する信号である。

0032

また、同図の波形比較手段15において、109は比較器、110は出力波形選択信号、111は、入力された波形と既知の波形とを比較するために、離散化された入力波形106のアドレス、及び入力波形記憶手段19に記憶された既知波形のアドレスを発生するアドレス発生手段、112は離散化された既知波形に対するアドレス、113は離散化された既知波形の値を3ビットで出力する信号である。

0033

前記波形取り込み手段6は、1サイクルの信号を8回サンプリングし、各サンプリング値をA/D変換器102により8段階の離散値に変換して、2進数の3ビットの値にし、この3ビットの入力波形信号108をアドレス発生手段111からのアドレス107を元に波形比較手段15に出力する。また、入力波形記憶手段19では、アドレス発生手段111からのアドレス112を元に、対応する3ビットの既知波形データ113を前記波形比較手段15に出力する。波形比較手段15は、前記入力された3ビットのデータ(入力伝送波形)108と、既知波形データ113とを比較器109で比較し、同一の場合には、”HI”の出力波形選択信号110を出力波形記憶手段22に出力する。

0034

図3は、前記出力波形記憶手段22の内部構成を示す。同図において、201は前記波形取り込み手段6の比較器109からの出力波形選択信号、202は、前記出力波形選択信号201をアドレス変換すると共に新たにアドレスを発生すし、アドレス203を出力するアドレス部、204は図1のプロセッサ1からの既知出力波形(離散値で表現される)、205は前記既知出力波形204の離散値を記憶する記憶領域であって、前記アドレス部202のアドレス203を受け、このアドレスに対応する既知出力波形206を出力する。207は既知出力波形(離散値)206をアナログデータに変換するD/A変換部、208はD/A変換部207から出力されるアナログ出力波形である。

0035

具体的に、前記波形取り込み手段6は、初期化時に、同期信号又はコンフィギュレーション信号20に含まれる同期部分を受けた後に、コンフィギュレーション信号20を取り込み、サンプル毎に離散値を入力波形記憶手段19に出力する。入力波形記憶手段19は、8個のサンプル値を1つの信号波形として記憶する。アドレス発生手段111は、0、1…7の8個のアドレス107を順次発生することを繰り返し、これ等を順次バッファ103に出力し、バッファ103は入力されたアドレスに対応する離散値を出力する。

0036

初期化時に、入力波形記憶手段19が複数種類の入力信号波形を記憶する場合には、アドレス発生手段111は、入力波形記憶手段19に出力するアドレス112として、既に入力波形記憶手段19に記憶された信号波形のアドレス数合計値オフセットアドレスとし、そのオフセットアドレスに今回の信号波形のアドレスを加算したアドレスを生成する。従って、通常のデータ伝送時に、波形取り込み手段6で取り込まれる信号波形が最初又は2番目以降の波形であっても、その波形に対応する信号波形が入力波形記憶手段19から読み出され、波形比較手段15に出力される。

0037

出力波形記憶手段22は、プロセッサ1から既知出力波形21を受ける。1つの既知出力波形21は、8個の離散値より成る。既知出力波形21が複数種類の場合には、次の波形を記憶するために、オフセットアドレスが与えられる。即ち、本実施の形態では、8アドレス分のオフセットアドレスを足して、次の既知出力波形を出力波形記憶手段22に記憶する。

0038

出力波形記憶手段22のアドレス部203は、前記波形比較手段15からの出力波形選択信号110を受け、この信号(=“1”値)110を変換して、前記波形比較手段15のアドレス発生手段111と同様に“0”〜“7”までの対応するアドレス203を生成し、このアドレス203に対応する離散値206が記憶領域25から出力される。記憶領域25が複数種類の信号波形を記憶する場合には、入力波形記憶手段19でのオフセットアドレスが前記波形比較手段15からの出力波形選択信号と共に出力波形記憶手段22のアドレス部202に出力される。このアドレス部202は、その出力するアドレス203に前記オフセットアドレスを含める。従って、入力信号105が入力波形記憶手段19内の所定番目の入力伝送波形と比較されて一致した際には、記憶領域205からは、その所定番目の既知波形が対応して出力される。

0039

図3の既知出力波形の記憶領域205には、予め、図5(a)及び(b)に示す離散的な正規の信号218、219が記憶されている。動作開始当初の初期化時には、伝送線路8を経て波形取り込み手段6で取り込まれた信号が離散的な値に変換され、これが図5(a)及び(b)に示す入力波形209、215として入力波形記憶手段19に予め記憶される。尚、入力波形209は長いサイクルのデータ信号波形を示し、入力波形215は短いサイクルのデータ信号波形を示す。尚、図5において、212はHI領域におけるスレッシュホールド、213は中間電位リファレンス値、214はLOW領域におけるスレッシュホールドを示す。

0040

その後の通常のデータ伝送時には、伝送線路8を経て入力されてきた信号波形9と、前記予め記憶された入力波形209、215とが波形比較手段15で比較され、一致すれば、出力波形記憶手段22において対応する正規波形の出力信号218又は219が出力される。

0041

ここで、通常のデータ伝送時において、伝送線路8を経て入力された信号波形が波形209の場合には、図4(a)に示すように、誤ってスレッシュホルド212、214を越えて低下又は上昇してしまった部分210が存在し、このため、正規信号ではHI又はLOWレベルであるべき部分211において、従来では一時的にLOW又はHI信号となり、後段の回路で誤動作を招く。同様に、伝送線路8を経て入力された信号波形が波形215の場合には、図4(b)に示すように、誤ってスレッシュホルド212、214を越えて低下又は上昇してしまった部分216が存在し、このため、正規信号ではHI又はLOWレベルであるべき部分211において、従来では一時的にLOW又はHI信号となり、後段の回路で誤動作を招く。

0042

しかし、本実施の形態では、既述のように、出力波形記憶手段22に記憶された正規信号に変換して、後段の回路に出力するので、この回路での誤動作を確実に防止することができる。

0043

尚、前記実施の形態では、動作の開始毎に初期化サイクルを行ったが、その他、データ入力手段5が入力したデータの誤りを検出し、この検出時毎に初期化サイクルを実行してもよく、また、伝送線路8の所定箇所の温度を検出し、この温度が所定幅以上変化する毎に初期化サイクルを実行してもよい。

発明の効果

0044

以上説明したように、本発明の信号伝送装置及び信号伝送方法によれば、伝送波形が伝送線路を伝送中に反射等で歪んでオーバーシュート又はアンダーシュート等を生じる場合であっても、受信側において、前記歪んだ伝送波形を、これに対応する正規の伝送波形(送信側から伝送する伝送波形)に変換したので、この正規の伝送波形を受けて動作する回路は誤動作することがない。

0045

しかも、伝送線路の特性の変化があれば、その変化毎に、再度、信号を伝送線路を経て試験的に伝送して、その受信伝送波形を記憶し直せば、常に、受信信号を正規波形の信号に変換できて、後段の回路の動作を所期通り確保でき、誤動作を確実に防止できる効果を奏する。

図面の簡単な説明

0046

図1本発明の実施の形態の信号伝送装置の全体構成を示す図である。
図2同信号伝送装置に備える波形取り込み手段、波形比較手段及び入力波形記憶手段の内部構成を示す図である。
図3同信号伝送装置に備える出力波形記憶手段の内部構成を示す図である。
図4従来における誤った出力波形を示す図である。
図5本発明における正規の出力波形を示す図である。

--

0047

1プロセッサ
3データ出力手段(信号出力手段)
5データ入力手段(信号受信手段)
6波形取り込み手段
8伝送線路
15波形比較手段
16コンフィギュレーション信号発生手段
19入力波形記憶手段(波形記憶手段)
22出力波形記憶手段(正規信号記憶手段)
30信号変換手段

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