JPH02296438A - シリアルデータ受信装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、シリアルデータ受信装置に関し、さらに詳
しくは、シリアルデータ伝送における受信データの信頼
性向上を図ったシリアルデータ受信装置の改良に係るも
のである。

（従来の技術） 第６図は、例えば、電気通信協会編（初版、昭和５９年
４月発行）「データ伝送の基礎知識」のＰ２５〜Ｐ３０
に示されている従来の一般的なシリアルデータ受信装置
の概要を示すブロック図である。

第６図において、１はシリアルデータの通信開始を検出
し、このシリアルデータ信号を受信してパラレル信号に
変換する信号処理装置、こ＼では、調歩同期方式による
信号処理装置であって、その入力端子には、シリアルデ
ータが人力される。２はこの信号処理装置１に信号処理
用クロックを供給する発振器である。

なおこの場合、航記信号処理装置１の信号入力端子に人
力されるシリアル受信データＲＸＤは、Ｌレベルで論理
“０′、Ｈレベルで論理°゛１”である。

次に、この従来の調歩同期方式による信号処理装置の動
作について説明する。こ１で、調歩同期方式でのシリア
ルデータのビット構成を第７図に示す。

第７図において、データか有効でない期間をマーク状態
と呼び、この状態では、論理“１°゛のビットか継続す
る。また、データの単位は、キャラクタと呼ばれ、５ビ
ツトから８ビツトの長さを有しており、有効データの開
始は、論理“０“のビットで示され、これはスタートビ
ットと呼ばれ。

かつ必要に応じてキャラクタデータの後にパリティビッ
トを１ビツト付加する。さらに、有効データの終了を示
すものは、ストップビットと呼ばれ、そのビット長は、
通常、１ビツトから２ビツトである。

そして、この信号処理装置１では、スタートビットを検
出することによって、有効データの受信が開始されたこ
とを認識し、これに引続くキャラクタビットおよびパリ
ティピットが人力され、かつストップビットを検出する
ことで、正常終了を認識すると共に、受信したシリアル
データをパラレルデータに変換する。

続いて、この信号処理装置１の動作タイミングを第８図
に示す。なお、通常の場合、信号処理用クロックＲｘＣ
は、ビットレートの１６倍を必要とするが、説明を簡略
化するために、この場合８個であるものとして述べる。

第８図において、時刻し。までの間、シリアル受信デー
タＲＸＤは、論理“１“でマーク状態にあり２この時刻
り。からＬ３までは、スタートピッ］・である。こ＼で
、信号処理装置１は、まず、時刻Ｌ１において、シリア
ル受信データＲＸＤがＬレベルであることを検出してス
タートビットの開始を認識するが、一方で、このＬレベ
ルの検出を外乱によるデータの瞬時低下と区別するため
に、信号処理用クロックＲＸＣの４クロツク後、つまり
この場合は、時幻巨、において、先のシリアル受信デー
タＲＸＤがＬレベルであることを再確認する。

ついで、このスタートビットを確認すると、時刻Ｌ２か
ら、信号処理用クロックＲＸＣの８クロツク毎にシリア
ル受信データＲＸＤをサンプルして取り込む。こ＼で、
このように８クロツク毎にサンプルするのは、シリアル
受信データＲＸＤの１ビツトの期間が８クロツクと同等
であるため、第８図（ａ）からも明らかなように、シリ
アル受信データＲＸＤの１ビツト期間のはズ中央部でデ
ータをサンプルできるからである。その後、時刻Ｌ４に
おいて、キャラクタデータビットｏ　（ｂｏ）をサンプ
ルし、かつ時刻Ｌ６において、キャラクタデータビット
１　（ｂｌ）をサンプルし、さらに引続いて、ビット５
〜７までを順次にサンプルして人力するのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のシリアルデータ受信装置は、以上のように構成さ
れているので、シリアルデータの伝送線路が長くなった
場合などには、ノイズなどの外乱のＭＵＭを直接受ける
ことがあって、例えば、第８図（ｂ）に示されているよ
うに、時刻ｔ４において、外乱などのためにシリアル受
信データＲｘＤがＬレベルに瞬時的に変化したりすると
、本来のデータがす。−１であるべきところをす。−０
のように誤って人力してしまうことになり、この結果、
シリアルデータを正しく受信できなくなると云う問題へ
があった。

この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたもので、ノイズなどの外乱によるシリアルデー
タの瞬時的な変化の影響を軽減して、高信頼性のもとに
シリアルデータを受信できるようにしたシリアルデータ
受信装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るシリアルデータ受信装置は、信号処理装
置に対して、シリアル受信データを人力する以前に、ノ
イズなどの外乱による瞬時的なシリアル受信データの変
化を除去するため、シリアル受信データをサンプルする
サンプル手段と、サンプルされたシリアル受信データの
ＬレベルからＨレベルへの瞬間的な誤変化を除去すると
共に、ＬレベルからＨレベルへの安定な変化を検出する
検出手段と、同様にサンプル手段によってサンブルされ
たシリアル受信データのＨレベルからＬレベルへの瞬間
的な誤変化を除去すると共に、ＨレベルからＬレベルへ
の安定な変化を検出する検出ト段と、これらの各検出手
段からの信号によって、瞬間的な誤変化を除去したシリ
アル受信データを再生する再生手段とを設けたものであ
る。

〔作　　　用〕

この発明におけるシリアルデータ受信装置は、人力され
るシリアル受信データのＬレベルからＨレベルへの瞬時
的な誤変化を除去して、ＬレベルからＨレベルへの安定
な変化を検出する手段と、同様に、ＨレベルからＬレベ
ルへの瞬時的な誤変化を除去して、ＨレベルからＬレベ
ルへの安定な変化を検出する手段との組み合せにより、
ＬレベルからＨレベル、またはＨレベルからＬレベルへ
の瞬時的な誤変化を除去して、ノイズなどの外乱による
影背を軽減したシリアル受信データを安定して信号処理
装置に供給する。

〔実　施　例〕

以下、この発明の一実施例を第１図ないし第５図につい
て説明する。

第１図はこの実施例を適用したシリアルデータ受信装置
の概要構成を示すブロック図であり、この第１図におい
て、１は首記第６図従来例構成の場合と同様にシリアル
データ信号を受信してパラレル信号に変換する信号処理
装置、２は信号処理用クロックを供給する発振器である
。

３は前記発振器２からの信号処理用クロックを反転する
ＮＯＴゲート、４はシリアル受信データＲＸＤのサンプ
ル手段１０１としての、Ｄタイプフリップフロップであ
って、ＮＯＴゲート３の入力端は而記発振器２の出力に
接続され、かつ出力端はＤタイプフリップフロップ４の
Ｔ入力端子−に接続されている。

５．６．７および１１は前記Ｄタイプフリップフロップ
４によってサンプルされたシリアル受信データＲＸＤの
ＬレベルからＨレベルへの瞬間的な誤変化を除去すると
共に、ＬレベルからＨレベルへの安定な変化を検出する
第１の検出手段１０２としての、それぞれにＤタイプフ
リップフロップおよびＮＡＮＤゲートであって、こ工で
は第１のシフトレシスを構成しており、また、８．９゜
１０および１２は同様に而記サンプルされたシリアル受
信データＲＸＤのＨレベルからＬレベルへの瞬間的な誤
変化を除去すると共に、ＨレベルからＬレベルへの安定
な変化を検出する第２の検出手段１０３としての、それ
ぞれにＤタイプフリップフロップおよびＮＡＮＤゲート
であって、こＸでは第２のシフトレジスを構成する。

１３および１４は首記第１または第２のシフトレジスタ
からの出力信号によって、それぞれに瞬間的な誤変化を
除去したシリアル受信データＲＸＤをｌｑ生する再生手
段１０４としての、Ｒ−Ｓフリップフロップを構成する
それぞれに各ＮＡＮＤゲートであって、フリップフロッ
プ１３の出力端ｆは前記信号処理装置１のシリアルデー
タ入力端子に接続されている。

続いて、而記した各構成要素としてのＤタイプフリップ
フロップの動作特性を第２図に示す。すなわち、これら
のＤタイプフリップフロップにあって、Ｄ入力端子への
データ信号人力は、Ｔ入力端子へのクロック入力信号が
ＬレベルからＨレベルに変化した瞬間にのみ取り込まれ
てＱ出力端子に現われ、Ｑ出力端子には、その反転され
た信号が現われる。

次に動作について説明する。こＳで、前記各構成要素の
動作タイミングチャートを第３図、第４図および第５図
に示しである。

第３図は、Ｄタイプフリップフロップ４および５．６．
７とＮＡＮＤゲート１１とによる第１のシフトレジスで
の、シリアル受信データＲｘＤのＬレベルからＨレベル
への誤変動を除去する動作を示すタイミング図であり、
Ａ、ＢおよびＣはＤタイプフリップフロップ４．５およ
び６のそれぞれのＱ出力信号を示し、ＤはＤタイプフリ
ップフロップ７のＱ出力信号を示し、ＥはＮＡＮＤゲー
ト１１の出力信号を示している。

こ１で、時１１ｔｏまでは、シリアル受信データＲ×Ｄ
がＬレベルであって、Ｄタイプフリップフロップ４，５
．６のＱ出力信号Ａ、Ｂ、Ｃも全てＬレベルであり、ま
たこのとき、Ｄタイプフリップフロップ７のＱ出力信号
りはＨレベル、ＮＡＮＤゲート１１の出力信号ＥもＨレ
ベルである。

そして、前記シリアル受信データＲＸＤが時刻１、ｏに
おいてＨレベルに変化し、時刻Ｅ２から時ａｌｌｔ３の
間にＨレベルからＬレベルになると、時刻ｔ１でＤタイ
プフリップフロップ４のＱ出力信号Ａは、Ｌレベルから
Ｈレベルに変化し、かつ時刻Ｌ３で再度、Ｌレベルにな
る。またこのとき、時刻ｔ２でＤタイプフリップフロッ
プ５のＱ出力信号Ｂは、ＬレベルからＨレベルに変化す
るが、時１１Ｄ３でＤタイプフリップフロップ４のＱ出
力信号ＡがＬレベルになるために、このＤタイプフリッ
プフロップ５のＱ出力信号Ｂについても再度、Ｌレベル
になる。

すなわち、このためにＤタイプフリップフロップ６のＱ
出力信号Ｃ，Ｄタイプフリップフロップ７のＱ出力信号
り、ＮＡＮＤゲート１１の出力信号Ｅは全く変化せず、
こ〜では前記のシリアル受信データＲＸＤの時刻ＬＯか
らｔ３の間までのノイズなどの外乱による瞬時的な変化
が除去されることになる。

また、時刻Ｌ４において、シリアル受信データＲＸＤが
ＬレベルからＨレベルに変化し、かつ時刻Ｌ７から時刻
［８の間で再度、Ｌレベルになると、Ｄタイプフリップ
フロップ４のＱ出力信号Ａは、時刻ｔ５でＬレベルから
Ｈレベルとなった後、時刻し８で再度、Ｌレベルになり
、また、時刻Ｌ６には、Ｄタイプフリップフロップ５の
Ｑ出力信号ＢがＬレベルからＨレベルになり、時刻Ｌ７
には、Ｄタイプフリップフロップ６のＱ出力信号ＣもＬ
レベルからＨレベルになり、かつ時刻し８に至って、こ
れらの各Ｄタイプフリップフロップ５，６のＱ出力信号
Ｂ、Ｃが共に再度、Ｌレベルになる。そしてまた、時刻
し、から時刻ｔ８の間、ＮＡＮＤゲート１１の人力信号
であるＤタイプフリップフロップ６のＱ出力信号Ｃと、
それにＤタイプフリップフロップ７のＱ出力信号りとが
共にＨレベルであるために、このＮＡＮＤゲート１１の
出力信号Ｅは、Ｌレベルとなる。

従って、前記のシリアル受信データＲＸＤが時刻Ｌ４で
ＬレベルからＨレベルになり、かつ時刻［７から時６１
１　Ｌｓの間で再度、Ｌレベルになる変化については、
これが検出されたことになる。

さらに、時刻Ｌ９から時刻［１４までの動作タイミング
は、前記時刻Ｌ４から時刻ｔ６よりも長い時間の変動の
場合である。

すなわち、このようにして、Ｄタイプフリップフロップ
４のＤ入力端子に人力するシリアル受信データＲＸＤが
Ｈレベルである期間内にあって、そのＴ入力端子に人力
される信号処理用クロックＲＸＣの反転されたクロック
イ３号が、そのＬレベルからＨレベルへの変化につき、
これが２回以上であれば、この状態をシリアル受信デー
タＲｘＤがＬレベルからＨレベルに変化したものとして
検出する。なおこの場合、信号処理用クロックＲＸＣの
変化回数は、Ｄタイプフリップフロップによって構成さ
れるシフトレジスタの数で決められる。

そしてまた、Ｄタイプフリップフロップ４および８，９
．１０とＮＡＮＤゲート１２とによる第２のシフトレジ
スにおいては、前記と同様にして今度は、シリアル受信
データＲＸＤのＨレベルからＬレベルへの誤変化を除去
することができるのである。

次に、第４図は、ＲＥＳＥＴから正常動作への動作タイ
ミング図であって、時刻し。から時刻［７までの期間Ｔ
１は、リセット動作を示し、時ｉ＋１ｔ、７以降の期間
Ｔ２は、正常動作を示している。かつまた、ＦはＤタイ
プフリップフロップ４のＱ出力信号を示し、Ｇ、Ｈは各
Ｄタイプフリップフロップ８９のＱ出力信号を示してお
り、さらに、■はＤタイプフリップフロップ１０のＱ出
力信号を示し。

Ｊ、には各ＮＡＮＤゲート１２．１３の出力信号を示し
ている。

こ１で、時刻Ｌ６から時＃１ＩＬｙにおいては、ＮＡＮ
Ｄゲート１１の出力信号ＥがＬレベルとなり、各ＮＡＮ
Ｄゲート１３．１４で構成されるＲ−Ｓフリップフロッ
プの出力信号にの出力をＨレベルとし、時刻ｔ１１から
時刻ｔ１２では、ＮＡＮＤケート１２の出力信号ＪがＬ
レベルとなり、Ｒ−Ｓフリップフロップの出力信号にの
出力をＨレベルからＬレベルに反転させる。また１時刻
Ｌ１６から時刻し、７においては、ＮＡＮＤゲート１１
の出力信号ＥがＬレベルとなり、Ｒ−Ｓフリップフロッ
プの出力信号にの出力をＬレベルからＨレベルに反転さ
せる。

また、第５図は、時刻し、から時刻Ｌ７の間にあって、
シリアル受信データＲｘＤにＬレベルからＨレベルへの
瞬時誤変化があった場合、または時刻１−１３から時刻
ｊｌｌ＋と時９’ｌ　Ｌ　＋　ｓとの間に亙って、シリ
アル受信デニタＲＸＤにＨレベルからＬレベルへの瞬時
誤変化があった場合での、この誤変化の除去動作を示す
タイミング図であり、こ蔦では、Ｒ−Ｓフリップフロッ
プの出力信号にから瞬時誤変化が除去されている。

すなわち、このようにして、人力されるシリアル受信デ
ータＲｘＤの変化が検出されると共に、Ｒ−Ｓフリップ
フロップの出力信号Ｋにより、瞬間的な誤変化を除去し
たシリアル受信データＲ×Ｄとして再現させたにで、あ
らためて信号処理装置１に人力されるのである。

なお、前記実施例の場合、各Ｄタイプフリップフロップ
およびＮＡＮＤゲートによって構成されるシフトレジス
タを第１と第２との２段にしているが、さらにこの段数
を増加させてもよく、これによって、人力されるシリア
ル受信データの瞬間的な誤変化をより一層効果的に除去
し得るのである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、サンプルされたシリ
アル受信データのＬレベルからＨレベルへの瞬間的な誤
変化を除去すると共に、ＬレベルからＨレベルへの安定
な変化を検出する第１の検出手段と、同様に、サンプル
手段によってサンプルされたシリアル受信データのＨレ
ベルからＬレベルへの瞬間的な誤変化を除去すると共に
、ＨレベルからＬレベルへの安定な変化を検出する第２
の検出手段とを組み合せることによって、人力されるシ
リアル受信データでのＬレベルからＨしへル、またはＨ
レベルからＬレベルへの双方向の瞬時的な誤変化を除去
するようにしたので、ノイズなどの外乱による影響を軽
減したシリアル受信データを安定して信号処理装置に供
給でき、これによって、信頼性の高いシリアルデータ受
信装置を容易に得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るシリアルデータ受信装置の一実
施例による概要構成を示すブロック図、第２図は同−Ｆ
装置のＤタイプフリップフロップの動作を示す真理値表
を示す図、第３図、第４図および第５図は同上装置の動
作を説明するタイミングチャート、第６図は従来例によ
るシリアルデータ受信装置の概要を示すブロック図、第
７図は調歩同期方式によるシリアルデータのビット構成
図、第８図は同上装置の動作を説明するタイミングチャ
ートである。 １は信号処理装置、２は発振器、３はＮＯＴゲート、４
はＤタイプフリップフロップ（サンプル１段１０１）、
５，６，７．１１はＤタイプフリップフロップおよびＮ
ＡＮＤゲート（第１の検出手段１０２）、８，９，１０
．１２はＤタイプフリップフロップおよびＮＡＮＤゲー
ト（第２の検出手段１０３）、１３．１４はＮＡＮＤゲ
ート（Ｒ−Ｓフリップフロップ、再生手段１０４）であ
る。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を、バす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリアル受信データをサンプルするサンプル手段と、前
   記サンプル手段によつてサンプルされたシリアル受信デ
   ータのＬレベルからＨレベルへの瞬間的な誤変化を除去
   し、かつＬレベルからＨレベルへの安定な変化を検出す
   る第１の検出手段と、前記サンプル手段によつてサンプ
   ルされたシリアル受信データのＨレベルからＬレベルへ
   の瞬間的な誤変化を除去し、かつＨレベルからＬレベル
   への安定な変化を検出する第２の検出手段と、前記第１
   または第２の検出手段からの信号によつて、瞬間的な誤
   変化を除去したシリアル受信データを再生する再生手段
   とを備えたことを特徴とするシリアルデータ受信装置。