JPS60152157A - マイクロプロセツサ−周波数シフト・キ−・デ−タ通信モジユ−ル及びデイジタル情報通信方法 - 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】 本発明はマイクロプロセッサ−を基にした周波数ソフト
・キー・データ通信モジュールに関するものである。マ
イクロプロセッサ−はデータを矩形波パルス列の形態で
直接選択的に変調及び復調し、そのパルス列で第１周波
数は２進数ｒｌＪを移送するのに使用され、第２周波数
は２進数１０」を移送するのに使用される。マイクロプ
ロセッサ−の入力ポートと出力ポートは電子スイッチに
より変圧器を介して伝送ラインに選択的に接続される。

矩形波を正弦波に成形し、雑音をフィルター処３ｆｆｉ
−するバンド・バス・フィルター、入力データが伝送ラ
イン上で検出される際マイクロプロセッサ−に対する搬
送検出信号入力を発生するノツチ・フィルターを含む装
置も含まれている。モジュール内の多数の構成要素がデ
ータの送受信に対して使用される。

技術分野 本発明は一般にデータ通信装置に関するもので更に詳細
にはデータを周波数シフト・キー・モードで送受信する
モジュールに関するものである。

背景技術 物理的に分離されたディジタル装置又は制御装置がこれ
らの装置を相互に接続する伝送ラインを使ってデータを
交換する必要がある多くの適用例が存在している。利用
可能な各種通信技術の中では周波数シフト・キー処理が
その比較的簡単なことから更に一般に使用されている。

周波数シフト・キー処理は２進数「１」を表わす第１周
波数におけるパルスと２進数「０」を表わす実質的に異
なる第２周波数におけるパルスをデータが含むようなデ
ータ通信方法である。通常、正弦波源は搬送信号上でデ
ータをコード化する多数の分離した構成要素を含む回路
により２つの周波数の間で変調される。受信端部におい
て搬送信号はこれ沌多数の分離した構成要素から成る異
なる回路を使ってディジタル・データをデコード化する
よう復調される。

正弦波源は典型的には比較的高い周波数で発振する１個
又は２個の結晶発振器を有している。然し乍ら、２つの
搬送周波数の間の交差時即ちデータの流れにおける「０
」と「１」の間の変化時に位相の歪を避けるためデータ
信号と変調器を同期化させることが必要である。位相の
歪は周波数ソフト・キー信号が復調される際誤差をもた
らす可能性がある。

この問題については米国特許第３，７５２，９２２号に
指摘されている。この特許で開示しである如く周波数シ
フト期間中に変化する出力回路に与えられているパルス
波形に時間を提供するため単一結晶制御源と論理回路が
併用され、かくして交差時における波形の歪を最低にす
る。周波数源は２つの発生器から成り、その１つは結晶
制御型矩形波発生器で、他の１つは結晶制御発生器を伝
送中の情報と同期化させる信号発生器である。その結果
生じた矩形波は有効フィルターを使って正弦波に変換さ
れる。周波数変換に対する変換点においてこの回路は搬
送周波数の最初の半サイクルを長くするか又は残りの半
サイクルを短かくする。この技術は位相の歪を低いレベ
ルに保つが、ビットの位相がデータの流れ内で生ずる正
確な点を復調器が決定するのを困難にする場合がある。

米国特許第３，７５２，９２２号に示された伝送のみの
装置に対し開示しである回路が比較的複雑なことが一般
に先哲技術の典型的なものである。周波数シフト・キー
・データの変調と復調を行なうため共通の構成要素が使
用されている回路について開示しである先行技術は皆無
である。エネルギー管理システム、多数のディジタル装
置の間のデータ通信といった適用例においては単純でコ
ストの廉価な通信モジュールのコスト効果が要求されて
いる。こうしたモジュールは又信頼性があり、その構成
要素も比較的少なくなければならない。

従って、本発明の目的は、周波数シフト・キー・フォー
マットでのディジタル・データの変調及び復調を行なう
通信モジュールを提供することにある。

本発明の他の目的は、「０」ビットと「１」ビットの間
の変化において周波数シフト・キー・データ信号での位
相の歪を無くすことにある。

本発明の更に他の目的は、周波数シフト・キー・フォー
マットでのデータの変調及び復調を行なう同じ構成要素
多数を使用することにある。

本発明の更に他の目的は、コストが廉価で適用上汎用性
があるデータ通信モジュールを提供することにある。

本発明のこれらの目的と他の目的については添附図面と
本明細書に含まれている好適実施態様に関する説明から
明らかとなろう。

本発明の開示 本発明は伝送ライン上で周波数シフト・キー・データの
受信と送信を行なう周波数シフト・キー・データ通信モ
ジュールに関するものである。本モジュールは各六マイ
クロプロセッサー上の出力ポートと入力ポートを介して
伝送ライン上の周波数シフト・キー・フォーマットで送
受信されるデータの変調及び復調を行なうマイクロプロ
セッサ−を含む。入力ポートと出力ポートの１つを選択
的に送信ラインに接続するよう動作する装置及び入力ポ
ートと出力ポートの間の接続装置を切換える装置も含ま
れている。

入力周波数シフト・キー・データ信号が送信ラインに存
在する場合、搬送検出装置はマイクロプロセッサ−に対
する入力となる搬送検出信号を発生するよう動作する。

マイクロプロセッサ−は信号を復調させる受信モードで
モジュールを動作させることにより応答する。

受信モードにおける不要のノイズをフィルター処理し伝
送モードの際出力信号の波形形成を提供するバンド・バ
ス・フィルターが提供される。ノくンド・バス・フィル
ターと組合っている加算増幅器は伝送ライン上の搬送信
号の存在を検出するため使用されるノツチ・フィルター
を含む。

好適実施態様の説明 第１図を参照すると、データ通信モジュールは全体的に
参照番号１０で表わされている。当該モジュールはこの
図においてはブロック形態で示してあり、マイクロプロ
セッサ−１１は周波数シフト・キー形態でデータの復調
と変調を行なう回路内に接続しである。伝送されるデー
タはマイクロプロセッサ−１１の内部にある他の機能プ
ログラムにより発生されるが、好適実施態様においては
ディジタル・データはデータ・ライン１２を介してマイ
クロプロセッサ−１１に対して入出力される。データ・
ライン１２は直列又は並列のボートを含むことが出来、
直列の場合にはデータ通信に対し導体は２つのみを必要
とする。並列ボートでは４個又は８個の導体が使用され
る。（図示しない）他のマイクロプロセッサ−の如キ外
部ローカル装置に対するディジタル・データの伝送のた
めデータ・ライン１２が使用される。こうしたデータは
（これも図示しない）比較的遠方の装置と共ニテータ通
信モジュール１０によって受信又は送信される。データ
・ライン１２を介して遠方の供給源又はローカル供給源
から受信されるデータは１２８バイトの容量を含む内部
のランダム・アクセス・メモＩＪ−（ＲＡＭ）内に一時
的に格納される。ＲＡＭ格納部はメツセージが再送信さ
れる迄メツセージを保持するバッファー・エリアである
。

好適実施態様においてはマイクロプロセッサ−１１は日
本電気（株）製であり、これはＮＥＣ８０Ｃ４９型であ
る。この目的に対しては他の多くのマイクロコンピュー
タ−も適していよう。

遠方に位置付けられた供給源から来るデータは入力ポー
ト１３を、介してマイクロプロセッサ−１ｌに入る。マ
イクロプロセッサ−は入力矩形波の周波数を決定し且つ
そのデータを一連の２進数ビツトとして解釈するようプ
ログラムが組まれている。

これとは逆にマイクロプロセッサ−１１は又出力ポート
１４を介して遠方に位置付けられた受信器に送信するよ
う周波数シフト・キー・フォーマットで矩形波パルスを
発生するようプログラムが組まれる。付加的な出力ポー
ト１５は受信モード又は送信゛モードで選択的にデータ
通信モジュール１０の動作を行なうスイッチ選択信号を
供給する。マイクロプロセッサ−復調モードが選択され
るよう周波数シフト・キー信号が伝送ライン１７上に入
力していることをマイクロプロセッサ−１１に警告する
ため入力ポート１６はベクトル・インターラットに対す
る信号を入力する。

伝送ライン１７上に存在する信号は２つの異なる搬送周
波数の正弦波パルスを含む周波数シフトキー・フォーマ
ットになっている。伝送ライン上で伝送されるデータは
「１・」と「０」（マークとスペース）を含む２進数の
ディジタル情報を移送し、一方の搬送周波数はｒｌＪを
表わす目的に使用され、他方の周波数は［０」を表わす
目的に使用される。伝送ライン１７はモジュール回路を
伝送ラインから電気的に分離させる入出力変圧器１８を
介してデータ通信モジュールとインターフェイス関係に
、４す、その上、データ通信モジュール１０の回路と伝
送ライン１７０間の、インピーダンス整合を提供する。

マイクロプロセッサ−１１が周波数シフト・キー・フォ
ーマットのデータを伝送する態勢になると、信号がスイ
ッチ選択ボートたる出力ポート１５から電子スイッチ１
９及び２０に出力される。電子スイッチ１９及び２０は
出力ポート１３からの矩形波出力信号出力を）くンド・
ノ（ス・フィルター２１の入力に通すことが出来、その
出力部から入出力変圧器１８へ通すことが出来る。バン
ド・バス・フィルター２１はマイクロプロセッサ−１１
で発生される矩形波信号に作用し、これらの信号を２つ
の搬送周波数において正弦波に形成する。好適実施態様
においては「０」）（イトを表わすためり、２０５ヘル
ツの搬送周波数が使用されデータの流れにはバイ１−６
Ｒり搬送周波数の８個の半サイクルが存在する。ｒｌＪ
）（イトに対しては２，２５１ヘルツの搬送周波数が使
用され、バイトあたりの搬送周波数の半サイクルが１５
存在する。これは各次電話データ・モデム上で通常使用
される標準３００ボーの基準に近い３０１．３及び３０
０．２のボー割合を可能にする。

電子ス°４ツチ１９及び２０に対する「通常」の状態は
第１図に示されたものと反対の位置即ち受信モードにな
っている。伝送ライン１７上で入力するデータは入出力
変圧器１８を通り、バンド・バス・フィルター２１を介
して（ライン上に存在する他のノイズと共に）入力され
る。バンド・バス・フィルター２１は実質的に１キロ・
ヘルツを下回わる周波数と２．４キロ・ヘルツを上回わ
る周波数で不用のノイズを削減する。フィルター処理さ
れた出力はマイクロプロセッサ−１１上の入力ポート１
３に適用される振幅にて正弦波搬送信号を矩形波に変換
するりミツター２２の出力に与えられる。フィルター処
理された信号は又、入出力変圧器１８からのフィルター
処理されていない信号と共に加算増幅器２３に与えられ
る。バンド°　バス・フィルター２１及び加算増幅器２
３は共にノツチ・フィルターを含み、当該ノツチ・フィ
ルターの出力は比較器２４に与えられる。ノツチ・フィ
ルターの出力はバンド・バス・フィルター２１の所望の
バス・バンド周波数内の信号レベルが伝送ライン１７上
に存在するか否かを決定するためバンド・バス・フィル
ター２１の出力に対してその振幅が比較される。イン・
バンド信号が存在すると仮定して比較器２４の出力は入
力ポート１６に適用され、マイクロプロセッサ−１１が
受信モード又は復調モードになるようにする。従って入
力ボート１３上の入力信号は内部ＲＡＭに格納するため
２進数データに変換され、引続きデータ・ライン１２を
介してローカル・ディジタル装置に伝送される。

ここで第２図に移ると、第１図のブロック図がデータ通
信モジュール１０の好適実施態様を含む構成部品を示す
更に詳細な電子回路図にて示されている。出力ポート１
４は抵抗値が等しい２つの抵抗３１及び３２の共通接続
部にて接続され、当該抵抗の反対側端部は＋５ボルトの
電源とアースの間に接続されている。出カポ−）１４は
「オープン・コレクター」型であり、プルアップ抵抗を
必要とする。マイクロプロセッサ−１１により発生され
る矩形波パルス列は抵抗３１及び３２とトランジスター
３３の配列の結果、大略帆７ボルトとアースの間を変動
する。トランジスター３３は出力ポート１４における入
力インピーダンスが矩形波の各半サイクルで高くなる際
導通状態で飽和する。２つの抵抗３４及び３５はトラン
ジスター３３のコレクターに接続され、抵抗３４の他端
部は１０ボルトのＤＣ電源に接続される。抵抗３５、の
反対側端部はコンデンサー３６と電子スイッチ１９の入
力３７に接続される。従って、コンデンサー３６はトラ
ンジスター３３が非導通状態にある際１０ボルトの電源
から充電電位差を受け、一方、トランジスター３３が導
通状態にある場合には抵抗３５とトランジスター３３を
通じて放電される。出力ポート１４におけるマイクロプ
ロセッサ−１１からの矩形波出力は矩形波出力の周波数
に応じてコンデンサーを交互に充電及び放電するコンデ
ンサー３６における上昇電圧となる。一方、コンデンサ
ー３６の充電電圧レベルは電子スイッチ１９が伝送モー
ドにある際当該電子スイッチを通じて導通され、出力端
子３８に表わｈ、そこで当該電圧はバンド・バス・フィ
ルター２１の入力部における抵、−抗３９に与えられる
。

バント・バス・フィルター２１は直列に接続された双極
像バス部分と双極高バス部分から成っている。双極像バ
ス部分においては抵抗３９及び４０とコンデンサー３１
．４２及び４３が動作増幅器（ｏｐ−ａｍｐ）４４の反
転入力と非反転入力に接続される。これらのコンデンサ
ーと抵抗の値は上方カット・オフ周波数を下回わる周波
数が動作増幅器４４を通じてその出力部に流れ得るよう
選択される。動作増幅器４４の出力はコンデンサー４５
とコンデンサー４６を介して動作増幅器４８の非反転入
力に接続される。コンデンサー４５及び４６と組合って
いる抵抗４７及び４９は低いカット・オフ周波数を上回
わる周波数が動作増幅器４８の出力部へ流れ得るよう高
バス・フィルター処理て動作増幅器４８を機能可能なら
しめるよう選択される。バンド・バス・フィルター２１
からの出力は電子スイッチ２０の入力５０に与えられる
。フィルター処理された信号は電子スイッチ２０の端子
５１を通じて入出力変圧器１８の巻線５２に流れる。２
つのツェナー・ダイオード５３及び５４は巻線５２を介
して背対背の関係に接続され、データ通信モジュールｌ
Ｏ内の回路の保護のため巻線における電圧レベルを１２
ボルト以下に制限するよう作用する。他方の側の巻線５
２はＤＣ電源からの１０／２ポルトのレベルに合せられ
る。従って、電子スイッチ２０の端子５１からの正弦波
はｌ　Ｏ／２ボルト・レベルに合せられ、アース電位差
に対して相対的に０ないし１０ボルトの範囲になってい
る。入出力変圧器１８は遠方に位置付けられた装置に伝
送する目的でこの搬送信号を伝送ライン１７に提供する
。

前述の如く電子スイッチ１９及び２０ば出力ポート１５
からの信号によって伝送モードに設定される。出力ポー
ト１５は電流が降下しており、出力ポート１５が高い場
合にはトランジスター２７のベースをバイアスするため
１０／ＺＶＤＣ源とアースの間に接続される抵抗２５及
び２６を必要とする。これによってトランジスターは電
流全１０ＶＤＣ源から抵抗２８ｆ：通じて導通状態とな
り、電子スイッチ１９及び２０の入カフ５及び７６にお
ける信号レベルを降下させる。

データが伝送ライン１７上に入力される際、信号は入出
力変圧器１８を通過し、巻線５２上に正弦波パルス・ト
レーンとして表われる。電子スイッチ１９及び２００通
常の状態は受信モードであるので入力正弦波信号は電子
スイッチ１９の端子７７に入力され、通過後に出力端子
３８から出てそこで当該信号は前述した如く抵抗３９を
通じてバンド・バス・フィルター２１に入る。受信モー
ドにおいてはバンド・バス・フィルター２１は所望のバ
ンド・バス・レンジ外のノイズを無くすよう機能し、一
方、所望の周波数たる１，２０５ヘルツと２，２５１ヘ
ルツが最低の減衰で通過出来るようにする。バンド・バ
ス・フィルター２１からの出力は電子スイッチ２０の入
力端子５０に与えられ、動作増幅器８工の入力抵抗８０
に接続されている端子７０を通じて出る。

入力抵抗８０及び動作増幅器８１はｒＯＪと「ｌＯ」ボ
ルト・レベルの間に亘り１０／２ボルト基準点に中心を
置く正弦波をＯボルトと５ボルトの間に及ぶ矩形波に変
換する機能を有するリミッタ−２２′ｆｆ：含む。これ
は動作増幅器８１の反転入力に対し入力抵抗８０を介し
て得られる信号入力を非反転入力に与えられる１０／２
ボルト信号と比較することにより行なわれる。動作増幅
器８１の出力はオープン・コレクター型式であり、抵抗
８１を介して５ボルトのＤＣ電源に接続される。

抵抗８２はプルアップ抵抗として作用するところから入
力ポート１３は「０」ないしＦ５」ボルトの範囲の矩形
波を呈する。

端子７０からの出力も抵抗６３を介して加算増幅器６１
の非反転入力に与えられる。値が抵抗６３と等しい抵抗
６４はこの端子から１０／２　ＶＤＣに接続される。巻
線６２からのフィルター処理されていない信号は抵抗５
１を介して加算増幅器６１の反転入力に接続される。フ
ィードバック抵抗６２はこの増幅器の出力を反転入力に
接続する。

加算増幅器６１はバンド・パス・フィルター２１と組合
ってバンド・バス・フィルター２１の共振周波数と等し
い共振周波数を有するノツチ・フィルターを含む。ノツ
チ・フィルター機能はバンドパス・フィルター処理され
た信号と巻線６２からのフィルター処理を受けていない
信号を加算することにより達成される。共振周波数にお
いてそのフィルター処理された信号とフィルター処理さ
れていない信号はフィルター処理された信号の１８０゜
の位相シフトが原因で相互に完全に消去されや。

２つの搬送周波数はバンド・バス・フィルタ、−２１の
共振周波数のいずれか一方の側に対しオフセットしてい
るので、′これらの周波数はフィルター処理されていな
い信号に対し相対的に１８０°以外の角度だけ位相がシ
フトされ、巻線５２上に存在する場合には減衰レベルに
て加算増幅器６１の出力部に表われる。ノイズは即座に
は全く減衰されない。この出力はダイオード６５によっ
て整流され、コンデンサー６６によって平均ＤＣレベル
にフィルター処理される。フィルター処理されＡＤＣは
比較器６９の非反転入力に入力され当該比較器は又、抵
抗６８を通じてアースに接続される。抵抗６８は増幅器
６１の出力部に信号がない場合に充電をアースに放電す
ることによりコンデンサー６６を放電するよう作用する
。

端子７０からのフィルター処理された信号もダイオード
７１を介しで与えられ、当該ダイオードは当該信号をコ
ンデンサ−７２の片側に対し半波整流する。コンデンサ
ー７２の充電はフィルター処理され良信号の平均ＤＣ電
圧を表わしている。

抵抗７３及び７４は値が等しく１０ボルトの電源とアー
スの間に接続されている。当該両抵抗は比較器６９０反
転入力を５ボノートの７ベルにバイアスするよう作用す
る。コンデンサー７２は信号がダイオード７１に入力し
ない場合に抵抗７４を介して放電される。こうして比較
器２４はフィルター処理された信号をノツチ・フィルタ
ーからの出力即ち加算増幅器２３からの出力と比較し、
反転入力上の信号レベルが比較器６９の非反転入力上の
信号レベルより高い場合には５ポル）ＤＣ電源と入力ポ
ート１６の間に接続されているプルアップ抵抗７８から
電流を降下させるよう作用する。

入力ポート１６における電圧レベルの降下によってマイ
クロプロセッサ−１１は復調即ち受信モードに入り、か
くして当該マイクロプロセッサ−は入力ポート１３に与
えられている矩形波信号に応答する。伝送ライン１７上
に過剰ノイズが存在する場合には比較器６９の非反転入
力に与えられる平均ＤＣ電圧はバンド・パス・フィルタ
ー２１から反転入力に与えられる平均ＤＣ電圧より高く
なっている。この不均衡状態は比較器がプルアップ抵抗
７８を介して５ボルトのＤＣ電源から電流を下げるのを
阻止し、かくして入カポ−）１６に与えられるＤＣ電源
を５ボルトのレベルに保持する。

入力ポート１６に与えられたこのＤＣノベルは伝送ライ
ン１７上の過剰ノイズが有効なデータの受入れを妨害す
る際マイクロプロセッサ−１１が受信モードになるのを
阻止スル。

第２図の各種のポイントに示されｉｌ　Ｏ／２ボルトの
レベルは１０ボルトＤＣとアースの間に接続しである抵
抗８３と８４を含む分圧回路から得られる。抵抗８３及
び８４の共通の接続部分は逆にコンデンサー８５を介し
て接続され、その別の側はアースに接続される。コンデ
ンサー８５はこのＤＣ電圧に対するフィルターとして設
けである。

５ボルトと１０ボルトのＤＣ電源は模式図に示されてい
ないＤＣ電源から提供される。こうした■電源は当技術
の熟知者には良く知られているので本明細書ではこれ以
上説明する必要はない。

周波数シフト・キー・フォーマットでの送信と受信を行
なうためデータの変調と復調を実施する際マイクロプロ
セッサ−１１によって行なわれる機能はマイクロプロセ
ッサ−が処理する意図のある他の機能と共に内部のリー
ド・オンリー・メモリー（ＲＯＭ）内に格納される。第
３図を参照すると２進数データの矩形波フォーマットへ
の延長を実施するのに要求される論理が流れ図で示しで
ある。送信モードはマイクロプロセッサ−１１によって
内部的に発生されるか又は外部装置から得られる他の命
令に応答して開始される。データを送信すべき場合には
送信モードに対する論理がアナログ・スイッチたる電子
スイッチ１９及び２０を送信位置にセットし、内部ＲＡ
Ｍから周波数シフト・キー・フォーマットに交換される
べきメツセージ内の最初の２進数ワードを得る。メツセ
ージは２−１６　８−ビット・ワードを含み、各ワード
はデータ通信モジュール１０が併用される装置に従って
開始及び停止ビットを備えている。ワード内の第１ピツ
トは「０」に等しいのでプログラムの論理は左へ分肢し
、９９のマシン・サイクルが経過するのを待つ計数ルー
チンに入る。各マシン・サイクルは時間の長さが固定で
あり、その持続時間はマイクロプロセッサ−１１に接続
される時間基準の結晶８６により決定される。好適実施
態様においては、命令サイクルの周波数は２３８．６キ
ロヘルツであり、各マシン・サイクルは４．１９マイク
ロ秒である。９９のマシン・サイクル後にマイクロプロ
セッサ−１１は発生されている周波数の第２半サイクル
間にデータ出力を補ない、即ち高出力から低出力へ又は
逆に低出力から高出力へ変換させる。次に、マイクロプ
ロセッサ−は搬送周波数の８半サイクルが完了している
か否かをチェックし、完了していない場合に−は搬送周
波数で次の半サイクルを発生させるため付加的に９９の
マシン・サイクルを待つよう戻る。搬送周波数の８半サ
イクルが完了後にマイクロプロセッサ−は送信されるワ
ード内の最後のビットが完了しているか否かを（即ち１
０ビツトが送信され、最後のビットが停止ビットである
）調べるためチェックし、完了してい々い場合には次の
ビットがそれが「０」又は「１」であるか否かを決定す
るためチェックされる点まで戻る。次のビットがｒｌＪ
であり、マシンの論理が５３マシン・サイクルを待ち、
データ出力を補ない、搬送周波数の１５半サイクルが完
了しているか否かを調べるためチェックする。完了して
いない場合にはデータが再び補なわれる前に付加的な６
３のマシン・サイクルが行なわれる。これは搬送周波数
の１５半サイクルが完了するまで繰返される。１５半サ
イクルが完了後で且つワード内の停止ビットが完了後に
論理回路はメツセージ内の最後のワードが送信されたか
否かを見るためチェックし、送信されていない場合には
次のワードのためリサイクル状態となる。最後に、最後
のワードが送信された後にアナログ・スイッチたる電子
スイッチ１９及び２０が再び受信モードと制御論理出口
送信モードに切換えられる。

ここで第４図に戻ると、マイクロプロセッサ−１１内に
格納された論理回路は入力ポート１６、に対する搬送検
出信号の入力が論理レベルで低くなる即ち５ボルトから
約０．２ポル）ＤＣ値に低下する結果受信モードになる
。入力ポート１６に低電圧が発生すると、プログラム論
理に作用して開始ビットの前縁部を検出させる。

データが周波数シフト・キー・フォーマットで送信され
る場合、最初の送信はマーク即ち「１」である。これは
開始ビット「０」に引続き逆に典型的にはワードと「１
」停止ビットから成る８個のビットに続く。開始ビット
の前縁部の検出にあ７’ｃすｖ（クロプロセッサー１１
は次の式に従って各半サイクルの動作平均値を取る。Ａ
　Ｖ　Ｇ　／　２　＋周期／２＝新しいＡＶＧ、　ここ
ｆＡＶＧ／２Ｈ２で割った先の平均半サイクル周期であ
り、周期／２は２で割った現在の半サイクル周期である
。新しいＡＶＧが開始ビットに対し半サイクル周期の８
５俤であるしきい値を越える場合、論理は開始ビット又
は「０」ビットの前縁部が検出されたと考える。

論理は次にマイクロプロセッサ−１１内の内部タイマー
を１ビツト・タイムの周期に設定するので送信における
次のビットの前縁部を見出すことが出来る。受信搬送の
各半サイクルに発生するマイクロプロセッサ−１１内の
命令サイクルを計数することにより搬送の次の４つの半
サイクルが周期にて測定される。４つの半サイクルの測
定周期は１，７２５ヘルツ以上の周波数に対応する場合
においては１ビツトが内側ＲＡＭ内に格納されているワ
ード内にシフトされる。シフトされない場合には「０」
ビットがワード内にシフトされる。

１．７２５ヘルツの周波数は各々「１」ビットと「０」
ビットに対応する搬送周波数の間の半分の値である。検
出される特定のビットに対する半サイクルの適当な個数
が受信された後にビット・タイマーの時間が切れ、論理
はメモリー内で編集されているワードが完成しているか
否かを調べる、完成していない場合には論理は再びタイ
マーを「１」ビット時にセットするようサイクルを繰返
す。

ワードの完了後に論理はメツセージ伝送に対する予め定
められたフォーマットによってか又はデータ通信モジュ
ール１０に送信される予め定められたワードにて送られ
る情報によって決定される如くメツセージが完了してい
るか否かチェックする。メツセージ、が完了していない
場合には論理は次のワードの送信のため開始ビットの前
縁部を検出するようサイクルを繰返す。サイクルを繰返
さない場合には論理は受信ルーチンから出て、マイクロ
プロセッサ−１１がプログラム化される他の機能作用と
共に処理を続行する。入力ポート１６上の搬送検出信号
入力が送信受信中における任意の時点に高くなる場合に
は受信されているメツセージが無効状態にされ、伝送ラ
イン１７上のあり得るノイズが原因で疑しいと考えられ
る。

現在利用可能なものより実質的に早いマイクロプロセッ
サ−１１が使用される場合には入出力変圧器１８を介し
て伝送ライン１７に接続される正弦波として直接周波数
ノット・キー・フォーマット型式のデータを変調及び復
調することが出来る。

然し乍う、バンド・バス・フィルター２１とりミツター
２２は低コストの代替装置を提供し矩形波信号カマイク
ロプロセッサー１１によって変調及び復調可能である。

バンド・バス・フィルター２１内に使用されるコンデン
サーと抵抗の値を変えソフトウェアのプログラムを修正
することによってデータの伝送に対し他の搬送周波数及
び異なるボー割合を選択することも出来る。一般に使用
されている３００ボーの基準に合うよう選択されｆｔ好
適実施態様に使用されている搬送周波数はビットが「０
」又は「ＩＪｌであるにしろビットあたり半サイクルの
完全な個数が存在するように設定しである。その他、搬
送周波数は命令サイクルの周波数の固定された多数の周
波数である。牛の上、ベル・テレホン・スタンダードの
２０３は３００ポーの割合に対して１，２００及び２，
２００ヘルツの搬送周波数が適していると指摘している
。これらの周波数はマイクロプロセッサ−１１が変調及
び復調するのに充分低い値であり、これらの周波数が受
信モードで容易に区別されるよう充分分離されている。

例えば、動作増幅器の代わりに分離したトランジスター
といった第１図に示す如き回路素子の作成にあたって他
の各種の構成要素も使用出来る。

これらの改変例と他の改変例は当技術の熟知者には明ら
かであり、本発明は好適実施態様に関連して説明されて
いるが、こうした改変例は前掲の特許請求の範囲に定め
た本発明の範囲内に入ることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を含む主要構成要素を示すブロック図。 第２図はデータ通信モジュールの概略図。 第３図はデータの変調にあたりマイクログロセツサーに
より使用される制御論理を示す流れ図。 第４図はデータの復調にあたりマイクロプロセッサ−に
より使用される制御論理を示す流れ図。 主要部分の符号の説明 １１　マイクロプロセッサ− １９，２０・・電子スイッチ ２１・・バンド・バス・フィルター ２２・・・リミッタ−２３・・・加算増幅器２４・・比
較器。 手続ネ１０正歯（７′ｊ式） １．事件の表示　特願昭５９−２１０６１４号事件どの
関係　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国　ウィスコンシン州う　クロー
セ　（番地なし） 国　籍　アメリカ合衆国

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）伝送ラインに接続するよう適合された周波数シフト
   ・キー・データ通信モジュールであって、ａ、各々伝送
   ライン上で周波数シフト・キー・フォーマットにて伝送
   され且つ受信されるデータを変調し及び復調するマイク
   ログロセツサーであって、データを受信し伝送する入力
   ポートと出力ポートを含む前記マイクログロセツサーと
   、ｂ、　入力ポートと出力号？−トの１つを選択的に伝
   送ラインに接続する装置と、 Ｃ８入力ボートと出力ポートの間の接続装置を切換える
   装置から成る周波数シフト・キー・データ通信モジュー
   ル。 ２）更に、伝送ライン上の搬送体の存在を検出しマイク
   ロプロセッサ−に対する入力である搬送体検出信号を発
   生し搬送体検出信号の受信時にマイクロプロセッサーを
   動作させて入力信号を復調させる装置を含む特許請求の
   範囲第１）項に記載の周波数シフト・キー・データ通信
   モジュール。 ３）接続装置が変圧器を含むようにした特許請求の範囲
   第１）項に記載の周波数シフト・キー・データ通信モジ
   ュール。 ４）更に、スイッチ素子と入力ポートの間に配設された
   Ｏ交差検出器を含み、前記検出器が受信周波数シフト・
   キー・データ信号と位相の一致する一足振幅矩形波をマ
   イクログロセツサーの入力ポートに提供するよう動作す
   る特許請求の範囲第１）項に記載の周波数シフト・キー
   ・データ通信モジュール。 ５）スイッチ素子がマイクロプロセッサ−からのスイッ
   チング信号出力に応答して励起される第１及び第２電子
   スイツチを含むようにした特許請求の範囲第１）項に記
   載の周波数シフト・キー・データ通信モジュール。 ６）史に、第１及び第２スイツチの間に配設されモジュ
   」ルがデータを受信している際不要信号を取除き、モジ
   ュールがデータを伝送している際出力信号に波形を与え
   るよう動作するバンド・パス°フィルターを含む特許請
   求の範囲第５）項に記載の周波数シフト・キー・データ
   通信モジュール。 ７）　更にハンド・パス・フィルターとスイッチング装
   置に電気的に接続され、ノツチ・フィルターを含むバン
   ド・パス・フィルターと組合っている加算増幅器を含む
   特許請求の範囲第６）項に記載の周波数／フト・キー・
   データ通信モジュール。 ８）周波数ソフト・キー・データを受信し伝送ライン上
   で伝送する周波数ソフト・キー・データ通信モジュール
   であって、 ８０周波数シフト・キー・データ伝送モードで出力信号
   を変調し且つ周波数シフト・キー・データ受信モードで
   入力信号を復調するようマイクロプロセッサ−を作動せ
   しめるプログラムを格納するメモリー装置を含み、出力
   信号はデータ出力ポートに存在し入力信号はデータ入力
   ポートにて受取られ、モード選択信号を出力し且つ伝送
   ライン上に存在する入力信号を示す搬送検出信号を受信
   してそれに応答するよう動作するマイクロプロセッサ−
   １ ｂ、モジュールを伝送ラインに接続するため使用される
   変圧器、 Ｃ１伝送ライン上に存在する入力周波数ソフト・キー信
   号に応答して搬送検出信号を発生するため変圧器とマイ
   クロプロセッサ−の両方に同期的に接続された装置と、 ｄ、変圧器、入力ポート及び出力ポートの間に接続され
   、伝送モードで出力ポートを変圧器に接続し且つ受信モ
   ードで入力ポートを変圧器に接続するためモード選択信
   号に応答するスイッチング回路網と、 ｅ、変圧器と、入出力ポートの一方でモジュールが伝送
   モードか受信モード内のどちらにあるかによって決定さ
   れるポートの間にて電気的に接続されるバンド・パス・
   フィルターとから成る周波数シフト・キー・データ通信
   モジュール。 ９）更に、変圧器と搬送検出信号を発生する装置の間に
   電気的に接続されたノツチ・フィルターを含む特許請求
   の範囲第８）項に記載の周波数シフト・キー・データ通
   信モジュール。 １０）ノツチ・フィルターがバンド・パス・フィルター
   と増幅器を含むようにした特許請求の範囲第９）項に記
   載の周波数シフト・キー・データ通信モジュール。 、１１）モジュールが受信モードにある際マイクロプロ
   セッサ−の入力ポートに接続され且つスイッチング装置
   を介してバンド・パス・フィルターに接続されたＯ交差
   検出器を含み、前記Ｏ交差検出器が伝送ラインからバン
   ド・パス・フィルターを介゛して通る正弦波信号と位相
   が合っている矩形波信号を入力ポートに与えるよう動作
   する特許請求の範囲第８）項に記載の周波数／フト・キ
   ー・データ通信モジュール。 １２）周波数シフト・キー・フォーマットを使用する伝
   送ラインを通じて一方のマイクロプロセッサ−から他方
   のマイクロプロセッサーへディジタル情報を通信する方
   法であって、 ａ、格納プログラムに従って周波数シフトキー・パルス
   が前記一方のマイクロプロセッサ−のポートに出力する
   際所定の周波数の矩形波をマイクロプロセッサ−の一方
   のマイクロプロセッサ−内に発生する段階と、 ｂｏ等しい周波数と正弦波を発生するため出力パルス矩
   形波をフィルター処理する段階と、Ｃ，フィルター処理
   された出力パルスを伝送ラインに電気的に接続する段階
   と、 ｄ、伝送ライン上の正弦波周波数シフト・キー・パルス
   の存在を検出し搬送検出信号入力を他のマイクロプロセ
   ッサ−に発生させる段階と、ｅ、伝送ラインを他のマイ
   クロプロセッサ−上の入力ポートに接続する段階と、 ｆ、格納されたプログラノに従ってディジタル情報を解
   釈するため前記他方のマイクロプロセッサ−の入力ポー
   トに受信された正弦波周波数シフト・キー・パルスを復
   調させる段階から成る方法。 １３）周波数シフト・キー・パルスを復調させる段階が
   ０交差検出器を使って正弦波周波数シフト・キー・パル
   スを等しい周波数の矩形波周波数シフト・キー・パルス
   に変換する段階を含む特許請求の範囲第１２）項に記載
   の方法。 １４）更に、矩形波周波数ソフト・キー・パルス入力を
   バンド・バス・フィルターを使用するＯ交差検出器に対
   しフィルター処理する段階を含む特許請求の範囲第１３
   ）項に記載の方法。