(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側システム及び受信側システムが並列接続された複数のケーブルで接続され、それぞれのケーブルを介してクロックとデータを含む非同期情報を下位装置へ伝送する伝送システムにおいて、
前記送信側システムは前記複数の非同期情報のクロックの位相を比較し、位相が接近してクロストークにより誤動作を生じ得るタイミングを検出する位相比較部を含み、
前記受信側システムは前記位相比較部の出力に基づいて前記クロックの位相を移相させる位相遷移部を含むことを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
前記送信側システム及び前記受信側システム間を接続する前記ケーブルの束数を１本にすることを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
【請求項３】
前記位相比較部は、前記クロックの立ち下がりエッジ検出回路、前記クロックの立ち上がりエッジ検出回路及び前記立ち下がりエッジ検出回路と立ち上がりエッジ検出回路の出力に基づいてクロストークタイミングを検出するクロストークタイミング検出回路を含むことを特徴とする請求項1に記載の伝送システム。
【請求項４】
前記エッジ検出回路は、クロックを遅延する遅延回路と、前記クロックを反転する反転回路と、前記反転回路で反転された反転クロック及び前記遅延回路により遅延された遅延クロックを入力とする論理積回路を含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載の伝送システム。
【請求項５】
前記クロストークタイミング検出回路は、２つの前記クロックが入力される論理積回路と、この論理積回路の出力を積分する積分回路を含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載の伝送システム。
【請求項６】
前記位相遷移部は、固定レベルと前記クロックを切り換え出力するセレクタで構成されることを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送システム、特に伝送装置の如き下位装置にクロックとこのクロックに同期したデータを送受信する伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の情報伝送は、下位装置に対し情報を伝送することを目的にクロックと、このクロックに同期したデータを組として伝送する方式が用いられる。クロックと、これに同期した情報が複数種類伝送される場合、１対にして伝送すると、情報が相互に干渉し、クロストーク（漏話）ノイズとして各情報に重畳される。そこで、伝送後の情報の読出しで誤動作を生じ、情報が正しく送受信できないという問題がある。
【０００３】
このような場合に、情報を正しく送受信する為に、図１１に示す如き情報伝送方式が採用される。即ち、図１１のブロック図において、情報を送信する送信側システム１と、受信する受信側システム２から構成されている。送信側システム１は、受信側システム２に対しデータ３とクロック４を送出する情報転送１部１０１と、データ３とは別種類のデータ５とクロック６を送出する情報転送２部１０２を有する。他方、受信側システム２は、伝送されて来たデータ７を処理する情報処理１部２０１と、同様に伝送されて来たデータ９を処理する情報処理２部２０２を有する構成である。
【０００４】
図１１に示す従来構成の伝送システムでは、伝送の対の単位として、クロック８とデータ７を対にしたケーブル３０２と、クロック１０とデータ９を対にしたケーブル３０３のように情報の種類本数分のケーブル束を介して受信側システム２へ伝送する。
【０００５】
動作を説明すると、クロック４と、これに同期したデータ３は、情報転送１部１０１で生成されたデータ７とクロック８をケーブル３０２を介して受信側システム２へ伝送する。同様に、クロック６と、これに同期したデータ５は、情報転送２部１０２で生成されたデータ９とクロック１０をケーブル３０３を介して受信側システム２へ伝送する。また、受信側システム２は、ケーブル３０２で伝送されたクロック８とデータ７を入力し、情報処理１部２０１で信号処理される。同様に、ケーブル３０３で伝送されたクロック１０とデータ９も、情報処理２部２０２で信号処理されて伝送動作を完了する。
【０００６】
従って、図１１の伝送システムでは、異種の情報、特に相互に非同期である情報の伝送について、情報束が他の情報束と隔離されている為にクロストークは阻止でき、単純で高信頼性の伝送を可能にする。特に、伝送する非同期の情報が少数の場合に有効である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来技術の伝送システムでは、装置が大規模になるという問題がある。即ち、情報種類分のケーブル対が必要になり、例えばケーブルの設置面積及び各情報パターンが干渉しないようパターン距離を離す必要がある為に実装設計に注意が必要であり、情報の種類が多いときは小型化が実現困難である。また、ケーブル等の増加により高価となる。
【０００８】
本発明の目的は、装置間の接続ケーブル数を削減し、装置の小型化を図る伝送システムを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、実装設計及びパターン設計が容易である伝送システムを提供することである。
【００１０】
本発明の更に他の目的は、回路が簡単で且つ安価に実現可能である伝送システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明による伝送システムは、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１２】
（１）送信側システム及び受信側システムが並列接続された複数のケーブルで接続され、それぞれのケーブルを介してクロックとデータを含む非同期情報を下位装置へ伝送する伝送システムにおいて、
前記送信側システムは前記複数の非同期情報のクロックの位相を比較し、位相が接近してクロストークにより誤動作を生じ得るタイミングを検出する位相比較部を含み、
前記受信側システムは前記位相比較部の出力に基づいて前記クロックの位相を移相させる位相遷移部を含む伝送システム。
【００１３】
（２）前記送信側システム及び前記受信側システム間を接続する前記ケーブルの束数を１本にする上記（１）の伝送システム。
【００１４】
（３）前記位相比較部は、前記クロックの立ち下がりエッジ検出回路、前記クロックの立ち上がりエッジ検出回路及び前記立ち下がりエッジ検出回路と立ち上がりエッジ検出回路の出力に基づいてクロストークタイミングを検出するクロストークタイミング検出回路を含む上記（1）の伝送システム。
【００１５】
（４）前記エッジ検出回路は、クロックを遅延する遅延回路と、前記クロックを反転する反転回路と、前記反転回路で反転された反転クロック及び前記遅延回路により遅延された遅延クロックを入力とする論理積回路を含んで構成される上記（３）の伝送システム。
【００１６】
（５）前記クロストークタイミング検出回路は、２つの前記クロックが入力される論理積回路と、この論理積回路の出力を積分する積分回路を含んで構成される上記（３）の伝送システム。
【００１７】
（６）前記位相遷移部は、固定レベルと前記クロックを切り換え出力するセレクタで構成される上記（１）の伝送システム。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による伝送システムの好適実施形態例の構成及び動作を添付図を参照して詳細に説明する。
【００１９】
先ず図１は、本発明による伝送システムの好適実施形態例のブロック図である。この伝送システムは、送信側システム１と受信側システム２より構成され、両者間をケーブル３０１で接続している。送信側システム１は、情報転送１部１０１、情報転送２部１０２に加えて位相比較部１０３を含んでいる。また、受信側システム２は、情報処理１部２０１、情報処理２部２０２、位相遷移１部２０３、位相遷移２部２０４、情報読出１部２０５及び情報読出２部２０６を含んでいる。
なお、以下の説明では、“位相遷移”とは、位相を移相することを意味する。
【００２０】
送信側システム１は、上位装置から伝送されて来た複数の非同期情報を受信し信号処理する。この送信側システム１とケーブル３０１で接続された受信側システム２は、受信した情報の信号処理を行う。ここで、ケーブル３０１で送受信する低速クロック８、１０は非同期である。
【００２１】
送信側システム１は、伝送路から受信したデータ３とクロック４を受信側システム２に対して情報転送１部１０１を介して情報転送する。また、情報転送２部１０２は、別種類の伝送路から受信したデータ５とクロック６について受信側システム２に情報転送する。位相比較部１０３は、クロック４とクロック６の位相を比較して、データ７について受信側システム２で誤動作するタイミングと、データ９について受信側システム２で誤動作するタイミングを検出する。
【００２２】
他方、受信側システム２は、位相比較部１０３で生成されたデータ７のクロストークによる誤動作箇所検出信号を取込み、誤動作するタイミングのときデータ７の読出しクロック１５を、位相遷移１部２０３により、クロストークしていないタイミングまで位相遷移させる。また、位相遷移２部２０４は、位相比較部１０３で生成されたデータ９のクロストークによる誤動作箇所検出信号を取込み、誤動作するタイミングのとき、データ９の読出しクロック１６をクロストークしていないタイミングまで位相遷移させる。情報読出１部２０５は、データ７を位相遷移１部２０３で生成したクロック１５で読出し後、クロック８に対して完全に位相同期をとる。同様に、情報読出２部２０６は、データ９を位相遷移２部２０４で生成したクロック１６で読出し後にクロック１０に対して完全に位相同期をとる。情報処理１部２０１及び情報処理２部２０２は、夫々情報読出１部２０５及び情報読出２部２０６から出力されるデータ１７、１８の処理を行う。
【００２３】
次に、図２は、図１中の送信側システム１に含まれる位相比較部１０３の詳細回路ブロックを示す。この位相比較部１０３は、立ち下がりエッジ検出１回路１０４、立ち上がりエッジ検出１回路１０５、立ち下がりエッジ検出２回路１０６、立ち上がりエッジ検出２回路１０７、クロストークタイミング検出１回路１０８、クロストークタイミング検出２回路１０９、遅延回路１１０、１１１より構成される。
【００２４】
立ち下がりエッジ検出回路１０４、１０６は、夫々クロック４、６の立ち下がりエッジを検出する。また、立ち上がりエッジ検出回路１０５、１０７は、夫々クロック４、６の立ち上がりエッジを検出する。クロストークタイミング検出回路１０８、１０９は、エッジ検出回路１０４と１０７、１０５と１０６の結果から夫々データ７、９についてクロストークの影響箇所を検出し、受信側システム２へトリガ信号１３、１４を送出する。また、遅延回路１１０、１１１は、夫々トリガ信号１３とクロック８、トリガ信号１４とクロック１０の位相関係を調整する為にクロック４、６を遅延する。
【００２５】
位相遷移１部２０３について詳述する。先ず、位相比較部１０３で生成されたトリガ信号１３を受信しないとき、即ちデータ７が誤動作しないタイミングのときは、クロック８をそのままクロック１５として情報読出１部２０５へ送出する。トリガ信号１３がモノステーブルトリガで受信したとき、即ちクロストークによる誤動作するタイミングのときは、クロック１５の位相をずらしてクロストークの生じないタイミングでデータ７を読出すよう作用する。同様に、位相遷移２部２０４は、トリガ信号１４を受信しないとき、即ちデータ９が誤動作しないタイミングのときは、クロック１０をそのままクロック１６として情報読出２部２０６へ送出する。トリガ信号１４がモノステーブルトリガで受信したとき、即ちクロストークによる誤動作するタイミングのときは、クロック１６の位相をずらしてクロストークを生じないタイミングでデータ９を読出すように作用する。
【００２６】
次に、情報読出１部２０５について詳述する。情報転送１部１０１からのデータ７は、位相遷移１部２０３で生成されたクロック１５によりクロストークノイズが重畳されていないタイミングで読出される。その後、受信側システム２から受信したクロック８の位相に完全に同期させデータ１７として情報処理１部２０１へ送出される。情報読出２部２０６も同様に、データ９は位相遷移２部２０４で生成されたクロック１６によりクロストークノイズが重畳されていないタイミングで読出される。その後、受信側システム２から受信したクロック１０の位相に完全に同期させ、データ１８として情報処理２部２０２へ送出される。
【００２７】
次に、本発明による伝送システムの動作を説明する。先ず前提として、送信側システム１は、伝送路からクロック４と、これに同期したデータ３を受信する。また、クロック４とは非同期のクロック６と、これに同期したデータ５を受信する。ここで、クロック４とクロック６は、低速で非同期動作しているものとする。
【００２８】
最初に、データ３の誤動作防止に関する動作を図３のタイミングチャートを参照して説明する。位相比較部１０３は、クロック４とクロック６を取込み、受信側システム２でデータ７に対しデータ９のクロストークノイズで誤動作するタイミングを検出する。即ち、図３のデータ７は、データ９の変化点（t２）と干渉してクロストークノイズを重畳する為に、このタイミング付近でデータ７を読出さないようにする必要がある。これを実現する為に立ち下がりエッジ検出１回路１０４で生成したクロック４の立ち下がりエッジタイミングと立ち上がりエッジ検出２回路１０７で生成したクロック６の立ち上がりエッジタイミングが略一致しているとき、タイミング（t２）に対してパルス幅を持たせたトリガ信号１３（幅t１〜t３）を生成して受信側システム２に送出する。
【００２９】
受信側システム２の位相遷移１部２０３は、クロック８とトリガ信号１３を取込み、セレクタ回路等を用いてトリガ信号１３がＬ（低）レベルのときはクロック８をそのままクロック１５として出力する。トリガ信号１３がＨ（高）レベルのとき、クロック８の立ち下がり点（t２）をトリガ信号１３の立ち下がり点（t３）まで遷移してクロック１５として出力する。その後ケーブルでデータ９の変化点（t２）と干渉してクロストークノイズを重畳させたデータ７は、情報読出１部２０５でクロック１５により読出される。このタイミング（t２）で、データ７がクロストークノイズを重畳していない為に、クロック１５の立ち下がり点（t３）で誤りなく読出しされる。その後、データ位相の不均衡をなくす為に、即ち位相が等間隔なクロック８に同期させる為に、もう１度クロック８で読出し、データ１７として情報処理１部２０１へ送出され、データ３の情報伝送が完了する。
【００３０】
次に、図４を参照してデータ５の誤動作防止動作について説明する。位相比較部１０３はクロック４、６を取込み、受信側システム２でデータ９に対しデータ７のクロストークで誤動作するタイミングを検出する。即ち、図４のデータ９はデータ７の変化点（t６）と干渉してクロストークノイズを重畳される為、このタイミング付近でデータ９を読出さないようにする必要がある。その為に、立ち下がりエッジ検出２回路１０６で生成したクロック６の立ち下がりエッジタイミングと立ち上がりエッジ検出１回路１０５で生成したクロック４の立ち上がりエッジタイミングが略一致しているとき、タイミング（t６）に対してパルス幅をもたせたトリガ信号１４（t４〜t７）を生成して受信側システム２に送出する。
【００３１】
受信側システム２の位相遷移２部２０４は、クロック１０とトリガ信号１４を取込み、セレクタ回路等を用いてトリガ信号がＬのときは、クロック１０をそのままクロック１６として出力し、トリガ信号１４がＨのときは、クロック１０の立ち下がり点（t６）をトリガ信号１４の立ち下がり点（t７）まで遷移してクロック１６として出力する。
【００３２】
その後、ケーブルでデータ７の変化点（t６）と干渉してクロストークノイズを重畳させたデータ７は、情報読出２部２０６でクロック１６により読出される。t７タイミングのとき、データ９がクロストークノイズを重畳していない為にクロック１６の立ち下がり点（t７）で誤りなく読出される。その後、データ位相の不均衡をなくす為に（即ち位相が等間隔なクロック１０に同期させる為に）、もう一度クロック１０で読出し、データ１８として情報処理２部２０２へ送出され、データ５の情報伝送が完了する。これにより、クロストークノイズによる誤動作が防止でき、非同期情報を対で伝送し装置間の伝送束数を減少させることができる。
【００３３】
斯る構成によりクロストークノイズによる誤動作が防止できる為に、非同期情報を対で伝送し、装置間の伝送ケーブルの束数を減少させることが可能になる。
【００３４】
本発明による伝送システムを具体例に基づき更に詳細に説明する。送信側システム１と受信側システム２は対向してケーブル３０１で信号を送受信している。送信側システム１はデータ３を処理する情報転送１部１０１と、データ３とは非同期のデータ５を処理する情報転送２部１０２を有する。位相比較部１０３は、クロック４とクロック６の位相を比較し、受信側システム２でデータ７とデータ９が誤動作するタイミングを検出する。ここで、位相比較部１０３の具体例を図５に示す。
【００３５】
図５において、位相比較部１０３はフリップフロップによる遅延回路を有し、クロック４の反転した波形とこのクロック４を遅延した波形の論理積（AND）によりクロック４の立ち下がりエッジ検出信号１９を検出する。同様に、クロック４の波形とクロック４を遅延した波形の反転した波形の論理積（AND）により、クロック４の立ち上がりエッジ検出信号２０を検出する。また、同様に、クロック６についても立ち下がりエッジ検出信号２１及び立ち上がりエッジ検出信号２２を検出する。
【００３６】
その後、クロック４の立ち下がりエッジ検出信号１９とクロック６の立ち上がりエッジ検出信号２２をクロストークタイミング検出１回路１０８の論理積（AND）で論理積を求め、積分回路でトリガ信号１３としてモノステーブルのトリガパルスを出力する。同様に、クロック６の立ち下がりエッジ検出信号２１とクロック４の立ち上がりエッジ検出信号２０の論理積（AND）及び積分回路により、トリガ信号１４としてモノステーブルのトリガパルスを出力する。他方、クロック４とクロック６のクロック位相が上記のタイミングでないときは、トリガ信号１３、１４としてLレベルが出力される。この動作を示すタイミングチャートを図６に示す。
【００３７】
受信側システム２は、位相比較部１０３で生成されたトリガ信号１３の信号を取込み、データ７が誤動作するタイミングのときデータ７の読出しクロック１５を、クロストークしていないタイミングまで位相を遷移させる位相遷移１部２０３を有する。同様にデータ９の読出しクロック１６をクロストークしていないタイミングまで位相を遷移させる位相遷移２部２０４を有する。これら位相遷移１部及び２部２０３、２０４の具体例を図７に示す。即ち、共に１個のセレクタのみで構成される。位相遷移１部２０３は、トリガ信号１３がL状態のときセレクタがA入力を選択して、クロック８をそのままクロック１５として出力する。他方、トリガ信号１３がH（トリガ）状態のとき、Bを選択してHレベルを固定出力する。トリガ信号１３が再度L状態に戻ると、セレクタはA入力に切替わりクロック８のLレベルを出力する為に、そこで立ち下がり（H→L）を生成する。この作用により、クロック８の位相をシフトしてクロストークしていないタイミングでデータ７を読出すようにする。同様に、位相遷移２部２０４は、トリガ信号１４がL状態のとき、セレクタはA入力を選択してクロック１０をそのままクロック１６として出力する。トリガ信号１４がH（トリガ）状態のとき、B入力を選択してHレベルを固定出力する。トリガ信号１４が再びLレベルに戻るとき、セレクタはA入力に切替わりクロック１０のLレベルを出力する為に、そこで立ち下がり（H→L）を生成する。この作用により、位相をシフトして、クロストークしていないタイミングでデータ９を読出す。そのタイミングチャートを図８に示す。
【００３８】
次に、情報読出１部２０５及び情報読出２部２０６の具体例を図９に示し、その動作タイミングチャートを図１０に示す。情報読出１部及び２部２０５、２０６は、２段のフリップフロップで構成され、情報読出１部２０５はクロック１５の立ち下がりでデータ７を読出す。ここで、データ７が誤動作するタイミングが来ても、位相遷移部１部２０３でクロストークノイズが重畳されていないタイミングまでクロック１５の立ち下がりの位相を遷移している為に、誤りを生じることなく読出しが可能である。その後、クロック８に対して完全に位相同期をとる為に再度クロック８で読出し動作を行う。同様に、情報読出２部２０６もクロック１６の立ち下がりでデータ９を読出す。ここで、データ９が誤動作するタイミングが来ても、位相遷移２部２０４でクロストークノイズが重畳されていないタイミングまでクロック１６の立ち下がりの位相を遷移している為に、誤りなく読出すことができる。その後、クロック１０に対して完全に位相同期をとる為に再度クロック１０で読出す動作を行う。
【００３９】
最後にデータ１７は情報処理１部２０１で情報処理を行う。同様に、データ１８は情報処理２部２０２で情報処理を行い動作を完了する。
【００４０】
以上、本発明による伝送システムの好適実施形態例の構成及び動作を詳述した。しかし、本発明は斯る特定例のみに限定されるべきではなく、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形変更が可能であること当業者には容易に理解されよう。
【００４１】
【発明の効果】
上述の説明から理解される如く、本発明による伝送システムによると、次の如き実用上の種々の顕著な作用効果を有する。
【００４２】
第１に、送信側システムと受信側システム間の接続束数を低減してシステムの小型化が可能になる。その理由は、情報種類分の束数を１本に集約できる為に、ケーブルの設置面積が減少でき、特にコネクタ部の実装寸法が限定されている如きシステムに有効である。
【００４３】
第２に、実装設計やパターン設計が容易である。その理由は、ケーブルの設置本数が減少すること、又は各情報パターンが干渉しないようパターン距離を離す必要がない為、実装設計やパターン設計が簡略化される為である。
【００４４】
第３に、回路構成が簡単でシステムのコストが低減可能である。その理由は、送信側システムと受信側システム間のケーブルの設置本数が減少できる為である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による伝送システムの好適実施形態例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の位相比較部の詳細ブロック図である。
【図３】図１の伝送システムのデータ３の伝送動作のタイミングチャートである。
【図４】図１の伝送システムのデータ５の伝送動作のタイミングチャートである。
【図５】図２の位相比較部の具体的構成例である。
【図６】図５の位相比較部の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図１中の位相遷移部の具体的構成例である。
【図８】図７の位相遷移部のタイミングチャートである。
【図９】図１中の情報読出部の具体的構成図である。
【図１０】図９の情報読出部のタイミングチャートである。
【図１１】従来の伝送システムのブロック図である。
【符号の説明】
１                送信側システム
２                受信側システム
１０１、１０２    情報転送部
１０３            位相比較部
１１０、１１１    遅延回路
２０１、２０２    情報処理部
２０３、２０４    位相遷移部
２０５、２０６    情報読出部
３０１            ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003645751.tif 000010
【図１０】
0003645751.tif 000011
【図１１】
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