(57)【要約】【課題】特定の同期パターンコードを用いることで信頼性の高いボーレートを判定することができる調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路を提供する。【解決手段】受信されるシリアルデータの変化点を検出する変化点検出部１と、変化点検出部１により検出される変化点間の時間を測定する計測タイマ部２とを備え、同期パターンコードにLowとHighの区間の長さが等しい同期パターンを用い、同期パターンコードのLowとHigh区間のそれぞれをボーレート測定対象とすることで、各区間の測定結果の中で最も多く一致したボーレートを最適なボーレートとして決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタートビット、データビット及びストップビットで構成されるシリアルデータを受信する調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路において、
受信されるシリアルデータの変化点を検出する変化点検出部と、
前記変化点検出部により検出される変化点間の時間を測定する計測タイマ部と
を備える、調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路。
【請求項２】
請求項１に記載の調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路において、
前記シリアルデータの同期パターンコードにLowとHighの区間の長さを等しくしたパターンを用いることを特徴とする、調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路において、
前記計測タイマ部からの変化点間の時間の測定結果に基づいてボーレートを特定する伝送速度判定部をさらに備える、調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路。
【請求項４】
請求項３に記載の調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路において、
前記伝送速度判定部は、前記同期パターンコードのLowとHighの各区間の時間幅を測定し、複数回の時間幅の計測結果から最適なボーレートを特定することを特徴とする、調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路。
【請求項５】
請求項４に記載の調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路において、
前記伝送速度判定部で特定したボーレートに応じて、適切なボーレートクロックを生成するボーレートクロック生成部をさらに備える、調歩同期式シリアルデータ通信装置の伝送速度判定回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スタートビット、データビット及びストップビットで構成されるシリアルデータを受信する調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路に関し、特に、信頼性の高い伝送速度を判定するためのものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、調歩同期式シリアルデータ通信は、通信を始める前に送信側と受信側で互いに伝送速度（以下、ボーレートと称す）を合わせておく必要があったが、ボーレートを装置間で自動判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この提案によるボーレート特定方式は、一連のシリアルデータの先頭に位置する特定キャラクタのスタートビットのビット幅のみを受信クロックを用いて測定することにより、一連のシリアルデータのボーレートを自動的に認識するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術におけるボーレート特定方式では、一連のシリアルデータの先頭に位置する特定キャラクタのスタートビットのビット幅のみでボーレートを判定していることから、スタート極性区間にノイズ等の影響を受けたり、スタートビットのビット幅が短かったりすると、特定したボーレートの信頼性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術における課題を解決するためになされたもので、特定の同期パターンコードを用いることで信頼性の高いボーレートを判定することができる調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路は、スタートビット、データビット及びストップビットで構成されるシリアルデータを受信する調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路において、受信されるシリアルデータの変化点を検出する変化点検出部と、前記変化点検出部により検出される変化点間の時間を測定する計測タイマ部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、LowとHighの区間の長さが等しい同期パターンを用い、同期パターンコードのLowとHigh区間のそれぞれの時間幅を測定し、測定結果から最適なボーレートとして決定することから、判定結果の信頼性向上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１における調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路を示すブロック図である。
【図２】図１に示すデータ受信回路において同期パターンとして用いるパターンの例を示す図である。
【図３】図１に示すデータ受信回路における計測タイマ部ならびに伝送速度判定部の判定動作を示すタイムチャートである。
【図４】図１に示すデータ受信回路における伝送速度判定部の状態遷移図である。
【図５】図１に示すデータ受信回路における受信制御部の状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明においては、同期パターンコードにLowとHighの区間の長さが等しい同期パターン、例えばスタートビット１bit、データ長８bit、ストップビット１bitの合計１０bit構成の場合、データ部を0x1Cとしたパターンを用い、同期パターンコードのLowとHigh区間のそれぞれの時間幅を測定し、測定結果から最適なボーレートを特定するものである。
【００１０】
このボーレートの特定においては、あらかじめ決められたボーレートにおける時間幅の情報を保持しておき、各区間の測定結果と比較して最も多く一致したボーレートを最適なボーレートとして決定する。
【００１１】
このボーレートの判定回路としては、簡単なカウンタ・条件分岐回路・ステートマシン・多数決回路で構成でき、ハードウェアでもソフトウェアでも容易に実装できる。
【００１２】
但し、本発明の実施には、あらかじめ決められたボーレートにおける時間幅の情報を保持しておく必要があるため、対応するボーレートを互いに決めておく必要がある。
【００１３】
以下、本発明の具体的な実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における調歩同期式シリアルデータ通信装置のデータ受信回路を示すブロック図である。図１に示すデータ受信回路において、シリアルデータの同期パターンとして、LowとHighの区間の長さが等しい同期パターンを用いる。例えば、図２に示すように、スタートビット１bit・データ長８bit・ストップビット１bitの合計１０bitの構成でデータ部を0x1Cとしたパターンを用いることとする。
【００１４】
図１に示すデータ受信回路は、受信シリアルデータの変化点（立下り・立上り）を検出する変化点検出部１と、変化点検出の度にカウンタをリセットするフリーランカウンタであって、同期パターンの計測区間の時間幅を測定する計測タイマ部２とを備える。
【００１５】
計測タイマ部２のカウント動作が図３のタイムチャートに示される。受信シリアルデータ（図３のｂ参照）の変化点が変化点検出部１により検出されて変化点の出力信号が出力される（図３のｃ参照）。計測タイマ部２は、変化点検出部１からの出力信号（図３のｄ参照）に基づいて変化点検出の度にカウンタをリセットし、そのカウント値（図３のｄ参照）を０にする。尚、この計測タイマ部２は、後述する受信制御部７の状態が「SYNC“同期確立モード”」以外の状態のときは、カウント動作をストップさせる。
【００１６】
なお、図３において、ａはシステムクロック、ｅは後述する伝送速度判定部３の状態値、ｆは伝送速度判定部３の判定結果、ｇは伝送速度判定部３の同期確立通知信号、ｈは伝送速度判定部３の同期失敗通知信号を示す。
【００１７】
また、図１に示すデータ受信回路は、後述する受信制御部７の状態が「SYNC“同期確立モード”」状態のときに動作し、計測タイマ部２による３回の時間幅の計測結果から最も多く一致したボーレートを選択する機能を持つ伝送速度判定部３をさらに備える。
【００１８】
伝送速度判定部３の動作の詳細を図４に示す状態遷移図に基づき説明する。まず、伝送速度判定部３は、待機状態である「IDLE“待機”」から動作を開始する。変化点検出部１により最初の変化点を検出すると、「SMPL1“測定区間［丸１］  測定”」に遷移し、同期パターンの最初のLow区間の時間幅の測定状態に入る（図２の測定区間［丸１］参照）。変化点検出部１により次の変化点を検出すると、状態「SMPL1 JUDGE“測定区間［丸１］  ボーレート判定”」に遷移し、最初のLow区間の時間幅の測定結果（図１の計測タイマ部２の出力）とあらかじめ用意しておいた時間幅の情報とを比較してボーレートを特定する。
【００１９】
引き続き、状態は「SMPL2“測定区間［丸２］  測定”」に遷移し、次のHigh区間の時間幅の測定を行い（図２の測定区間［丸２］参照）、再び変化点を検出すると、状態「SMPL2 JUDGE“測定区間［丸２］  ボーレート判定”」に遷移し、前述した「SMPL1 JUDGE“測定区間［丸１］  ボーレート判定」と同様の方法で、High区間のボーレートを特定する。
【００２０】
続く「SMPL3“測定区間［丸３］  測定”」・「SMPL3 JUDGE“測定区間［丸３］  ボーレート判定”」でも（図２の測定区間［丸３］参照）、これまでと同様に、最後のLow区間のボーレートを特定し、最後に、状態「SYNC JUDGE“ボーレート決定”」に遷移する。
【００２１】
「SYNC JUDGE“ボーレート決定”」では、３回の測定結果から最も多く一致したボーレートがあれば、同期確立として受信制御部７に通知し、判定したボーレートをボーレートクロック生成部４に設定する。１回も一致する候補が挙がらなかった場合は、同期失敗として受信制御部７に通知する。後述する受信制御部７の状態が「IDLE“待機”」状態に戻ると「IDLE“待機”」に戻る。
【００２２】
また、図１に示すデータ受信回路は、伝送速度判定部３の結果に基づきシステムクロックを分周してボーレートクロックを生成するボーレートクロック生成部４と、後述する受信制御部７の状態が「DATA“データ受信”」状態のときにボーレートクロック生成部４からのボーレートクロックに同期して受信シリアルデータを受信シフトレジスタ部５に取り込み、シリアルデータをパラレルデータに変換する受信シフトレジスタ部５と、後述する受信制御部７の状態が「SYNC JUDGE“同期判定”」状態で、かつ伝送速度判定部３から同期確立の通知を受け取ったときに、ボーレートクロック生成部４のボーレートクロックに同期して応答キャラクタを送信側に送信する送信シフトレジスタ部６と、データ受信回路全体を制御する受信制御部７とを備える。
【００２３】
受信制御部７の動作の詳細を図５の状態遷移図に基づき説明する。まず、受信制御部７は、待機状態である「IDLE“待機”」から動作を開始する。最初の変化点を検出すると、「SYNC“同期確立モード”」に遷移する。このとき、計測タイマ部２と伝送速度判定部３が有効になり、先述した同期パターンからボーレートを特定する動作を行う。
【００２４】
次に、変化点を３回検出すると、「SYNC JUDGE“同期判定”」状態に遷移し、伝送速度判定部３から通知される結果により、次の動作を実行する。ボーレートが確定し同期確立の通知が来た場合、送信側に対して同期確立したことを示すパターンを送信シフトレジスタ部６から送信させる。一方で同期確立失敗の通知が来た場合は、何もせず「IDLE“待機”」に戻り、送信側からのリトライを待つ。同期が確立すると、データ受信モード「DATA“データ受信モード”」に遷移して通常の通信を行い、通信の終了を示すキャラクタが来ると、「FLAME END“フレーム受信終了”」に遷移し、状態を終了させた後、「IDLE“待機”」に戻り、次のデータ送信を待つ。
【００２５】
以上のように、本発明によれば、LowとHighの区間の長さが等しい同期パターンを用い、同期パターンコードのLowとHigh区間のそれぞれの時間幅を測定し、測定結果から最適なボーレートとして決定することから、判定結果の信頼性向上の効果がある。
【符号の説明】
【００２６】
１  変化点検出部
２  計測タイマ部
３  伝送速度判定部
４  ボーレートクロック生成部
５  受信シフトレジスタ部
６  送信シフトレジスタ部
７  受信制御部
ａ  システムクロック
ｂ  受信シリアルデータ入力信号
ｃ  変化点検出部１の出力信号
ｄ  計測タイマ部２のカウント値
ｅ  伝送速度判定部３の状態値
ｆ  伝送速度判定部３の判定結果
ｇ  伝送速度判定部３の同期確立通知信号
ｈ  伝送速度判定部３の同期失敗通知信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018152643.tif 000006
【図５】
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