(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送線路を介して受信装置と接続され、データにクロック情報を埋め込んで符号化した信号を前記受信装置へ出力する出力部と、
前記出力部における前記信号の振幅を検出する振幅検出部と、
前記振幅検出部により前記振幅が第１範囲内にあることが検出されると通常データを前記信号として前記出力部から出力させ、前記振幅検出部により前記振幅が第２範囲内にあることが検出されると前記受信装置におけるクロックトレーニングの為のトレーニングデータを前記信号として前記出力部から出力させる出力制御部と、
を備える送信装置。
【請求項２】
伝送線路を介して受信装置と接続され、データにクロック情報を埋め込んで符号化した信号を前記受信装置へ出力する出力部と、
前記出力部における前記信号の振幅を検出する振幅検出部と、
前記振幅検出部により前記振幅が第１範囲内にあることが検出されると通常データを前記信号として前記出力部から出力させ、前記振幅検出部により前記振幅が前記第１範囲内から第２範囲内に変化したことが検出されると前記出力部からトレーニングデータを第１期間に亘って出力させ、前記第１期間経過後に前記出力部から前記通常データを出力させる出力制御部と、
を備える送信装置。
【請求項３】
前記出力制御部が、前記振幅検出部により前記振幅が第３範囲内にあることが検出されると、その検出結果に応じた処理をする、
請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
伝送線路を介して送信装置と接続され、データにクロック情報を埋め込んで符号化した信号を前記送信装置から入力して、前記信号に基づいてクロックを復元し、このクロックが指示するタイミングで前記信号をサンプリングすることでデータを復元する入力部と、
前記信号に対して前記クロックが同期状態および非同期状態の何れであるかを符号化エラー検出の結果に基づいて検出する同期状態検出部と、
前記入力部の入力端と基準電位端との間に設けられ抵抗値が可変である終端抵抗器と、
前記同期状態検出部により同期状態であることが検出されると前記終端抵抗器を第１抵抗値とし、前記同期状態検出部により非同期状態であることが検出されると前記終端抵抗器を第２抵抗値とする抵抗値制御部と、
を備え、
前記抵抗値制御部が前記終端抵抗器を前記第２抵抗値とした後に前記送信装置から出力されたトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行なって同期状態とする、
受信装置。
【請求項５】
伝送線路を介して送信装置と接続され、データにクロック情報を埋め込んで符号化した信号を前記送信装置から入力して、前記信号に基づいてクロックを復元し、このクロックが指示するタイミングで前記信号をサンプリングすることでデータを復元する入力部と、
前記信号に対して前記クロックが同期状態および非同期状態の何れであるかを符号化エラー検出の結果に基づいて検出する同期状態検出部と、
前記入力部の入力端と基準電位端との間に設けられ抵抗値が可変である終端抵抗器と、
前記同期状態検出部により同期状態から非同期状態に変化したこと又は一定時間以上非同期状態にあることが検出されると第２期間に亘って前記終端抵抗器を第２抵抗値とし、前記第２期間経過後に前記終端抵抗器を第１抵抗値とする抵抗値制御部と、
を備え、
前記抵抗値制御部が前記終端抵抗器を前記第２抵抗値とした後に前記送信装置から出力されたトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行なって同期状態とする、
受信装置。
【請求項６】
前記抵抗値制御部が、前記送信装置に対してトレーニングデータ出力要求以外の要求をするときに、一定期間に亘って前記終端抵抗器を第３抵抗値とする、
請求項４または５に記載の受信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の送信装置と請求項４に記載の受信装置とを備える送受信システム。
【請求項８】
請求項２に記載の送信装置と請求項５に記載の受信装置とを備える送受信システム。
【請求項９】
請求項３に記載の送信装置と請求項６に記載の受信装置とを備える送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置および送受信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送信装置から伝送線路を経て受信装置へ信号を送信する送受信システムにおいて、ＣＤＲ（clockdata recovery）技術が用いられる（特許文献１参照）。このＣＤＲ技術では、送信装置は、データにクロック情報を埋め込んだ信号を受信装置へ送る。その信号を受信した受信装置は、この受信信号に基づいて復元クロックを生成し、この復元クロックが指示するタイミングで受信信号をサンプリングすることで復元データを生成する。また、受信装置は、受信信号または復元データと復元クロックとの間で周波数および位相が互いに一致するようにフィードバック制御をする。
【０００３】
受信装置において受信信号または復元データと復元クロックとの間で周波数および位相が互いに一致している状態を「同期状態」という。逆に、これらの間で周波数または位相が互いに異なっている状態を「非同期状態」という。
【０００４】
送受信システムの動作開始の際に、送信装置は、トレーニングデータを受信装置へ送る。受信装置は、このトレーニングデータを用いて復元クロックおよび復元データを生成し、これら復元クロックと復元データとの間で周波数および位相を互いに一致させることで、同期状態となる。トレーニングデータは、例えば所定パターンを一定周期で繰り返すデータである。
【０００５】
トレーニング終了後、送信装置は通常データを受信装置へ送る。受信装置は、この通常データを用いて復元クロックおよび復元データを生成し、これらの間で位相を互いに一致させることで、同期状態を維持する。通常データは、例えば画像データおよび画像表示に必要な制御データ等である。
【０００６】
もし、受信装置が同期状態となった後に、送信装置から伝送線路を経て受信装置へ信号が伝送される際に静電気等の外因によりノイズが信号に重畳すると、復元クロックと復元データとの間の位相のずれが大きくなる場合があり、さらに、復元クロックと復元データとの間の周波数のずれが大きくなる場合がある。この場合、受信装置は、非同期状態となる。
【０００７】
受信装置は、非同期状態となると、その旨を送信装置に通知して、送信装置に対してトレーニングデータの送出を要求する。その要求を受けた送信装置はトレーニングデータを受信装置へ送る。そのトレーニングデータを受信した受信装置は、クロックトレーニングを行なって同期状態に復帰することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５３７４５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の送受信システムでは、非同期状態である旨を受信装置から送信装置へ通知する為の伝送線路は、トレーニングデータおよび通常データを送信装置から受信装置へ送る為の伝送線路とは別に設けられている。また別の例として、非同期状態である旨を通知する為に受信装置から送信装置へ全二重または半二重の通信を行なうことにすると、送信装置および受信装置の双方において回路構成が複雑化したり回路規模が大きくなったりする。
【００１０】
特許文献１に開示された発明の送受信システムは、非同期状態である旨を通知する為に受信装置と送信装置との間に１ビット伝送線路を設けるだけでよい。しかし、この場合、回路複雑化や回路規模の問題は小さいものの、伝送線路が増えることになり、また、外付け素子も増えることになる。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、簡易な構成で非同期状態である旨を受信装置から送信装置へ通知することができる送受信システム、ならびに、その送受信システムを構成する送信装置および受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の送受信システムは以下のような送信装置および受信装置を備える。
【００１３】
本発明の送信装置は、(1) 伝送線路を介して受信装置と接続され、データにクロック情報を埋め込んで符号化した信号を受信装置へ出力する出力部と、(2) 出力部における信号の振幅を検出する振幅検出部と、(3) 振幅検出部により振幅が第１範囲内にあることが検出されると通常データを信号として出力部から出力させ、振幅検出部により振幅が第２範囲内にあることが検出されると受信装置におけるクロックトレーニングの為のトレーニングデータを信号として出力部から出力させる出力制御部と、を備える。
【００１４】
また、本発明の受信装置は、(1) 伝送線路を介して送信装置と接続され、データにクロック情報を埋め込んで符号化した信号を送信装置から入力して、信号に基づいてクロックを復元し、このクロックが指示するタイミングで信号をサンプリングすることでデータを復元する入力部と、(2) 信号に対してクロックが同期状態および非同期状態の何れであるかを符号化エラー検出の結果に基づいて検出する同期状態検出部と、(3) 入力部の入力端と基準電位端との間に設けられ抵抗値が可変である終端抵抗器と、(4) 同期状態検出部により同期状態であることが検出されると終端抵抗器を第１抵抗値とし、同期状態検出部により非同期状態であることが検出されると終端抵抗器を第２抵抗値とする抵抗値制御部と、を備え、(5) 抵抗値制御部が終端抵抗器を第２抵抗値とした後に送信装置から出力されたトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行なって同期状態とする。
【００１５】
本発明では、データにクロック情報を埋め込んだ信号が送信装置の出力部から出力され、その信号が受信装置の入力部に入力される。受信装置の入力部では、その入力信号に基づいてクロックが復元され、このクロックが指示するタイミングで入力信号がサンプリングされることでデータが復元される。受信装置では、同期状態検出部により、入力信号に対してクロックが同期状態および非同期状態の何れであるかが検出される。そして、受信装置では、同期状態であることが検出されると終端抵抗器が第１抵抗値とされ、非同期状態であることが検出されると終端抵抗器が第２抵抗値とされる。送信装置では、出力部における信号の振幅が振幅検出部により検出される。そして、振幅検出部により振幅が第１範囲内にあることが検出されると、通常データが出力部から出力され、振幅検出部により振幅が第２範囲内にあることが検出されると、トレーニングデータが出力部から出力される。受信装置の入力部では、終端抵抗器が第２抵抗値とされた後にトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングが行なわれて同期状態となることができる。
【００１６】
または、本発明の送受信システムは以下のような送信装置および受信装置を備える構成としてもよい。
【００１７】
本発明の送信装置は、(1) 伝送線路を介して受信装置と接続され、データにクロック情報を埋め込んで符号化した信号を受信装置へ出力する出力部と、(2) 出力部における信号の振幅を検出する振幅検出部と、(3) 振幅検出部により振幅が第１範囲内にあることが検出されると通常データを信号として出力部から出力させ、振幅検出部により振幅が第１範囲内から第２範囲内に変化したことが検出されると出力部からトレーニングデータを第１期間に亘って出力させ、第１期間経過後に出力部から通常データを出力させる出力制御部と、を備える。
【００１８】
また、本発明の受信装置は、(1) 伝送線路を介して送信装置と接続され、データにクロック情報を埋め込んで符号化した信号を送信装置から入力して、信号に基づいてクロックを復元し、このクロックが指示するタイミングで信号をサンプリングすることでデータを復元する入力部と、(2) 信号に対してクロックが同期状態および非同期状態の何れであるかを符号化エラー検出の結果に基づいて検出する同期状態検出部と、(3) 入力部の入力端と基準電位端との間に設けられ抵抗値が可変である終端抵抗器と、(4) 同期状態検出部により同期状態から非同期状態に変化したこと又は一定時間以上非同期状態にあることが検出されると第２期間に亘って終端抵抗器を第２抵抗値とし、第２期間経過後に終端抵抗器を第１抵抗値とする抵抗値制御部と、を備え、(5) 抵抗値制御部が終端抵抗器を第２抵抗値とした後に送信装置から出力されたトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行なって同期状態とする。
【００１９】
本発明では、データにクロック情報を埋め込んだ信号が送信装置の出力部から出力され、その信号が受信装置の入力部に入力される。受信装置の入力部では、その入力信号に基づいてクロックが復元され、このクロックが指示するタイミングで入力信号がサンプリングされることでデータが復元される。受信装置では、同期状態検出部により、同期状態から非同期状態に変化したこと又は一定時間以上非同期状態にあることが検出される。そして、受信装置では、同期状態であることが検出されると終端抵抗器が第１抵抗値とされ、非同期状態であることが検出されると第２期間に亘って終端抵抗器が第２抵抗値とされた後に終端抵抗器が第１抵抗値とされる。送信装置では、出力部における信号の振幅が振幅検出部により検出される。そして、振幅検出部により振幅が第１範囲内にあることが検出されると、通常データが出力部から出力され、振幅検出部により振幅が第１範囲内から第２範囲内に変化したことが検出されると、トレーニングデータが出力部から第１期間に亘って出力された後に通常データが出力部から出力される。受信装置の入力部では、終端抵抗器が第２抵抗値とされた後にトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングが行なわれて同期状態となることができる。
【００２０】
本発明の送信装置において、出力制御部が、振幅検出部により振幅が第３範囲内にあることが検出されると、その検出結果に応じた処理をするのが好適である。このとき、本発明の受信装置において、抵抗値制御部が、送信装置に対してトレーニングデータ出力要求以外の要求をするときに、一定期間に亘って終端抵抗器を第３抵抗値とするのが好適である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、簡易な構成で非同期状態である旨を受信装置から送信装置へ通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の送受信システム１の構成を示す図である。
【図２】本実施形態の送受信システム１の第１動作例を説明するタイミングチャートである。
【図３】本実施形態の送受信システム１の第２動作例を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２４】
図１は、本実施形態の送受信システム１の構成を示す図である。送受信システム１は、送信装置１０および受信装置２０を備え、送信装置１０から送出された信号を受信装置２０により受信する。
【００２５】
送信装置１０は、出力部１１、振幅検出部１２、出力制御部１３および送信抵抗器１４を備える。出力部１１は、送信抵抗器１４および伝送線路３０を介して受信装置２０と接続され、データにクロック情報を埋め込んだ信号を受信装置２０へ出力する。振幅検出部１２は、出力部１１における信号の振幅を検出する。出力制御部１３は、振幅検出部１２により検出された振幅の値または範囲に応じた処理を出力部１１に行わせる。出力制御部１３は、振幅検出部１２により振幅が第１範囲内にあることが検出されると、通常データを信号として出力部１１から出力させる。出力制御部１３は、振幅検出部１２により振幅が第２範囲内にあることが検出されると、トレーニングデータを信号として出力部１１から出力させる。
【００２６】
第１範囲と第２範囲とは互いに重なることはない。通常データは、例えば画像データおよび画像表示に必要な制御データ等である。トレーニングデータは、受信装置２０におけるクロックトレーニングの為のデータであり、例えば所定パターンを一定周期で繰り返すデータである。トレーニングデータは、例えば、0101… または 0011100111… のように、一定ビット数の論理値０と一定ビット数の論理値１とを交互に繰り返すパターンであるのが好適である。このようなトレーニングデータを用いることでパターン効果を抑制することができる。また、信号の反射の影響（出力波と反射波との干渉により送信装置１０側で検知できなくなる現象）を抑制するために、トレーニングデータにおける値１，０の連続数は、長いほうが望ましく、伝送線路３０を信号が伝搬する時間の二倍以上であるのが好ましい。
【００２７】
受信装置２０は、入力部２１、同期状態検出部２２、抵抗値制御部２３および終端抵抗器２４を備える。入力部２１は、伝送線路３０を介して送信装置１０と接続され、データにクロック情報を埋め込んだ信号を送信装置１０から入力する。そして、入力部２１は、その入力信号に基づいてクロックを復元し、このクロックが指示するタイミングで入力信号をサンプリングすることでデータを復元する。同期状態検出部２２は、入力信号に対して復元クロックが同期状態および非同期状態の何れであるかを検出する。同期状態検出部２２により同期状態であることが検出されると、抵抗値制御部２３は終端抵抗器２４を第１抵抗値とする。同期状態検出部２２により非同期状態であることが検出されると、抵抗値制御部２３は終端抵抗器２４を第２抵抗値とする。終端抵抗器２４は、入力部２１の入力端と基準電位端（例えば接地電位端）との間に設けられている。終端抵抗器２４の抵抗値は可変である。入力部２１は、抵抗値制御部２３が終端抵抗器２４を第２抵抗値とした後に送信装置１０から出力されたトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行なって同期状態とする。
【００２８】
送信装置１０から受信装置２０へ通常データを送信している期間では、インピーダンスマッチングをとることが好ましい。すなわち、通常データ送信期間では、送信抵抗器１４の抵抗値Ｒｔ，終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒおよび伝送線路３０の特性インピーダンスＺｏの間に以下のような関係があるのが好ましい。受信装置２０では、同期状態検出部２２により同期状態であることが検出されると、抵抗値制御部２３は終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒを下記（１）式を満たすようにする。これに応じて、送信装置１０では、振幅検出部１２により振幅が第１範囲内にあることが検出されて、通常データを信号として出力部１１から出力する。
【００２９】
【数１】
0006580346.tif 000002
【００３０】
受信装置２０において、同期状態検出部２２により非同期状態であることが検出されると、抵抗値制御部２３は終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒを下記（２）式を満たすようにする。これに応じて、送信装置１０では、振幅検出部１２により振幅が第２範囲内にあることが検出されて、トレーニングデータを信号として出力部１１から出力する。
【００３１】
【数２】
0006580346.tif 000003
【００３２】
振幅検出部１２へ入力される電圧値Ｖdetは下記（３）式で表される。Ｖoutは、出力部１１の出力端での送信信号の電圧振幅である。終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒが第１抵抗値とされてインピーダンスマッチングがとれているときには、Ｖdetは、Ｖoutに等しく第１範囲内となる。終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒが第２抵抗値とされてインピーダンスマッチングがとれていないときには、Ｖdetは、Ｖoutと異なって第２範囲内となる。振幅検出部１２は、電圧値Ｖdetの大きさ（送信装置１０から受信装置２０へ送信される振幅の大きさ）を検出することで、終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒの大きさを検出することができる。
【００３３】
【数３】
0006580346.tif 000004
【００３４】
受信装置２０において、同期状態検出部２２により非同期状態であることが検出されると、終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒは（２ａ）式および（２ｂ）式の何れかに設定される。終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒが（２ｂ）式のように設定されると、送信信号の振幅が大きくなるので、この場合には、送信装置１０の振幅検出部１２は、送信信号の振幅が大きくなったことを検出することで、受信装置２０が非同期状態であることを認識することができる。終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒが（２ａ）式のように設定されると、送信信号の振幅が小さくなるので、この場合には、送信装置１０の振幅検出部１２は、送信信号の振幅が小さくなったことを検出することで、受信装置２０が非同期状態であることを認識することができる。なお、送信信号の振幅を小さくし過ぎると、送信装置１０から送出された信号（トレーニングデータ）を受信装置２０が受信する際に受信エラーが発生し易いので、好ましくない。
【００３５】
図２は、本実施形態の送受信システム１の第１動作例を説明するタイミングチャートである。第１動作例では、受信装置２０の抵抗値制御部２３は、同期状態検出部２２により同期状態から非同期状態に変化したこと（すなわち、同期が外れたこと）が検出されると、終端抵抗器２４を第２抵抗値する。これに応じて、送信装置１０の出力制御部１３は、振幅検出部１２により振幅が第１範囲内から第２範囲内に変化したことが検出されると、出力部１１からトレーニングデータを出力させる。そして、受信装置２０の入力部２１は、送信装置１０から出力されたトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行なって同期状態とする。
【００３６】
また、第１動作例では、受信装置２０の抵抗値制御部２３は、同期状態検出部２２により非同期状態から同期状態に変化したこと（すなわち、再同期したこと）が検出されると、終端抵抗器２４を第１抵抗値とする。これに応じて、送信装置１０の出力制御部１３は、振幅検出部１２により振幅が第２範囲内から第１範囲内に変化したことが検出されると、出力部１１から通常データを出力させる。
【００３７】
図３は、本実施形態の送受信システム１の第２動作例を説明するタイミングチャートである。第２動作例では受信装置２０の抵抗値制御部２３は、同期状態検出部２２により同期状態から非同期状態に変化したこと（すなわち、同期が外れたこと）又は一定時間以上非同期状態にあることが検出されると、第２期間に亘って終端抵抗器２４を第２抵抗値する。そして、抵抗値制御部２３は、第２期間経過後に終端抵抗器２４を第１抵抗値とする。これに応じて、送信装置１０の出力制御部１３は、振幅検出部１２により振幅が第１範囲内から第２範囲内に変化したことが検出されると、出力部１１からトレーニングデータを第１期間に亘って出力させる。そして、出力制御部１３は、第１期間経過後に振幅検出部により振幅が第１範囲内であることが検出されると、出力部１１から通常データを出力させる。なお、第２期間より第１期間が長い。また、第１期間は、受信装置２０において再同期をとるのに十分な時間とされる。
【００３８】
同期状態検出部２２による同期状態および非同期状態の検出は、Runlengthが制限されたエンコーディングの場合は、Runlengthのエラーを検出することで同期状態および非同期状態の検出が可能である。他に、８Ｂ１０Ｂ等の符号化がされている場合、その符号化エラー検出の結果を利用することも可能である。
【００３９】
本実施形態の送受信システム１では、受信装置２０の抵抗値制御部２３が、送信装置１０に対してトレーニングデータ出力要求以外の要求をするときに、一定期間に亘って終端抵抗器２４を第３抵抗値としてもよい。このとき、送信装置１０の出力制御部１３は、振幅検出部１２により振幅が第３範囲内にあることが検出されると、その検出結果に応じた処理をしてもよい。第３範囲は、第１範囲および第２範囲の何れとも重なることはない。
【００４０】
例えば、受信装置２０の終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒを伝送線路３０の特性インピーダンスＺｏより大きい値とする（Ｒｒ＞Ｚｏ）ことで、受信装置２０において非同期状態にあることを送信装置１０に通知して、送信装置１０からトレーニングデータを出力させる。これと逆に、受信装置２０の終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒを伝送線路３０の特性インピーダンスＺｏより小さい値とする（Ｒｒ＜Ｚｏ）ことで、受信装置２０から送信装置１０に対して何等かの情報を伝えたり何等かの要求をしたりして、その情報または要求に応じた処理を送信装置１０において行わせるようにしてもよい。例えば、受信装置２０においてオフセット調整を行なう為に、Ｒｒ＜Ｚｏとすることで、送信装置１０が固定値を出力するよう受信装置２０が要求し、これに応じて送信装置１０は受信装置２０に固定値を送信する。
【００４１】
また、受信装置２０の終端抵抗器２４の抵抗値Ｒｒが無限大（すなわち、受信装置２０と伝送線路３０とが接続されていない状態）であれば、送信装置１０は低消費電力状態となるようにしてもよい。
【００４２】
本実施形態では、伝送線路や回路規模の増加を抑制して簡易な構成で非同期状態である旨を受信装置から送信装置へ通知することができる。
【００４３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記の実施形態ではシングルエンド信号を送信する場合について説明したが、差動信号を送信する場合にも本発明を適用することができる。差動信号を送信する場合には、受信装置は差動終端抵抗器を備え、送信装置の振幅検出部は差動信号の振幅を検出すればよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…送受信システム、１０…送信装置、１１…出力部、１２…振幅検出部、１３…出力制御部、１４…送信抵抗器、２０…受信装置、２１…入力部、２２…同期状態検出部、２３…抵抗値制御部、２４…終端抵抗器、３０…伝送線路。
【図１】
0006580346.tif 000005
【図２】
0006580346.tif 000006
【図３】
0006580346.tif 000007