(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の信号線を使って相手側の装置から差動伝送方式で送られてくる信号を受信する差動レシーバと、
この差動レシーバから得られる信号を入力して前記相手側の装置から送ってきた信号を再生する信号再生手段と、
前記差動レシーバから得られる信号のうち、前記相手側の装置と正常に接続されていない状態で発生するノイズのみの波長成分を透過させるバンドパスフィルタと、
このバンドパスフィルタの出力があるたびに起動され、前記ノイズの継続する時間以上とされる所定の時間だけ前記信号再生手段の信号再生をマスクする信号マスク手段
とを具備することを特徴とする差動伝送回路。
【請求項２】
前記信号マスク手段は、前記バンドパスフィルタを通過した信号の電荷によって充電されるコンデンサと、このコンデンサの充電開始から充電電圧が所定のレベルに到達するまでの時間だけ前記信号再生手段の信号再生を阻止させるマスク信号生成手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の差動伝送回路。
【請求項３】
前記コンデンサは必要とする容量に応じて交換自在の部品として構成されていることを特徴とする請求項２記載の差動伝送回路。
【請求項４】
前記信号マスク手段は、前記バンドパスフィルタの出力によって起動される単安定マルチバイブレータであることを特徴とする請求項１記載の差動伝送回路。
【請求項５】
前記信号マスク手段は、前記差動レシーバの出力と前記信号再生手段の信号再生をマスクする信号との論理積をとる論理回路を具備することを特徴とする請求項１記載の差動伝送回路。
【請求項６】
２本の信号線を使って相手側の装置から差動伝送方式で送られてくる信号を受信する信号受信ステップと、
この信号受信ステップで受信した信号が前記相手側の装置と正常に接続されていない状態で発生するノイズのみの波長成分であるかを判別する特定波長判別ステップと、
この特定波長判別ステップで前記相手側の装置と正常に接続されていない状態で発生するノイズのみの波長成分であると判別したとき、その判別が行われてから前記ノイズの継続する時間以上とされる所定の時間だけ前記信号受信ステップで受信した信号の再生を行わない信号再生マスクステップ
とを具備することを特徴とする信号再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動伝送回路および信号再生方法に係わり、たとえば高速インタフェースで使用する際に送信側からの信号が未入力な状態での誤動作を防止するのに好適な差動伝送回路および信号再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア社会の到来と共に、伝送するデータの速度が各種の分野で増大している。高速インタフェースでは、差動伝送方式が一般に用いられている。差動伝送方式では、１ビットのデータの伝送に極性が反転した２本の信号線を使うようになっている。これにより、２つの信号線に同じように加わる雑音に対する耐性が高くなり、高速動作を容易にすることができるという特徴がある。
【０００３】
ところが、この一方で、差動伝送を行った場合、相手側装置の電源がオフとなったり、ケーブルを接続していない状態のようにレシーバ回路の信号が未入力となると、差動信号の間、すなわち一方の信号線の正相信号（ｔｒｕｅ信号）と他方の信号線の逆相信号（ｃｏｍｐａｒｅ信号）の電位差がなくなって、レシーバ出力は不定となる。この結果、この不定状態の信号が本来伝送されるべき有効信号に化けると、装置が誤動作する場合があった。
【０００４】
このような問題を解消するために、従来からレシーバ回路に各種の工夫が行われている。たとえばレシーバ回路の入力に、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗を付加して、予め電位差を付ける手法（たとえば特許文献１参照。）や、レシーバ回路の内部ロジックに有効信号の検出回路を設けて、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗をスイッチで切り離す手法がある。また、内部ロジックで有効信号を検出する回路を設けて、無効信号を無視する手法も採られている。
【特許文献１】特開２００１−１３６０５７号公報（第０００４〜第０００６段落、図４）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの手法のうち、レシーバ回路の入力回路の部分に抵抗やスイッチ等の回路を付加する手法では、これらによって波形が歪み、信号の品質に影響を与えるおそれがある。また、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗で予め電位差を付けておくと、通常信号の伝送時にその電位差の分だけ信号の振幅が相対的に小さくなる。この結果、長距離の伝送ができなくなるといった問題もあった。
【０００６】
更に、レシーバ回路の内部ロジックに有効信号の検出回路を設ける場合には、そのためにクロック信号が必要となり、これに伴ってハードウェアが増加する。このため、単純なバッファ回路やリピータのような中継回路にこのような有効信号の検出回路を設けることが困難であった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、相手側の装置と正常に接続されていない状態での不定信号の入力による誤動作を防止することのできる差動伝送回路および信号再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、（イ）２本の信号線を使って相手側の装置から差動伝送方式で送られてくる信号を受信する差動レシーバと、（ロ）この差動レシーバから得られる信号を入力して相手側の装置から送ってきた信号を再生する信号再生手段と、（ハ）差動レシーバから得られる信号のうち、相手側の装置と正常に接続されていない状態で発生するノイズのみの波長成分を透過させるバンドパスフィルタと、（ニ）このバンドパスフィルタの出力があるたびに起動され、ノイズの継続する時間以上とされる所定の時間だけ信号再生手段の信号再生をマスクする信号マスク手段とを差動伝送回路に具備させる。
【０００９】
すなわち本発明では、相手側の装置と正常に接続されていない状態で発生するノイズのみの波長成分を検出して、この検出が開始してから所定の時間だけ、信号再生手段の再生する信号をマスクすることで、相手側の装置が送信する信号としての有効信号のみを再生できるようにしている。これにより、信号未入力時の不定信号による誤動作を防止することができる。
【００１０】
また、本発明では、（イ）２本の信号線を使って相手側の装置から差動伝送方式で送られてくる信号を受信する信号受信ステップと、（ロ）この信号受信ステップで受信した信号が相手側の装置と正常に接続されていない状態で発生するノイズのみの波長成分であるかを判別する特定波長判別ステップと、（ハ）この特定波長判別ステップで相手側の装置と正常に接続されていない状態で発生するノイズのみの波長成分であると判別したとき、その判別が行われてからノイズの継続する時間以上とされる所定の時間だけ信号受信ステップで受信した信号の再生を行わない信号再生マスクステップとを信号再生方法に具備させる。
【００１１】
すなわち本発明では、相手側の装置と正常に接続されていない状態で発生するノイズのみの波長成分を特定波長判別ステップで判別して、その判別が行われてから所定の時間だけ、信号受信ステップで受信した信号の再生を行わないことにして、有効信号のみを再生できるようにしている。これにより、信号未入力時の不定信号による誤動作を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明によれば、相手側の装置と正常に接続されていない状態で発生するノイズのみの波長成分を検出して、これを基にして所定の時間だけ受信した信号をマスクすることにしたので、フィルタと計時手段という簡単な構成の追加で差動伝送方式で送られてくる信号から不要信号を除去して誤動作を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例における差動伝送回路の受信側の概要を表わしたものである。この差動伝送回路１０は、図示しない相手側装置から２本の伝送路を経由して送られてきた信号１１、１２を入力する差動レシーバ１３と、この差動レシーバ１３の出力１４を入力する内部ロジック回路１５を備えている。また、差動レシーバ１３の出力側には、内部ロジック回路１５へ所定の信号をマスクするマスク信号１６を供給するためのマスク信号生成回路１７が接続されている。マスク信号生成回路１７は、その回路内部にマスク動作をリセットするためのリセット用線路１８を備えている。
【００１５】
図２は、差動伝送回路の要部についてマスク信号生成回路を具体的に表わしたものである。マスク信号生成回路１７は、差動レシーバ１３の出力１４を入力して、その特定成分のみを減衰させるバンドリジェクションフィルタ（ＢＲＦ）２１を備えている。バンドリジェクションフィルタ２１の出力２２は、セット・リセット・フリップフロップ（Ｓ／Ｒ  ＦＦ）２３に入力するようになっている。セット・リセット・フリップフロップ２３のＱ出力２４は、マスク期間設定回路２５と、２入力アンド回路２６の一方の入力端子および排他的論理和（ＥＯＲ）回路２７の一方の入力端子にそれぞれ入力するようになっている。
【００１６】
マスク期間設定回路２５は、Ｑ出力２４をその一端に入力する抵抗３１と、この抵抗３１の他端に一端を接続し、その他端側を接地したコンデンサ３２と、このコンデンサ３２の両端をオン・オフ制御するスイッチ３３によって構成されている。抵抗３１の他端側とコンデンサ３２およびスイッチ３３の接続点３４に現われる信号３５は、２入力アンド回路２６の他方の入力端子に供給されると共に、排他的論理和回路２７の他方の入力となる。２入力アンド回路２６の出力３６は、スイッチ３３の制御入力となると共に、セット・リセット・フリップフロップ２３のリセット端子側に入力されるようになっている。また、排他的論理和回路２７からは論理出力としてマスク信号１６が内部ロジック回路１５に供給されることになる。
【００１７】
図３は、内部ロジック回路を具体的に示したものである。内部ロジック回路１５は、図２に示した差動レシーバ１３の出力１４を入力するバッファ４１と、このバッファ４１の出力４２とマスク信号１６の負論理状態を入力して論理積をとるアンド回路４３から構成されている。この内部ロジック回路１５はクロック信号の入力を必要としない。仮に非同期で数ビットの不定信号が内部ロジック回路１５にバッファ４１を経由して入力されても、マスク信号１６でマスクすることで、アンド回路４３の出力４４として所定ビット長（通常は数十ビット）の有効信号が出力されることはないからである。
【００１８】
ところで、高速インタフェースでは、８Ｂ１０Ｂに代表される符号化方式を採用するのが一般的である。ここで、８Ｂ１０Ｂとは、８ビットの情報を一定以上“０”が連続しない１０ビットの情報に変換して伝送する符号化方式をいう。信号を符号化すると、有効信号の周波数成分が限定される。たとえば８Ｂ１０Ｂの場合には、１Ｔ〜５Ｔの範囲の信号のみが有効信号となる。ここで「Ｔ」は、１ビット幅を表わしている。たとえば１Ｇｂｐｓ（ギガビット／秒）の速度の信号の場合、１Ｔは１ｎｓ（ナノ秒）となる。このため、８Ｂ１０Ｂの場合、１Ｔ〜５Ｔ以外での周波数成分は不定信号となる。本実施例では、マスク信号生成回路１７がこの不定信号をマスクするようになっている。
【００１９】
＜正常時の回路動作＞
【００２０】
図２に示した差動伝送回路１３に対して図示しない相手側装置が正常に接続されている場合の動作をまず説明する。ここでは、８Ｂ１０Ｂの符号化方式を例にとって説明する。この場合には、相手側装置が正常に接続されているので、差動レシーバ１３の入力には電位差がある。この結果、差動レシーバ１３からは１Ｔ〜５Ｔの有効信号のみが出力される。バンドリジェクションフィルタ２１は、この１Ｔ〜５Ｔの信号を全部リジェクトする特性となっている。したがって、その出力２２は“０”を保持する。この結果、セット・リセット・フリップフロップ２３のＱ出力２４も“０”を保持し、マスク期間設定回路２５の接続点３４に現われる信号３５も“０”のままとなる。これにより、排他的論理和回路２７の他方の入力端子も“０”の状態を保持する。
【００２１】
排他的論理和回路２７は、２つの入力のうちの一方が“１”であれば、その出力としてのマスク信号１６が“１”となる。マスク信号生成回路１７から出力されるマスク信号１６が常に“０”となるので、内部ロジック回路１５は常にイネーブルとなる。このため、差動レシーバ１３の出力１４は有効信号として扱われ、内部ロジック回路１５をそのまま通過する。
【００２２】
＜異常時の回路動作＞
【００２３】
次に、この差動伝送回路１０で、何らかの原因で差動レシーバ１３の入力信号がなくなった場合を説明する。このような原因の一例としては、相手側装置の電源がオフ状態となっている場合や、相手側装置と本実施例の差動伝送回路１０を結ぶ図示しないケーブルが未接続である場合を挙げることができる。このように差動レシーバ１３の入力信号がなくなった状態で、その出力１４は不定信号を出力する。不定信号の周波数成分は所定の周波数範囲に限定して出力されるものではない。このため、１Ｔ〜５Ｔ以外での周波数成分も出力されることになる。
【００２４】
１Ｔ〜５Ｔ以外の周波数成分は無効信号である。バンドリジェクションフィルタ２１は、１Ｔ〜５Ｔの帯域の信号のみを反射するようになっており、１Ｔ〜５Ｔ以外の周波数の無効信号を透過する。
【００２５】
図４は、差動伝送回路の各部の信号波形を表わしたものである。このうち、同図（ａ）は、この不定信号４６の出力される状態を表わしている。バンドパスフィルタの一種であるバンドリジェクションフィルタ２１を通過したパルス状の不定信号４６は、セット・リセット・フリップフロップ２３に入力される。セット・リセット・フリップフロップ２３は、不定信号４６の到来により“１”に立ち上がるとセットされ、図４（ｂ）に示すようにそのＱ出力が“１”に変化する。これにより２入力アンド回路２６の一方の入力端子も“１”に保持されることになる。
【００２６】
Ｑ出力が“１”に変化した時点でスイッチ３３の接点はオフとなっている。このためコンデンサ３２の両端はこの時点でショートされていない。そこで、Ｑ出力が“１”に変化した時点からコンデンサ３２は、抵抗３１を経て充電を開始し、この結果として接続点３４の電位（コンデンサ３２の充電電圧）が図４（ｃ）に示すように徐々に上昇する。接続点３４の電位が“１”になると、その時刻ｔ1に２入力アンド回路２６の入力が共に“１”となって、その出力３６（図４（ｄ））が“１”に変化する。これにより、スイッチ３３が出力３６の“１”の間、オンとなる。スイッチ３３がオンになると、コンデンサ３２が放電されて、接続点の電位が“０”に復帰する。また、出力３６はセット・リセット・フリップフロップ２３のリセット入力となる。
【００２７】
このようにマスク期間設定回路２５は、セット・リセット・フリップフロップ２３のＱ出力２４が“１”となってから一定時間としてのマスク期間３８（図４）を計時するタイマとしての役割を持っている。このマスク期間３８の間、排他的論理和回路２７の出力としてのマスク信号１６（図４（ｅ））が“１”となる。
【００２８】
マスク信号１６は、内部ロジック回路１５に供給されて、同図（ａ）に示した不定信号４６の出力をマスクしてその出力を遮断する役割を持っている。マスク信号１６の立ち上がりは、Ｑ出力が“１”に変化した時点なので、マスク期間３８によって不定信号４６がマスクされることになる。
【００２９】
図４（ａ）では、不定信号４６の各種の発生態様を示している。この図で３番目に現われた不定信号４６は、２番目の不定信号４６のマスク期間３８に含まれている。したがって、２番目の不定信号４６と共に同一のマスク期間３８でマスクされることになる。これに対して、図４で４番目（最後）に示した不定信号４６については、直前のマスク期間３８が終了しているので、新たにマスク期間３８が設定されることになる。このように不定信号４６が連続して現われる場合も、不定信号４６のマスクが確実に行われることになる。
【００３０】
マスク期間３８の長さは、不定信号４６として想定される最も長い時間幅をカバーできるものであればよい。不定信号４６が長すぎる場合には、相手側装置が正常に接続された後に送られてくる有効信号がマスク期間３８の間、マスクされることになるので好ましくない。
【００３１】
一般に符号化されたデータを伝送する伝送システムでは、相手側装置から数１０ビット程度の特定パターンが数回程度繰り返し送信され、それ以降のデータが有効データとして送信される。そこで、相手側装置から有効信号が送信される場合に備えて、無効信号を検出してから数１０Ｔの間、この無効信号をマスクする動作とマスクを解除する動作を繰り返すことで、相手側装置からの信号未入力状態での不定信号４６による誤動作を防止し、併せて、有効データが送信されてくる状況に備えることになる。
【００３２】
以上説明した実施例では、通常の伝送では発生し得ない周波数の無効信号の検出のための監視を行って、無効信号が検出された場合には、その検出開始から一定の時間間隔でその信号をマスクすることにした。また、一度、マスクを開始した後は、それ以後の一定期間経過後にマスクを解除することにした。これにより、信号が未入力のときに発生する不定信号４６の通過が内部ロジック回路１５によって阻止され、後段の回路部分で誤動作を防止することが可能になる。
【００３３】
＜発明の変形可能性＞
【００３４】
図５は、本発明の変形例における差動伝送回路の構成の要部を表わしたものである。図５で図２と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この変形例の差動伝送回路１０Ａでは、バンドリジェクションフィルタ２１の出力２２を、単安定マルチバイブレータ５１に入力するようになっている。単安定マルチバイブレータ５１は、トリガ・パルスが入力されると、一定時間幅のマスク信号１６Ａを出力するマルチバイブレータであり、ワンショットマルチバイブレータとも呼ばれている。
【００３５】
この変形例によれば、単安定マルチバイブレータ５１自体のタイマ回路で、前記した不定信号４６をマスクすることができる。また、不定信号４６が連続して発生した場合にも、それぞれの不定信号４６の開始時点をトリガとしてマスクされる期間を延長することができる。
【００３６】
なお、図２に示した実施例の差動伝送回路１０では、コンデンサ３２をマスク信号生成回路１７の内部に組み込むことを前提に説明したが、これを外部に引き出して、かつ交換自在として容量を自由に変更できるようにしてもよい。また、コンデンサ３２自体を容量可変型の部品で構成してもよい。これにより、マスク期間３８を作業者が自由に変更することができるようになる。
【００３７】
また、実施例および変形例では特に説明しなかったが、不定信号４６をマスクする内部ロジック回路１５あるいはその直前の線路部分に遅延素子あるいは遅延回路を設けてもよい。これによってマスク信号１６、１６Ａによる、時間的に余裕のあるマスク処理が可能になる。
【００３８】
更に実施例ではバンドパスフィルタの一種としてのバンドリジェクションフィルタ２１を使用して不定信号４６のみを通過させることで不定信号４６の検出を行うことにしたが、反対に有効信号の波長のみを通過させるバンドパスフィルタを使用し、このバンドパスフィルタから信号が一定時間以上通過しないとき次に信号が通過するまでの間、内部ロジック回路に対してマスク処理を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例における差動伝送回路の受信側の概要を表わしたブロック図である。
【図２】本実施例の差動伝送回路の要部についてマスク信号生成回路を具体的に表わしたブロック図である。
【図３】本実施例の内部ロジック回路を具体的に示したブロック図である。
【図４】本実施例で差動伝送回路の各部の信号波形を表わした波形図である。
【図５】本発明の変形例における差動伝送回路の要部を表わしたブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、１０Ａ  差動伝送回路
１３  差動レシーバ
１５  内部ロジック回路
１６、１６Ａ  マスク信号
２１  バンドリジェクションフィルタ（ＢＲＦ）
２３  セット・リセット・フリップフロップ（Ｓ／Ｒ  ＦＦ）
２５  マスク期間設定回路
２６  ２入力アンド回路
２７  排他的論理和回路
５１  単安定マルチバイブレータ
【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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