(57)【要約】【課題】  初期化処理において送出されるロック信号とトレーニング信号とを区別するためのトレーニングヘッダ信号を確実に検出できるデータ受信装置、データ送信装置、データ送受信装置、およびデータ伝送システムを提供する。【解決手段】  データ伝送装置１がトレーニング処理前であっても、トレーニング信号検出部５８がデータの信号レベルが閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定によって、トレーニングヘッダ信号をパターン識別するため、受信するトレーニングヘッダ信号の信号レベルが変動したとしても、閾値に対してマージンを持っているため確実にトレーニングヘッダ信号を検出することができる。【選択図】  図２
2005150970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他のデータ伝送装置と伝送路を介して接続され、送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして送信された伝送信号を受信するためのデータ受信装置であって、
初期動作の際に、少なくとも前記伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号および当該トレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号が他のデータ伝送装置から送信され、
受信した前記伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、当該シンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、
前記差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の２値で区別する大小判定部と、
前記大小判定部が前記２値に区別した複数の結果と、前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える、データ受信装置。
【請求項２】
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部で２値に区別され受信順に所定数並べられた数値列と、前記ヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部に対する前記差分値の絶対値がそれぞれ大または小の２値で予め当該所定数記述されたヘッダパターンとを比較し、双方が一致するとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項１に記載のデータ受信装置。
【請求項３】
前記前記ヘッダ信号の変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、
前記ヘッダパターンは、前記２値のうち大が所定回数連続して記述された後、小が少なくとも１回記述されていることを特徴とする、請求項２に記載のデータ受信装置。
【請求項４】
前記ヘッダ信号の変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記２値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、前記大小判定部が前記２値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項１に記載のデータ受信装置。
【請求項５】
前記初期動作の際に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号は、
前記複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号が、他のデータ伝送装置から送信された後に連続して送信され、
前記データ受信装置は、
前記第１ロック信号のクロック成分を再生して他のデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記２値に区別した複数の結果と、前記第１変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第１ロック信号を識別するロック信号識別部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のデータ受信装置。
【請求項６】
前記第１変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち前記差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ１回マッピングされるパターンを繰り返して生成され、
前記前記ヘッダ信号の変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記２値の大に少なくとも４回連続して区別した後、前記大小判定部が前記２値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項５に記載のデータ受信装置。
【請求項７】
前記初期動作の際に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号は、
前記複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号、または
前記第１変動パターンとは異なる第２変動パターンで形成され、かつ前記クロック成分を含む第２ロック信号が、他のデータ伝送装置から送信された後に連続して送信され、
前記データ受信装置は、
前記第１または第２ロック信号のクロック成分を再生して他のデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記２値に区別した複数の結果と、前記第１および第２変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第１または第２ロック信号を識別するロック信号識別部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のデータ受信装置。
【請求項８】
前記第１変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち前記差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ１回マッピングされるパターンを繰り返して生成され、
前記第２変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち前記差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを連続して生成され、
前記前記ヘッダ信号の変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記２値の大に少なくとも４回連続して区別した後、前記大小判定部が前記２値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項７に記載のデータ受信装置。
【請求項９】
前記トレーニング信号を用いて、前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のデータ受信装置。
【請求項１０】
前記トレーニング信号は、前記ヘッダ信号の送信から所定の時間送信され、
前記データ受信装置は、
前記トレーニング信号検出部が前記ヘッダ信号の受信を検出することに応じて、前記判定レベル設定部が設定する判定レベルを指定する教師信号を当該判定レベル設定部へ出力する教師信号生成部と、
前記トレーニング信号が送信される所定の時間をカウントするカウンタとを、さらに備え、
前記判定レベル設定部は、前記カウンタによるカウントに基づいて前記トレーニング信号の終了を検出し、最終的な前記判定レベルを設定することを特徴とする、請求項９に記載のデータ受信装置。
【請求項１１】
前記送信データは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）で定義されたデータフォーマットの信号であることを特徴とする、請求項１に記載のデータ受信装置。
【請求項１２】
他のデータ伝送装置と伝送路を介して接続され、送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングした伝送信号を送信するためのデータ送信装置であって、
前記複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号を送出する第１ロック信号送出部と、
前記複数の信号レベルが前記第１変動パターンとは異なった第３変動パターンで形成されたヘッダ信号を送出するヘッダ信号送出部と、
前記複数の信号レベルが既知の第４変動パターンで形成されたトレーニング信号を送出するトレーニング信号送出部と、
前記送信データをマッピングした送信データ信号を送出する送信データ信号送出部と、
初期動作の際、所定の条件に基づいて他のデータ伝送装置に送信する前記第１ロック信号を選択する制御部と、
前記制御部が選択した前記第１ロック信号を他のデータ伝送装置へ送信した後、前記ヘッダ信号、前記トレーニング信号、前記送信データ信号の順にそれぞれ連続的に他のデータ伝送装置へ送信する送信部とを備え、
前記第３変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されることを特徴とする、データ送信装置。
【請求項１３】
前記第１変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち前記差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ１回マッピングされるパターンを繰り返して生成されることを特徴とする、請求項１２に記載のデータ送信装置。
【請求項１４】
さらに、前記複数の信号レベルが前記第１変動パターンとは異なった第２変動パターンで形成され、かつ前記クロック成分を含む第２ロック信号を送出する第２ロック信号送出部を備え、
前記制御部は、所定の条件に基づいて他のデータ伝送装置に送信する前記第１および第２ロック信号の一方を選択し、
前記送信部は、前記制御部が選択した前記第１および第２ロック信号の一方を他のデータ伝送装置へ送信した後、前記ヘッダ信号、前記トレーニング信号、前記送信データ信号の順にそれぞれ連続的に他のデータ伝送装置へ送信することを特徴とする、請求項１２に記載のデータ送信装置。
【請求項１５】
前記第１変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち前記差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ１回マッピングされるパターンを繰り返して生成され、
前記第２変動パターンは、前記複数の信号レベルのうち隣接する前記シンボル間の差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを連続して生成されることを特徴とする、請求項１４に記載のデータ送信装置。
【請求項１６】
前記制御部は、さらに、前記送信部が他のデータ伝送装置へ送信するそれぞれの信号を切替えるタイミングを制御しており、
前記制御部は、他のデータ伝送装置との同期が確立したとき、前記ヘッダ信号を送信するように前記送信部を制御することを特徴とする、請求項１２または１４に記載のデータ送信装置。
【請求項１７】
前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号は、それぞれ固定長であり、
前記制御部は、前記ヘッダ信号を他のデータ伝送装置へ送信して所定時間経過後、前記送信データ信号を送信するように前記送信部を制御することを特徴とする、請求項１６に記載のデータ送信装置。
【請求項１８】
前記送信データは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）で定義されたデータフォーマットの信号であることを特徴とする、請求項１２に記載のデータ送信装置。
【請求項１９】
他のデータ伝送装置と伝送路を介してリング型に接続され、送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングした伝送信号を送受信するためのデータ送受信装置であって、
初期動作の際に、少なくとも前記伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号および当該トレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号を含んだテスト信号を他のデータ伝送装置に送信するテスト信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、当該シンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、
前記差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の２値で区別する大小判定部と、
前記大小判定部が前記２値に区別した複数の結果と、前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える、データ送受信装置。
【請求項２０】
前記テスト信号送信部は、前記前記ヘッダ信号の変動パターンを前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングした後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングして生成し、
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記２値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、前記大小判定部が前記２値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項１９に記載のデータ送受信装置。
【請求項２１】
前記テスト信号送信部は、
前記複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号を送信した後に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を連続して送信し、
前記データ送受信装置は、
前記送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記第１ロック信号のクロック成分を再生して当該データ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記２値に区別した複数の結果と、前記第１変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第１ロック信号を識別するロック信号識別部と、
前記トレーニング信号を用いて、前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項１９に記載のデータ送受信装置。
【請求項２２】
前記テスト信号送信部は、
前記複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号、または
前記第１変動パターンとは異なる第２変動パターンで形成され、かつ前記クロック成分を含む第２ロック信号を送信した後に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を連続して送信し、
前記データ送受信装置は、
前記送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記第１または第２ロック信号のクロック成分を再生して当該データ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記２値に区別した複数の結果と、前記第１および第２変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第１または第２ロック信号を識別するロック信号識別部と、
前記トレーニング信号を用いて、前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項１９に記載のデータ送受信装置。
【請求項２３】
自装置が保持する基準クロックに同期した前記伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタであるとき、
前記テスト信号送信部は、
前記基準クロックと同期が確立した後、前記第１ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項２１に記載のデータ送受信装置。
【請求項２４】
自装置が保持する基準クロックに同期した前記伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタであるとき、
前記テスト信号送信部は、
前記基準クロックと同期が確立した後、前記第１または第２ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項２２に記載のデータ送受信装置。
【請求項２５】
他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとして自装置がスレーブであるとき、
前記テスト信号送信部は、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した前記第１ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した前記第１ロック信号と同じ信号を選択して送信し、
前記トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置から前記ヘッダ信号の受信を検出した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項２１に記載のデータ送受信装置。
【請求項２６】
他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとして自装置がスレーブであるとき、
前記テスト信号送信部は、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した前記第１または第２ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した前記第１または第２ロック信号と同じ信号を選択して送信し、
前記トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置から前記ヘッダ信号の受信を検出した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項２２に記載のデータ送受信装置。
【請求項２７】
前記テスト信号送出部は、前記トレーニング信号を前記ヘッダ信号の送信から所定の時間送信し、
前記データ送受信装置は、
前記トレーニング信号検出部が前記ヘッダ信号の受信を検出することに応じて、前記トレーニング信号が送信される所定の時間をカウントするカウンタを、さらに備え、
前記判定レベル設定部は、前記カウンタによるカウントに基づいて他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号の終了を検出して、最終的な前記判定レベルを設定し、
前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が最終的な前記判定レベルを設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項２１または２２に記載のデータ送受信装置。
【請求項２８】
前記送信データは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）で定義されたデータフォーマットの信号であることを特徴とする、請求項１９に記載のデータ送受信装置。
【請求項２９】
伝送路を介してリング型に接続された複数のデータ伝送装置を含み、それぞれのデータ伝送装置が互いに送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングした伝送信号を送受信するためのデータ伝送システムであって、
前記データ伝送装置は、それぞれ
初期動作の際に、少なくとも前記伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号および当該トレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号を含んだテスト信号を他のデータ伝送装置に送信するテスト信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、当該シンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、
前記差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の２値で区別する大小判定部と、
前記大小判定部が前記２値に区別した複数の結果と、前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記トレーニング信号または前記ヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える、データ伝送システム。
【請求項３０】
前記テスト信号送信部は、前記前記ヘッダ信号の変動パターンを前記複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングした後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングして生成し、
前記トレーニング信号検出部は、前記大小判定部が前記２値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、前記大小判定部が前記２値の小に区別したとき、前記ヘッダ信号の受信を検出することを特徴とする、請求項２９に記載のデータ伝送システム。
【請求項３１】
前記テスト信号送信部は、
前記複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ前記データ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号を送信した後に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を連続して送信し、
前記データ伝送装置は、それぞれ
前記送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記第１ロック信号のクロック成分を再生して当該データ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記２値に区別した複数の結果と、前記第１変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第１ロック信号を識別するロック信号識別部と、
前記トレーニング信号を用いて、前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項２９に記載のデータ伝送システム。
【請求項３２】
前記複数のデータ伝送装置のうち、保持する基準クロックに同期した前記伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタに設定されたデータ伝送装置の前記テスト信号送信部は、
前記基準クロックと同期が確立した後、前記第１ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記マスタに設定されたデータ伝送装置の前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項３１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３３】
前記複数のデータ伝送装置のうち、他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとしてスレーブに設定されたデータ伝送装置の前記テスト信号送信部は、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した前記第１ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した前記第１ロック信号と同じ信号を選択して送信し、
前記トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置から前記ヘッダ信号の受信を検出した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記スレーブに設定されたデータ伝送装置の前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項３１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３４】
前記テスト信号送信部は、
前記複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ前記データ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号、または
前記第１変動パターンとは異なる第２変動パターンで形成され、かつ前記クロック成分を含む第２ロック信号を送信した後に、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を連続して送信し、
前記データ伝送装置は、それぞれ
前記送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、
他のデータ伝送装置から受信した前記第１または第２ロック信号のクロック成分を再生して当該データ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、
前記大小判定部が前記２値に区別した複数の結果と、前記第１および第２変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって前記第１または第２ロック信号を識別するロック信号識別部と、
前記トレーニング信号を用いて、前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、
前記差分算出部で算出された差分値をそれぞれ前記判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、
前記差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして前記伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備えることを特徴とする、請求項２９に記載のデータ伝送システム。
【請求項３５】
前記複数のデータ伝送装置のうち、保持する基準クロックに同期した前記伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタに設定されたデータ伝送装置の前記テスト信号送信部は、
前記基準クロックと同期が確立した後、前記第１または第２ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記マスタに設定されたデータ伝送装置の前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項３４に記載のデータ伝送システム。
【請求項３６】
前記複数のデータ伝送装置のうち、他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとしてスレーブに設定されたデータ伝送装置の前記テスト信号送信部は、
前記クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した前記第１または第２ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した前記第１または第２ロック信号と同じ信号を選択して送信し、
前記トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置から前記ヘッダ信号の受信を検出した後、前記ヘッダ信号および前記トレーニング信号を送信し、
前記スレーブに設定されたデータ伝送装置の前記送信データ信号送信部は、前記判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信した前記トレーニング信号を用いて前記判定レベルをそれぞれ設定した後、前記送信データ信号を送信することを特徴とする、請求項３５に記載のデータ伝送システム。
【請求項３７】
前記送信データは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）で定義されたデータフォーマットの信号であることを特徴とする、請求項２９に記載のデータ伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ受信装置、データ送信装置、データ送受信装置、およびデータ伝送システムに関し、より特定的には、複数の装置がリング状に接続されたリング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、一方向にデータを送信するシステムに含まれるデータ受信装置、データ送信装置、およびデータ送受信装置、並びに当該データ伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーナビゲーションやＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）といったインターネットや画像情報を自動車内等の空間において伝送する場合、大容量かつ高速な通信が要求される。このようなデジタル化した映像や音声データ、あるいはコンピュータデータ等のデジタルデータを伝送するための通信方式の検討が盛んに行われ、自動車内等の空間においてもデジタルデータを伝送するネットワークの導入が本格化してきている。この車内ネットワークは、例えば、物理的なトポロジを１本のリング・トポロジとし、複数のノードを１本のリング・トポロジで接続させることによって一方向のリング型ＬＡＮを形成し、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器等対して統合化した接続を目指している。上記リング型ＬＡＮで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（以下、ＭＯＳＴと記載する）がある。このＭＯＳＴでは、通信プロトコルだけでなく、分散システムの構築方法まで言及しており、ＭＯＳＴネットワークのデータは、フレームを基本単位として伝送され、各ノードを次々にフレームが一方向に伝送される。
【０００３】
ところで、車内等に設けられるリング型ＬＡＮの場合、放射ノイズが自動車等に搭載された他の電子機器に対する誤動作の原因になることがあり、また、他の機器からの放射ノイズの影響を受けることなく正確に伝送する必要もある。このため、従来のＭＯＳＴを用いたリング型ＬＡＮでは、各ノードを光ファイバーケーブルで接続することによって、電磁波の発生を防止しながら耐ノイズ性を向上させている。一方、ツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルを用いた電気通信を行い、放射ノイズが少なく耐ノイズ性を向上しながら２０Ｍｂｐｓを超えるような高速なデータ伝送を可能にしているものもある（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
ここで、上述したような各ノードが安価なケーブルで接続されたデータ伝送システムについて、図面を参照しながら説明する。図１９は、当該データ伝送システムの構成を示したブロック図である。
【０００５】
図１９において、当該データ伝送システムは、データ伝送装置１００ａ〜１００ｎと、伝送路３００ａ〜３００ｎとを備える。データ伝送装置１００ａは、クロック同期のマスタとして設定され、他のデータ伝送装置１００ｂ〜１００ｎは、それぞれスレーブとして設定されている。各データ伝送装置１００ａ〜１００ｎは、伝送路３００ａ〜３００ｎによりリング状に接続されている。各データ伝送装置１００ａ〜１００ｎの間では、ＭＯＳＴの通信プロトコルに従って矢印の方向にデータが伝送される。
【０００６】
ここで、上述したデータ伝送システムでは、通常いわゆる８値マッピングされたデジタルデータが用いられたデータ伝送が行われている。当該８値マッピングされたデジタルデータによるデータ伝送とは、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送する多値化伝送において、信号レベルを８段階に割り当ててデータ伝送する方法である（詳しくは、特許文献２参照）。これに対して、８値マッピングされたデータを用いたデータ伝送の他に、例えば４値マッピングや５値マッピングされたデータを用いたデータ伝送といったデータ伝送方式も想定される。そして、このような様々な種類のデータ伝送方式が登場したことにより、その使用状況に応じて、データ伝送方式を切り替えるデータ伝送システムが必要になる。
【０００７】
このようなデータ伝送方式の切り替えは、一般的に図２０および図２１に示されるようなシーケンスに基づいて行われる。以下、図２０および図２１を参照して、当該データ伝送方式の切り替えについて詳述する。
【０００８】
図２０において、マスタであるデータ伝送装置１００ａは、他のデータ伝送装置とクロック同期を取るためのロック信号を発生し、データ伝送装置１００ｂに送信する。ロック信号を受信したデータ伝送装置１００ｂは、取得したロック信号を再生して、データ伝送装置１００ａとクロック同期を確立する。次に、データ伝送装置１００ｂは、ロック信号を発生し、データ伝送装置１００ｃに送信する。その後、データ伝送装置１００ｃ〜１００ｎは、データ伝送装置１００ｂと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置１００ｎが送信したロック信号がデータ伝送装置１００ａに到達し、ロック信号を受信したデータ伝送装置１００ａが取得したロック信号を再生して、データ伝送装置１００ｎとクロック同期を確立する。これにより、各データ伝送装置１００ａ〜１００ｎの間でクロック同期が確立する。
【０００９】
次に、データ伝送装置１００ａは、データ判定の基準となる判定レベルの設定のためのトレーニング信号を作成して、データ伝送装置１００ｂに送信する。なお、ここで送信されるトレーニング信号は、８値マッピング用のトレーニング信号であってもよいし、その他の方式用のトレーニング信号であってもよいが、ここでは８値マッピング用のトレーニング信号が送信されるものとする。
【００１０】
トレーニング信号を受信したデータ伝送装置１００ｂは、取得したトレーニング信号を用いて、８値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルを設定する。そして、データ伝送装置１００ｂは、８値マッピング用のトレーニング信号を作成して、次のデータ伝送装置１００ｃに送信する。この後、データ伝送装置１００ｃ〜１００ｎは、データ伝送装置１００ｂと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置１００ｎから送信されたトレーニング信号は、データ伝送装置１００ａに到達し、取得したトレーニング信号を用いてデータ伝送装置１００ａが８値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルを設定する。これにより、データ伝送システム内のデータ伝送装置１００ａ〜１００ｎは、８値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルを設定する。
【００１１】
図２１において、データ伝送装置１００ａは、８値マッピングまたはその他の方式のいずれでデータ伝送を行うのかを他のデータ伝送装置１００ｂ〜１００ｎに通知するための識別信号をデータ伝送装置１００ｂに対して送信する。識別信号を受信したデータ伝送装置１００ｂは、受信した識別信号に基づいて、いずれの方式によってデータ伝送が行われるのかを判定する。その後、データ伝送装置１００ｂは、判定結果に基づいて、識別信号を発生し、データ伝送装置１００ｃに対して送信する。この後、データ伝送装置１００ｃ〜１００ｎは、データ伝送装置１００ｂと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置１００ｎから送信された識別信号は、データ伝送装置１００ａで受信される。これにより、データ伝送システム内の各データ伝送装置１００ａ〜１００ｎは、データの伝送方式を認識する。
【００１２】
次に、データ伝送装置１００ａは、各データ伝送装置が認識したデータ伝送方式のトレーニング信号を作成して、データ伝送装置１００ｂに送信する。この後、各データ伝送装置では、前述のトレーニング処理と同様の処理が行われる。これにより、各データ伝送装置１００ａ〜１００ｎに、通信に用いられるデータ伝送方式のデータ判定の基準となる判定レベルが設定される。その後、データ伝送システム内でデータの通信が開始される。
【特許文献１】国際公開第０２／３００７９号パンフレット
【特許文献２】国際公開第０２／３００７７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように、上記従来のデータ伝送システムでは、ロック信号による同期処理の後に、１回目のトレーニング処理が行われ、当該トレーニング処理により設定された判定レベルを用いて、データ伝送方式を通知する識別処理が行われる。そして、上記識別処理で識別されたデータ伝送方式用のトレーニング信号で２回目のトレーニング処理が行われてからデータ通信が開始される。つまり、従来のデータ伝送システムでは、２回のトレーニング処理が必要となっていた。これは、上記従来のデータ伝送システムでは、トレーニング処理が行われた後でなければ、データ伝送方式を識別するための識別処理ができなかったからである。
【００１４】
このような２回のトレーニング処理を行うことを回避するために、クロック同期処理の際に、データ伝送方式を通知する識別処理を行うことが考えられる。例えば、１回目のトレーニング処理が行われる前に予め識別情報が埋め込まれたロック信号を用いてクロック同期処理を行うことによって、当該識別情報でデータ伝送装置１００ａ〜１００ｎがデータ通信を行うデータ伝送方式を通知することが考えられる。この場合、上記識別情報が示すデータ伝送方式用のトレーニング信号で１回目のトレーニング処理を行って、データ伝送システム内のデータ通信が開始される。
【００１５】
例えば、上記識別情報が埋め込まれたロック信号として、２種類のパターンを考える。第１ロック信号は、１周期が８シンボルからなっており、各シンボルで信号レベル「＋１」と「−１」とが交互に繰り返された信号である。また、第２ロック信号は、１周期が８シンボルからなっており、各シンボルで信号レベル「＋１」と「−１」とが交互に繰り返され、５シンボル目が信号レベル「＋７」、６シンボル目が信号レベル「−７」となった信号である。このようなロック信号の２種類のパターンを受信側のデータ伝送装置で区別することができれば、クロック同期処理の際に上記識別処理を行うことが可能となる。
【００１６】
図２２は、データ伝送装置１００ａ〜１００ｎ間で送信されるロック信号、トレーニングヘッダ信号、トレーニング信号、および送信データの伝送波形の一例である。図２２に示す伝送波形では、ロック信号とトレーニング信号との区別をするためのトレーニングヘッダ信号が付与されている。トレーニングヘッダ信号は、３シンボルからなっており、他の信号と区別するために同一の信号レベル「＋７」が連続する信号である。また、ロック信号は、上述した第２ロック信号である。
【００１７】
一般的には、上記伝送波形に対して、送信側から伝送する際の全体的な信号レベル変化（電圧変化）をキャンセルするために、前シンボル値に対する差分値によって受信したシンボル値を判定する。しかし、各データ伝送装置では、ロック信号が有する２種類のパターンを区別するとき、判定レベルが未設定な状態である。つまり、各データ伝送装置は、データの信号レベルの細かな判定を行うことができない。そこで、各データ伝送装置は、データの信号レベルが閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、第１および第２ロック信号を区別することが必要となる。具体的には、信号レベル「＋７」と「−７」との差分値「１４」が大きな値、信号レベル「＋２」と「−２」との差分値「２」が小さな値と大まかに判定できる閾値を設定して、ロック信号のパターンを識別する必要がある。
【００１８】
しかしながら、各データ伝送装置では、上記判定レベルが未設定な状態でロック信号とトレーニングヘッダ信号とを区別する必要がある。例えば、図２２で示す伝送波形の場合、ロック信号が有する信号レベル「＋２」および「−２」の差分値「２」と、トレーニングヘッダ信号が有する連続する信号レベル「＋７」の差分値「０」とを区別しなければならない。この場合、差分値「２」と「０」とを区別できる閾値（例えば、「１」）を設定して、トレーニングヘッダ信号を識別することになり、上述したロック信号のパターンを識別する閾値よりマージンが少なくなる。ここで、各データ伝送装置１００ａ〜１００ｎ間にそれぞれ設けられる伝送路３００ａ〜３００ｎの状態が悪い等、データ伝送環境が悪い場合、受信するトレーニングヘッダ信号の信号レベルが変動することがある。つまり、トレーニングヘッダ信号に対する差分値が「０」から変動するため、ロック信号と区別するための閾値を超えることがあり、トレーニングヘッダ信号を検出できないことがある。この場合、データ伝送装置は、トレーニング信号を検出できないため判定レベルの設定が設定できず、データ伝送装置間のデータ通信ができない状況になる。なお、上述した説明では、ロック信号に識別情報が埋め込まれた一例を用いて説明したが、マッピング方式において隣接するシンボル間が最小差分値となる区間を有するロック信号を用いる場合は、同様の問題が発生し得る。
【００１９】
それ故に、本発明の目的は、初期化処理において送出されるロック信号とトレーニング信号とを区別するためのトレーニングヘッダ信号を確実に検出できるデータ受信装置、データ送信装置、データ送受信装置、およびデータ伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号やステップ番号等は、本発明の理解を助けるために後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００２１】
本発明のデータ受信装置（５）は、他のデータ伝送装置（１）と伝送路（８０）を介して接続され、送信データの各シンボルを複数の信号レベル（８値）のいずれかにマッピングして送信された伝送信号を受信する。データ受信装置は、初期動作の際に、少なくとも伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号およびそのトレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号（トレーニングヘッダ信号）が他のデータ伝送装置から送信される（Ｓ１９、Ｓ５９）。データ受信装置は、受信した伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、そのシンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値（ｄｄ）を受信順に算出する差分算出部（５４）と、差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の２値で区別する大小判定部（５８１、７１１）と、大小判定部が２値に区別した複数の結果（５８２）と、トレーニング信号またはヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部（５８４）との一致を検出する（５８３）ことによってトレーニング信号またはヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部（５８）とを備える。
【００２２】
一例として、トレーニング信号検出部は、大小判定部で２値に区別され受信順に所定数並べられた数値列（５８２）と、ヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部に対する差分値の絶対値がそれぞれ大または小の２値で予めその所定数記述されたヘッダパターン（５８４）とを比較し（５８３）、双方が一致するとき、ヘッダ信号の受信を検出する。また、ヘッダ信号の変動パターンは、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されてもよい（図４）。この場合、ヘッダパターンは、２値のうち大が所定回数連続して記述された後、小が少なくとも１回記述されている（図１５（ｂ））。
【００２３】
他の例として、ヘッダ信号の変動パターンが複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されている場合、トレーニング信号検出部は、大小判定部が２値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、大小判定部が２値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。
【００２４】
初期動作の際に、ヘッダ信号およびトレーニング信号は、複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号、が、他のデータ伝送装置から送信された後に連続して送信されてもかまわない（Ｓ１６、Ｓ５７）。この場合、データ受信装置は、第１ロック信号のクロック成分を再生して他のデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部（５０）と、大小判定部が２値に区別した複数の結果と、第１変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第１ロック信号を識別するロック信号識別部（７１）とを、さらに備える。具体的には、第１変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ１回マッピングされるパターンを繰り返して生成される（図６）。この場合、ヘッダ信号の変動パターンは、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、トレーニング信号検出部は、大小判定部が２値の大に少なくとも４回連続して区別した後、大小判定部が２値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。
【００２５】
また、初期動作の際に、ヘッダ信号およびトレーニング信号は、複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号、または第１変動パターンとは異なる第２変動パターンで形成され、かつクロック成分を含む第２ロック信号が、他のデータ伝送装置から送信された後に連続して送信されてもかまわない。この場合、データ受信装置は、第１または第２ロック信号のクロック成分を再生して他のデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が２値に区別した複数の結果と、第１および第２変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第１または第２ロック信号を識別するロック信号識別部とを、さらに備える。具体的には、第１変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ１回マッピングされるパターンを繰り返して生成され（図６）、第２変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを連続して生成される（図５）。この場合、ヘッダ信号の変動パターンは、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成され、トレーニング信号検出部は、大小判定部が２値の大に少なくとも４回連続して区別した後、大小判定部が２値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。
【００２６】
また、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部（５７）と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部（５４）と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部（５５）とを、さらに備えてもかまわない。また、トレーニング信号がヘッダ信号の送信から所定の時間送信される（固定長）場合、データ受信装置は、トレーニング信号検出部がヘッダ信号の受信を検出することに応じて、判定レベル設定部が設定する判定レベルを指定する教師信号（ＭＳ）をその判定レベル設定部へ出力する教師信号生成部（５９）と、トレーニング信号が送信される所定の時間をカウントするカウンタ（５８５）とを、さらに備え、判定レベル設定部は、カウンタによるカウントに基づいてトレーニング信号の終了を検出し（Ｓ２２、Ｓ６１）、最終的な判定レベルを設定する。
【００２７】
例えば、送信データは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）で定義されたデータフォーマットの信号である。
【００２８】
本発明のデータ送信装置（６）は、他のデータ伝送装置と伝送路を介して接続され、送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングした伝送信号を送信する。データ送信装置は、複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号を送出する第１ロック信号送出部（６７１）と、複数の信号レベルが第１変動パターンとは異なった第３変動パターンで形成されたヘッダ信号を送出するヘッダ信号送出部（６７３）と、複数の信号レベルが既知の第４変動パターンで形成されたトレーニング信号を送出するトレーニング信号送出部（６７４）と、送信データをマッピングした送信データ信号を送出する送信データ信号送出部（６１〜６６）と、初期動作の際、所定の条件に基づいて他のデータ伝送装置に送信する第１ロック信号を選択する制御部（６７６）と、制御部が選択した第１ロック信号を他のデータ伝送装置へ送信した後、ヘッダ信号、トレーニング信号、送信データ信号の順にそれぞれ連続的に他のデータ伝送装置へ送信する送信部（６７５、６３〜６６）とを備え、第３変動パターンは、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されることを特徴とする。
【００２９】
例えば、第１変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ１回マッピングされるパターンを繰り返して生成される。
【００３０】
さらに、複数の信号レベルが第１変動パターンとは異なった第２変動パターンで形成され、かつクロック成分を含む第２ロック信号を送出する第２ロック信号送出部（６７２）を備えてもかまわない。この場合、制御部は、所定の条件に基づいて他のデータ伝送装置に送信する第１および第２ロック信号の一方を選択し、送信部は、制御部が選択した第１および第２ロック信号の一方を他のデータ伝送装置へ送信した後、ヘッダ信号、トレーニング信号、送信データ信号の順にそれぞれ連続的に他のデータ伝送装置へ送信する。例えば、第１変動パターンは、複数の信号レベルのうち差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを所定回数連続した後、複数の信号レベルのうち最大および最小レベルにそれぞれ１回マッピングされるパターンを繰り返して生成され、第２変動パターンは、複数の信号レベルのうち隣接するシンボル間の差分値が最小で、かつその正負が交互となるマッピングを連続して生成される。
【００３１】
上記制御部は、さらに、送信部が他のデータ伝送装置へ送信するそれぞれの信号を切替えるタイミングを制御してもかまわない。この場合、制御部は、他のデータ伝送装置との同期が確立したとき（Ｓ１８）、ヘッダ信号を送信する（Ｓ１９）ように送信部を制御する。また、ヘッダ信号およびトレーニング信号がそれぞれ固定長である場合、制御部は、ヘッダ信号を他のデータ伝送装置へ送信して（Ｓ１９）所定時間経過後（Ｓ２２）、送信データ信号を送信する（Ｓ２３）ように送信部を制御する。
【００３２】
例えば、送信データは、ＭＯＳＴで定義されたデータフォーマットの信号である。
【００３３】
本発明のデータ送受信装置（１）は、他のデータ伝送装置と伝送路を介してリング型に接続され、送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングした伝送信号を送受信する。データ送受信装置は、初期動作の際に、少なくとも伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号およびそのトレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号を含んだテスト信号を他のデータ伝送装置に送信するテスト信号送信部（６７）と、他のデータ伝送装置から受信した伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、そのシンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の２値で区別する大小判定部と、大小判定部が２値に区別した複数の結果と、トレーニング信号またはヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによってトレーニング信号またはヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える。
【００３４】
例えば、テスト信号送信部は、ヘッダ信号の変動パターンを複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングした後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングして生成する。この場合、トレーニング信号検出部は、大小判定部が２値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、大小判定部が２値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。
【００３５】
上記テスト信号送信部は、複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号を送信した後に、ヘッダ信号およびトレーニング信号を連続して送信してもかまわない。この場合、データ送受信装置は、送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した第１ロック信号のクロック成分を再生してそのデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が２値に区別した複数の結果と、第１変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第１ロック信号を識別するロック信号識別部と、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備える。
【００３６】
また、テスト信号送信部は、複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつ他のデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号、または第１変動パターンとは異なる第２変動パターンで形成され、かつクロック成分を含む第２ロック信号を送信した後に、ヘッダ信号およびトレーニング信号を連続して送信してもかまわない。この場合、データ送受信装置は、送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した第１または第２ロック信号のクロック成分を再生してそのデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が２値に区別した複数の結果と、第１および第２変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第１または第２ロック信号を識別するロック信号識別部と、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備える。
【００３７】
一例として、自装置が保持する基準クロックに同期した伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタであるとき、テスト信号送信部は、基準クロックと同期が確立した後、第１または第２ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し（Ｓ１６）、クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立（Ｓ１８）した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し（Ｓ１９）、送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信（Ｓ２０）したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定（Ｓ２１）した後、送信データ信号を送信する（Ｓ２３）。
【００３８】
他の例として、他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとして自装置がスレーブであるとき、テスト信号送信部は、クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信（Ｓ５２）した第１または第２ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立（Ｓ５３）した後、受信した第１または第２ロック信号と同じ信号を選択（Ｓ５５、Ｓ５６）して送信（Ｓ５７）し、トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置からヘッダ信号の受信を検出（Ｓ５８）した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信（Ｓ５９）し、送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定（Ｓ６０）した後、送信データ信号を送信する（Ｓ６２）。
【００３９】
また、テスト信号送出部は、トレーニング信号をヘッダ信号の送信から所定の時間送信してもかまわない。この場合、データ送受信装置は、トレーニング信号検出部がヘッダ信号の受信を検出（Ｓ２０、Ｓ５８）することに応じて、トレーニング信号が送信される所定の時間をカウントするカウンタを、さらに備え、判定レベル設定部は、カウンタによるカウントに基づいて他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号の終了を検出（Ｓ２２、Ｓ６１）して、最終的な判定レベルを設定し、送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が最終的な判定レベルを設定した後、送信データ信号を送信する。
【００４０】
例えば、送信データは、ＭＯＳＴで定義されたデータフォーマットの信号である。
【００４１】
本発明のデータ伝送システムは、伝送路を介してリング型に接続された複数のデータ伝送装置を含み、それぞれのデータ伝送装置が互いに送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングした伝送信号を送受信する。データ伝送装置は、それぞれ初期動作の際に、少なくとも伝送信号の複数の信号レベルが既知の変動パターンでそれぞれ形成されたトレーニング信号およびそのトレーニング信号の先頭に付与されたヘッダ信号を含んだテスト信号を他のデータ伝送装置に送信するテスト信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した伝送信号におけるシンボルに応じた信号レベルと、そのシンボルに対する直前のシンボルの信号レベルとの差分値を受信順に算出する差分算出部と、差分算出部が算出した差分値の絶対値を、それぞれ所定の閾値に対する大または小の２値で区別する大小判定部と、大小判定部が２値に区別した複数の結果と、トレーニング信号またはヘッダ信号の変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによってトレーニング信号またはヘッダ信号の受信を検出するトレーニング信号検出部とを備える。
【００４２】
上記テスト信号送信部は、ヘッダ信号の変動パターンを複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングした後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングして生成してもかまわない。この場合、トレーニング信号検出部は、大小判定部が２値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、大小判定部が２値の小に区別したとき、ヘッダ信号の受信を検出する。
【００４３】
また、テスト信号送信部は、複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号を送信した後に、ヘッダ信号およびトレーニング信号を連続して送信してもかまわない。この場合、データ伝送装置は、それぞれ送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した第１ロック信号のクロック成分を再生してそのデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が２値に区別した複数の結果と、第１変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第１ロック信号を識別するロック信号識別部と、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備える。
【００４４】
一例として、複数のデータ伝送装置のうち、保持する基準クロックに同期した伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタに設定されたデータ伝送装置のテスト信号送信部は、基準クロックと同期が確立した後、第１ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し、マスタに設定されたデータ伝送装置の送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定した後、送信データ信号を送信する。
【００４５】
他の例として、複数のデータ伝送装置のうち、他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとしてスレーブに設定されたデータ伝送装置のテスト信号送信部は、クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した第１ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した第１ロック信号と同じ信号を選択して送信し、トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置からヘッダ信号の受信を検出した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し、スレーブに設定されたデータ伝送装置の送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定した後、送信データ信号を送信する。
【００４６】
また、テスト信号送信部は、複数の信号レベルが既知の第１変動パターンで形成され、かつデータ伝送装置との同期を確立するためのクロック成分を含む第１ロック信号、または第１変動パターンとは異なる第２変動パターンで形成され、かつクロック成分を含む第２ロック信号を送信した後に、ヘッダ信号およびトレーニング信号を連続して送信してもかまわない。この場合、データ伝送装置は、それぞれ送信データをマッピングした送信データ信号を他のデータ伝送装置に送信する送信データ信号送信部と、他のデータ伝送装置から受信した第１または第２ロック信号のクロック成分を再生してそのデータ伝送装置との同期を確立するクロック再生部と、大小判定部が２値に区別した複数の結果と、第１および第２変動パターンの少なくとも一部との一致を検出することによって第１または第２ロック信号を識別するロック信号識別部と、トレーニング信号を用いて、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ区別して判定するための判定レベルをそれぞれ設定する判定レベル設定部と、差分算出部で算出された差分値をそれぞれ判定レベル設定部で設定された判定レベルに基づいて区別して判定する差分値判定部と、差分値判定部が出力する判定結果を逆マッピングして伝送信号で送信された送信データのシンボルを復号する逆マッピング部とを、さらに備える。
【００４７】
一例として、複数のデータ伝送装置のうち、保持する基準クロックに同期した伝送信号を他のデータ伝送装置に送出するマスタに設定されたデータ伝送装置のテスト信号送信部は、基準クロックと同期が確立した後、第１または第２ロック信号を他のデータ伝送装置に送信し、クロック再生部が他のデータ伝送装置との同期を確立した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し、マスタに設定されたデータ伝送装置の送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定した後、送信データ信号を送信する。
【００４８】
他の例として、複数のデータ伝送装置のうち、他のデータ伝送装置をクロック同期のマスタとしてスレーブに設定されたデータ伝送装置のテスト信号送信部は、クロック再生部が他のデータ伝送装置から受信した第１または第２ロック信号を用いて他のデータ伝送装置との同期を確立した後、受信した第１または第２ロック信号と同じ信号を選択して送信し、トレーニング信号検出部が他のデータ伝送装置からヘッダ信号の受信を検出した後、ヘッダ信号およびトレーニング信号を送信し、スレーブに設定されたデータ伝送装置の送信データ信号送信部は、判定レベル設定部が他のデータ伝送装置から受信したトレーニング信号を用いて判定レベルをそれぞれ設定した後、送信データ信号を送信する。
【００４９】
例えば、送信データは、ＭＯＳＴで定義されたデータフォーマットの信号である。
【発明の効果】
【００５０】
本発明のデータ受信装置によれば、初期動作において送出されるロック信号とトレーニング信号とを区別するためのヘッダ信号またはトレーニング信号を確実に検出することができる。これは、データ受信装置がトレーニング処理前であっても、データ信号レベル毎の差分値の絶対値が閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、ヘッダ信号を識別可能であるためであり、受信するヘッダ信号に対する差分値が変動したとしても、閾値に対してマージンを形成できるため確実にヘッダ信号を検出することができる。
【００５１】
また、トレーニング信号検出部は、大小判定部で２値に区別され受信順に所定数並べられた数値列と、ヘッダパターンとを比較し、双方が一致するとき、ヘッダ信号の受信を検出するように構成することによって、上述した効果を容易に得ることができる。
【００５２】
ヘッダ信号の変動パターンが複数の信号レベルのうち最大および最小レベルに所定回数交互にマッピングされた後、同一の信号レベルに所定回数連続してマッピングされて生成されている場合、トレーニング信号検出部は、大小判定部が２値の大に少なくとも複数回連続して区別した後、大小判定部が２値の小に区別したことを検出することによって、容易にヘッダ信号の受信を確実に検出することができる。
【００５３】
また、ヘッダ信号の前に２種のロック信号が送出される場合、ロック信号の種別を識別しながらヘッダ信号の検出を確実に行うことができる。
【００５４】
さらに、トレーニング信号がヘッダ信号の送信から所定の時間送信される場合、そのトレーニング信号の終了に応じて最終的な判定レベルを決定することができる。
【００５５】
本発明のデータ送信装置によれば、上述したデータ受信装置でヘッダ信号を確実に検出することが可能なテスト信号を送信することができる。
【００５６】
また、ヘッダ信号は、他のデータ伝送装置との同期が確立した後に送信される場合、他のデータ伝送装置とのクロック同期処理が完了した後、トレーニング処理を開始することができる。さらに、ヘッダ信号およびトレーニング信号がそれぞれ固定長である場合、トレーニング処理を時間制御によって終了させて、データ通信を開始することができる。
【００５７】
本発明のデータ送受信装置およびデータ伝送システムによれば、上述したデータ受信装置およびデータ送信装置における効果を同様に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
図１を参照して、本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムについて説明する。当該データ伝送システムは、複数のデータ伝送装置を有しており、それらのデータ伝送装置の内部に送信部および受信部を含む送受信部がそれぞれ構成されている。これらは、本発明のデータ受信装置、データ送信装置、およびデータ送受信装置が用いられる一例であり、データ受信装置またはデータ送信装置のみを構成する場合、受信部または送信部のみを構成すればよい。なお、図１は、当該データ伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００５９】
図１において、データ伝送システムは、物理的なトポロジをリング・トポロジとし、複数のノードをリング・トポロジで接続することによって一方向のリング型ＬＡＮを形成している。以下、上記データ伝送システムの一例として、各ノードを６段のデータ伝送装置１ａ〜１ｆによって構成し、それぞれ伝送路８０ａ〜８０ｆによってリング型に接続し、伝送されるデータが伝送路８０ａ〜８０ｆを介して一方向に伝送されるシステムを説明する。各データ伝送装置１ａ〜１ｆには、それぞれデータ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムに出力する接続機器（例えば、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器）１０ａ〜１０ｆが接続されている。なお、一般的なハードウエアの形態としては、それぞれのデータ伝送装置１ａ〜１ｆおよび接続機器１０ａ〜１０ｆが一体的に構成される。
【００６０】
上記データ伝送システムで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（以下、ＭＯＳＴと記載する）がある。ＭＯＳＴを通信プロトコルとして伝送されるデータは、フレームを基本単位として伝送され、各データ伝送装置１の間を次々にフレームが一方向に伝送される。つまり、データ伝送装置１ａは、伝送路８０ａを介してデータ伝送装置１ｂに対してデータを出力する。また、データ伝送装置１ｂは、伝送路８０ｂを介してデータ伝送装置１ｃに対してデータを出力する。また、データ伝送装置１ｃは、伝送路８０ｃを介してデータ伝送装置１ｄに対してデータを出力する。また、データ伝送装置１ｄは、伝送路８０ｄを介してデータ伝送装置１ｅに対してデータを出力する。また、データ伝送装置１ｅは、伝送路８０ｅを介してデータ伝送装置１ｆに対してデータを出力する。そして、データ伝送装置１ｆは、伝送路８０ｆを介してデータ伝送装置１ａに対してデータを出力する。伝送路８０ａ〜８０ｆにはツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルが用いられ、各データ伝送装置１は、互いに電気通信を行う。ここで、当該データ伝送システムの電源投入時においては、データ伝送装置１ａが自装置のクロックによりデータを送信するマスタであり、他のデータ伝送装置１ｂ〜１ｆがマスタで生成されるクロックに周波数をロックするスレーブである。
【００６１】
次に、図２を参照して、データ伝送装置１の構成について説明する。なお、図２は、データ伝送装置１の構成を示す機能ブロック図である。なお、上述した複数のデータ伝送装置１ａ〜１ｆは、それぞれ同様の構成であり、それらを総称してデータ伝送装置１と記載する。
【００６２】
図２において、データ伝送装置１は、コントローラ２、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）３、および送受信部４を備えている。以下、当該データ伝送システムで用いる通信プロトコルの一例として、ＭＯＳＴを用いて説明を行う。
【００６３】
コントローラ２には、データ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムに出力する接続機器１０が接続されている。そして、コントローラ２は、その機能の一つとして、接続された接続機器１０からのデータをＭＯＳＴで規定されるプロトコルに変換して送受信部４にデジタルデータＴＸを出力する。また、コントローラ２は、送受信部４から出力されるデジタルデータＲＸが入力され、接続された接続機器１０へデータを伝送する。
【００６４】
ＭＰＵ３は、データ伝送装置１が有する各伝送モードに基づいて、コントローラ２、送受信部４、および上記接続機器１０を制御する。例えば、ＭＰＵ３は、データ伝送装置１のリセット機能、伝送方式制御（８値／４値マッピング等の切り替え）、電源制御（省エネモードの切り替え）、マスタ／スレーブの選択処理、およびスクランブル伝送機能等を制御する。
【００６５】
送受信部４は、典型的にはＬＳＩで構成され、受信部５、送信部６、クロック制御部７を有している。受信部５は、伝送路８０から入力する他のデータ伝送装置１からの電気信号を受信し、その電気信号をデジタル信号ＲＸに変換してコントローラ２に出力する。また、受信部５は、上記電気信号に含まれるクロック成分を再生して、クロック制御部７に出力する。送信部６は、クロック制御部７のクロックに基づいて、コントローラ２から出力されるデジタルデータＴＸを電気信号に変換して、伝送路８０を介して他のデータ伝送装置１に出力する。
【００６６】
クロック制御部７は、データ伝送装置１のシステムクロックを制御する。例えば、受信部５で再生した前段のデータ伝送装置１で使用されるクロックや、コントローラ２のクロックに基づいて、送受信部４で用いられるクロックを出力したりする。具体的には、クロック制御部７は、データ伝送装置１がマスタである場合、送信側ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）で再生したクロックを出力し、スレーブである場合、受信側ＰＬＬで再生したクロックを出力する。
【００６７】
送信部６は、セレクタ６１、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部６２、マッピング部６３、ロールオフフィルタ６４、ＤＡＣ（デジタル・アナログ・コンバータ）６５、差動ドライバ６６、およびテスト信号発生部６７を有している。送信部６は、コントローラ２から出力されるデジタルデータＴＸを多値マッピング（例えば、８値マッピングや４値マッピング）した信号レベルを有するアナログ電気信号に変換して伝送路８０に出力する。なお、説明を具体的にするために、送信部６がデジタルデータＴＸを８値マッピングしたアナログ電気信号に変換して出力する場合について説明する。このアナログ電気信号の詳細については、後述する。
【００６８】
セレクタ６１は、クロック制御部７によって制御されるクロックに基づいて、送信部６から送信するデータ（例えば、デジタルデータＴＸまたはデジタルデータＲＸ）を選択してＳ／Ｐ変換部６２へ出力する。
【００６９】
Ｓ／Ｐ変換部６２は、多値化伝送を行うために、セレクタ６１から出力されるシリアルのデジタルデータを２ビット毎のパラレルデータに変換する。マッピング部６３は、Ｓ／Ｐ変換部６２で変換された２ビット毎のパラレルデータを、上記システムクロックに基づいて８値のシンボルのいずれかにマッピングしてロールオフフィルタ６４に出力する。このマッピングは、受信側に配置される他のデータ伝送装置１でクロック再生を行うために、２ビット毎のパラレルデータを８値のシンボルのうち上位４シンボルと下位４シンボルとに交互に割り当てられる。また、送信および受信との間の直流成分の変動や差の影響を除外するために、前値との差分によってマッピングが行われる。また、マッピング部６３は、テスト信号発生部６７から出力されるテスト信号ＴＳを、そのまま、または上記システムクロックに基づいて８値のシンボルのいずれかにマッピングしてロールオフフィルタ６４に出力する。マッピング部６３がテスト信号ＴＳをマッピングするか否かについては、テスト信号発生部６７から出力されるテスト信号ＴＳに応じて決めれば、どちらでもかまわない。
【００７０】
上述したように、８値マッピング方式では、各データ伝送装置１間の直流成分の変動や差によらず受信可能とするため、前シンボル値と上記２ビット毎のパラレルデータ（送信データ）に基づいて、送信シンボル値の決定（マッピング）を行う。送信シンボル値は、「＋７」、「＋５」、「＋３」、「＋１」、「−１」、「−３」、「−５」、および「−７」の８個の信号レベルのいずれかにマッピングするように定められている。例えば、前シンボル値が「−１」で送信データ「００」をマッピングする場合、送信シンボル値は「＋７」となり前シンボル値との差分値は「＋８」となる。送信シンボル値は、前シンボル値の極性に対して、その正負が交互になるようにマッピングされる。また、前シンボル値との差分値に対して、送信データが一意に決まるようにマッピングされる。
【００７１】
ロールオフフィルタ６４は、送信する電気信号の帯域制限および符号間干渉を抑えるための波形整形フィルタである。例えば、ロールオフフィルタ６４は、ＦＩＲフィルタで構成される。
【００７２】
ＤＡＣ６５は、ロールオフフィルタ６４で帯域制限された信号をアナログ信号に変換する。差動ドライバ６６は、ＤＡＣ６５から出力されるアナログ信号の強度を増幅して差動信号に変換して伝送路８０に送出する。差動ドライバ６６は、伝送路８０が有する２本１組の導線に対して、送出する電気信号を伝送路８０の一方側（プラス側）導線に送信し、当該電気信号と正負反対の信号を伝送路８０の他方側（マイナス側）に送信する。これによって、伝送路８０には、プラス側とマイナス側との電気信号が１つのペアとして伝送するため、お互いの電気信号の変化をお互いの電気信号が打ち消しあい、伝送路８０からの放射ノイズおよび外部からの電気的影響を軽減することができる。
【００７３】
テスト信号発生部６７は、電源投入時等の初期化処理の際、他のデータ伝送装置１と連係して初期化を行うために、テスト信号ＴＳを生成する。テスト信号ＴＳは、受信側で同期確立するためのクロック再生用信号（以下、ロック信号と記載する）と、トレーニングヘッダ信号（例えば、最大あるいは最小の信号レベルを所定期間継続する）と、受信側に配置される他のデータ伝送装置１との間でデータ判定の基準となる判定レベルの設定を行うためのトレーニング信号とを含んでいる。トレーニング信号は、各データ伝送装置１間で既知のデータパターンであり、上記全ての送信シンボル値が含まれる。テスト信号発生部６７で生成されたテスト信号ＴＳは、マッピング部６３に送出される。なお、テスト信号ＴＳの伝送波形の詳細等については、後述する。
【００７４】
受信部５は、クロック再生部５０、差動レシーバ５１、ＡＤＣ（アナログ・デジタル・コンバータ）５２、ロールオフフィルタ５３、差分算出部５４、逆マッピング部５５、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部５６、判定レベル設定部５７、トレーニング信号検出部５８、教師信号生成部５９、パターン識別部７１、および判定部７２を有している。
【００７５】
差動レシーバ５１は、伝送路８０から入力する差動信号を電圧信号に変換してＡＤＣ５２に出力する。上述したように、伝送路８０が有する２本１組の導線に対してプラス側とマイナス側との電気信号が１つのペアとして伝送しており、差動レシーバ５１は、プラス側とマイナス側との差から信号を判断するため、外部からの電気的影響に対して効力を発揮する。そして、ＡＤＣ５２は、差動レシーバ５１から出力される電圧信号をデジタル信号に変換する。
【００７６】
ロールオフフィルタ５３は、ＡＤＣ５２から出力されるデジタル信号のノイズ除去を行う波形整形用のＦＩＲフィルタであり、上述した送信側のロールオフフィルタ６４と合わせ、符号間干渉のないロールオフ特性を実現する。差分算出部５４は、後述するクロック再生部５０で検出したデータシンボルタイミングに基づいて、ロールオフフィルタ５３から出力された受信シンボル値と前シンボル値との差分値ｄｄを演算する。そして、差分算出部５４は、判定レベル設定部５７で設定された判定レベルに基づいて、上記差分値ｄｄ毎にデータ判定を行って、その判定値を逆マッピング部５５に出力する。このように、受信したシンボル値を前シンボル値に対する差分値ｄｄで判定することによって、送信側から受信側のデータ伝送装置１に伝送する際の機器間のＤＣ電圧差をキャンセルすることができる。
【００７７】
逆マッピング部５５は、クロック再生部５０で検出したデータシンボルタイミングに基づいて、上記判定値を用いて送信側のマッピング部６３でマッピングする前のデータに復号する。この逆マッピング部５５における逆マッピング処理によって、上記判定値がパラレルデータに変換される。Ｐ／Ｓ変換部５６は、逆マッピング部５５で変換されたパラレルデータをシリアルのデジタルデータＲＸに変換して、コントローラ２に出力する。
【００７８】
クロック再生部５０は、ＡＤＣ５２から出力される伝送路８０から受信した信号のクロック成分を再生することによって、伝送路のクロック再生を行い、上述した伝送波形の最大あるいは最小ポイントとなるデータシンボルタイミングを検出する。そして、クロック再生部５０で再生されたクロックは、受信部５全体のクロックとして用いられる。また、クロック再生部５０で再生されたクロックは、クロック制御部７に出力され受信側ＰＬＬのリファレンスクロック入力として用いられる。
【００７９】
判定レベル設定部５７は、差分算出部５４で演算された差分値ｄｄに対して、その差分値ｄｄを閾値判定するための判定レベルを設定する。トレーニング信号検出部５８は、他のデータ伝送装置１から伝送されたテスト信号ＴＳに含まれるトレーニングヘッダ信号を検出し、このトレーニングヘッダ信号に続いて受信するトレーニング信号を検出する。なお、トレーニング信号検出部５８の詳細な構成については、後述する。教師信号生成部５９は、トレーニング信号検出部５８がトレーニングヘッダ信号を検出した際、そのトレーニングヘッダ信号に続いて受信するトレーニング信号と同じデータパターンを有し、かつ当該トレーニング信号と同期した教師信号ＭＳを判定レベル設定部５７に出力する。そして、判定レベル設定部５７は、教師信号ＭＳおよびトレーニング信号に対して演算された差分値ｄｄに基づいて、上記判定レベルを演算する。
【００８０】
パターン識別部７１および判定部７２は、前段に接続されたデータ伝送装置から送信されたロック信号に埋め込まれた情報をパターン識別し、その識別結果に基づいて当該情報を判定する。具体的には、パターン識別部７１は、送信されてくるロック信号のパターンをその差分値の絶対値に対してそれぞれの大小の組合わせに基づいてパターン識別する。そして、判定部７２は、パターン識別部７１から出力されてきた識別結果に基づいて、送信されてきたロック信号が第１ロック信号か第２ロック信号かを判定し、その判定結果をテスト信号発生部６７へ出力する。例えば、ロック信号に埋め込まれた情報は、データ伝送方式（８値／４値マッピング）を通知することができる。
【００８１】
次に、図３〜図１０を参照して、テスト信号発生部６７の構造とデータ伝送装置１から出力されるテスト信号ＴＳの伝送波形の例について説明する。なお、図３はテスト信号発生部６７の構成を示すブロック図であり、図４〜図１０はテスト信号ＴＳの伝送波形の例を説明するための図である。
【００８２】
図３において、テスト信号発生部６７は、第１ロック信号発生部６７１、第２ロック信号発生部６７２、トレーニングヘッダ信号発生部６７３、トレーニング信号発生部６７４、セレクタ６７５、および切替指示部６７６を備えている。テスト信号発生部６７は、図４で示すロック信号、トレーニングヘッダ信号、およびトレーニング信号で構成されるテスト信号ＴＳを後段のデータ伝送装置へ送出するために、それぞれの信号を示すデータ（データシンボル）をマッピング部６３へ出力する。
【００８３】
第１ロック信号発生部６７１は、図５に示されるような第１ロック信号を生成するためのデータをセレクタ６７５へ出力する。なお、図５は、データ伝送装置１から出力される第１ロック信号の伝送波形を示したグラフである。第１ロック信号は、各データ伝送装置１がクロック同期を取るときに用いられる信号であるとともに、各データ伝送装置１に対して、データ伝送方式を通知する情報が埋め込まれている。例えば、第１ロック信号は、８値マッピングされたデータで通信を行うことを下段のデータ伝送装置１へ通知する。第１ロック信号は、１周期が８シンボルからなっており、各シンボルで信号レベ「＋１」と「−１」とが交互に繰り返された信号である。
【００８４】
第２ロック信号発生部６７２は、図６に示されるような第２ロック信号を生成するためのデータをセレクタ６７５へ出力する。なお、図６は、データ伝送装置１から出力される第２ロック信号の伝送波形を示したグラフである。第１ロック信号と同様に第２ロック信号も、各データ伝送装置１がクロック同期を取るときに用いられる信号であるとともに、各データ伝送装置１に対して、データ伝送方式を通知する情報が埋め込まれている。例えば、第２ロック信号は、４値マッピングされたデータで通信を行うことを下段のデータ伝送装置１へ通知する。第２ロック信号は、１周期が８シンボルからなっており、各シンボルで信号レベル「＋１」と「−１」とが交互に繰り返され、７シンボル目が信号レベル「＋７」、８シンボル目が信号レベル「−７」となった信号である。
【００８５】
トレーニングヘッダ信号発生部６７３は、図４に示されるようなトレーニングヘッダ信号を生成するためのデータをセレクタ６７５へ出力する。トレーニングヘッダ信号は、ロック信号とトレーニング信号との間に配置され、双方を区別するために設けられた信号である。トレーニングヘッダ信号は、１２シンボルからなっており、１シンボル目〜９シンボル目で信号レベル「−７」と「＋７」とが交互に繰り返され、１０シンボル目〜１２シンボル目が信号レベル「＋７」で一定となった信号である。
【００８６】
トレーニング信号発生部６７４は、図７に示されるようなトレーニング信号を生成するためのデータをセレクタ６７５へ出力する。なお、図７は、データ伝送装置１から出力されるトレーニング信号の伝送波形を示したグラフである。トレーニング信号は、後段のデータ伝送装置１に４値マッピング用の判定レベルを設定させるあるいは８値マッピング用の判定レベルを設定させるための信号である。トレーニング信号発生部６７４は、自装置がマスタである場合には、ＭＰＵ３からの指示に従って、４値マッピング用あるいは８値マッピング用のトレーニング信号を作成し、自装置がスレーブである場合には、判定部７２の指示に従って、４値マッピング用あるいは８値マッピング用のトレーニング信号を作成する。なお、図７は、８値マッピング用のトレーニング信号を示している。例えば、トレーニング信号は、Ｍ系列（ｘ１７＋ｘ３＋１：初期値は１１０００００００００００００００）をＳ／Ｐ変換して８値マッピングして生成される。そして、トレーニング信号は、６５５３６シンボル（２１６シンボル）分送出され、送出されるトレーニング信号は固定長となる。
【００８７】
セレクタ６７５は、切替指示部６７６からの指示に従って、第１ロック信号、第２ロック信号、トレーニングヘッダ信号、およびトレーニング信号の何れかを選択してマッピング部６３に出力する。テスト信号ＴＳを出力する際の選択順序は、第２ロック信号、トレーニングヘッダ信号、およびトレーニング信号の順となるが、これらは途切れることなく上位および下位シンボルを交互にマッピングする法則を崩さずにマッピング部６３に出力される。切替指示部６７６は、判定部７２またはＭＰＵ３からの指示に応じて、セレクタ６７５が選択する信号の種類を決定する。
【００８８】
図８〜図１０を参照して、第２ロック信号とトレーニングヘッダ信号とが途切れることなく出力される伝送波形パターンについて説明する。トレーニングヘッダ信号は、ロック信号を用いてクロック同期が確立した後に送出される。具体的には、自装置がマスタのとき、自ノードのクロック同期が確立された後に、後段のデータ伝送装置へロック信号からトレーニングヘッダ信号に切替えて出力する。また、自装置がスレーブのとき、前段のデータ伝送装置からトレーニングヘッダ信号を受信検出したことに応じて、後段のデータ伝送装置へロック信号からトレーニングヘッダ信号に切替えて出力する（それぞれの詳細な動作については、後述する）。つまり、ロック信号は固定長ではなく、特に第２ロック信号の場合、トレーニングヘッダ信号とのつなぎの部位に複数パターンが生じる。なお、トレーニングヘッダ信号とトレーニング信号とのつなぎの部位は、双方とも固定長であるため固定パターンとなる。
【００８９】
例えば、第２ロック信号の最終シンボルまでの信号レベルが「＋１」→「−１」→「＋７」の場合、トレーニングヘッダ信号の開始シンボルの信号レベル「−７」までの差分値が「２」→「８」→「１４」と変化する（図８の状態）。また、第２ロック信号の最終シンボルまでの信号レベルが「＋７」→「−７」→「＋１」の場合、トレーニングヘッダ信号の開始シンボルの信号レベル「−７」までの差分値が「１４」→「８」→「８」と変化する（図９の状態）。さらに、第２ロック信号の最終シンボルまでの信号レベルが「＋１」→「−１」→「＋１」の場合、トレーニングヘッダ信号の開始シンボルの信号レベル「−７」までの差分値が「２」→「２」→「８」と変化する（図１０の状態）。
【００９０】
次に、図１１〜図１３を参照して、パターン識別部７１の構造について説明する。なお、図１１はパターン識別部７１の構成を示すブロック図であり、図１２は差分算出部５４から出力されてくる差分値ｄｄおよび第１ＲＯＭ７１４と第２ＲＯＭ７１７とに格納されているデータを示した図であり、図１３はシフトレジスタ７１２の動作を説明するための図である。
【００９１】
図１１において、パターン識別部７１は、大小判定部７１１、シフトレジスタ７１２、第１比較器７１３、第１ＲＯＭ７１４、第１カウンタ７１５、第２比較器７１６、第２ＲＯＭ７１７、および第２カウンタ７１８を含んでいる。
【００９２】
上述したように、差分算出部５４は、クロック再生部５０が再生したクロックに基づいて、ＡＤＣ５２から出力されるデジタル信号のシンボルの値を読み出し、読み出したシンボルの値と直前に読み出したシンボルの値との差分値ｄｄを算出し、当該差分値ｄｄを大小判定部７１１に出力する。より具体的には、図５に示される第１ロック信号は、各シンボル毎に信号レベル「＋１」と「−１」とが交互が繰り返されているので、差分算出部５４は、図１２（ａ）に示される差分値ｄｄを出力する。一方、図６に示される第２ロック信号は、信号レベル「＋１」、「−１」、「＋１」、「−１」、「＋７」、「−７」、「＋１」、「−１」と変化しているので、差分算出部５４は、図１２（ｂ）に示される差分値ｄｄを出力する。
【００９３】
大小判定部７１１は、差分算出部５４から出力される差分値ｄｄの絶対値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。より具体的には、例えば、上記閾値が５であったとして、図１２（ａ）に示される差分値ｄｄが入力されてきた場合、大小判定部７１１は、入力されてきた差分値ｄｄの絶対値が「閾値より小さいこと」を示すデータ「Ｓ」をシフトレジスタ７１２に出力する。一方、図１２（ｂ）に示される差分値ｄｄが入力されてきた場合、大小判定部７１１は、差分値ｄｄが「＋２」および「−２」の部分については「閾値より小さいこと」を示すデータ「Ｓ」をシフトレジスタ７１２に出力し、差分値ｄｄが「＋８」および「−１４」の部分については「閾値より大きいこと」を示すデータ「Ｌ」をシフトレジスタ７１２に出力する。なお、典型的には、大小判定部７１１は、データ「Ｓ」の場合にはデータ「０」を出力し、データ「Ｌ」の場合にはデータ「１」を出力する。
【００９４】
シフトレジスタ７１２は、所定のビット数のデータを蓄積しており、大小判定部７１１から１ビット新たにデータが入力される毎に古い方から１ビット分だけデータを消去（ＦＩＦＯ方式）して内部のデータを更新する。より具体的には、図１３に示されるように、本実施形態では、シフトレジスタ７１２が８ビットのデータを記憶することができる。そして、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すように、シフトレジスタ７１２は、新たにデータ「Ｓ」を示すビットが入力してくると、最も古いデータであるデータ「Ｓ」を示すビットを破棄して、他のビットを格納した領域が順次繰り上げられる。
【００９５】
図１２（ｃ）は、第１ＲＯＭ７１４に格納されるデータを示している。第１ＲＯＭ７１４には、データ伝送装置１が受信したロック信号が第１ロック信号であることを検出するためのデータが格納される。図１２（ｃ）に示すように、第１ＲＯＭ７１４には、８ビット分のデータ「Ｓ」が直列に格納されている。
【００９６】
第１比較器７１３は、シフトレジスタ７１２に１ビットのデータが入力される毎に、シフトレジスタ７１２に記憶されているデータと第１ＲＯＭ７１４に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者のデータが一致する場合、第１比較器７１３は、第１カウンタ７１５に対して、一致したことを示すデータ「１」を出力する。一方、両者のデータが一致しない場合、第１比較器７１３は、第１カウンタ７１５に対して、一致しなかったことを示すデータ「０」を出力する。
【００９７】
第１カウンタ７１５は、第１比較器７１３が出力したデータ「１」の個数をカウントし、カウント数が所定数（例えば１６）に達したら、その旨を判定部７２に出力する。
【００９８】
図１２（ｄ）は、第２ＲＯＭ７１７に格納されるデータを示している。第２ＲＯＭ７１７には、データ伝送装置１が受信したロック信号が第２ロック信号であることを検出するためのデータが格納される。図１２（ｄ）に示すように、第２ＲＯＭ７１７には８ビット分のデータが格納され、５番目および７番目にデータ「Ｘ」が、６番目にデータ「Ｌ」が、他にデータ「Ｓ］がそれぞれ直列に格納されている。なお、データ「Ｘ」は、一致判定をするシフトレジスタ７１２のデータが「Ｓ」でも「Ｌ」でもかまわないことを示している。これは、図１２（ｂ）に示すように、差分値「−１４」を示す前後の差分値の絶対値が「８」であり、上記閾値の設定に応じてデータ「Ｌ」または「Ｓ」に流動的に変化し得る値である。このような差分値の絶対値「８」がデータ「Ｌ」および「Ｓ」の一方に必ず判定されるように閾値を設定した場合、当該閾値に対する他の差分値の絶対値「２」または「１４」のマージンが少なくなってしまう。したがって、差分値「＋８」を大小判定に用いるのは妥当でなく、判定から除外するためにデータ「Ｘ」を第２ＲＯＭ７１７に格納する。
【００９９】
第２比較器７１６は、シフトレジスタ７１２に１ビットのデータが入力される毎に、シフトレジスタ７１２に記憶されているデータと第２ＲＯＭ７１７に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者のデータが一致する場合、第２比較器７１６は、第２カウンタ７１８に対して、一致したことを示すデータ「１」を出力する。一方、両者のデータが一致しない場合、第２比較器７１６は、第２カウンタ７１８に対して、一致しなかったことを示すデータ「０」を出力する。
【０１００】
第２カウンタ７１８は、第２比較器７１６が出力したデータ「１」の個数をカウントし、カウント数が所定数（例えば１６）に達したら、その旨を判定部７２に出力する。
【０１０１】
そして、判定部７２は、第１カウンタ７１５および第２カウンタ７１８のいずれかから出力されてきた出力結果に基づいて、前段のデータ伝送装置から送信されてきたロック信号が第１ロック信号か第２ロック信号かを判定する。すなわち、判定部７２は、ロック信号に埋め込まれた情報に基づいて、通信を行うデータ伝送方式（８値／４値マッピング）等を判定する。
【０１０２】
ここで、シフトレジスタ７１２へ図１２（ａ）あるいは図１２（ｂ）に示した差分値ｄｄがそのまま入力されない理由について説明する。本実施形態に係るデータ伝送システムでは、トレーニング信号が各データ伝送装置１に送信される前に、シフトレジスタ７１２へデータが入力される。つまり、各データ伝送装置１では、トレーニング処理が行われておらず、データの判定レベルの設定も行われていない。その結果、各データ伝送装置１は、データの信号レベルの細かな判定を行うことができない。そこで、本実施形態に係るデータ伝送装置１は、信号レベル毎の差分値の絶対値が閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、第１ロック信号と第２ロック信号とを識別している。
【０１０３】
次に、図１４〜図１６を参照して、トレーニング信号検出部５８の構造について説明する。なお、図１４はトレーニング信号検出部５８の構成を示すブロック図であり、図１５は差分算出部５４から出力されてくるデータおよびＲＯＭ５８４に格納されているデータを示した図であり、図１６はシフトレジスタ５８２の動作を説明するための図である。
【０１０４】
図１４において、トレーニング信号検出部５８は、大小判定部５８１、シフトレジスタ５８２、比較器５８３、ＲＯＭ５８４、およびカウンタ５８５を含んでいる。
【０１０５】
上述したように、差分算出部５４は、クロック再生部５０が再生したクロックに基づいて、ＡＤＣ５２から出力されるデジタル信号のシンボルの値を読み出し、読み出したシンボルの値と直前に読み出したシンボルの値との差分値ｄｄを算出し、当該差分値ｄｄを大小判定部５８１に出力する。より具体的には、図５に示される第１ロック信号は、各シンボル毎に信号レベル「＋１」と「−１」とが交互が繰り返されているので、差分算出部５４は、図１５（ａ）に示されるデータを出力する。一方、図４に示されるトレーニングヘッダ信号は、信号レベル「＋７」、「−７」、「＋７」、「−７」、「＋７」、「＋７」と変化しているので、差分算出部５４は、図１５（ａ）に示されるデータを出力する。
【０１０６】
大小判定部５８１は、大小判定部７１１と同様に、差分算出部５４から出力される差分値ｄｄの絶対値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。より具体的には、例えば、上記閾値が５であったとして、図１５（ａ）に示されるデータが入力されてきた場合、大小判定部５８１は、差分値ｄｄが「−１４」および「＋１４」の部分については「閾値より大きいこと」を示すデータ「Ｌ」をシフトレジスタ５８２に出力し、差分値ｄｄの絶対値が「０」の部分については「閾値より小さいこと」を示すデータ「Ｌ」をシフトレジスタ５８２に出力する。なお、典型的には、大小判定部５８１は、データ「Ｓ」の場合にはデータ「０」を出力し、データ「Ｌ」の場合にはデータ「１」を出力する。
【０１０７】
シフトレジスタ５８２は、シフトレジスタ７１２と同様に、所定のビット数のデータを蓄積しており、大小判定部５８１から１ビット新たにデータが入力される毎に古い方から１ビット分だけデータを消去（ＦＩＦＯ方式）して内部のデータを更新する。より具体的には、図１６に示されるように、本実施形態では、シフトレジスタ５８２が５ビットのデータを記憶することができる。そして、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に示すように、シフトレジスタ５８２は、新たにデータ「Ｌ」や「Ｓ」を示すビットが入力してくると、最も古いデータであるデータ「Ｌ」を示すビットを破棄して、他のビットを格納した領域が順次繰り上げられる。
【０１０８】
図１５（ｂ）は、ＲＯＭ５８４に格納されるデータを示している。ＲＯＭ５８４には、データ伝送装置１が受信した信号がトレーニングヘッダ信号であることを検出するためのデータが格納される。図１５（ｂ）に示すように、ＲＯＭ５８４には、５ビット分のデータが格納され、５番目にデータ「Ｓ」が、他にデータ「Ｌ］がそれぞれ直列に格納されている。
【０１０９】
比較器５８３は、シフトレジスタ５８２に１ビットのデータが入力される毎に、シフトレジスタ５８２に記憶されているデータとＲＯＭ５８４に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者のデータが一致する場合、比較器５８３は、カウンタ５８５、教師信号生成部５９、およびＭＰＵ３に対して、一致したことを示すデータ「１」を出力する。一方、両者のデータが一致しない場合、比較器５８３は、カウンタ５８５および教師信号生成部５９に対して、一致しなかったことを示すデータ「０」を出力する。
【０１１０】
カウンタ５８５は、比較器５８３が出力したデータ「１」の入力に応じて、カウントを開始する。そして、カウンタ５８５は、固定長であるトレーニング信号の受信終了をカウントによって検出し、トレーニング信号の受信が終了したとき、その旨を判定レベル設定部５７へ出力する。例えば、カウンタ５８５は、トレーニング信号が有する６５５３６シンボルをカウントすることによって、当該トレーニング信号の終了を検出する。
【０１１１】
ここで、シフトレジスタ５８２へ図１５（ａ）に示した差分値ｄｄがそのまま入力されない理由について説明する。本実施形態に係るデータ伝送システムでは、トレーニング信号が各データ伝送装置１に送信される前に、シフトレジスタ５８２へデータが入力される。つまり、各データ伝送装置１では、トレーニング処理が行われておらず、データの判定レベルの設定も行われていない。その結果、各データ伝送装置１は、データの信号レベルの細かな判定を行うことができない。そこで、本実施形態に係るデータ伝送装置１は、信号レベル毎の差分値の絶対値が閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、トレーニングヘッダ信号を識別している。つまり、受信するトレーニングヘッダ信号に対する差分値が「０」から変動しても、閾値に対してマージンを持っているため確実にトレーニングヘッダ信号を検出することができる。
【０１１２】
また、上述したシフトレジスタ５８２は、５ビットのデータを記憶することができる説明をしたが、その理由を説明する。トレーニングヘッダ信号を確実に検出するためには、第２ロック信号と区別しなければならない。図１２（ｂ）に示すように、第２ロック信号では、差分値「−１４」を示す前後の差分値が「＋８」であり、差分値の絶対値「８」は、上記閾値の設定に応じてデータ「Ｌ」または「Ｓ」に流動的に変化し得る値である。つまり、この第２ロック信号を大小判定部５８１で大小判定した場合、データ「Ｌ」が３回連続した後にデータ「Ｓ」がシフトレジスタ５８２へ入力される可能性がある。したがって、トレーニングヘッダ信号と第２ロック信号とを確実に区別するためには、データ「Ｌ」が少なくとも４回連続した後にデータ「Ｓ」がシフトレジスタ５８２へ入力されたパターンを検出すればよい。したがって、シフトレジスタ５８２は、少なくとも５ビットのデータを記憶することができればよく、６ビット以上のデータを判定してもかまわない。
【０１１３】
また、トレーニングヘッダ信号の検出は、上述したような方式でなくてもかまわない。例えば、差分算出部５４から出力される差分値ｄｄが所定の閾値以上の絶対値を規定回数（例えば４回）以上連続したときフラグをＯＮする構成要素と、当該フラグがＯＮのとき当該閾値未満の差分値ｄｄの絶対値を検出してトレーニングヘッダ信号を検出する構成要素とを備えていれば、同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
そして、教師信号生成部５９は、比較器５８３からデータ「１」を受信することに応じて、トレーニング信号と同期した教師信号ＭＳを判定レベル設定部５７に出力する。判定レベル設定部５７には、差分算出部５４でトレーニング信号に対して演算された差分値ｄｄが入力され、判定レベル設定部５７は、入力された差分値ｄｄおよび教師信号ＭＳを用いて上記判定レベルの設定を開始する。そして、判定レベル設定部５７は、カウンタ５８５からトレーニング信号の受信が終了した旨の出力がされたとき、上記判定レベルの設定を終了する。
【０１１５】
次に、図１７および図１８を参照して、データ伝送システムがデータ通信を開始するまでの初期化動作について説明する。なお、図１７および図１８は、データ伝送システムにおいてマスタおよびスレーブに設定されたデータ伝送装置１がそれぞれ行う初期化動作を示すフローチャートである。なお、図１で示すように、データ伝送装置１ａがマスタであり、他のデータ伝送装置１ｂ〜１ｎがスレーブであり、それぞれの構成要素のみを示す場合は、それぞれの参照符号にａ〜ｎを付与して区別する。また、それぞれの構成要素を総称する場合は、参照符号にａ〜ｎを付与せずに記載するものとする。
【０１１６】
図１７において、データ伝送システムに接続された全てのデータ伝送装置１ａ〜１ｎの電源がＯＮされることによって、データ伝送システムのパワーがＯＮされる（ステップＳ１１およびＳ５１）。なお、上記ステップＳ１１およびＳ５１の処理については、システム全体の電源ＯＮの他に、データ伝送システムのリセット状態が解除された処理等でもかまわない。
【０１１７】
次に、マスタのデータ伝送装置１ａのＭＰＵ３ａは、データ伝送システムでデータ通信するデータ伝送方式を決定する（ステップＳ１２）。ここでは、説明を具体的にするために、ＭＰＵ３ａが４値マッピングおよび８値マッピングのいずれか一方をデータ伝送方式として決定することとする。次に、マスタのデータ伝送装置１ａは、自装置のＭＰＵ３ａにおいて、ステップＳ１２で決定されたデータ伝送方式が４値マッピングであるか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、ＭＰＵ３ａは、８値マッピングである場合、処理を次のステップＳ１４に進め、４値マッピングである場合、処理を次のステップＳ１５に進める。
【０１１８】
ステップＳ１４において、マスタのデータ伝送装置１ａは、８値マッピングされたデータによる通信を開始する旨の情報が埋め込まれた第１ロック信号を選択し、処理を次のステップＳ１６へ進める。以下、ステップＳ１４において、データ伝送装置１ａ内で行われる動作について詳述する。
【０１１９】
８値マッピングされたデータによる通信を開始する場合、ＭＰＵ３ａは、その旨をテスト信号発生部６７ａの切替指示部６７６ａに通知する。この通知に応じて、切替指示部６７６ａは、第１ロック信号発生部６７１ａから出力される第１ロック信号を出力するようにセレクタ６７５ａを制御する。これにより、テスト信号発生部６７ａは、第１ロック信号を選択する。
【０１２０】
一方、ステップＳ１５において、マスタのデータ伝送装置１ａは、４値マッピングされたデータによる通信を開始する旨の情報が埋め込まれた第２ロック信号を選択し、処理を次のステップＳ１６へ進める。以下、ステップＳ１５において、データ伝送装置１ａ内で行われる動作について詳述する。
【０１２１】
４値マッピングされたデータによる通信を開始する場合、ＭＰＵ３ａは、その旨をテスト信号発生部６７ａの切替指示部６７６ａに通知する。この通知に応じて、切替指示部６７６ａは、第２ロック信号発生部６７２ａから出力される第２ロック信号を出力するようにセレクタ６７５ａを制御する。これにより、テスト信号発生部６７ａは、第２ロック信号を選択する。
【０１２２】
ステップＳ１６において、マスタのデータ伝送装置１ａは、自装置の基準クロックと同期を確立した後、同期が確立したクロックを用いて上記ステップＳ１４またはＳ１５で選択したロック信号を送信する。具体的には、セレクタ６７５ａから出力されたロック信号は、マッピング部６３ａでマッピング処理され、ロールオフフィルタ６４ａ〜差動ドライバ６６ａの間で所定の処理が施されて、後段のデータ伝送装置１ｂへと送信される。
【０１２３】
一方、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、上記ステップＳ５１の処理の後、前段のデータ伝送装置１ａから送信されるロック信号の受信を待っている（ステップＳ５２）。そして、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号をデータ伝送装置１ｂが受信した場合、処理を次のステップＳ５３へ進める。
【０１２４】
ステップＳ５３において、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、受信したロック信号を用いてクロック同期処理を行う。次に、データ伝送装置１ｂは、受信したロック信号が第１ロック信号であるか否かを判断する（ステップＳ５４）。そして、データ伝送装置１ｂは、第１ロック信号である場合、処理を次のステップＳ５５に進め、第１ロック信号でない場合、処理を次のステップＳ５６に進める。以下、ステップＳ５３およびＳ５４において、スレーブのデータ伝送装置１ｂ内で行われる処理について詳述する。
【０１２５】
前段のデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号は、データ伝送装置１ｂの差動レシーバ５１ｂおよびＡＤＣ５２ｂで所定の処理が施されて、クロック再生部５０ｂおよびロールオフフィルタ５３ｂに出力される。クロック再生部５０は、受信したロック信号に含まれるクロック成分を再生する。このクロックを受信部５およびクロック制御部７で用いる受信クロックとして確立することによって、ステップＳ５３のクロック同期処理が行われる。
【０１２６】
一方、ロールオフフィルタ５３ｂは、所定の処理を施してロック信号を差分算出部５４ｂへ出力する。差分算出部５４ｂは、クロック再生部５０ｂが再生したクロックに基づいて、ロック信号の各シンボル間の差分値ｄｄを算出し、当該差分値ｄｄをパターン識別部７１ｂおよびトレーニング信号検出部５８ｂに出力する。
【０１２７】
パターン識別部７１ｂの大小判定部７１１ｂは、差分算出部５４ｂから出力されてきた各差分値ｄｄの絶対値が、上述した閾値より大きいか否かを判定し、その判定結果をシフトレジスタ７１２ｂに出力する。具体的には、大小判定部７１１ｂは、上記閾値が５である場合、図１２（ａ）で示した差分値ｄｄに対する判定結果として、データ「Ｓ」を８回出力する。また、大小判定部７１１ｂは、図１２（ｂ）で示した差分値ｄｄに対する判定結果としてデータ「Ｓ」を４回出力した後、データ「Ｌ」を３回出力し、その後データ「Ｓ」を１回出力する。これらに応じて、シフトレジスタ７１２ｂには、上記２種類の判定結果のいずれかが１ビットずつ出力される。
【０１２８】
第１比較器７１３ｂは、第１ＲＯＭ７１４ｂに格納された第１ロック信号を示すデータと、シフトレジスタ７１２ｂに記憶されているデータとを、データが１ビット入力される毎に比較し、一致する場合、データ「１」を第１カウンタ７１５ｂに出力する。同様に、第２比較器７１６ｂは、第２ＲＯＭ７１７ｂに格納された第２ロック信号を示すデータと、シフトレジスタ７１２ｂに記憶されているデータとを、データが１ビット入力される毎に比較し、一致する場合、データ「１」を第２カウンタ７１８ｂに出力する。
【０１２９】
第１カウンタ７１５ｂは、第１比較器７１３ｂから出力されるデータ「１」の数をカウントする。第２カウンタ７１８ｂは、第２比較器７１６ｂから出力されるデータ「１」の数をカウントする。そして、双方のカウンタは、カウントしたデータ「１」の数が所定回数に到達したとき、判定部７２ｂに対して、その旨を通知する。
【０１３０】
判定部７２ｂは、いずれのカウンタから通知があったかを判定する。そして、判定部７２ｂは、第１カウンタ７１５ｂから通知があった場合、第１ロック信号を受信したと判定し、データ伝送システムにおいて８値マッピングされたデータによる通信が行われると認識する。一方、判定部７２ｂは、第２カウンタ７１８ｂから通知があった場合、第２ロック信号を受信したと判定し、データ伝送システムにおいて４値マッピングされたデータによる通信が行われると認識する。そして、判定部７２ｂは、テスト信号発生部６７ｂやＭＰＵ３ｂ等のデータ伝送装置１ｂ内の各構成部に対して認識結果を通知する。なお、トレーニング信号検出部５８ｂに対しても同様の差分値ｄｄが出力されているが、上述したようにロック信号はトレーニングヘッダ信号と混同されないため、トレーニング信号検出部５８ｂは、ロック信号を受信している間トレーニングヘッダ信号を検出しない。
【０１３１】
ステップＳ５５において、テスト信号発生部６７ｂは、第１ロック信号を選択し、処理を次のステップＳ５７に進める。また、ステップＳ５６において、テスト信号発生部６７ｂは、第２ロック信号を選択し、処理を次のステップＳ５７に進める。なお、これらステップＳ５５およびＳ５６で行われる処理は、ＭＰＵ３ａからの指示が判定部７２ｂからの通知に変わった点以外は、上記ステップＳ１４およびＳ１５と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０１３２】
ステップＳ５７において、テスト信号発生部６７ｂで選択されたロック信号は、データ伝送装置１ｂの送受信部４ｂから後段のデータ伝送装置１ｃに出力される。スレーブのデータ伝送装置１ｃ〜１ｎにおいても、データ伝送装置１ｂの動作で説明した上記ステップＳ５２〜Ｓ５７の処理が同様に行われる。そして、データ伝送装置１ｎは、ロック信号をマスタのデータ伝送装置１ａに出力する。
【０１３３】
マスタのデータ伝送装置１ａは、上記ステップＳ１６の処理の後、前段のデータ伝送装置１ｎから送信されるロック信号の受信を待っている（ステップＳ１７）。そして、前段のデータ伝送装置１ｎから送信されてきたロック信号をデータ伝送装置１ａが受信した場合、受信したロック信号を用いてクロック同期処理を行う（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の処理については、上記ステップＳ５３の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。ここまでの初期化動作によって、データ伝送システムにおけるクロック同期処理およびデータ伝送方式の通知が完了する。
【０１３４】
図１８において、マスタのデータ伝送装置１ａは、トレーニングヘッダ信号および上記ステップＳ１２で決定したデータ伝送方式に応じたトレーニング信号を、後段のデータ伝送装置１ｂに出力する（ステップＳ１９）。以下、ステップＳ１９において、データ伝送装置１ａ内で行われる動作について詳述する。
【０１３５】
ＭＰＵ３ａは、上記ステップＳ１８のクロック同期処理の完了を確認した後、まず、トレーニングヘッダ信号をデータ伝送装置１ａから送信する処理を行う。ＭＰＵ３ａは、トレーニングヘッダ信号を選択する旨をテスト信号発生部６７ａの切替指示部６７６ａに通知する。この通知に応じて、切替指示部６７６ａは、トレーニングヘッダ信号発生部６７３ａから出力されるトレーニングヘッダ信号を出力するようにセレクタ６７５ａを制御する。これにより、テスト信号発生部６７ａは、トレーニングヘッダ信号を選択する。
【０１３６】
続いて、ＭＰＵ３ａは、トレーニングヘッダ信号をデータ伝送装置１ａから送信する処理を行って所定時間経過後、トレーニング信号をデータ伝送装置１ａから送信する処理を行う。上述したようにトレーニングヘッダ信号は、固定長（例えば、１２シンボル）であるため、トレーニング信号を送信する処理への切り替えは、時間経過に基づいて自動的に行われる。ＭＰＵ３ａは、トレーニング信号を選択する旨をテスト信号発生部６７ａの切替指示部６７６ａに通知する。この通知に応じて、切替指示部６７６ａは、トレーニング信号発生部６７４ａから出力されるトレーニング信号を出力するようにセレクタ６７５ａを制御する。これにより、テスト信号発生部６７ａは、トレーニング信号を選択する。
【０１３７】
これらセレクタ６７５ａから出力されたトレーニングヘッダ信号およびトレーニング信号は、順にマッピング部６３ａでマッピング処理され、ロールオフフィルタ６４ａ〜差動ドライバ６６ａの間で所定の処理が施されて、後段のデータ伝送装置１ｂへと送信される。
【０１３８】
一方、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、上記ステップＳ５７の処理の後、前段のデータ伝送装置１ａから送信されるトレーニングヘッダ信号の受信を待っている（ステップＳ５８）。そして、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたトレーニングヘッダ信号をデータ伝送装置１ｂが受信した場合、処理を次のステップＳ５９へ進める。以下、ステップＳ５８において、スレーブのデータ伝送装置１ｂ内で行われる処理について詳述する。
【０１３９】
前段のデータ伝送装置１ａから送信されてきたトレーニングヘッダ信号は、データ伝送装置１ｂの差動レシーバ５１ｂ、ＡＤＣ５２ｂ、およびロールオフフィルタ５３ｂで所定の処理が施されて、差分算出部５４ｂへ出力される。差分算出部５４ｂは、確立された受信クロックに基づいて、トレーニングヘッダ信号の各シンボル間の差分値ｄｄを算出し、当該差分値ｄｄをパターン識別部７１ｂおよびトレーニング信号検出部５８ｂに出力する。
【０１４０】
トレーニング信号検出部５８ｂの大小判定部５８１ｂは、差分算出部５４ｂから出力されてきた各差分値ｄｄの絶対値が、上述した閾値より大きいか否かを判定し、その判定結果をシフトレジスタ５８２ｂに出力する。具体的には、大小判定部５８１ｂは、上記閾値が５である場合、図１５（ａ）で示した差分値ｄｄに対する判定結果として、データ「Ｌ」を４回出力した後、データ「Ｓ」を１回出力する。これらに応じて、シフトレジスタ５８２ｂには、上記２種類の判定結果のいずれかが１ビットずつ出力される。
【０１４１】
比較器５８３ｂは、ＲＯＭ５８４ｂに格納されたトレーニングヘッダ信号を示すデータと、シフトレジスタ５８２ｂに記憶されているデータとを、データが１ビット入力される毎に比較し、一致する場合、データ「１」を教師信号生成部５９ｂ、カウンタ５８５ｂ、およびＭＰＵ３ｂ等に出力する。そして、教師信号生成部５９ｂは、比較器５８３ｂからデータ「１」を受信することに応じて、トレーニング信号と同期した教師信号ＭＳを判定レベル設定部５７ｂに出力する。一方、カウンタ５８５ｂは、比較器５８３ｂが出力したデータ「１」の入力に応じて、カウントを開始する。なお、パターン識別部７１ｂに対しても同様の差分値ｄｄが出力されているが、上述したようにトレーニングヘッダ信号はロック信号と混同されないため、パターン識別部７１ｂは、トレーニングヘッダ信号を受信している間第１または第２ロック信号を検出しない。
【０１４２】
ステップＳ５９において、データ伝送装置１ｂは、トレーニングヘッダ信号および上記ステップＳ５４で通知されたデータ伝送方式に応じたトレーニング信号を、後段のデータ伝送装置１ｃに出力し、処理を次のステップＳ６０に進める。なお、ステップＳ５９で行われる処理は、ＭＰＵ３ｂが比較器５８３ｂから出力したデータ「１」の入力に応じて行うこと以外、上記ステップＳ１９と同様であるので、詳細な説明を省略する。スレーブのデータ伝送装置１ｃ〜１ｎにおいても、データ伝送装置１ｂの動作で説明した上記ステップＳ５８およびＳ５９の処理が同様に行われる。そして、データ伝送装置１ｎは、トレーニングヘッダ信号およびトレーニング信号をマスタのデータ伝送装置１ａに出力する。
【０１４３】
ステップＳ６０において、データ伝送装置１ｂは、上記判定レベルの設定を行い、処理を次のステップＳ６１に進める。以下、ステップＳ６０においてデータ伝送装置１ｂ内で行われる動作について詳述する。
【０１４４】
教師信号生成部５９ｂは、比較器５８３ｂからデータ「１」を受信することに応じて、トレーニング信号と同期した教師信号ＭＳを判定レベル設定部５７ｂに出力する。判定レベル設定部５７ｂには、差分算出部５４ｂでトレーニング信号に対して演算された差分値ｄｄが入力され、判定レベル設定部５７ｂは、入力された差分値ｄｄおよび教師信号ＭＳを用いて上記判定レベルの設定を開始する。
【０１４５】
ステップＳ６１において、データ伝送装置１ｂのカウンタ５８５ｂは、上記ステップＳ５８の処理から開始されたカウントが、規定数に到達したか否かを判断する。例えば、カウンタ５８５ｂは、トレーニング信号が有する６５５３６シンボルに相当するカウント数を上記規定数に設定することによって、トレーニング信号の終了を検出している。そして、データ伝送装置１ｂは、カウンタ５８５ｂのカウントが規定数に未到達の場合、処理を上記ステップＳ６０に戻って判定レベル設定を継続する。一方、データ伝送装置１ｂは、カウンタ５８５ｂのカウントが規定数に到達した場合、前段のデータ伝送装置１ａから送信されたトレーニング信号の受信が終了したと判断して、処理を次のステップＳ６２へ進める。なお、スレーブのデータ伝送装置１ｃ〜１ｎにおいても、データ伝送装置１ｂの動作で説明した上記ステップＳ６０およびＳ６１の処理が同様に行われる。
【０１４６】
一方、マスタのデータ伝送装置１ａは、上記ステップＳ１９の処理の後、前段のデータ伝送装置１ｎから送信されるトレーニングヘッダ信号の受信を待っている（ステップＳ２０）。そして、データ伝送装置１ｎから送信されてきたトレーニングヘッダ信号をデータ伝送装置１ａが受信した場合、処理を次のステップＳ２１へ進める。なお、ステップＳ２０の処理は、上記ステップＳ５８の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１４７】
ステップＳ２１において、データ伝送装置１ａは、上記判定レベルの設定を行い、処理を次のステップに進める。次に、データ伝送装置１ａのカウンタ５８５ａは、上記ステップＳ２０の処理から開始されたカウントが、規定数に到達したか否かを判断する。そして、データ伝送装置１ａは、カウンタ５８５ａのカウントが規定数に未到達の場合、処理を上記ステップＳ２１に戻って判定レベル設定を継続する。一方、データ伝送装置１ａは、カウンタ５８５ａのカウントが規定数に到達した場合、前段のデータ伝送装置１ｎから送信されたトレーニング信号の受信が終了したと判断して、処理を次のステップＳ２３へ進める。なお、ステップＳ２１およびＳ２２の処理は、上記ステップＳ６０およびＳ６１の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。ここまでの初期化動作によって、データ伝送システムにおける判定レベル設定処理（トレーニング処理）が完了する。
【０１４８】
そして、上述したクロック同期処理、データ伝送方式の通知、およびトレーニング処理が終了し、データ伝送システム内のデータ通信が開始され（ステップＳ２３およびＳ６２）、当該フローチャートによる初期化動作を終了する。
【０１４９】
このように、初期化処理において送出されるロック信号とトレーニング信号とを区別するためのトレーニングヘッダ信号を確実に検出することができる。これは、データ伝送装置がトレーニング処理前であっても、データ信号レベル毎の差分値の絶対値が閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、トレーニングヘッダ信号を識別可能であるためであり、受信するトレーニングヘッダ信号に対する差分値が「０」から変動したとしても、閾値に対してマージンを持っているため確実にトレーニングヘッダ信号を検出することができる。なお、上述した説明では、ロック信号に情報が埋め込まれた一例を用いて説明したが、マッピング方式において隣接するシンボル間が最小差分値（例えば差分値「−２」や「＋２」）となる区間を有するロック信号を用いる場合にも、確実にトレーニングヘッダ信号を検出することができる効果を得られる。
【０１５０】
なお、トレーニング信号検出部５８とパターン識別部７１とは、一部の構成要素を共通に構成してもかまわない。例えば、それぞれの大小判定部５８１および７１１は、データ伝送装置１の初期化動作において同じ動作を並列に行っている。また、それぞれのシフトレジスタ５８２および７１２は、記憶するビット数が異なる説明をしたが同じビット数で構成することも可能であり、その場合データ伝送装置１の初期化動作において同じ動作を並列に行うことになる。したがって、トレーニング信号検出部５８とパターン識別部７１とは、大小判定部およびシフトレジスタを共通の構成要素とした構成でも実現することができる。この場合、共通のシフトレジスタに記憶されたデータと３つのＲＯＭにそれぞれ記憶されたデータとを比較する３つの比較器を構成すれば、上述と同様の動作を行うことができる。
【０１５１】
また、上述した説明では、トレーニング信号検出部５８がトレーニングヘッダ信号を検出する態様を示したが、テスト信号ＴＳの構成によって他の信号を検出してもかまわない。例えば、トレーニング信号検出部５８は、トレーニング信号の一部を検出してもよい。
【０１５２】
また、上記の説明では、マスタのデータ伝送装置１ａは、自装置のＭＰＵ３ａにおいて、ステップＳ１２で決定されたデータ伝送方式が４値マッピングであるか否かを判断して、ＭＰＵ３ａは、８値マッピングである場合、処理を次のステップＳ１４に進め、４値マッピングである場合、処理を次のステップＳ１５に進めた。また、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、受信したロック信号を用いてクロック同期処理を行い、受信したロック信号が第１ロック信号であるか否かを判断して、第１ロック信号である場合、処理を次のステップＳ５５に進め、第１ロック信号でない場合、処理を次のステップＳ５６に進めた。しかしながら、予めデータ伝送方式が決定されている場合においては、これらの判断を行うステップは不要である。この場合、図３に示したテスト信号発生部６７は、第１ロック信号発生部６７１、第２ロック信号発生部６７２のいずれかのみを含むものであっても良い。また、図２に示した、パターン識別部７１および判定部７２も、前段に接続されたデータ伝送装置から送信されたロック信号に埋め込まれた情報をパターン識別し、その識別結果に基づいて当該情報を判定する機能がなくてもいいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明にかかるデータ受信装置、データ送信装置、データ送受信装置、およびデータ伝送は、多値電気信号等を用いて通信を行う初期化動作の際に、ロック信号とトレーニング信号との間で伝送されるヘッダ信号を確実に検出することができ、リング型等で各装置を伝送路によって接続し、互いに判定レベルを設定して一方向の電気通信を行うシステムに含まれる装置および当該システム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムの構成を示すブロック図
【図２】図１のデータ伝送装置１の構成を示す機能ブロック図
【図３】図２のテスト信号発生部６７の構成を示すブロック図
【図４】ロック信号、トレーニングヘッダ信号、およびトレーニング信号で構成されるテスト信号ＴＳの伝送波形の例を説明するための図
【図５】第１ロック信号の伝送波形の例を説明するための図
【図６】第２ロック信号の伝送波形の例を説明するための図
【図７】トレーニング信号の伝送波形の例を説明するための図
【図８】第２ロック信号とトレーニングヘッダ信号とが途切れることなく出力される伝送波形パターンの第１の例を示す図
【図９】第２ロック信号とトレーニングヘッダ信号とが途切れることなく出力される伝送波形パターンの第２の例を示す図
【図１０】第２ロック信号とトレーニングヘッダ信号とが途切れることなく出力される伝送波形パターンの第３の例を示す図
【図１１】図２のパターン識別部７１の構成を示すブロック図
【図１２】図２の差分算出部５４から出力される差分値ｄｄおよび図１１の第１ＲＯＭ７１４と第２ＲＯＭ７１７とに格納されているデータを示した図
【図１３】図１１のシフトレジスタ７１２の動作を説明するための図
【図１４】図２のトレーニング信号検出部５８の構成を示すブロック図
【図１５】図２の差分算出部５４から出力される差分値ｄｄおよび図１４のＲＯＭ５８４に格納されているデータを示した図
【図１６】図１４のシフトレジスタ５８２の動作を説明するための図
【図１７】図１のデータ伝送システムにおいてマスタおよびスレーブに設定されたデータ伝送装置１がそれぞれ行う前半部の初期化動作を示すフローチャート
【図１８】図１のデータ伝送システムにおいてマスタおよびスレーブに設定されたデータ伝送装置１がそれぞれ行う後半部の初期化動作を示すフローチャート
【図１９】従来のデータ伝送システムの構成を示したブロック図
【図２０】従来のデータ伝送方式の切り替え方法を示す前半のシーケンス図
【図２１】従来のデータ伝送方式の切り替え方法を示す後半のシーケンス図
【図２２】図１９のデータ伝送装置１００ａ〜１００ｎ間で送信されるロック信号、トレーニングヘッダ信号、トレーニング信号、および送信データの伝送波形の一例を示す図
【符号の説明】
【０１５５】
１…データ伝送装置
２…コントローラ
３…ＭＰＵ
４…送受信部
５…受信部
５０…クロック再生部
５１…差動レシーバ
５２…ＡＤＣ
５３…ロールオフフィルタ
５４…差分算出部
５５…逆マッピング部
５６…Ｐ／Ｓ変換部
５７…判定レベル設定部
５８…トレーニング信号検出部
５８１、７１１…大小判定部
５８２、７１２…シフトレジスタ
５８３…比較器
５８４…ＲＯＭ
５８５…カウンタ
５９…教師信号生成部
６…送信部
６１、６７５…セレクタ
６２…Ｓ／Ｐ変換部
６３…マッピング部
６４…ロールオフフィルタ
６５…ＤＡＣ
６６…差動ドライバ
６７…テスト信号発生部
６７１…第１ロック信号発生部
６７２…第２ロック信号発生部
６７３…トレーニングヘッダ信号発生部
６７４…トレーニング信号発生部
６７６…切替指示部
７…クロック制御部
７１…パターン識別部
７１３…第１比較器
７１４…第１ＲＯＭ
７１５…第１カウンタ
７１６…第２比較器
７１７…第２ＲＯＭ
７１８…第２カウンタ
７２…判定部
１０…接続機器
８０…伝送路
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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