JP2014236270A - Receiver of optical data transmission, its reception method and its reception program - Google Patents

Receiver of optical data transmission, its reception method and its reception program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reception technique of DC type optical data transmission, which is not affected by the optical pulse width distortion even if the transmission rate is increased, and the accuracy of data transmission of which is not damaged.SOLUTION: A receiver 10 of optical data transmission includes a receiving section 11 for receiving a coded signal transmitted from a transmitting section 20 via an optical cable 22, a counter 12 for counting the coded signals with a receive clock having a period shorter than that of a transmit clock, an initial detector 13a for detecting the polarity of a coded signal 24b after resetting the receive clock, an end stage detector 13b for re-detecting the polarity after first count when the polarity after reset is in a first state, and re-detecting the polarity after second count when the polarity after reset is in a second state, and a determination section 14 for determining the value of received data based on the polarities detected after reset and after count, and a reset section 15 for performing count resetting by detecting reversal of the polarity after count.

Description

本発明は、DC型の光データ伝送の受信技術に関する。   The present invention relates to a reception technique for DC optical data transmission.

光データ伝送に用いる送受信器は、DC型とAC型とに大きく分類される。
DC型の送受信器は発光のオン/オフでデータを伝送し、AC型の送受信器は常時オン/オフが繰り返される発光の周波数を変えることでデータを伝送する。
Transceivers used for optical data transmission are roughly classified into DC type and AC type.
The DC type transmitter / receiver transmits data by turning on / off the light emission, and the AC type transmitter / receiver transmits data by changing the frequency of light emission that is constantly turned on / off.

一般に10Mbpsを超える高速のデータ伝送では、DC型ではパルス周期が短くなるにつれ光パルス幅歪の影響を大きく受けデータ伝送の正確さが低下するために、AC型を採用する場合が多い。
一方、AC型の送受信器は、その主要構成部品がサプライヤ側で一体化されて供給されるものであるために、ユーザ側がその内部構成に踏み込んで設計検証をすることが実質的に不可能となっている。
Generally, in high-speed data transmission exceeding 10 Mbps, the AC type is often adopted because the DC type is greatly affected by the optical pulse width distortion as the pulse period is shortened and the accuracy of data transmission is reduced.
On the other hand, AC-type transceivers are supplied with the main components integrated on the supplier side, so it is virtually impossible for the user side to step into the internal configuration and perform design verification. It has become.

特開平7−79259号公報JP 7-79259 A

発電プラントで実用化されている光データ伝送のうち特に重要な制御データの伝送は、部品改廃、設計透明性及び長期使用の観点から、独自設計が可能なDC型が採用されてきた。
しかし近年、発電制御における伝送データ量が増加しつつあり、従来において1〜2Mbps程度の伝送レートで十分であったが、10Mbpsに近い高速の伝送レートが要求されるようになってきた。
Of the optical data transmissions that are put into practical use in power plants, the transmission of control data, which is particularly important, has adopted a DC type that can be uniquely designed from the viewpoints of component revision, design transparency, and long-term use.
However, in recent years, the amount of transmission data in power generation control is increasing, and a transmission rate of about 1 to 2 Mbps has been sufficient in the past, but a high transmission rate close to 10 Mbps has been required.

本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、伝送レートを高速化しても光パルス幅歪の影響を受けずにデータ伝送の正確さが損なわれないDC型の光データ伝送の受信技術を提供することを目的とする。   The embodiment of the present invention has been made in consideration of such circumstances, and DC-type optical data that does not suffer from the effect of optical pulse width distortion and does not impair the accuracy of data transmission even when the transmission rate is increased. An object is to provide a transmission reception technique.

本発明の実施形態における光データ伝送の受信装置において、送信クロックの周期に合わせて極性が切り替わるように二値で表される送信データを埋め込んだ符号化信号を受信する受信部と、前記送信クロックよりも短い周期の受信クロックで前記符号化信号をカウントするカウンタと、前記受信クロックのリセット後における前記符号化信号の前記極性を検出する初期検出部と、前記初期検出部で検出された前記極性が第1状態である場合は第1カウント後の極性を再検出し第2状態である場合は第2カウント後の極性を再検出する末期検出部と、前記リセット後及び前記カウント後のうち少なくとも前記カウント後で検出された前記極性に基づいて受信データの値を判定する判定部と、前記カウント後に前記極性の反転を検出し前記受信クロックのカウントをリセットするリセット部と、を備えることを特徴とする。   In the receiving device for optical data transmission in an embodiment of the present invention, a receiving unit that receives an encoded signal in which transmission data represented by a binary value is embedded so that the polarity is switched in accordance with a cycle of a transmission clock, and the transmission clock A counter that counts the encoded signal with a reception clock having a shorter cycle than the initial detection unit that detects the polarity of the encoded signal after the reception clock is reset, and the polarity detected by the initial detection unit Is in the first state, the terminal detection unit re-detects the polarity after the first count and in the second state, the terminal detection unit re-detects the polarity after the second count, and at least one of the reset and after the count A determination unit configured to determine a value of received data based on the polarity detected after the counting; and A reset unit for resetting the lock count of, characterized in that it comprises a.

本発明の実施形態により、伝送レートを高速化しても光パルス幅歪の影響を受けずにデータ伝送の正確さが損なわれないDC型の光データ伝送の受信技術が提供される。   According to the embodiment of the present invention, a reception technique for DC type optical data transmission is provided in which the accuracy of data transmission is not impaired without being affected by optical pulse width distortion even if the transmission rate is increased.

本発明に係る光データ伝送の受信装置の実施形態を示すブロック図。1 is a block diagram showing an embodiment of a receiving device for optical data transmission according to the present invention. 本発明の第1実施形態に係る光データ伝送の受信装置で受信される符号化信号の説明図。Explanatory drawing of the encoding signal received with the receiver of the optical data transmission which concerns on 1st Embodiment of this invention. (A)第1実施形態において、極性がLow状態からスタートし"0"値の送信データを表す符号化信号の送信側及び受信側の波形を示すタイミングチャート、(B)極性がLow状態からスタートし"1"値の送信データを表す符号化信号の送信側及び受信側の波形を示すタイミングチャート、(C)極性がHigh状態からスタートし"0"値の送信データを表す符号化信号の送信側及び受信側の波形を示すタイミングチャート、(D)極性がHigh状態からスタートし"1"値の送信データを表す符号化信号の送信側及び受信側の波形を示すタイミングチャート。(A) In the first embodiment, the polarity starts from the low state and the timing chart showing the waveform on the transmission side and the reception side of the encoded signal representing the transmission data with the value “0”. (B) The polarity starts from the low state. And a timing chart showing waveforms on the transmission side and the reception side of the encoded signal representing the transmission data with the value “1”, (C) transmission of the encoded signal representing the transmission data with the value “0” starting from the high state. 4 is a timing chart showing waveforms on the transmission side and the reception side, and (D) a timing chart showing waveforms on the transmission side and the reception side of an encoded signal representing transmission data with a polarity of “1” starting from a high state. 第1実施形態に係る光データ伝送の受信装置の動作を説明するフローチャート。5 is a flowchart for explaining the operation of the optical data transmission receiving apparatus according to the first embodiment. 本発明の第2実施形態に係る光データ伝送の受信装置で受信される符号化信号の説明図。Explanatory drawing of the encoding signal received with the receiver of the optical data transmission which concerns on 2nd Embodiment of this invention. (A)第2実施形態において、極性がLow状態からスタートし"0"値の送信データを表す符号化信号の送信側及び受信側の波形を示すタイミングチャート、(B)極性がLow状態からスタートし"1"値の送信データを表す符号化信号の送信側及び受信側の波形を示すタイミングチャート、(C)極性がHigh状態からスタートし"0"値の送信データを表す符号化信号の送信側及び受信側の波形を示すタイミングチャート、(D)極性がHigh状態からスタートし"1"値の送信データを表す符号化信号の送信側及び受信側の波形を示すタイミングチャート。(A) In the second embodiment, the polarity starts from the low state and the timing chart showing the waveforms on the transmission side and the reception side of the encoded signal representing the transmission data of “0” value, (B) the polarity starts from the low state And a timing chart showing waveforms on the transmission side and the reception side of the encoded signal representing the transmission data with the value “1”, (C) transmission of the encoded signal representing the transmission data with the value “0” starting from the high state. 4 is a timing chart showing waveforms on the transmission side and the reception side, and (D) a timing chart showing waveforms on the transmission side and the reception side of an encoded signal representing transmission data with a polarity of “1” starting from a high state. 第2実施形態に係る光データ伝送の受信装置の動作を説明するフローチャート。9 is a flowchart for explaining the operation of a receiving device for optical data transmission according to the second embodiment.

(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示すように、本発明の各実施形態に適用される送信部20は、送信データ21a(図2)を蓄積する蓄積部21と、光ケーブル22におけるデータ伝送速度を定める送信クロック23aの発生部23と、送信クロック23aの周期Taに合わせて極性(Low/High)が切り替わるように二値(0/1)で表される送信データ21aが埋め込まれた符号化信号24aを生成しこの送信クロック23aに同期して光ケーブル22に送出する生成部24と、から構成されている。
この送信部20は、所謂エンベディットクロック方式を採用したものであり、数百Kbyteもの連続データを送出する場合であっても、受信側において同期ズレが生じない。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, a transmission unit 20 applied to each embodiment of the present invention includes a storage unit 21 that stores transmission data 21 a (FIG. 2), and a generation of a transmission clock 23 a that determines a data transmission rate in the optical cable 22. Unit 23 generates an encoded signal 24a in which transmission data 21a represented by binary (0/1) is embedded so that the polarity (Low / High) is switched in accordance with the cycle Ta of the transmission clock 23a. And a generation unit 24 that transmits the optical cable 22 in synchronization with the clock 23a.
The transmitting unit 20 employs a so-called embedded clock system, and even when continuous data of several hundred Kbytes is transmitted, no synchronization shift occurs on the receiving side.

第1実施形態で用いられる符号化信号24aは、図2に示すように、第1状態(Low)又は第2状態(High)の極性のみ(H0,L0)で送信データ21aの第1値("0")が表され、第1状態(Low)及び第2状態(High)の極性の組み合わせ(H1,L1)で送信データの第2値("1")が表されている。
そして、符号化信号24aは、送信クロック23aの立ち上がりで極性が反転するように、送信データ21aの第1値("0")及び第2値("1")が表現される。
As shown in FIG. 2, the encoded signal 24a used in the first embodiment has only the first value (H0, L0) of the first state (Low) or the second state (High) (H0, L0). “0”) is represented, and the second value (“1”) of the transmission data is represented by the combination of the polarities (H1, L1) of the first state (Low) and the second state (High).
The encoded signal 24a represents the first value (“0”) and the second value (“1”) of the transmission data 21a so that the polarity is inverted at the rising edge of the transmission clock 23a.

本発明の実施形態に係る光データ伝送の受信装置10は、送信部20から光ケーブル22を経由して伝送された符号化信号24bを受信する受信部11と、送信クロック23aよりも短い周期Tb(<Ta;図3)の受信クロックで符号化信号24bをカウントするカウンタ12と、受信クロックのリセット(●)後における符号化信号24bの極性(Low/High)を検出する初期検出部13aと、リセット(●)後の極性が第1状態(Low)である場合(図3(A)(B))は第1カウント(▲)後の極性を再検出し、リセット(●)後の極性が第2状態(High)である場合(図3(C)(D))は第2カウント(◆)後の極性を再検出する末期検出部13bと、リセット(●)後及びカウント(▲◆)後のうち少なくともカウント(▲◆)後で検出された極性(Low/High)に基づいて受信データの値を判定する判定部14と、カウント(▲◆)後に極性(Low/High)の反転を検出し受信クロックのカウントをリセットするリセット部15と、を備えている。   The optical data transmission receiver 10 according to the embodiment of the present invention includes a receiver 11 that receives an encoded signal 24b transmitted from the transmitter 20 via the optical cable 22, and a period Tb (shorter than the transmission clock 23a). <Ta; the counter 12 that counts the encoded signal 24b with the reception clock of FIG. 3), the initial detection unit 13a that detects the polarity (Low / High) of the encoded signal 24b after the reset (●) of the reception clock, When the polarity after reset (●) is in the first state (Low) (FIGS. 3A and 3B), the polarity after the first count (▲) is detected again, and the polarity after reset (●) In the case of the second state (High) (FIGS. 3C and 3D), an end detection unit 13b for redetecting the polarity after the second count (♦), and after the reset (●) and the count (▲ ◆) At least cow after (▲ ◆) A determination unit 14 that determines the value of the received data based on the polarity (Low / High) detected later, and a reception clock that detects the inversion of the polarity (Low / High) after the count (▲ ◆). And a reset unit 15 that resets the count.

なお第1実施形態において判定部14は、リセット(●)後及びカウント(▲◆)後で検出された極性(Low/High)に基づいて、受信データの値を判定している。
また、カウント(▲◆)後に、極性(Low/High)の反転が検出されることなく規定時間が経過した時点でタイムアウト信号が発せられる。
換言すると、リセット部15におけるリセットの間隔が規定時間を超えると、タイムアウト信号が発せられてエラー発生又はデータ送信が途切れたとみなされる。
In the first embodiment, the determination unit 14 determines the value of the received data based on the polarity (Low / High) detected after reset (●) and after counting (▲ ◆).
In addition, after the count (▲ ◆), a time-out signal is issued when the specified time has passed without detecting the reversal of polarity (Low / High).
In other words, when the reset interval in the reset unit 15 exceeds the specified time, it is considered that a time-out signal is issued and an error occurs or data transmission is interrupted.

受信部11により受信される符号化信号24bは、光ケーブル22を伝送した影響により、図2に示すように、送信部20から送信された符号化信号24aに対して極性の反転方向に依存した遅延現象による光パルス幅歪を生じている。
詳細には、発光からオンからオフに切り替わるLowからHighへの反転時は、遅延が大きくまた環境にも依存して一定しない。一方、オフからオンに切り替わるHighからLowへの反転時は、遅延が小さくほぼ一定している。
The encoded signal 24b received by the receiving unit 11 is delayed depending on the polarity inversion direction with respect to the encoded signal 24a transmitted from the transmitting unit 20, as shown in FIG. Optical pulse width distortion due to the phenomenon occurs.
Specifically, at the time of inversion from Low to High, which switches from light emission to on to off, the delay is large and is not constant depending on the environment. On the other hand, at the time of inversion from High to Low when switching from OFF to ON, the delay is small and almost constant.

カウンタ12は、発生部16で送信クロック23aよりも短い周期Tb(<Ta;図3)で発振する受信クロックに同期してカウントアップし、リセット部15からの信号を入力するとカウント数を"0"にリセットする。
図3では、送信クロック23aの16倍の周波数で発振する受信クロックによるカウントを示している。なお図3の斜線で示される領域は、誤差を多く含み、符号化信号24の極性(Low/High)を正確に検出できない領域である。
The counter 12 counts up in synchronization with a reception clock that oscillates at a period Tb (<Ta; FIG. 3) shorter than the transmission clock 23a by the generation unit 16, and when the signal from the reset unit 15 is input, the count number is set to "0 Reset to "
FIG. 3 shows a count based on a reception clock that oscillates at a frequency 16 times that of the transmission clock 23a. 3 is a region that includes many errors and in which the polarity (Low / High) of the encoded signal 24 cannot be accurately detected.

そして、図3(A)では"19"までカウントアップしたところで"0"にリセットされ、図3(B)では"16"までカウントアップしたところで"0"にリセットされ、図3(C)では"13"までカウントアップしたところで"0"にリセットされ、図3(D)では"16"までカウントアップしたところで"0"にリセットされている。   In FIG. 3A, it is reset to “0” when it counts up to “19”, in FIG. 3B it is reset to “0” when it counts up to “16”, and in FIG. When it has been counted up to “13”, it is reset to “0”. In FIG. 3D, it has been reset to “0” when it has been counted up to “16”.

図3(A)のタイミングチャートは、極性がLow状態からスタートし"0"値の送信データ21aを表す、送信側の符号化信号24a及び受信側の符号化信号24bを示す。
この場合、送信側の符号化信号24aから2カウント遅れて送信側の符号化信号24bの極性が反転すると、カウンタはこの時点でリセットされる。
そして、初期検出部13aはこのリセット(●)後における極性を検出し、この検出が第1状態(Low)であるために、末期検出部13bは第1カウント(▲;13カウント)後の極性を再検出する。
この場合、初期検出部13a及び末期検出部13bは、ともに符号化信号24bの極性を第1状態(Low)として検出するために、判定部14において"0"値と判定された受信データが蓄積部17に蓄積される。
The timing chart of FIG. 3A shows a transmission side encoded signal 24a and a reception side encoded signal 24b that represent transmission data 21a having a polarity of "0" starting from a low state.
In this case, when the polarity of the transmission side encoded signal 24b is inverted by 2 counts behind the transmission side encoded signal 24a, the counter is reset at this point.
The initial detection unit 13a detects the polarity after the reset (●), and since this detection is in the first state (Low), the end detection unit 13b has the polarity after the first count (▲; 13 counts). Rediscover.
In this case, both the initial detection unit 13a and the end detection unit 13b store the reception data determined to be “0” by the determination unit 14 in order to detect the polarity of the encoded signal 24b as the first state (Low). Accumulated in the unit 17.

図3(B)のタイミングチャートは、極性がLow状態からスタートし"1"値の送信データを表す、送信側の符号化信号24a及び受信側の符号化信号24bを示す。
この場合も同様に、初期検出部13aはこのリセット(●)後における極性を検出し、この検出が第1状態(Low)であるために、末期検出部13bは第1カウント(▲;13カウント)後の極性を再検出する。
そして、初期検出部13a及び末期検出部13bは、符号化信号24bの極性をそれぞれ第1状態(Low)及び第2状態(High)として検出するために、判定部14において"1"値と判定された受信データが蓄積部17に蓄積される。
The timing chart of FIG. 3B shows the encoded signal 24a on the transmission side and the encoded signal 24b on the reception side, which indicates transmission data with a polarity of “1” starting from the Low state.
Similarly, in this case, the initial detection unit 13a detects the polarity after the reset (●), and since this detection is in the first state (Low), the end detection unit 13b has the first count (▲; 13 counts). ) Re-detect later polarity.
Then, the initial detection unit 13a and the final detection unit 13b determine the value of the encoded signal 24b as “1” in the determination unit 14 in order to detect the polarities of the encoded signal 24b as the first state (Low) and the second state (High), respectively. The received data is stored in the storage unit 17.

図3(C)のタイミングチャートは、極性がHigh状態からスタートし"0"値の送信データを表す、送信側の符号化信号24a及び受信側の符号化信号24bを示す。
この場合も同様に、初期検出部13aはこのリセット(●)後における極性を検出し、この検出が第2状態(High)であるために、末期検出部13bは第2カウント(◆;8カウント)後の極性を再検出する。
そして、初期検出部13a及び末期検出部13bは、ともに符号化信号24bの極性を第2状態(High)として検出するために、判定部14において"0"値と判定された受信データが蓄積部17に蓄積される。
The timing chart of FIG. 3C shows the encoded signal 24a on the transmission side and the encoded signal 24b on the reception side, which represents transmission data with a polarity of “0” starting from the High state.
Similarly, in this case, the initial detection unit 13a detects the polarity after the reset (●), and since this detection is in the second state (High), the end detection unit 13b has the second count (♦; 8 counts). ) Re-detect later polarity.
Then, both the initial detection unit 13a and the end detection unit 13b detect the polarity of the encoded signal 24b as the second state (High), and the received data determined as the “0” value by the determination unit 14 is stored in the storage unit. 17 is accumulated.

図3(D)のタイミングチャートは、極性がHigh状態からスタートし"1"値の送信データを表す、送信側の符号化信号24a及び受信側の符号化信号24bを示す。
この場合も同様に、初期検出部13aはこのリセット(●)後における極性を検出し、この検出が第2状態(High)であるために、末期検出部13bは第2カウント(◆;8カウント)後の極性を再検出する。
そして、初期検出部13a及び末期検出部13bは、符号化信号24bの極性をそれぞれ第2状態(High)及び第1状態(Low)として検出するために、判定部14において"1"値と判定された受信データが蓄積部17に蓄積される。
The timing chart of FIG. 3D shows the encoded signal 24a on the transmission side and the encoded signal 24b on the reception side, which indicates transmission data with a polarity of “1” starting from the High state.
Similarly, in this case, the initial detection unit 13a detects the polarity after the reset (●), and since this detection is in the second state (High), the end detection unit 13b has the second count (♦; 8 counts). ) Re-detect later polarity.
The initial detection unit 13a and the final detection unit 13b determine the value of the encoded signal 24b as “1” in the determination unit 14 in order to detect the polarity of the encoded signal 24b as the second state (High) and the first state (Low), respectively. The received data is stored in the storage unit 17.

このように、受信クロックのリセット(●)後に、符号化信号24bの極性(Low/High)を再検出するタイミングを、第1状態(Low)スタート及び第2状態(High)スタートの場合に分けて、それぞれ第1カウント(13カウント)及び第2カウント(8カウント)としている。
これにより、判定部14における受信データの値判定において、符号化信号24aの極性の反転方向に依存した伝送遅延の影響を排除することができる。
As described above, the timing of redetecting the polarity (Low / High) of the encoded signal 24b after the reset (●) of the reception clock is divided into the first state (Low) start and the second state (High) start. The first count (13 counts) and the second count (8 counts), respectively.
Thereby, it is possible to eliminate the influence of the transmission delay depending on the polarity inversion direction of the encoded signal 24a in the value determination of the reception data in the determination unit 14.

具体的に説明すると、それぞれ第1カウント及び第2カウントが共に8カウントであるとすると、図3(A)(B)は、カウント後(◇;8カウント)に極性の再検出がなされる。この場合、図3(A)は、受信データは"0"と判定されて問題ないが、図3(B)は、本来"1"である受信データが"0"と判定されて問題となる。
また、それぞれ第1カウント及び第2カウントが共に13カウントであるとすると、図3(C)(D)は、カウント後(△;13カウント)に極性の再検出がなされる。この場合、図3(D)は、受信データは"1"と判定されて問題ないが、図3(C)は、本来"0"である受信データが"1"と判定されて問題となる。
More specifically, assuming that each of the first count and the second count is 8 counts, in FIGS. 3A and 3B, the polarity is detected again after counting (;; 8 counts). In this case, FIG. 3A shows no problem because the received data is determined to be “0”, but FIG. 3B is problematic because the received data that is originally “1” is determined to be “0”. .
Further, assuming that the first count and the second count are both 13 counts, in FIGS. 3C and 3D, the polarity is detected again after the count (Δ; 13 counts). In this case, FIG. 3D shows no problem because the received data is determined to be “1”, but FIG. 3C is problematic because the received data that is originally “0” is determined to be “1”. .

リセット部15(図1)は、カウント(▲◆)後に極性(Low/High)の反転を検出し受信クロックのカウントをリセットし、カウンタ12に対し、続いて受信される符号化信号24bのカウントアップを促す。   The reset unit 15 (FIG. 1) detects the inversion of the polarity (Low / High) after the count (▲ ◆), resets the count of the reception clock, and counts the encoded signal 24b received subsequently to the counter 12. Encourage up.

次に図4のフローチャートに基づいて第1実施形態に係る光データ伝送の受信装置の動作を説明する(適宜、図1参照)。
受信装置10において受信クロックを発生させている状態で(S11)、送信データ21aの送信開始の合図として送信部20から初期データを受信すると(S12)、カウンタ12がリセットされて(S13)、符号化信号24bの受信が開始される(S14)。
Next, the operation of the optical data transmission receiving apparatus according to the first embodiment will be described based on the flowchart of FIG. 4 (see FIG. 1 as appropriate).
When receiving data is generated in the receiving device 10 (S11), when initial data is received from the transmitting unit 20 as a signal to start transmission of the transmission data 21a (S12), the counter 12 is reset (S13), Reception of the digitized signal 24b is started (S14).

受信クロックのリセット後に検出された符号化信号24bの極性が第1状態(Low)である場合に(S15a)、第1カウント後に再検出された極性が第1状態(Low)であれば(S16a、S17a Yes)受信データの値を"0"と判定し、第2状態(High)であれば(S17a No)受信データの値を"1"と判定する(S18)。   When the polarity of the encoded signal 24b detected after the reception clock is reset is the first state (Low) (S15a), if the polarity re-detected after the first count is the first state (Low) (S16a) , S17a Yes) The received data value is determined to be “0”, and if it is in the second state (High) (No in S17a), the received data value is determined to be “1” (S18).

一方、受信クロックのリセット後に検出された符号化信号24bの極性が第2状態(High)である場合に(S15b)、第2カウント後に再検出された極性が第2状態(High)であれば(S16b、S17b Yes)受信データの値を"0"と判定し、第1状態(Low)であれば(S17b No)受信データの値を"1"と判定する(S18)。   On the other hand, when the polarity of the encoded signal 24b detected after the reception clock is reset is the second state (High) (S15b), if the polarity re-detected after the second count is the second state (High). (S16b, S17b Yes) The value of the received data is determined to be “0”, and if it is the first state (Low) (S17b No), the value of the received data is determined to be “1” (S18).

そして、カウント後は、極性の反転を検出したところで(S19 Yes)、受信クロックのカウントをリセットし(S13)、前記した(S14)以降の工程を繰り返す。
そして、極性の反転を検出せずに(S19 No)、規定時間が経過した時点で、データ送信が途切れたと見なされてタイムアウトとなる(S20:END)。
After counting, when the polarity inversion is detected (S19 Yes), the count of the reception clock is reset (S13), and the above-described steps (S14) and subsequent steps are repeated.
Then, without detecting the reversal of polarity (No in S19), when the specified time has elapsed, it is considered that the data transmission has been interrupted and a time-out occurs (S20: END).

(第2実施形態)
第2実施形態に係る光データ伝送の受信装置10は、図1で示されるものと共通の構成又は機能を有しており、重複説明を省略する。
同様に、本発明の第2実施形態を表す図5から図7も、第1実施形態を表す図2から図4のそれぞれに対応しているので、第2実施形態における相違点のみを記載し、第1実施形態の説明を準用して重複記載を省略する。
(Second Embodiment)
The optical data transmission receiver 10 according to the second embodiment has the same configuration or function as that shown in FIG.
Similarly, FIG. 5 to FIG. 7 representing the second embodiment of the present invention also correspond to FIG. 2 to FIG. 4 representing the first embodiment, so only the differences in the second embodiment will be described. The description of the first embodiment is applied to omit the repeated description.

第2実施形態で用いられる符号化信号24aは、図5に示すように、周期Taの後半の極性のみで送信データの第1値("0")及び第2値("1")が表され、周期Taの前半は前回の周期後半に対し逆極性を示す。
つまり、周期Taの後半の極性が第1状態(Low)であれば第2値("1")と判定され、第2状態(High)であれば第1値("0")と判定される。そして、周期の後半が第1状態(Low)であれば次回周期の前半は第2状態(High)となり、周期の後半が第2状態(High)であれば次回周期の前半は第1状態(Low)となる。
As shown in FIG. 5, the encoded signal 24a used in the second embodiment has the first value ("0") and the second value ("1") of the transmission data only in the latter half of the period Ta. The first half of the cycle Ta is opposite in polarity to the second half of the previous cycle.
That is, if the polarity of the second half of the cycle Ta is the first state (Low), it is determined as the second value (“1”), and if the polarity is the second state (High), it is determined as the first value (“0”). The If the second half of the cycle is the first state (Low), the first half of the next cycle is the second state (High), and if the second half of the cycle is the second state (High), the first half of the next cycle is the first state ( Low).

また第2実施形態において判定部14は、図6に示すカウント(▲◆)後で検出された極性(Low/High)のみに基づいて、受信データの値を判定することができる。   In the second embodiment, the determination unit 14 can determine the value of the received data based only on the polarity (Low / High) detected after the count (▲ ◆) shown in FIG.

(第3実施形態)
第3実施形態に係る光データ伝送の受信装置は、図1で示されるものと共通の構成又は機能を有しており、重複説明を省略する。
上述した第1実施形態及び第2実施形態においては、初期検出部13a及び末期検出部13bが、判定部14における処理のためにサンプリングのタイミングをそれぞれリセット後及びカウント後として特に限定していなかった。
この場合、極性反転を検出することも含めると、受信データの各周期当たり最大で三回のタイミングでサンプリングすることもあり、制御回路が複雑になることが懸念される。
(Third embodiment)
The optical data transmission receiver according to the third embodiment has the same configuration or function as that shown in FIG.
In the first embodiment and the second embodiment described above, the initial detection unit 13a and the end detection unit 13b have not particularly limited the sampling timings after reset and after count for processing in the determination unit 14, respectively. .
In this case, including the detection of polarity reversal, there is a concern that sampling may be performed at a maximum of three times for each period of the received data, and the control circuit becomes complicated.

そこで、第3実施形態において、初期検出部13a及び末期検出部13bは、前記カウント後で符号化信号24bの極性反転の前後の極性をそれぞれ検出することとした。
これにより、受信データの各周期当たりのサンプリングは一回のタイミングですむことになる。
Therefore, in the third embodiment, the initial detection unit 13a and the end detection unit 13b detect the polarities before and after the polarity inversion of the encoded signal 24b after the counting.
As a result, the received data is sampled for each period only once.

また上述した第1実施形態及び第2実施形態において、カウンタ12は、送信クロック23aの周期Taの1/16倍の短い周期Tbの受信クロックで符号化信号24bをカウントしていた。
この場合では伝送レートが高速化するにつれ、送信クロック23aの周期Taが短くなるために、さらに周期の短い受信クロックを用いる必要が生じ、サンプリング間隔が限界に達してしまう。
In the first and second embodiments described above, the counter 12 counts the encoded signal 24b with a reception clock having a cycle Tb that is 1/16 times the cycle Ta of the transmission clock 23a.
In this case, as the transmission rate increases, the cycle Ta of the transmission clock 23a becomes shorter, so that it is necessary to use a reception clock with a shorter cycle, and the sampling interval reaches the limit.

そこで、極性反転の検出には、位相同期回路(PLL:Phase Locked Loop)を用いることとした。
PLLは、設定した角度でサンプリングを実施するが、受信クロックのリセット後の極性(Low/High)に応じてこの角度を分けて設定することにより、光パルス幅歪の影響を抑えて正確なデータ伝送を実現することができる。
Therefore, a phase locked loop (PLL) is used for detecting polarity inversion.
The PLL performs sampling at a set angle, but by setting the angle separately according to the polarity (Low / High) after resetting the reception clock, accurate data can be suppressed while suppressing the influence of optical pulse width distortion. Transmission can be realized.

以上述べた少なくともひとつの実施形態の光データ伝送の受信装置によれば、符号化信号の各周期の前半の極性に応じて、後半の極性を検出するタイミングを変えることにより、光パルス幅歪の影響を抑えて正確なデータ伝送を実現することができる。   According to the optical data transmission receiving apparatus of at least one embodiment described above, the timing of detecting the second half polarity is changed according to the first half polarity of each cycle of the encoded signal, thereby reducing the optical pulse width distortion. It is possible to realize accurate data transmission while suppressing the influence.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
また、光データ伝送の受信装置の構成要素は、コンピュータのプロセッサで実現することも可能であり、光データ伝送の受信プログラムにより動作させることが可能である。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
The constituent elements of the optical data transmission receiving device can also be realized by a processor of a computer, and can be operated by a reception program for optical data transmission.

10…受信装置、11…受信部、12…カウンタ、13…検出部、13a…初期検出部、13b…末期検出部、14…判定部、15…リセット部、16…受信クロック発生部、17…受信データ蓄積部、20…送信部、21…送信データ蓄積部、21a…送信データ、22…光ケーブル、23…送信クロック発生部、23a…送信クロック、24…符号化信号生成部、24a…送信側の符号化信号、24b…受信側の符号化信号。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Reception apparatus, 11 ... Reception part, 12 ... Counter, 13 ... Detection part, 13a ... Initial detection part, 13b ... Terminal detection part, 14 ... Determination part, 15 ... Reset part, 16 ... Reception clock generation part, 17 ... Received data storage unit 20 ... Transmitting unit 21 ... Transmitted data storage unit 21a ... Transmission data 22 ... Optical cable 23 ... Transmission clock generator 23a ... Transmission clock 24 ... Encoded signal generator 24a ... Transmission side , 24b... The encoded signal on the receiving side.

Claims (8)

送信クロックの周期に合わせて極性が切り替わるように二値で表される送信データを埋め込んだ符号化信号を受信する受信部と、
前記送信クロックよりも短い周期の受信クロックで前記符号化信号をカウントするカウンタと、
前記受信クロックのリセット後における前記符号化信号の前記極性を検出する初期検出部と、
前記初期検出部で検出された前記極性が第1状態である場合は第1カウント後の極性を再検出し、第2状態である場合は第2カウント後の極性を再検出する末期検出部と、
前記リセット後及び前記カウント後のうち少なくとも前記カウント後で検出された前記極性に基づいて受信データの値を判定する判定部と、
前記カウント後に前記極性の反転を検出し前記受信クロックのカウントをリセットするリセット部と、を備えることを特徴とする光データ伝送の受信装置。
A receiving unit that receives an encoded signal in which transmission data represented by a binary value is embedded so that the polarity is switched in accordance with the cycle of the transmission clock;
A counter that counts the encoded signal with a reception clock having a cycle shorter than the transmission clock;
An initial detection unit for detecting the polarity of the encoded signal after the reception clock is reset;
An end detection unit that re-detects the polarity after the first count when the polarity detected by the initial detection unit is in the first state, and re-detects the polarity after the second count when the polarity is in the second state; ,
A determination unit that determines a value of received data based on the polarity detected after at least the count after the reset and after the count;
An optical data transmission receiving apparatus comprising: a reset unit that detects inversion of the polarity after the count and resets the count of the reception clock.
請求項1に記載の光データ伝送の受信装置において、
前記符号化信号は、第1状態又は第2状態の極性のみで送信データの第1値が表され、第1状態及び第2状態の極性の組み合わせで送信データの第2値が表され、
前記受信データの値は、前記リセット後及び前記カウント後で検出された前記極性に基づいて判定されることを特徴とする光データ伝送の受信装置。
The optical data transmission receiver according to claim 1,
In the encoded signal, the first value of the transmission data is represented only by the polarity of the first state or the second state, and the second value of the transmission data is represented by a combination of the polarities of the first state and the second state,
The optical data transmission receiving apparatus, wherein the value of the received data is determined based on the polarity detected after the reset and after the counting.
請求項1に記載の光データ伝送の受信装置において、
前記符号化信号は、周期後半の極性のみで送信データの第1値及び第2値が表され、周期前半は、前回の周期後半とは逆極性を示し、
前記受信データの値は、前記カウント後で検出された前記極性に基づいて判定されることを特徴とする光データ伝送の受信装置。
The optical data transmission receiver according to claim 1,
The encoded signal represents the first value and the second value of the transmission data only with the polarity of the latter half of the cycle, the first half of the cycle shows the opposite polarity to the latter half of the previous cycle,
The receiving apparatus for optical data transmission, wherein the value of the received data is determined based on the polarity detected after the counting.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光データ伝送の受信装置において、
前記初期検出部及び前記末期検出部は、前記カウント後に前記符号化信号が極性反転した前後の極性をそれぞれ検出することを特徴とする光データ伝送の受信装置。
The optical data transmission receiver according to any one of claims 1 to 3,
The optical data transmission receiving apparatus, wherein the initial detection unit and the end detection unit detect polarities before and after the encoded signal is inverted in polarity after the counting.
請求項4に記載の光データ伝送の受信装置において、
前記極性反転の検出に位相同期回路を用いることを特徴とする光データ伝送の受信装置。
5. The optical data transmission receiver according to claim 4, wherein:
A receiver for optical data transmission, wherein a phase synchronization circuit is used to detect the polarity inversion.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光データ伝送の受信装置において、
前記カウント後、前記極性の反転が検出されることなく規定時間が経過した時点でタイムアウト信号が発せられることを特徴とする光データ伝送の受信装置。
The optical data transmission receiver according to any one of claims 1 to 5,
A receiving apparatus for optical data transmission, wherein after the counting, a time-out signal is generated when a specified time elapses without detecting the polarity inversion.
送信クロックの周期に合わせて極性が切り替わるように二値で表される送信データを埋め込んだ符号化信号を受信するステップと、
前記送信クロックよりも短い周期の受信クロックで前記符号化信号をカウントするステップと、
前記受信クロックのリセット後における前記符号化信号の前記極性を検出するステップと、
前記リセット後の前記極性が第1状態である場合は第1カウント後の極性を再検出し、前記リセット後の前記極性が第2状態である場合は第2カウント後の極性を再検出するステップと、
前記リセット後及び前記カウント後のうち少なくとも前記カウント後で検出された前記極性に基づいて受信データの値を判定するステップと、
前記カウント後に前記極性の反転を検出し前記受信クロックのカウントをリセットするステップと、を含むことを特徴とする光データ伝送の受信方法。
Receiving an encoded signal in which transmission data represented by a binary value is embedded so that the polarity is switched in accordance with the cycle of the transmission clock;
Counting the encoded signal with a reception clock having a shorter cycle than the transmission clock;
Detecting the polarity of the encoded signal after reset of the receive clock;
Redetecting the polarity after the first count when the polarity after the reset is in the first state, and redetecting the polarity after the second count when the polarity after the reset is in the second state When,
Determining a value of received data based on the polarity detected after at least the counting after the reset and after the counting;
And a step of detecting an inversion of the polarity after the counting and resetting the count of the reception clock.
コンピュータに、
送信クロックの周期に合わせて極性が切り替わるように二値で表される送信データを埋め込んだ符号化信号を受信するステップ、
前記送信クロックよりも短い周期の受信クロックで前記符号化信号をカウントするステップ、
前記受信クロックのリセット後における前記符号化信号の前記極性を検出するステップ、
前記リセット後の前記極性が第1状態である場合は第1カウント後の極性を再検出し、前記リセット後の前記極性が第2状態である場合は第2カウント後の極性を再検出するステップ、
前記リセット後及び前記カウント後のうち少なくとも前記カウント後で検出された前記極性に基づいて受信データの値を判定するステップ、
前記カウント後に前記極性の反転を検出し前記受信クロックのカウントをリセットするステップ、を実行させることを特徴とする光データ伝送の受信プログラム。
On the computer,
Receiving an encoded signal in which transmission data represented by a binary value is embedded so that the polarity is switched in accordance with the cycle of the transmission clock;
Counting the encoded signal with a reception clock having a shorter cycle than the transmission clock;
Detecting the polarity of the encoded signal after reset of the receive clock;
Redetecting the polarity after the first count when the polarity after the reset is in the first state, and redetecting the polarity after the second count when the polarity after the reset is in the second state ,
Determining a value of received data based on the polarity detected after at least the count after the reset and after the count;
A reception program for optical data transmission, comprising: executing the step of detecting the polarity inversion after the counting and resetting the counting of the reception clock.
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