專利名稱：數(shù)據(jù)傳送裝置及數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)傳送裝置，更具體講，涉及利用多臺構(gòu)成環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，在該環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中按照規(guī)定的通信協(xié)議把電信號傳送到一個方向的數(shù)據(jù)傳送裝置的發(fā)明。
背景技術(shù)：
近年，在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和ITS(Intellingent TransportSystems)這樣的因特網(wǎng)中，或汽車內(nèi)等空間中傳送和圖像信息時，要求進(jìn)行大容量且高速的通信。用于傳送這種數(shù)字化圖像和聲音數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)等數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的通信方式的研究正在普遍展開，即使在汽車內(nèi)等空間中也能傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)正在被正式導(dǎo)入。該車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是，例如以物理拓?fù)錇榄h(huán)，用環(huán)形·拓?fù)溥B接多個節(jié)點(diǎn)，從而形成一個方向的環(huán)型LAN，實(shí)現(xiàn)將音響設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備或信息終端設(shè)備等綜合化的連接。作為在上述環(huán)型LAN中使用的信息系統(tǒng)的通信協(xié)議，例如有Media Oriented Systems Transport(以下稱為MOST)。在該MOST中，不僅通信協(xié)議，也涉及到分散系統(tǒng)的構(gòu)筑方法，MOST網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)以幀為基本單位進(jìn)行傳送，對各個節(jié)點(diǎn)逐次地向一個方向傳送幀。
可是，設(shè)在車內(nèi)等的環(huán)型LAN，輻射干擾有時會成為安裝在汽車等上的其他電子機(jī)器錯誤動作的原因，另外需要不受來自其他設(shè)備的輻射干擾影響地進(jìn)行準(zhǔn)確傳送。因此，在以往使用MOST的環(huán)型LAN中，通過用光纖電纜連接各個節(jié)點(diǎn)，一面防止產(chǎn)生電磁波一面提高耐干擾性。另一方面，也有使用類似雙扭絞線或同軸電纜的便宜電纜進(jìn)行電通信，可以在減少輻射干擾提高耐干擾性的同時，進(jìn)行超過20Mbps的高速數(shù)據(jù)傳送。
下面，對上述使用便宜電纜連接各個節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，參照附圖進(jìn)行說明。圖10是表示該數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖10所示的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n；連接設(shè)備110a～n；和電池120。數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n中有1臺是主要數(shù)據(jù)傳送裝置100a，其他是次要數(shù)據(jù)傳送裝置100b～n。各數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n通過金屬傳輸線連接成環(huán)狀。在各數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n之間，按照MOST通信協(xié)議向箭頭方向傳送數(shù)據(jù)。連接設(shè)備110a～n是在汽車中使用的電子設(shè)備，例如汽車導(dǎo)航裝置等。作為一般的硬件形式，各數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n及連接設(shè)備110a～n構(gòu)成為一體。另外，電池用于向數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n及連接設(shè)備110a～n提供電力。
數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n包括物理層LSI101、控制器102和CPU103?？刂破?02把來自連接設(shè)備110的數(shù)據(jù)根據(jù)由MOST規(guī)定的通信協(xié)議進(jìn)行變換，并作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出給物理層LSI101。另外，控制器102把從物理層LSI101輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為適合所連接的連接設(shè)備110的形式，并輸出給該連接設(shè)備110。CPU103控制控制器102、物理層LSI101及上述連接設(shè)備110的動作。
物理層LSI101把從控制器102輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為電信號，輸出給下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置100。另外，該物理層LSI101把從上游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置100輸出的電信號變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，輸出給控制器102。圖11是表示物理層LSI101的結(jié)構(gòu)的方框圖。該物理層LSI101如圖11所示，包括變換單元200；數(shù)字濾波器202；DAC(數(shù)字模擬變換器)204；LPF(低通濾波器)206；差分驅(qū)動器208；差分接收器210；ADC(模擬數(shù)字變換器)214；數(shù)字濾波器216；差分檢測單元218；判定單元220及時鐘再生單元222。
變換(mapping)單元200對從控制器102輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行向每2位的并行數(shù)據(jù)的變換，根據(jù)時鐘進(jìn)行與8值符號中的任一個的變換。下面，參照圖12～圖14詳細(xì)說明變換單元200進(jìn)行的變換。圖12是表示并行數(shù)據(jù)和應(yīng)變換的符號值B(k)和該應(yīng)變換的符號值B(k)前面的符號值B(k-1)的關(guān)系表，圖13及圖14是表示由變換單元200所變換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)由DAC204變換為模擬信號后的波形圖。
首先，向變換單元200輸入“00”或“01”等2位并行數(shù)據(jù)。變換單元200按照圖12所示的表把所取得的數(shù)據(jù)變換為+7、+5、+3、+1、-1、-3、-5、-7這8值中的一個。下面，利用具體示例說明變換方法。
例如，前面的符號值B(k-1)是-1，向變換單元200輸入并行數(shù)據(jù)“00”時，根據(jù)圖12，此次的符號值B(k)成為+7。另一方面，符號值B(k-1)是+5，向變換單元200輸入并行數(shù)據(jù)“01”時，此次的符號值B(k)成為-1。即，基于本實(shí)施方式的變換，根據(jù)前面的符號值B(k-1)和所輸入的并行數(shù)據(jù)，求出此次的符號值B(k)。根據(jù)這種方法，符號值B(k)被進(jìn)行正負(fù)交替變換。所求出的符號值B(k)通過數(shù)字濾波器202被輸入到DAC204。
DAC204根據(jù)所輸出的符號值B(k)，生成圖13或圖14所示的模擬信號。下面，詳細(xì)說明圖13及圖14。
圖13是表示前面的符號值B(k-1)為+7、+5、+3或+1，輸入了各個并行數(shù)據(jù)“00”、“01”、“11”、“10”時的符號值B(k)的圖。圖13表示例如在前面的符號值B(k-1)為+7，輸入了并行數(shù)據(jù)“00”時，生成使此次的符號值B(k)成為-1的模擬信號。
另一方面，圖14是表示前面的符號值B(k-1)為-7、-5、-3或-1，輸入了各個并行數(shù)據(jù)“00”、“01”、“11”、“10”時的符號(symbol)值B(k)的圖。圖14表示例如在前面的符號值B(k-1)為-7，輸入了并行數(shù)據(jù)“00”時，生成使此次的符號值B(k)成為+1的模擬信號。
根據(jù)以上所述，作為一個示例，表示最初的符號值B(n)為+1，按照“00”、“01”、“11”、“01”的順序依次輸入并行數(shù)據(jù)時生成的模擬信號。圖15是表示在上述情況下，從差分驅(qū)動器208輸出的模擬信號的狀態(tài)圖。
首先，最初的符號值B(n)為+1，所以被變換到+1位置。然后，輸入并行數(shù)據(jù)“00”時，根據(jù)圖13中最右側(cè)的波，被變換為-7。之后，輸入并行數(shù)據(jù)“00”時，根據(jù)圖14中最左側(cè)的波，被變換為+1。再之后，輸入并行數(shù)據(jù)“11”時，根據(jù)圖13中最右側(cè)的波，被變換為-3。最后，輸入并行數(shù)據(jù)“01”時，根據(jù)圖14中右起第2個波，被變換為+7。通過以上處理，生成圖15所示模擬信號。
數(shù)字濾波器202是用于抑制將要發(fā)送的電信號的頻帶限制及符號間干擾的波形整形濾波器。在該數(shù)字濾波器202中，例如使用取樣頻率為符號率的6倍、對轉(zhuǎn)出(rolloff)率100％進(jìn)行了路徑分配的、分支數(shù)為45分支、及位數(shù)為10位的FIR濾波器。
DAC204把用數(shù)字濾波器202進(jìn)行了頻帶限制的信號變換為模擬信號。LPF206根據(jù)DAC204的輸出信號使比信號頻帶高的頻帶頻率衰減。差分驅(qū)動器208把從LPF206輸出的模擬信號的強(qiáng)度放大，并變換為差分信號發(fā)送到傳送路徑。差分驅(qū)動器208對具有傳送路徑的2根為1組的導(dǎo)線，把將要發(fā)送的電信號發(fā)送到傳送路徑的一方(正側(cè))導(dǎo)線，把正負(fù)與該電信號相反的信號發(fā)送到傳送路徑的另一方(負(fù)側(cè))。這樣，在傳送路徑中，正側(cè)和負(fù)側(cè)的電信號作為一對被傳送，所以能夠減輕來自傳送路徑的輻射干擾。
然后，差分接收器210把從傳送路徑輸入的差分信號變換為電信號輸出給ADC214。如上所述，對具有傳送路徑的2根為1組的導(dǎo)線，正側(cè)和負(fù)側(cè)的電信號作為一對被傳送，所以差分接收器210根據(jù)正側(cè)和負(fù)側(cè)之差判斷信號，排除來自外部的電氣影響。LPF212根據(jù)來自差分接收器210的輸出信號使比信號頻帶高的頻率衰減。ADC214按照時鐘把從差分接收器210輸出的信號變換為數(shù)字信號。
時鐘再生單元222通過再生從ADC214輸出的信號中固定包含的12.5MHz時鐘成分，進(jìn)行時鐘再生。經(jīng)由該時鐘再生單元222再生后的時鐘，被作為數(shù)字濾波器216、差分檢測單元218及判定單元220的時鐘使用。
然后，數(shù)字濾波器216是清除從ADC214輸出的數(shù)字信號中的干擾的波形整形用FIR濾波器，例如使用符號(symbol)率的20倍的FIR濾波器。與上述的發(fā)送側(cè)的數(shù)字濾波器202相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無符號間干擾的轉(zhuǎn)出特性。
差分檢測單元218把從由數(shù)字濾波器216輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值中減去前一個符號的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值所得的差分值，輸出到判定單元220。例如，圖15所示波形信號輸入到物理層LSI101時，從數(shù)字濾波器216按照+1、-7、+1、-3、+7的順序輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值。此時，差分檢測單元218首先從-7減去+1，把-8輸出給判定單元220。然后，差分檢測單元218從+1減去-7，輸出+8，從-3減去+1，輸出-4，從+7減去-3，輸出+10。
判定單元220判定從差分檢測單元218輸出的差分值的大小，把通過判定所得到的數(shù)據(jù)值變換為2位并行數(shù)據(jù)。以下，使用圖16及圖17詳細(xì)說明該判定單元220進(jìn)行的判定處理。圖16是表示判定單元220進(jìn)行差分值的大小判定時使用的判定電平的圖。具體而言，圖16表示具有箭頭寬度間強(qiáng)度的差分值的信號電平被判定為+14。圖17是把判定單元220所判定的判定電平變換為并行數(shù)據(jù)時使用的表。具體而言，圖17表示在差分值被判定為+8或-8時，該差分值被變換為并行數(shù)據(jù)“00”。圖17所示的表是根據(jù)圖12所示的表生成的。
如圖16所示，在判定單元220設(shè)定信號電平的判定電平。此時，判定單元220使用該圖16所示的判定電平?jīng)Q定通過減算所求得的差分值的信號電平。判定單元220根據(jù)圖17所示的表，把所決定的信號電平變換為并行數(shù)據(jù)，再變換為串行數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。以下，舉例說明該判定單元220的動作。
例如，向物理層LSI101輸入了圖15所示的波形信號時，如上所述，從差分檢測單元218輸出-8、+8、-4、+10的差分值。判定單元220使用圖16所示的判定電平判定所輸出的差分值的信號電平。具體而言，判定單元220根據(jù)圖17所示的表，把差分值的信號電平變換為并行數(shù)據(jù)00、00、11、01，再變換為串行數(shù)據(jù)輸出給控制器102。
對具有上述構(gòu)成的現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)開始數(shù)據(jù)通信前進(jìn)行的初始化動作進(jìn)行簡單說明。
首先，在上述初始化動作中，具有同步處理和判定電平訓(xùn)練(training)處理兩種動作。同步處理是根據(jù)從主要數(shù)據(jù)傳送裝置100a輸出的時鐘信號，使次要數(shù)據(jù)傳送裝置100b～n獲取時鐘同步的處理。判定電平訓(xùn)練處理是對上述判定單元220的信號判定電平在各自的數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n之間進(jìn)行調(diào)整的處理。具體而言，主要數(shù)據(jù)傳送裝置100a發(fā)送用于設(shè)定信號判定電平的預(yù)先規(guī)定的訓(xùn)練信號，次要數(shù)據(jù)傳送裝置100b～n根據(jù)該訓(xùn)練信號，在判定單元220設(shè)定各數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n的公用信號的判定電平。經(jīng)過這些處理，各數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n可以在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
可是，在上述的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中，如圖10所示，通過公用電池120對各數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n提供電力。該電池120的電壓，例如通過使連接數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n的設(shè)備動作，有時會僅在瞬間出現(xiàn)急劇下降。如果電池120的電壓產(chǎn)生這種急劇降低，在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)傳送裝置100中，有時會產(chǎn)生動作復(fù)位(以下，把這種復(fù)位稱為電源瞬間斷開)。
如上所述，在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n在獲取相互同步或用于判定信號電平的準(zhǔn)備等的同時進(jìn)行動作。因此，如上所述，如果在一部分?jǐn)?shù)據(jù)傳送裝置100產(chǎn)生復(fù)位，則產(chǎn)生了復(fù)位的數(shù)據(jù)傳送裝置100脫離了與其他數(shù)據(jù)傳送裝置100的同步，所設(shè)定的判定電平被復(fù)位。結(jié)果，使得其他未產(chǎn)生復(fù)位的數(shù)據(jù)傳送裝置100也不能進(jìn)行通信。
為了解決上述問題，必須把數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n復(fù)位，進(jìn)行再啟動動作(即，同步處理和信號電平訓(xùn)練處理)。為了自動進(jìn)行這種再啟動，數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n必須檢測在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生了電源瞬間斷開。
因此，以往，數(shù)據(jù)傳送裝置100的CPU103通過監(jiān)視控制器102的狀態(tài)，檢測在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生了電源瞬間斷開。關(guān)于該電源瞬間斷開的檢測，下面使用圖11進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，從產(chǎn)生了電源瞬間斷開的數(shù)據(jù)傳送裝置100不能輸出信號。這樣，如果從產(chǎn)生了電源瞬間斷開的數(shù)據(jù)傳送裝置100不能輸出信號，則電信號不能輸入到位于該數(shù)據(jù)傳送裝置100下游的數(shù)據(jù)傳送裝置100的物理層LSI101。這樣，在不能輸入電信號的情況下，物理層LSI101的ADC214持續(xù)輸出大體一定的數(shù)字值。差分檢測單元218根據(jù)ADC214的輸出，求出差分值并輸出到判定單元220。此時，輸出的差分值大體為0。判定單元220判定所輸出的差分值的信號電平，并變換為并行數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。所輸出的并行數(shù)據(jù)是“01”和“10”。這是因?yàn)樵诓罘种档男盘栯娖酱篌w為0時，該差分值的信號電平如圖16所示，被判定為+2或-2。當(dāng)差分值的信號電平被判定為+2或-2時，如圖17所示，并行數(shù)據(jù)取“01”或“10”。
此時，監(jiān)視從控制器102、物理層LSI101進(jìn)行串行變換并輸出的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)值反復(fù)“01”和“10”一定時間以上時，該控制器102和CPU103檢測到從上位的數(shù)據(jù)傳送裝置100未輸出規(guī)定格式的信號，即產(chǎn)生了電源瞬間斷開等故障。然后，檢測到電源瞬間斷開的控制器102和CPU103停止對連接下位的數(shù)據(jù)傳送裝置100的信號輸出，同時使自己設(shè)備的物理層LSI101的動作復(fù)位。這樣，信號不會輸入到連接在檢測到產(chǎn)生了電源瞬間斷開的數(shù)據(jù)傳送裝置100的下游的數(shù)據(jù)傳送裝置100。因此，該數(shù)據(jù)傳送裝置100的控制器102和CPU103進(jìn)行和上述處理相同的處理，檢測產(chǎn)生了電源瞬間斷開。該數(shù)據(jù)傳送裝置100的控制器102和CPU103停止向下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置100的信號輸出，同時使自己設(shè)備的物理層LSI101的動作復(fù)位。以后，在下游中連接的數(shù)據(jù)傳送裝置100也反復(fù)相同動作，從而使數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)傳送裝置100檢測產(chǎn)生了電源瞬間斷開。這樣，數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)傳送裝置100a～n進(jìn)行復(fù)位動作，并可以進(jìn)行再啟動動作(同步和信號電平判定用的準(zhǔn)備)。
可是，控制器102或CPU103在檢測到從物理層LSI101輸出的數(shù)據(jù)“01”和“10”的反復(fù)進(jìn)行了規(guī)定時間以上(例如約100msec)時，則檢測為產(chǎn)生了電源瞬間斷開。這是因?yàn)榧词乖跀?shù)據(jù)傳送系統(tǒng)進(jìn)行正常數(shù)據(jù)通信時，也存在“01”和“10”的反復(fù)的情況，如果“01”和“10”僅反復(fù)1次或2次時，控制器102或CPU103就檢測電源瞬間斷開，有可能會產(chǎn)生多次錯誤檢測。因此，以往是在約100msec期間連續(xù)有故障時，CPU103判定為產(chǎn)生了因電源瞬間斷開等造成的故障。
但是，1臺數(shù)據(jù)傳送裝置100為檢測電源瞬間斷開需要100msec時，例如，64臺數(shù)據(jù)傳送裝置100全部檢測電源瞬間斷開所需要的時間有可能達(dá)到6.4sec。所以，以往的電源瞬間斷開檢測方法，從產(chǎn)生電源瞬間斷開后到進(jìn)行再啟動動作期間，需要等待非常長的時間(例如，參照國際公開第02/30078號公報(bào))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)據(jù)傳送裝置，在數(shù)據(jù)傳送裝置呈環(huán)狀連接的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中，具有快速檢測產(chǎn)生了電源瞬間斷開的功能。
本發(fā)明涉及的數(shù)據(jù)傳送裝置由多臺構(gòu)成環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，在該環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)規(guī)定的通信協(xié)議向一個方向傳送數(shù)據(jù)信號。具體而言，信號判定單元根據(jù)該數(shù)據(jù)信號的振幅狀態(tài)判定有無從連接在上游側(cè)的數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)判定單元判定從連接在上游側(cè)的數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號，處理單元對數(shù)據(jù)判定單元的判定結(jié)果，根據(jù)所述規(guī)定的通信協(xié)議實(shí)施處理，判定停止單元在所述信號判定單元判定為未發(fā)送數(shù)據(jù)信號時，停止從所述數(shù)據(jù)判定單元向所述處理單元輸出判定結(jié)果。另外，權(quán)利要求中的信號判定單元表示實(shí)施方式中的傳送路徑信號檢測單元。其中的數(shù)據(jù)判定單元表示實(shí)施方式中的判定單元。處理單元表示實(shí)施方式中的CPU。
發(fā)送單元把數(shù)據(jù)信號發(fā)送到連接在下游側(cè)的數(shù)據(jù)傳送裝置，發(fā)送停止單元在信號判定單元判定為未發(fā)送數(shù)據(jù)信號時，使發(fā)送單元停止向連接在下游側(cè)的數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送數(shù)據(jù)信號。
信號提取單元提取一定頻率的電信號，信號判定單元也可以包括閾值強(qiáng)度存儲單元，存儲成為閾值的信號強(qiáng)度；和強(qiáng)度比較單元，比較信號提取單元所提取的信號強(qiáng)度和閾值強(qiáng)度存儲單元存儲的信號強(qiáng)度，判定有無所述數(shù)據(jù)信號。
讀出單元是把在一定頻率的電信號中重疊了信息的信號作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值進(jìn)行讀出的讀出單元，差分值檢測單元從讀出單元所讀出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值中減去該讀出單元此前讀出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值，檢測差分值，信號判定單元也可以根據(jù)差分值檢測單元所檢測的差分值，判定有無數(shù)據(jù)信號。
信號判定單元也可以包括差分值存儲單元，存儲成為閾值的差分值；和差分比較單元，比較差分值檢測單元所檢測的差分值和差分存儲單元存儲的差分值，判定有無數(shù)據(jù)信號。
另外，復(fù)位單元也可以在信號判定單元判定為未發(fā)送數(shù)據(jù)信號時，使數(shù)據(jù)信號的收發(fā)動作停止一定時間。
此外，復(fù)位單元也可以在啟動環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)時對自己設(shè)備中的設(shè)定進(jìn)行復(fù)位的情況下，停止數(shù)據(jù)信號的收發(fā)動作，停止時間大于等于向位于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送裝置的數(shù)目減1后的數(shù)目，乘以從信號判定單元不接收數(shù)據(jù)信號到停止單元停止數(shù)據(jù)信號發(fā)送的期間所花費(fèi)時間而得的時間。
鎖定信號輸出單元也可以在由復(fù)位單元進(jìn)行的收發(fā)動作停止被解除后，對下游中連接的數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送用于確立時鐘同步的鎖定信號。
訓(xùn)練信號輸出單元也可以在鎖定信號輸出單元發(fā)送鎖定信號后，發(fā)送用于在各個數(shù)據(jù)傳送裝置之間調(diào)節(jié)信號強(qiáng)度的判定電平的訓(xùn)練信號。
規(guī)定的通信協(xié)議優(yōu)選MOST(Media Oriented SystemsTransport)。
另外，本發(fā)明不僅適合數(shù)據(jù)傳送裝置，也適合使用了該數(shù)據(jù)傳送裝置的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明涉及的數(shù)據(jù)傳送裝置，有無從數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號是根據(jù)該數(shù)據(jù)信號的振動狀態(tài)來判定。該數(shù)據(jù)信號在時常振動，所以該數(shù)據(jù)傳送裝置通過監(jiān)視振動狀態(tài)，可以容易且瞬時地判斷有無數(shù)據(jù)信號。結(jié)果，可以在瞬時內(nèi)識別數(shù)據(jù)信號因電源瞬間斷開未能傳送過來。
通過使各個數(shù)據(jù)傳送裝置的動作停止規(guī)定時間以上，在識別系統(tǒng)中包含的所有數(shù)據(jù)傳送裝置未能傳送數(shù)據(jù)信號之前，各個數(shù)據(jù)傳送裝置不會擅自動作。規(guī)定時間優(yōu)選為向位于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送裝置的數(shù)目減1后的數(shù)目，乘以從信號判定單元不接收數(shù)據(jù)信號到停止單元停止數(shù)據(jù)信號發(fā)送的期間所花費(fèi)時間而得的時間。此時，可以識別數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)傳送裝置未發(fā)送數(shù)據(jù)信號。
主要數(shù)據(jù)傳送裝置在由復(fù)位單元進(jìn)行的動作停止被解除后，發(fā)送鎖定信號，從而可以在系統(tǒng)內(nèi)獲取時鐘同步。另外，主要數(shù)據(jù)傳送裝置在發(fā)送鎖定信號后，發(fā)送訓(xùn)練信號，從而可以在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定信號強(qiáng)度判定電平。
本發(fā)明的這些內(nèi)容及其他目的、特征、效果，參照附圖及以下詳細(xì)說明將更加明確。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的物理層LSI的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示時鐘再生單元的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是表示傳送路徑信號檢測單元的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的概略方框圖。
圖6是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的動作的時序圖。
圖7是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的動作的時序圖。
圖8是表示本發(fā)明涉及的數(shù)據(jù)傳送裝置的物理層LSI的其他結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖9是表示傳送路徑信號檢測單元的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖10是表示以往的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖11是表示以往的物理層LSI結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖12是表示并行數(shù)據(jù)、應(yīng)變換的符號值B(k)、和該應(yīng)變換的符號值B(k)前面的符號值B(k-1)的關(guān)系的表。
圖13是表示由變換單元變換后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過DAC被變換為模擬信號的波形圖。
圖14是表示由變換單元變換后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過DAC被變換為模擬信號的波形圖。
圖15是表示從差分驅(qū)動器輸出的模擬信號的狀態(tài)圖。
圖16是表示判定單元進(jìn)行差分值的大小判定時使用的判定電平的圖。
圖17是表示用于把判定單元所判定的判定電平變換為并行數(shù)據(jù)的表。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送裝置及使用了該數(shù)據(jù)傳送裝置的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)。圖1是表示使用了本實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送裝置的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖1中，數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)把物理拓?fù)渥鞒森h(huán)形，用環(huán)形拓?fù)溥B接多個節(jié)點(diǎn)，從而形成一個方向的環(huán)形LAN。以下作為該數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的一例，說明利用數(shù)據(jù)傳送裝置10a～n構(gòu)成各節(jié)點(diǎn)，分別通過傳送線連接成環(huán)狀，將要傳送的數(shù)據(jù)通過傳送線向一個方向進(jìn)行傳送的系統(tǒng)。在各數(shù)據(jù)傳送裝置10a～n分別連接有連接設(shè)備9a～n(例如，音響設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、或信息終端設(shè)備)，分別根據(jù)所傳送的數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)進(jìn)行處理，將其結(jié)果輸出給數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)。作為一般的硬件形式，各數(shù)據(jù)傳送裝置10a～n及連接設(shè)備9a～n構(gòu)成為一體。另外，從公用電池8向數(shù)據(jù)傳送裝置10a～n提供電力。
作為在上述數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中使用的信息系統(tǒng)的通信協(xié)議，例如有Media Oriented Systems Transport(以下稱為MOST)。以MOST為通信協(xié)議進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)以幀為基本單位進(jìn)行傳送，在各個數(shù)據(jù)傳送裝置10之間逐次地向一個方向傳送幀。即，數(shù)據(jù)傳送裝置10a通過傳送線向數(shù)據(jù)傳送裝置10b輸出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳送裝置10b通過傳送線向數(shù)據(jù)傳送裝置10c輸出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳送裝置10c～n進(jìn)行與數(shù)據(jù)傳送裝置10b相同的動作，向下一數(shù)據(jù)傳送裝置輸出數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)傳送裝置10n輸出的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)傳送裝置10a。傳送線使用類似雙扭絞線或同軸電纜那樣的便宜電纜，數(shù)據(jù)傳送裝置10信號使用電信號進(jìn)行通信。在該數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)接通電源時，數(shù)據(jù)傳送裝置10a是利用裝置自身的時鐘發(fā)送數(shù)據(jù)的主要裝置，其他數(shù)據(jù)傳送裝置10b～n是與由主要裝置生成的時鐘同步動作的次要裝置。
下面，參照圖1說明數(shù)據(jù)傳送裝置10的結(jié)構(gòu)。該數(shù)據(jù)傳送裝置10a包括物理層LSI11、控制器12和CPU13?？刂破?2把來自所連接的連接設(shè)備9的數(shù)據(jù)根據(jù)例如由MOST規(guī)定的通信協(xié)議進(jìn)行變換，并作為串行數(shù)據(jù)輸出給物理層LSI11。另外，控制器12把從物理層LSI11輸出的并行數(shù)據(jù)變換為適合所連接的連接設(shè)備9的形式，并輸出給該連接設(shè)備9。CPU13控制控制器12、物理層LSI11及上述連接設(shè)備9的動作。
物理層LSI11把從控制器12輸出的串行數(shù)據(jù)變換為電信號，輸出給下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10。另外，該物理層LSI11判定從上游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10輸出的電信號并輸出給控制器12。圖2是表示物理層LSI11的構(gòu)成的方框圖。該物理層LSI11如圖2所示，包括變換(mapping)單元20；數(shù)字濾波器22；DAC(數(shù)字模擬變換器)24；LPF(低通濾波器)26；差分驅(qū)動器28；差分接收器30；ADC(模擬數(shù)字變換器)34；數(shù)字濾波器36；差分檢測單元38；判定單元40及時鐘再生單元42及傳送路徑信號檢測單元48。變換單元20、數(shù)字濾波器22、DAC24、LPF26及差分驅(qū)動器28是發(fā)送數(shù)據(jù)的單元，所以統(tǒng)稱為發(fā)送單元。
變換單元20對從控制器12輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行并行變換，根據(jù)時鐘變換為8值符號中的任一個。下面，參照圖12～圖14詳細(xì)說明變換單元20進(jìn)行的變換。圖12是表示并行數(shù)據(jù)和應(yīng)變換的符號值B(k)和該應(yīng)變換的符號值B(k)前面的符號值B(k-1)的關(guān)系表，圖13及圖14是表示由變換單元20所變換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)由DAC24變換為模擬信號后的波形圖。
首先，向變換單元20輸入“00”或“01”等2位并行數(shù)據(jù)。此處，變換單元20按照圖12所示的表把所取得的數(shù)據(jù)變換為+7、+5、+3、+1、-1、-3、-5、-7這8值中的任一個。下面，利用具體示例說明變換方法。
例如，前面的符號值B(k-1)是-1，向變換單元20輸入并行數(shù)據(jù)“00”時，根據(jù)圖12，此次的符號值B(k)成為+7。另一方面，符號值B(k-1)是+5，向變換單元20輸入并行數(shù)據(jù)“01”時，此次的符號值B(k)成為-1。即，基于本實(shí)施方式的變換，根據(jù)前面的符號值B(k-1)和所輸入的并行數(shù)據(jù)，求出此次的符號值B(k)。根據(jù)這種方法，符號值B(k)被變換為正負(fù)交替。所求出的符號值B(k)通過數(shù)字濾波器22被輸入到DAC24。
DAC24根據(jù)所輸出的符號值B(k)，生成圖13或圖14所示的模擬信號。下面，詳細(xì)說明圖13及圖14。
圖13是表示前面的符號值B(k-1)為+7、+5、+3或+1，輸入了各個并行數(shù)據(jù)“00”、“01”、“11”、“10”時的符號值B(k)的圖。圖13表示例如在前面的符號值B(k-1)為+7，輸入了并行數(shù)據(jù)“00”時，生成使此次的符號值B(k)成為-1的模擬信號。
另一方面，圖14是表示前面的符號值B(k-1)為-7、-5、-3或-1，輸入了各個并行數(shù)據(jù)“00”、“01”、“11”、“10”時的符號值B(k)的圖。圖14表示例如在前面的符號值B(k-1)為-7，輸入了并行數(shù)據(jù)“00”時，生成使此次的符號值B(k)成為+1的模擬信號。
根據(jù)以上所述，作為一個示例，表示最初的符號值B(n)為+1，按照“00”、“01”、“11”、“01”的順序依次輸入并行數(shù)據(jù)時生成的模擬信號。圖15是表示在上述情況下，從差分驅(qū)動器28輸出的模擬信號的狀態(tài)圖。
首先，最初的符號值B(n)為+1，所以被變換到+1位置。然后，輸入并行數(shù)據(jù)“00”時，根據(jù)圖13中最右側(cè)的波，被變換為-7。之后，輸入并行數(shù)據(jù)“00”時，根據(jù)圖14中最左側(cè)的波，被變換為+1。再之后，輸入并行數(shù)據(jù)“11”時，根據(jù)圖13中最右側(cè)的波，被變換為-3。最后，輸入并行數(shù)據(jù)“01”時，根據(jù)圖14中右起第2個波，被變換為+7。通過以上處理，生成圖15所示模擬信號。
數(shù)字濾波器22是用于抑制將要發(fā)送的電信號的頻帶限制及符號間干擾的波形整形濾波器。在該數(shù)字濾波器22中，例如使用取樣頻率為符號率的6倍、對轉(zhuǎn)出率100％進(jìn)行了路徑分配的、分支數(shù)為45分支、及位數(shù)為10位的FIR濾波器。
DAC24把用數(shù)字濾波器22進(jìn)行了頻帶限制的信號變換為模擬信號。LPF26根據(jù)DAC24的輸出信號使比信號頻帶高的頻帶頻率衰減。差分驅(qū)動器28把從LPF26輸出的模擬信號的強(qiáng)度放大，并變換為差分信號發(fā)送到傳送路徑。差分驅(qū)動器28對具有傳送路徑的2根為1組的導(dǎo)線，把將要發(fā)送的電信號發(fā)送到傳送路徑的一方(正側(cè))導(dǎo)線，把正負(fù)與該電信號相反的信號發(fā)送到傳送路徑的另一方(負(fù)側(cè))。這樣，在傳送路徑中，正側(cè)和負(fù)側(cè)的電信號作為一對被傳送，所以能夠減輕來自傳送路徑的輻射干擾。
然后，差分接收器30把從傳送路徑輸入的差分信號變換為電壓信號輸出給ADC34。如上所述，對具有傳送路徑的2根為1組的導(dǎo)線，正側(cè)和負(fù)側(cè)的電信號作為一對被傳送，所以差分接收器30根據(jù)正側(cè)和負(fù)側(cè)之差判斷信號，排除來自外部的電氣影響。ADC34按照時鐘把從差分接收器30輸出的信號變換為數(shù)字信號。
時鐘再生單元42通過再生從ADC34輸出的信號中固定包含的規(guī)定頻率(例如12.5MHz)的信號，進(jìn)行時鐘再生。以下，參照附圖詳細(xì)說明時鐘再生單元42的結(jié)構(gòu)。圖3是表示該時鐘再生單元42的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖3所示，時鐘再生單元42包括帶通濾波器50和零交叉檢測單元52。帶通濾波器50提取從ADC34輸出的信號中固定包含的規(guī)定頻率的信號。零交叉檢測單元52檢測規(guī)定頻率的信號強(qiáng)度變?yōu)榱愕乃查g(以下稱為零交叉點(diǎn))時間，生成在該零交叉點(diǎn)產(chǎn)生脈沖信號的時鐘信號。該時鐘信號被用作數(shù)字濾波器36、差分檢測單元38和判定單元40的時鐘。
然后，數(shù)字濾波器36是清除從ADC34輸出的數(shù)字信號中的干擾的波形整形用FIR濾波器，例如使用符號率的20倍的FIR濾波器。與上述的發(fā)送側(cè)的數(shù)字濾波器22相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無符號間干擾的衰減特性。
差分檢測單元38把從由數(shù)字濾波器36輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值中減去前一個符號的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值所得的差分值，輸出到判定單元40。例如，圖15所示波形信號輸入到物理層LSI11時，從數(shù)字濾波器36按照+1、-7、+1、-3、+7的順序輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值。此時，差分檢測單元38首先從-7減去+1，把-8輸出給判定單元40。然后，差分檢測單元38從+1減去-7，輸出+8，從-3減去+1，輸出-4，從+7減去-3，輸出+10。
判定單元40判定從差分檢測單元38輸出的差分值的大小，把通過判定所得到的數(shù)據(jù)值變換為2位并行數(shù)據(jù)。以下，使用圖16及圖17詳細(xì)說明該判定單元40進(jìn)行的判定處理。圖16是表示判定單元40進(jìn)行差分值的大小判定時使用的判定電平的圖。具體而言，圖16表示具有箭頭寬度間的強(qiáng)度的差分值的信號電平被判定為+14。圖17是把判定單元40所判定的判定電平變換為并行數(shù)據(jù)時使用的表。具體而言，圖17表示在差分值被判定為+8或-8時，該差分值被變換為并行數(shù)據(jù)“00”。圖17所示的表是根據(jù)圖12所示的表生成的。
如圖16所示，在判定單元40設(shè)定信號電平的判定電平。此時，判定單元40使用該圖16所示的判定電平?jīng)Q定通過減算所求得的差分值的信號電平。判定單元40根據(jù)圖17所示的表，把所決定的信號電平變換為并行數(shù)據(jù)。以下，舉例說明該判定單元40的動作。
例如，向物理層LSI11輸入了圖15所示的波形信號時，如上所述，從差分檢測單元38輸出-8、+8、-4、+10的差分值。判定單元40使用圖16所示的判定電平判定所輸出的差分值的信號電平。具體而言，判定單元40根據(jù)圖17所示的表，把差分值的信號電平變換為并行數(shù)據(jù)00、00、11、01，再變換為串行數(shù)據(jù)輸出給控制器12。
下面，參照附圖詳細(xì)說明作為本實(shí)施方式的數(shù)據(jù)傳送裝置的特征部分的傳送路徑信號檢測單元48。該傳送路徑信號檢測單元48根據(jù)從時鐘再生單元42的帶通濾波器50輸出的信號強(qiáng)度，判定是否從與上游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置100輸出電信號。圖4是表示傳送路徑信號檢測單元48的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖4所示，該傳送路徑信號檢測單元48包括閾值存儲單元54、強(qiáng)度判定單元56、CPU通知單元57、判定停止單元58和發(fā)送停止單元59。閾值存儲單元54存儲用于判定從帶通濾波器50輸出的信號強(qiáng)度的閾值。強(qiáng)度判定單元56比較存儲在閾值存儲單元54的閾值和從帶通濾波器50輸出的信號強(qiáng)度，將該比較結(jié)果輸出給CPU通知單元57、判定停止單元58和發(fā)送停止單元59。
CPU通知單元57把強(qiáng)度判定單元56的判定結(jié)果通知CPU13。具體而言，CPU通知單元57在判定為存儲在閾值存儲單元54的閾值大于從帶通濾波器50輸出的信號強(qiáng)度時，向CPU13輸出高電壓，該高電壓表示從與上游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置100輸出電信號。另一方面，CPU通知單元57在判定為存儲在閾值存儲單元54的閾值小于從帶通濾波器50輸出的信號強(qiáng)度時，向CPU13輸出低電壓，該低電壓表示從與上游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置100未輸出電信號。
判定停止單元58在判定為存儲在閾值存儲單元54的閾值大于從帶通濾波器50輸出的信號強(qiáng)度時，使判定單元40進(jìn)行正常動作。另一方面，判定停止單元58在判定為存儲在閾值存儲單元54的閾值小于從帶通濾波器50輸出的信號強(qiáng)度時，停止該判定動作。此時，從判定單元40持續(xù)輸出“0“數(shù)據(jù)。
發(fā)送停止單元59在判定為存儲在閾值存儲單元54的閾值大于從帶通濾波器50輸出的信號強(qiáng)度時，使發(fā)送單元進(jìn)行正常動作。另一方面，發(fā)送停止單元59在判定為存儲在閾值存儲單元54的閾值小于從帶通濾波器50輸出的信號強(qiáng)度時，使停止發(fā)送單元的動作。即，停止從數(shù)據(jù)傳送裝置10向下游的數(shù)據(jù)傳送裝置輸出數(shù)據(jù)。
在如上構(gòu)成的數(shù)據(jù)傳送裝置及數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中，參照

以下動作。圖5是本實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的簡單方框圖。圖6及圖7是表示本實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送裝置的動作時序圖。此處，為了簡略說明，數(shù)據(jù)傳送裝置10采用5臺，其中的數(shù)據(jù)傳送裝置10a是主要裝置，其他數(shù)據(jù)傳送裝置10b～e是次要裝置。在圖5中為了簡略，省略了連接設(shè)備9等。
首先，本實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)從沿圖5箭頭方向正常傳送含有數(shù)據(jù)的電信號的狀態(tài)開始(以下，把該狀態(tài)稱為正常動作)。此時，由于數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)的連接設(shè)備9動作等，電池8的電壓僅在瞬間急劇下降，數(shù)據(jù)傳送裝置10c的電源瞬間斷開。在這種情況下，該數(shù)據(jù)傳送裝置10c停止正常動作。具體而言，該數(shù)據(jù)傳送裝置10c停止向下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10d輸出電信號(步驟S1)。然后，該數(shù)據(jù)傳送裝置10c進(jìn)行規(guī)定時間的硬件復(fù)位。具體而言，數(shù)據(jù)傳送裝置10c控制物理層LSI11，使物理層LSI11僅在上述規(guī)定時間停止電信號的收發(fā)。
在上述步驟S1，數(shù)據(jù)傳送裝置10c停止向數(shù)據(jù)傳送裝置10d輸出電信號時，在數(shù)據(jù)傳送裝置10d沒有電信號輸入。因此，該數(shù)據(jù)傳送裝置10d檢測到未輸出電信號，停止向下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10e輸出電信號(步驟S2)。然后，數(shù)據(jù)傳送裝置10d進(jìn)行規(guī)定時間的硬件復(fù)位。具體而言，數(shù)據(jù)傳送裝置10d控制物理層LSI11，使其僅在上述規(guī)定時間停止電信號的收發(fā)。以下，使用圖2～4說明在步驟S2數(shù)據(jù)傳送裝置10d進(jìn)行的動作。
首先，當(dāng)從數(shù)據(jù)傳送裝置10c未輸入電信號時，差分接收器30、LPF32及ADC34沒有電信號輸入。ADC34由于沒有輸入電信號，所以把大致為“0“的數(shù)據(jù)值輸出給數(shù)字濾波器36及時鐘再生單元42。圖3所示的時鐘再生單元42的帶通濾波器50提取從ADC輸出的數(shù)據(jù)值中包含的特定頻率(在本實(shí)施方式中為12.5MHz)的信號，輸出給零交叉檢測單元52和傳送路徑信號檢測單元48。
圖4所示傳送路徑信號檢測單元48的強(qiáng)度判定單元56比較輸出的數(shù)據(jù)值和存儲在閾值存儲單元54的閾值的大小。ADC34把大體一定的數(shù)據(jù)值輸出給數(shù)字濾波器36。因此，從帶通濾波器50到強(qiáng)度判定單元56的輸出也成為具有強(qiáng)度大致為“0“的信號。所以，強(qiáng)度判定單元56判定為所輸出的數(shù)據(jù)值小于上述閾值，并將該結(jié)果通知CPU通知單元57、判定停止單元58和發(fā)送停止單元59。CPU通知單元57把輸出給CPU13的電壓從高變換為低。判定停止單元58使判定單元40停止判定動作。發(fā)送停止單元59使發(fā)送單元停止輸出電信號。
因此，判定單元40停止判定動作。這樣，該判定單元40持續(xù)輸出數(shù)據(jù)“0”。在正常狀態(tài)下持續(xù)“0”，不會向MOST控制器12輸出，所以MOST控制器12由此識別到從上位的數(shù)據(jù)傳送裝置10c未發(fā)送數(shù)據(jù)。另外，發(fā)送單元根據(jù)發(fā)送停止單元59的控制停止數(shù)據(jù)發(fā)送動作。CPU13檢測電壓從高變?yōu)榈偷乃查g邊緣，識別到來自與上游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10c的電信號的輸出消失。因此，該CPU13對數(shù)據(jù)傳送裝置10d進(jìn)行硬件復(fù)位，使該數(shù)據(jù)傳送裝置10d的動作停止規(guī)定時間。
再次返回圖6所示數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的動作說明。來自數(shù)據(jù)傳送裝置10d的電信號輸出停止，不再向與該數(shù)據(jù)傳送裝置10d的下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10e輸入電信號。因此，該數(shù)據(jù)傳送裝置10e進(jìn)行與上述數(shù)據(jù)傳送裝置10d相同的動作，停止對下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10a的電信號輸出，同時進(jìn)行硬件復(fù)位(步驟S3)。該處理和步驟S2相同，所以省略上述詳細(xì)說明。
來自數(shù)據(jù)傳送裝置10e的電信號的輸出停止，不向連接在該數(shù)據(jù)傳送裝置10e下游的數(shù)據(jù)傳送裝置10a輸入電信號。因此，該數(shù)據(jù)傳送裝置10a進(jìn)行與上述數(shù)據(jù)傳送裝置10d相同的動作，停止對與下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10b的電信號輸出，同時進(jìn)行硬件復(fù)位(步驟S4)。該處理和步驟S2相同，所以省略上述詳細(xì)說明。
來自數(shù)據(jù)傳送裝置10a的電信號的輸出停止，不向連接在該數(shù)據(jù)傳送裝置10a下游的時間傳送裝置10b輸入電信號。因此，該數(shù)據(jù)傳送裝置10b進(jìn)行與上述數(shù)據(jù)傳送裝置10d相同的動作，停止對與下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10c的電信號輸出，同時進(jìn)行硬件復(fù)位(步驟S5)。該處理和步驟S2相同，所以省略上述詳細(xì)說明。以上經(jīng)過步驟S1～S5的動作，數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)傳送裝置10a～e可以識別到在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)內(nèi)的一部分?jǐn)?shù)據(jù)傳送裝置10c產(chǎn)生了電源瞬間斷開。
然后，如圖6所示，數(shù)據(jù)傳送裝置10c、d及e的硬件復(fù)位被解除(步驟S6～S8)。即，數(shù)據(jù)傳送裝置10c、d及e可以再次進(jìn)行動作。之后，數(shù)據(jù)傳送裝置10a的硬件復(fù)位被解除。隨后，在本實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中再次開始啟動動作。以下，說明該再啟動動作。
首先，該數(shù)據(jù)傳送裝置10a發(fā)送用于獲取與數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中的其他數(shù)據(jù)傳送裝置10b～e時鐘同步的鎖定信號(步驟S9)。在步驟S10，被解除硬件復(fù)位的數(shù)據(jù)傳送裝置10b接收從數(shù)據(jù)傳送裝置10a輸出的鎖定信號，進(jìn)行鎖定檢測，同時把所接收的鎖定信號輸出給數(shù)據(jù)傳送裝置10c(步驟S11)。
數(shù)據(jù)傳送裝置10c接收從數(shù)據(jù)傳送裝置10b輸出的鎖定信號，進(jìn)行鎖定檢測，同時把所接收的鎖定信號輸出給數(shù)據(jù)傳送裝置10d(步驟S12)。數(shù)據(jù)傳送裝置10d接收從數(shù)據(jù)傳送裝置10c輸出的鎖定信號，進(jìn)行鎖定檢測，同時把所接收的鎖定信號輸出給數(shù)據(jù)傳送裝置10e(步驟S13)。數(shù)據(jù)傳送裝置10e接收從數(shù)據(jù)傳送裝置10d輸出的鎖定信號，進(jìn)行鎖定檢測，同時把所接收的鎖定信號輸出給數(shù)據(jù)傳送裝置10a(步驟S14)。數(shù)據(jù)傳送裝置10a接收鎖定信號，進(jìn)行鎖定檢測。這樣，在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)傳送裝置10a～e之間，可以確立時鐘同步。
然后，數(shù)據(jù)傳送裝置10a為了設(shè)定各個數(shù)據(jù)傳送裝置10a～e中包含的判定單元40的判定電平，把訓(xùn)練信號輸出給數(shù)據(jù)傳送裝置10b(步驟S15)。數(shù)據(jù)傳送裝置10b接收訓(xùn)練信號，根據(jù)該訓(xùn)練信號設(shè)定判定單元40的信號判定電平。之后，該數(shù)據(jù)傳送裝置10b向下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10c發(fā)送訓(xùn)練信號(步驟S16)。
數(shù)據(jù)傳送裝置10c接收訓(xùn)練信號，根據(jù)該訓(xùn)練信號設(shè)定判定單元40的信號判定電平。之后，該數(shù)據(jù)傳送裝置10c向與下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10d發(fā)送訓(xùn)練信號(步驟S17)。
數(shù)據(jù)傳送裝置10d接收訓(xùn)練信號，根據(jù)該訓(xùn)練信號設(shè)定判定單元40的信號判定電平。之后，該數(shù)據(jù)傳送裝置10d向與下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10e發(fā)送訓(xùn)練信號(步驟S18)。
數(shù)據(jù)傳送裝置10e接收訓(xùn)練信號，根據(jù)該訓(xùn)練信號設(shè)定判定單元40的信號判定電平。之后，該數(shù)據(jù)傳送裝置10e向與下游連接的數(shù)據(jù)傳送裝置10a發(fā)送訓(xùn)練信號(步驟S19)。
數(shù)據(jù)傳送裝置10a接收訓(xùn)練信號。然后，數(shù)據(jù)傳送裝置10a～e轉(zhuǎn)入所謂正常動作(步驟S20～24)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式涉及的數(shù)據(jù)傳送裝置及數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，系統(tǒng)中的各個數(shù)據(jù)傳送裝置可以比以往的系統(tǒng)更快速地識別到產(chǎn)生了電源瞬間斷開。結(jié)果，可以縮短再次啟動該數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)整體、再次開始正常動作所需要的時間。以下將進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，以往根據(jù)從判定單元40輸出的數(shù)據(jù)，CPU13判定有無電信號。此時，即使電信號消失，數(shù)據(jù)也不是全部為“00”，而輸出“01”和“10”。這樣的“01”和“10”是正常動作時也能輸出的數(shù)據(jù)。因此，這種并行數(shù)據(jù)連續(xù)輸出1次或2次時，CPU識別為產(chǎn)生了因在瞬間電信號消失(即產(chǎn)生了電源瞬間斷開)等造成的故障，會多次發(fā)生有無電信號的錯誤檢測。因此，在以往的數(shù)據(jù)傳送裝置中，CPU監(jiān)視數(shù)據(jù)錯誤，在“01”和“10”這樣的數(shù)據(jù)連續(xù)出現(xiàn)規(guī)定時間以上(例如約100msec)時，就識別為產(chǎn)生了因電信號消失等造成的故障。
此時在MOST中，輸入到數(shù)據(jù)傳送裝置的電信號具有即使其中包含的數(shù)據(jù)值全部為“0”，強(qiáng)度也呈周期性變化的性質(zhì)。因此，在輸入了電信號時，例如即使該電信號中包含的數(shù)據(jù)值全部為“0”，從數(shù)據(jù)傳送裝置的ADC輸出的數(shù)據(jù)值也成為周期性變化的值。另一方面，在未輸入電信號時，從數(shù)據(jù)傳送裝置的ADC輸出的數(shù)據(jù)值大體一定。即，根據(jù)電信號強(qiáng)度來判定有無該電信號的方法，其判定基準(zhǔn)比根據(jù)數(shù)據(jù)來判定有無該電信號時更明確。因此，與在CPU中監(jiān)視數(shù)據(jù)并判定有無電信號的情況相比，如本實(shí)施方式所示，在物理層LSI判定有無電信號的方法，可以在短時間內(nèi)判定有無電信號。具體而言，利用物理層LSI的傳送路徑信號檢測單元判定有無電信號，可以在約100μsec內(nèi)進(jìn)行判定。結(jié)果，在產(chǎn)生了電源瞬間斷開后，縮短數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)再啟動所需時間。
另外，在本實(shí)施方式中，為了判定有無電信號，而使用從時鐘再生單元輸出的規(guī)定頻率的信號強(qiáng)度，但該電信號的有無判定不限于此。例如，也可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳送裝置內(nèi)的差分檢測單元的輸出，判定有無電信號。以下將參照附圖進(jìn)行說明。圖8是表示該情況時的數(shù)據(jù)傳送裝置10的物理層LSI11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖9是表示傳送路徑信號檢測單元60的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
首先，圖8所示的物理層LSI11包括變換單元20、數(shù)字濾波器22、DAC24、LPF26、差分驅(qū)動器28、差分接收器30、ADC34、數(shù)字濾波器36、差分檢測單元38、判定單元40、時鐘再生單元42和傳送路徑信號檢測單元60。其中，對和圖2完全相同的部分賦予相同參考標(biāo)號。另外，對和圖2完全相同的變換單元20、數(shù)字濾波器22、DAC24、LPF26、差分驅(qū)動器28、差分接收器30、ADC34、數(shù)字濾波器36、差分檢測單元38、判定單元40、時鐘再生單元42，省略其說明。
傳送路徑信號檢測單元60連接差分檢測單元39和判定單元40及CPU13，如圖9所示，包括差分閾值存儲單元62、差分值判定單元64、CPU通知單元57、判定停止單元58和發(fā)送停止單元59。差分閾值存儲單元62存儲成為預(yù)先設(shè)定的閾值的差分值。差分值判定單元64比較從差分檢測單元38輸出的差分值和存儲在差分閾值存儲單元62的差分值。此時，在電信號未輸入到數(shù)據(jù)傳送裝置中時，ADC34向數(shù)字濾波器36輸出大體一定的數(shù)據(jù)值。因此，從數(shù)字濾波器36向差分檢測單元38輸出的也是具有強(qiáng)度大致為“0”的信號。結(jié)果，從差分檢測單元38向差分值判定單元64輸出的差分值也是大致為“0”的一定值。所以，該差分值判定單元64在這種情況下，判定為電信號未輸出給數(shù)據(jù)傳送裝置，并將該結(jié)果通知CPU通知單元57、判定停止單元58和發(fā)送停止單元59。之后，判定單元40、發(fā)送單元及CPU13進(jìn)行的動作和已經(jīng)說明的實(shí)施方式相同，所以省略說明。這樣，在物理層LSI中，使用差分值從電信號讀出并行數(shù)據(jù)，所以可以根據(jù)該差分值的變動來檢測有無電信號。
CPU用于在硬件復(fù)位時使物理層LSI的動作停止規(guī)定時間，以下說明該規(guī)定時間。該規(guī)定時間優(yōu)選大于等于向從位于數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳送裝置的數(shù)目減1后的數(shù)目，乘以從物理層LSI不接收電信號到所述CPU停止發(fā)送電信號的期間所花費(fèi)時間而得的時間。通過這樣設(shè)定規(guī)定時間，在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)傳送裝置識別到電源瞬間斷開后，硬件復(fù)位即被解除。結(jié)果，在所有數(shù)據(jù)傳送裝置識別到電源瞬間斷開之前，數(shù)據(jù)傳送裝置不會動作，可以防止該數(shù)據(jù)傳送裝置的錯誤動作。
以上對本發(fā)明做了詳細(xì)說明，但上述說明在各個方面只不過是本發(fā)明的示例，不應(yīng)用來限定其范圍。當(dāng)然，不脫離本發(fā)明的范圍的各種改良和變形都是可行的。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)傳送裝置，由多臺構(gòu)成環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，在該環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)規(guī)定的協(xié)議向一個方向傳送數(shù)據(jù)信號，所述數(shù)據(jù)信號是在一定頻率的電信號中重疊了信息的信號，該數(shù)據(jù)傳送裝置具有信號判定單元，根據(jù)該數(shù)據(jù)信號的振幅狀態(tài)判定有無從連接在上游側(cè)的所述數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號；數(shù)據(jù)判定單元，判定從連接在上游側(cè)的所述數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值；處理單元，對所述數(shù)據(jù)判定單元的判定結(jié)果，根據(jù)所述規(guī)定的協(xié)議實(shí)施處理；和判定停止單元，在所述信號判定單元判定為未發(fā)送來所述數(shù)據(jù)信號時，停止從所述數(shù)據(jù)判定單元向所述處理單元輸出判定結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳送裝置，還具有發(fā)送單元，把數(shù)據(jù)信號發(fā)送到連接在下游側(cè)的數(shù)據(jù)傳送裝置；和發(fā)送停止單元，在所述信號判定單元判定為未發(fā)送來所述數(shù)據(jù)信號時，使所述發(fā)送單元停止向連接在下游側(cè)的數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送數(shù)據(jù)信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳送裝置，還具有信號提取單元，提取所述一定頻率的電信號，所述信號判定單元包括閾值強(qiáng)度存儲單元，存儲作為閾值的信號強(qiáng)度；和強(qiáng)度比較單元，比較所述信號提取單元所提取的信號強(qiáng)度和所述閾值強(qiáng)度存儲單元存儲的信號強(qiáng)度，判定有無所述數(shù)據(jù)信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳送裝置，其特征在于，還具有讀出單元，把在所述一定頻率的電信號中重疊了信息的信號作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值讀出；和差分值檢測單元，從所述讀出單元所讀出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值中減去該讀出單元緊前面讀出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值，檢測差分值，所述信號判定單元根據(jù)所述差分值檢測單元所檢測的差分值，判定有無所述數(shù)據(jù)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)傳送裝置，所述信號判定單元包括差分值存儲單元，存儲成為閾值的差分值；和差分比較單元，比較所述差分值檢測單元所檢測的差分值和所述差分值存儲單元存儲的差分值，判定有無所述數(shù)據(jù)信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳送裝置，還具有復(fù)位單元，在所述信號判定單元判定為未發(fā)送來所述數(shù)據(jù)信號時，使所述數(shù)據(jù)信號的收發(fā)動作停止一定時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)傳送裝置，其特征在于，所述復(fù)位單元在啟動所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)時對自己設(shè)備中的設(shè)定進(jìn)行復(fù)位的情況下，停止所述數(shù)據(jù)信號的收發(fā)動作，停止時間大于等于向位于所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述數(shù)據(jù)傳送裝置的數(shù)目減1后的數(shù)目，乘以從所述信號判定單元不接收數(shù)據(jù)信號到所述發(fā)送停止單元停止發(fā)送所述數(shù)據(jù)信號的期間所花費(fèi)時間而得的時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)傳送裝置，其特征在于，還具有鎖定信號輸出單元，在由所述復(fù)位單元進(jìn)行的收發(fā)動作的停止被解除后，對連接在下游的所述數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送用于確立時鐘同步的鎖定信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)傳送裝置，其特征在于，還具有訓(xùn)練信號輸出單元，在所述鎖定信號輸出單元發(fā)送所述鎖定信號后，發(fā)送用于在各個數(shù)據(jù)傳送裝置之間調(diào)節(jié)信號強(qiáng)度的判定電平的訓(xùn)練信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳送裝置，其特征在于，所述規(guī)定的協(xié)議是MOST(Media Oriented Systems Transport)。
11.一種數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，在多臺數(shù)據(jù)傳送裝置連接成環(huán)狀的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)規(guī)定的協(xié)議向一個方向傳送數(shù)據(jù)信號，所述數(shù)據(jù)信號是在一定頻率的電信號中重疊了信息的信號，各個所述數(shù)據(jù)傳送裝置具有信號判定單元，根據(jù)該數(shù)據(jù)信號的振幅狀態(tài)判定有無從連接在上游側(cè)的所述數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號；數(shù)據(jù)判定單元，判定從連接在上游側(cè)的所述數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)值；處理單元，對所述數(shù)據(jù)判定單元的判定結(jié)果，根據(jù)所述規(guī)定的通信協(xié)議實(shí)施處理；和判定停止單元，在所述信號判定單元判定為未發(fā)送來所述數(shù)據(jù)信號時，停止從所述數(shù)據(jù)判定單元向所述處理單元輸出判定結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及的數(shù)據(jù)傳送裝置(10)由多臺構(gòu)成環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，在該環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)規(guī)定的協(xié)議向一個方向傳送數(shù)據(jù)信號，信號判定單元(11)根據(jù)該數(shù)據(jù)信號的振動狀態(tài)判定有無從連接在上游側(cè)的數(shù)據(jù)傳送裝置(10)發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號，停止單元在信號判定單元(11)判定為未發(fā)送數(shù)據(jù)信號時，停止向連接在下游側(cè)的數(shù)據(jù)傳送裝置(10)發(fā)送數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)信號是在一定頻率的電信號的振幅中重疊了信息的信號。這樣，可以提供在數(shù)據(jù)傳送裝置呈環(huán)狀連接的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中，具有快速檢測產(chǎn)生了電源瞬間斷開的功能的數(shù)據(jù)傳送裝置。
文檔編號H04L12/26GK1578251SQ20041000416
公開日2005年2月9日 申請日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月30日
發(fā)明者水口裕二, 梅井俊智, 秋田貴志, 勝田升, 兼板晃宏, 大曾根雅浩 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社