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JP3645792B2 - Signal waveform shaping circuit and shaping method thereof - Google Patents
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JP3645792B2 - Signal waveform shaping circuit and shaping method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号波形整形回路及びその整形方法に関し、特にMIL−STD−1553Bデータバス信号の信号波形整形回路及びその整形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
MIL−STD−1553Bデータバスはバイフェーズ符号を使用しており、
バイフェーズ符号の波形整形に関する従来技術の一例が特開昭63−148743号公報(以下、先行技術という)に開示されている。図13はこの先行技術に開示された波形整形装置の構成図である。同図を参照すると、まず、バイフェーズ符号信号101をコンパレータ102で波形整形し、エッジ検出回路103でエッジを検出しCPU104に取り込む。CPU104は最初のエッジ信号をサンプリングのスタートとしてビットレートの16倍のクロックでカウントを始める。そして次のエッジが検出されると、カウント値が規定の値である場合は出力動作を行なう。しかし、規定の値でない場合は位相がずれている、つまり信号波形が歪んでいると認識し、その差分を算出し、その値に応じて出力動作のタイミングを前後させるものである。
【0003】
次に、バイフェーズ符号について説明する。図14はバイフェーズ符号の一例の波形図である。同図を参照すると、図14(a)に示すコードをバイフェーズ変調すると、“0”のときエッジが立上がり、“1”のときエッジが立下って同図(b)のような波形になる。一方、同図(a)のコードの差分(隣合うビットのエクスクル−シブオア)をとると、同図(c)のようになる。この同図(c)のコードに対する同図(b)の波形が差分バイフェーズ変調された波形である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
第1の問題点は、従来の技術ではバイフェーズ符号信号が単流形式(0又はE(Eは正の実数)の2値を有する信号)の場合には有効であるが、MIL−STD1553Bバスのような複流形式(−E,0,+Eの3値を有する信号)の場合には、3値化できないという欠点があった。
【0005】
その理由は、コンパレータはスレッシュホルド電圧によって2値出力しかできず、3値を有する信号に符号化できないからである。
【0006】
第2の問題点は、従来の技術では受信信号の途中に波形歪みが生じた場合には有効であるが、最初のエッジが本来のタイミングよりも前後した場合には、サンプリングのタイミングがずれて、正確な信号再生ができなくなるという欠点がある。特にMIL−STD−1553Bデータバスの信号はSYNC(同期)ビット+データビットで構成されているが、SYNCビット最初の1.5ビットの信号幅の変動の許容値は厳密に規定されていないことから、従来の手法ではデータビットのサンプリングを誤るおそれがある。
【0007】
その理由は、従来の技術は、最初のエッジ信号を以降の処理の基準信号としているため、最初のエッジ信号の発生タイミングがずれると以降の処理タイミングが全てずれてしまうからである。特にMIL−STD−1553Bデータバスの信号の最初のエッジ(SYNCビット)は変動が生じることから、正確なサンプリングができなくなるという欠点が生じる。
【0008】
そこで本発明の目的は、複流形式のバイフェーズ符号信号、特にMIL−STD−1553Bデータバス信号の信号幅の変動を吸収することが可能な信号波形整形回路及びその整形方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明による信号波形整形回路は三値をとり、しかもデータ開始前およびデータ終了後にのみ中間値をとる入力信号を波形整形する信号波形整形回路であって、その回路は前記入力信号の最初の立上がり時を起点として一定周期でデータが格納される第1格納手段と、前記最初の立上がり時に続く最初の立さがり時を起点として一定周期で前記第1格納手段に格納されたデータが格納される第2格納手段とを含み、前記第2格納手段に格納されたデータが時系列に出力されることを特徴とする。
【0010】
又、本発明による信号波形整形方法は、三値をとり、しかもデータ開始前およびデータ終了後にのみ中間値をとる入力信号を波形整形する信号波形整形方法であって、その方法は前記入力信号の最初の立上がり時を起点として一定周期でデータを第1格納部に格納する第1ステップと、前記最初の立上がり時に続く最初の立さがり時を起点として一定周期で前記第1格納部に格納されたデータを第2格納部に格納する第2ステップとを含み、前記第2格納部に格納されたデータが時系列に出力されることを特徴とする。
【0011】
本発明によれば、第1及び第2の格納手段を用い、それら格納手段に入力信号が格納されるタイミングをずらすことにより、入力信号の信号幅の変動を吸収することが可能となる。さらに、入力信号の立上がり時を起点として第1の格納手段に入力信号を格納し、入力信号の立下がり時を起点として第2の格納手段に第1の格納手段からの入力信号を格納する構成であるため、入力信号最初のエッジが本来のタイミングよりも前後した場合でも入力信号の信号幅の変動を吸収することが可能となる。さらに、三値信号を二値信号に変換する信号変換手段を設けることも可能であるため、MIL−STD1553Bバスのような複流形式の信号に本発明を適用することが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概要について説明する。図1を参照すると、前述した課題は、論理レベル変換(3値を2値に変換)を行なうレシーバ1と、論理レベル変換(2値を3値に変換)を行うトランスミッタ6と、信号のエッジ検出を行なうエッジ検出回路2と、データ取り込み信号を発生するサンプルタイミング発生回路3と、サンプルしたデータを記憶する一次記憶回路4及び2次記憶回路5と、入力されるバイフェーズ符号信号のビットレートの16倍の周波数を発生するクロック信号発生器7によって解決される。
【0013】
入力されるMIL−STD−1553Bデータバスの信号は、+V(Vは正の実数)のスレッシュホルド電圧及び−Vのスレッシュホルド電圧でデーコードされ、その出力の組み合わせで3値に変換される。レシーバ1の出力はエッジ検出回路2に入力される。エッジ検出回路2は立ち上がり及び立ち下がりを検出し、その信号をサンプルタイミング発生回路3に通知する。サンプルタイミング発生回路3は、エッジ検出回路2からの最初の立上りと最初の立上り後に発生する立ち下がり(最初の立ち下がり)から、一次記憶回路4及び二次記憶回路5へ取り込み信号を出力する。一次記憶回路4及び二次記憶回路5は、前述した取り込み信号が到来した時のみサンプルを行なう。この取り込み信号の発生タイミングは、現在到来している信号が、現在、どこの部分を入力しているかによって異なり、3種類(先頭と中間と末尾)に分けられている。この動作はMIL−STD−1553Bデータバスの信号波形の以下の3つの特性によってそのタイミングを変えている。
【0014】
▲1▼先頭部分(SYNCビット)の信号幅は負荷によって変動する。
▲2▼中間部分の信号幅は一定である。
▲3▼末尾部分(パリティビット)の信号幅が大きくなる。
【0015】
以上の特性を考慮した上で一次記憶回路4でのサンプル、二次記憶回路5のサンプルのタイミングをずらすことにより、信号幅の変動を吸収している。そして、二次記憶回路5の出力で所定の信号幅に波形整形された後は、トランスミッタ6でMIL−STD−1553Bデータバスの信号レベルに変換され、送出されるものである。
【0016】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明に係る信号波形整形回路の最良の実施の形態の構成図である。同図を参照すると、信号波形整形回路は論理レベル変換(3値を2値に変換)を行なうレシーバ1と、論理レベル変換(2値を3値に変換)を行うトランスミッタ6と、信号のエッジ検出を行なうエッジ検出回路2と、データ取り込み信号を発生するサンプルタイミング発生回路3と、サンプルしたデータを記憶する一次記憶回路4及び二次記憶回路5と、入力されるバイフェーズ符号信号のビットレートの16倍の周波数を発生するクロック信号発生器7とから構成される。
【0017】
まず、MIL−STD−1553Bデータバスの信号形式について説明する。図2はMIL−STD−1553Bデータバスの信号形式を示す模式図である。同図を参照すると、MIL−STD−1553Bデータバスで転送される全ての信号は、同図(1)に示すようにSYNCビット(3ビット)+データビット(16ビット)+パリティビット(1ビット)の20ビットで1ワードと定義しており、同図(2)のような最大32ワードの複数ワード転送も可能になっている。MIL−STD−1553Bデータバスは同図(3)に示すように、無信号の際には0V、有信号の場合には+Eまたは−Eの信号レベルとなる。
【0018】
図3は1ワードの波形図である。SYNCビットは同図に示すように1.5ビットの期間+Eで、次の1.5ビットの期間は−Eの電圧レベルとなる。又、データビット及びパリティビットはバイフェーズ符号を採用しており、論理レベルの“1”及び“0”は図4のように定義している。図4は論理レベルの定義を示す波形図である。即ち、同図を参照すると、1ビット幅の前半1/2ビットが+E、後半1/2ビットが−Eのとき論理レベル“1”であり、前半1/2ビットが−E、後半1/2ビットが+Eのとき論理レベル“0”である。
【0019】
次に、本発明について説明する。図2〜図4に示したMIL−STD−1553Bデータバスの信号をデジタル処理を行なう為に、その信号を+V及び−Vのスレッシュホルド電圧を有するレシーバ1に入力するとレシーバ1から図5に示すような出力が得られる。図5はレシーバ1の入力波形及び出力波形を示す図である。同図(1)は入力波形、同図(2)は出力波形を夫々示している。
【0020】
レシーバ1はこの処理を行なうことにより+E,0,−Eの3値を有するMIL−STD−1553Bデータバスの信号を2ビット幅の2値にすることにより、デジタル処理が可能になる。図5の例ではMIL−STD−1553Bの信号レベルが+Eの時にはデジタルデータ1及びデジタルデータ2は(1,0)、−Eの場合は(0,1)、0v(無信号)の場合には(0,0)となるのが分かる。
【0021】
なお、図5(2)のデジタルデータ1及びデジタルデータ2は、図1のデジタルデータ1及びデジタルデータ2(レシーバ1の出力)に対応している。デジタルデータ1及び2はエッジ検出回路2、サンプルタイミング発生回路3及び一次記憶回路4に送られる。
【0022】
エッジ検出回路2では立ち上がり及び立ち下がりの検出を行なう。図5に示すように、MIL−STD−1553Bデータバスが無信号状態であった場合、デジタルデータ1及び2は(0,0)である。そして、信号が到来するとまずSYNCビットが入力されるので、デジタルデータ1及び2は(1,0)に変化する。エッジ検出回路2はこの信号変化を検出し、サンプリングタイミング発生回路3に立ち上がり信号を出力する。続いてSYNCビットの後半1.5ビットが到来すると、デジタルデータ2は(1,0)から(0,1)に変化する。SYNCビット以降のデータビットも同様に変化する。エッジ検出回路2は前述の信号変化を検出し、立上り信号及び立ち下がり信号をサンプルタイミング発生回路3に出力する。
【0023】
ここでMIL−STD−1553Bデータバスの特性について説明する。図6はMIL−STD−1553Bデータバスの特性を示す信号波形図である。MIL−STD−1553Bデータバスが理想的な場合には図6(1)のようにSYNC信号幅が3ビット(1.5ビットの+Eと1.5ビットの−E)、パリティビットが1ビットになるはずである。
【0024】
しかし、実際には図6(2)に示すように、無信号から有信号になる際の先頭ワードのSYNCビットの前半(+EのSYNCビット)と最終ワードのパリティビットの後半の信号幅が、それ以外のビットの信号幅よりも大きくなってしまう。その理由として、中間のビット(SYNCビットの前半とパリティビットの後半以外のビット)は、−Eから+Eもしくは+Eから−Eに遷移するのに対して、前半のSYNCビットは0から+Eに遷移するため、立上り/立ち下がり特性の差により信号幅に差異が生じるものである。
【0025】
特にパリティビットの後半については、+Eまたは−Eから0になる際、データバス上に残留している電荷が負荷容量によって放電が行われ、時定数で電位が減少していくため、信号幅が大きくなってしまう。ただし、中間のビットは、MIL−STD−1553Bデータバスの規格によって信号幅が規定されていることから、信号幅が広がることはない。以上のように、MIL−STD−1553Bデータバスの信号はビットの位置によって、以下の3つの特性がある。
【0026】
▲1▼ 無信号から有信号になる際のSYNCビット前半部分の信号幅が大きくなる。
▲2▼ 有信号から無信号になる際のパリティビット後半部分の信号幅が大きくなる。
▲3▼ ▲1▼及び▲2▼以外の部分の信号幅が大きくなることはない。
【0027】
以上の特性を考慮してサンプリングタイミング発生回路3はデータ取り込み信号1及び2を発生させる必要がある。
【0028】
次にサンプルタイミング発生回路3の動作について説明する。サンプルタイミング発生回路3は、前述したタイミングで発生するエッジ検出回路2からの立上り及び立ち下がり信号と、レシーバ1からのデジタルデータ1、2から、データ取り込み信号1及び2を出力するものである。又、一次記憶回路4はデータ取り込み信号1を、二次記憶回路5はデータ取り込み信号2を入力すると、入力データをラッチするものである。つまり、前述したMIL−STD−1553Bの信号幅の変動を、サンプルタイミング発生回路3の取り込み信号の発生タイミングに連動させて、一次記憶回路4に取り込み、二次記憶回路5で一定のタイミングで取り込み、出力させることによって、波形整形機能を実現するものである。
【0029】
図7はサンプルタイミング発生回路3の一例の構成図である。サンプルタイミング発生回路3は同図に示すように、シーケンサ11と、1/2ビットカウンタ12と、1/2ビット幅遅延回路13とから構成されている。シーケンサ11はデジタルデータ1,2と立ち上がり信号及,立ち下がり信号及び1/2ビットカウンタ12のカウント値を入力し、データ取り込み信号1を出力する。
【0030】
又、1/2ビットカウンタ12はデータ取り込み信号1を入力し、シーケンサ11に対してカウント値を出力するものである。1/2ビットカウンタ12は、1/2ビット毎に発生するデータ取り込み信号1のパルスをカウントするもので、カウント範囲は1から40までで、1ワード中の最終0.5ビット(パリティビットの後半部分)を受信した時に40を示すようなタイミングに設定されている。そのため、複数ワード転送時のように1ワードが連続する場合には、次のワードの先頭(SYNC部分)では、カウント値が1になる。
【0031】
図8はデジタルデータ1,2の波形とカウント値との関係を示す模式図である。同図(1)は正常なデジタルデータ1,2の波形とカウント値との関係を示しており、同図(2)は末尾の波形が伸びた異常なデジタルデータ1,2の波形とカウント値との関係を示している。
【0032】
同図(1)に示すように正常なデジタルデータ1,2の波形に対しては0から順番に39まで番号(カウント値)を付けている。一方、同図(2)に示すように異常なデジタルデータ1,2の波形に対しては末尾の波形が伸びることを想定して0から40まで番号(カウント値)を付けている。即ち、本発明に係る1/2ビットカウンタ12は末尾の波形が伸びることを想定して1から40までカウントする。
【0033】
又、1/2ビット幅遅延回路13は、データ取り込み信号1の信号を1/2ビット幅の遅延を生じさせて、その信号をデータ取り込み信号2として出力させるものである。
【0034】
次に、サンプルタイミング発生回路3の動作について説明する。図9はサンプルタイミング発生回路3の動作を示すフローチャート、図10乃至図12は同回路のタイミングチャートである。
【0035】
まず、MIL−STD−1553Bデータバスが無信号状態においては、信号レベルは0Vであることから、デジタルデータ1,2は(0,0)であるため、図9のA→S1(無信号)→Aのループを周る。無信号及び有信号の判定は、シーケンサ11が行なっており、デジタルデータ1,2が(0,0)又は(1,1)の時は無信号で、(1,0)又は(0,1)のときは有信号としている。
【0036】
次に、MIL−STD−1553Bデータバスから信号が入力されると、まずSYNC信号が入力されるので、デジタルデータ1,2は(1,0)になる。又、エッジ検出回路2は立ち上がり信号P1を出力する(図10のP1参照)。
【0037】
シーケンサ11は、前述のデジタルデータ1,2と立上り信号P1から、図9のA→S1→S2→S3→S4に遷移する。ここで、S3の1/4ビット幅の時間経過後、再度、S4の無信号/有信号の判断シーケンスに遷移するのは、信号検出したデータがノイズであるか、正常の信号であるかの判定のために設けてある(本発明では、1/4ビット幅以上の信号幅の信号を正常の信号と判定している)。
【0038】
S4の判定において有信号であると判定した場合、シーケンサ11はS5でデータ取り込み信号1(P2)を出力し(図10のP2参照)、一次記憶回路4はそのときのデジタルデータ1及び2、つまり(1,0)をサンプル記憶する。
【0039】
データ取り込み信号1によってSYNC信号の1サンプルを行なった後、シケンサ11はBに遷移し、エッジ検出回路2からの立ち下がり信号が入力されているかどうかの判定を行なう(S7)。立ち下がり信号が入力されなければ(S7でNOの場合)、S8においては、S5のデータ取り込み信号1を出力してから1/2ビット幅の時間が経過するまではS8→Bに遷移し、1/2ビット幅経過するとS8→S9→Bに遷移して2回目のデータ取り込み信号1(P3)を出力する(図10のP3参照)。
【0040】
このような遷移をSYNC信号の前半1.5ビットまで行う。MIL−STD−1553BデータバスはSYNC信号の前半は1.5ビットあることから、理論上S5で1回、S9で2回のサンプル(計3回)が行われるはずである。しかし、MIL−STD−1553Bの特性上、SYNC信号の前半部分の信号幅が大きくなる為、実際には立ち下がり信号が到来するまで図10のP2〜P5に示すように計4回行われる。
【0041】
この4回行われるサンプリング動作について具体的に説明する。図10において、データ取り込み信号1のうち、P2とP3の出力については説明済みなので省略する。図9を参照すると、データ取り込み信号1(P3)が出力されると(S9)、立ち下がり信号が到来したか否かが判定され(S7)、図10を参照するとこの時点ではまだ立ち下がり信号は到来していないので(S7でNO)、1/2ビット経過後にデータ取り込み信号1(P4)が出力される(S8,S9)。この時、一時記憶回路4にはデジタルデータ1及び2(1,0)が記憶される。
【0042】
次に、データ取り込み信号1(P4)が出力されると(S9)、立ち下がり信号が到来したか否かが判定され(S7)、図10を参照するとこの時点ではまだ立ち下がり信号は到来していないので(S7でNO)、1/2ビット経過後にデータ取り込み信号1(P5)が出力される(S8,S9)。なお、立ち下がり信号が到来したか否かの判定は、デジタルデータ1が1から0に変化した後でデジタルデータ2が0から1に変化した時点に立ち下がり信号が到来したと判定される。一方、図10を参照すると、データ取り込み信号1(P5)が出力される時点では、デジタルデータ1は1から0に変化している。従って、一次記憶回路4にはデジタルデータ1及び2(0,0)が記憶される。
【0043】
次に、データ取り込み信号1(P5)が出力されると(S9)、立ち下がり信号が到来したか否かが判定され(S7)、図10を参照すると立ち下がり信号(0,1が到来したので(S7でYES)、立ち下がり信号P6が出力されかつ1/4ビット幅経過後に(S10)、無信号/有信号の判断がなされ(S11)、有信号なので(S11で有信号)、データ取り込み信号1(P7)が出力される。
【0044】
この時、一次記憶回路4にはデジタルデータ1及び2(0,1)が記憶される。即ち、一次記憶回路4にデジタルデータ1及び2(0,0)が記憶された後、1/2ビット幅が経過する前に一時記憶回路4に記憶されるデータは(0,1)に書き替えられるのである。
【0045】
従って、データ取り込み信号1(P4)が出力されてから1/2ビット幅経過後に出力されるデータ取り込み信号2(P51)により二次記憶回路5には(1,0)が書き込まれるが、データ取り込み信号1(P5)が出力されてから1/2ビット幅経過後に出力されるデータ取り込み信号2(P52)により二次記憶回路5には(0,0)ではなく(0,1)が書き込まれる。これにより、二次記憶回路5から出力されるSYNCの前半部分のデータは正確に1.5ビット分のデータとなる。
【0046】
次に、図9を参照しながら立ち下がり信号が到来した後の動作について説明する。SYNC信号の後半部分が入力されると、エッジ検出回路2で立ち下がり信号が出力され(図10のP6参照)、その信号がシーケンサ11に入力される。すると、シーケンサ11は図9のS7→Cに遷移し、S10の1/4ビット幅の時間経過後、S11の無信号/有信号の判定を経て、有信号であった場合、S12においてデータ取り込み信号1(図10のP7参照)を出力するとともに、S13にて1/2ビットカウンタ12に“3”を設定(図10のP15参照)後、Dに遷移する。
【0047】
そして、以降の信号を入力されるとD→S14→S15→S16→S17→S18→Dのループをたどり、データ取り込み信号1は、1/2ビット信号幅毎に発生することになる(図9のP7,P8参照)。
【0048】
1/2ビットカウンタは、S18によってカウントアップを行い(図9のP15〜P22参照)、カウンタのカウント値が40、つまり1ワード中の最終ビット(パリティビットの後半)までD→S14→S15→S16→S17→S18→Dの遷移を行なう(図10のP28参照)。この動作は、S7において立ち下がりを検出してから1ワード中の最終ビットの後半まで、1/2ビット毎にサンプルが行われる(図11P24〜P27参照)。
【0049】
つまり、最初は立上りを基準に1/2ビット毎にサンプルを行なっていたものが、今度は、立ち下がりを基準にサンプルが行われることを意味する。これは、MIL−STD−1553BデータバスのSYNC前半の信号幅が、それ以降の信号幅と比較して違っていることを考慮した動作である。
【0050】
そして、1ワード中の最終0.5ビットが入力されると、1/2ビットカウンタ12は図9のS18によってカウント値が40から0になる(図11のP28、P29参照)。すると、シーケンサ11はS18→D→S14→S15に遷移し、S16においてカウント値が“0”であることから、S16の“YES”のループをたどりS19に遷移する。
【0051】
S19では、一定時間の遅延経過後、データ取り込み信号1が出力(S20)される(図11のP30参照)。この動作は、パリティビットの後半の信号幅が延びることを考慮に入れたものである。つまり、1ワード転送においては、パリティビットの後半は信号幅が延びる為、次のワードが続かない(無信号)にも関わらず、S14の無信号/有信号の判定結果が有信号になってしまう(図11のP31参照)。そのため、データ取り込み信号1をS19の遅延操作で遅らせて、つまり、デジタルデータ1,2が(0,0)になるタイミング(図11のP32参照)で、一次記憶回路4に出力し、無信号状態の情報を取得するものである。
【0052】
このようにすれば、信号幅が延びる最終ビット後半を2回サンプルすることは避けられる。また、複数ワード転送においては、次のワードの先頭(次のワードのSYNC信号)のサンプルのみS20によって、遅れることになるが(図12のP33参照)、SYNC信号は1.5ビット長でレベルの変動は生じない為、S19の遅延時間を大きくとらない限り、次のサンプルは可能である(図12のP34参照)。ただし、サンプルのタイミングが遅れるのは次のワードの1回目のサンプルのみ(図12のP33のサンプルのこと)であり、以降のサンプルはそれまでのタイミングで行われる(図12のP35〜P40参照)。
【0053】
つまり、複数ワード転送の場合には、1ワードの最終ビット後半から次のワードへの遷移は、D→S14→S15→S16→S17→S18→D→S14→S15→S16→S19→S20→S21→S14→S15→S16→S17→S18→Dのループをたどることになる。そして、信号幅が大きくなる最終ワード最終ビット後半のサンプルは、D→S14→S15→S16→S17→S18→D→S14→Aをたどることになる。
【0054】
このように、サンプルタイミング発生回路3のデータ取り込み信号1の出力タイミングは、信号幅の違いに追従させるものである。
【0055】
次に、一次記憶回路4と二次記憶回路5の動作についての説明を行なう。一次記憶回路4は、デジタルデータ1,2をデータ取り込み信号1が入力されるタイミングで取り込む(図10のP2参照)。又、二次記憶回路5は、一次記憶回路4からの出力データを、データ取り込み信号2が入力されるタイミングで取り込むものである(図10のP41参照)。
【0056】
一次記憶回路4で最初にデータが取り込まれるのは、図9のS5のタイミングである。サンプルタイミング発生回路3は、最初のデータ取り込み信号1が出力されてから、1/2ビット幅経過後に最初のデータ取り込み信号2が出力され(図10のP41参照)、その後は1/2ビット幅毎に出力される(図10のP42〜P44参照)。そして、二次記憶回路5は一次記憶回路4の出力データを、データ取り込み信号2が入力されるタイミングでサンプルし、トランスミッタ6に出力する。
【0057】
このようにしてデータ取り込み信号1と1/2ビット幅遅らせたデータ取り込み信号2を使用することにより、信号幅の広がりを吸収することができ、従って正常な波形に整形することができる。なお、トランスミッタ6は、二次記憶回路5の信号をMIL−STD−1553Bデータバスの規定電圧に変換・出力するものである。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、入力信号の立上がり時を起点として一定周期でデータが格納される第1格納手段と、前記立上がり時に続く立さがり時を起点として一定周期で前記第1格納手段に格納されたデータが格納される第2格納手段とを含み、前記第2格納手段に格納されたデータが時系列に出力される構成であるため、入力信号の信号幅の変動を吸収することが可能となる。さらに、入力信号最初のエッジが本来のタイミングよりも前後した場合でも入力信号の信号幅の変動を吸収することが可能となる。さらに、三値信号を二値信号に変換する信号変換手段を設けることも可能であるため、MIL−STD1553Bバスのような複流形式の信号に本発明を適用することが可能となる。
【0059】
又、本発明による他の発明によれば、入力信号の立上がり時を起点として一定周期でデータを第1格納部に格納する第1ステップと、前記立上がり時に続く立さがり時を起点として一定周期で前記第1格納部に格納されたデータを第2格納部に格納する第2ステップとを含み、前記第2格納部に格納されたデータが時系列に出力される構成であるため、上記本発明と同様の効果を奏する。
【0060】
具体的には、第1の効果は、MIL−STD−1553BデータバスのSYNCビット及びパリティビット波形の信号幅の変動を吸収できる。その理由は、次のようなものである。信号幅の変動が大きいSYNCビットの最初の1.5ビットとパリティビットについては、その変動幅を考慮したサンプリングを行い、それ以外のビットについては別のタイミングでサンプリングを行なっている。サンプリングしたデータは一時的に共通の記憶装置に格納し、それを再度、統一したタイミングでサンプリングすることにより、サンプリングタイミングのずれを緩衝できるからである。
【0061】
第2の効果は、伝送路延長機能が実現できる。その理由は、信号波形の整形を行なっているため、伝送中の歪みが除去でき、信号波形の再生が可能になるからである。そのため、伝送路の延長が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る信号波形整形回路の最良の実施の形態の構成図である。
【図2】MIL−STD−1553Bデータバスの信号形式を示す模式図である。
【図3】1ワードの波形図である。
【図4】論理レベルの定義を示す波形図である。
【図5】レシーバ1の入力波形及び出力波形を示す図である。
【図6】MIL−STD−1553Bデータバスの特性を示す信号波形図である。
【図7】サンプルタイミング発生回路3の一例の構成図である。
【図8】デジタルデータ1,2の波形とカウント値との関係を示す模式図である。
【図9】サンプルタイミング発生回路3の動作を示すフローチャートである。
【図10】サンプルタイミング発生回路3のタイミングチャートである。
【図11】サンプルタイミング発生回路3のタイミングチャートである。
【図12】サンプルタイミング発生回路3のタイミングチャートである。
【図13】先行技術に開示された波形整形装置の構成図である。
【図14】バイフェーズ符号の一例の波形図である。
【符号の説明】
1 レシーバ
2 エッジ検出回路
3 サンプルタイミング発生回路
4 一次記憶回路
5 二次記憶回路
6 トランスミッタ
7 クロック信号発生器
11 シーケンサ
12 1/2ビットカウンタ
13 1/2ビット幅遅延回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal waveform shaping circuit and a shaping method thereof, and more particularly to a signal waveform shaping circuit of a MIL-STD-1553B data bus signal and a shaping method thereof.
[0002]
[Prior art]
The MIL-STD-1553B data bus uses a biphase code,
An example of prior art related to bi-phase code waveform shaping JP No. 63-148743 (hereinafter referred to as prior art). FIG. 13 is a block diagram of the waveform shaping device disclosed in this prior art. Referring to the figure, first, the biphase code signal 101 is waveform-shaped by the comparator 102, the edge is detected by the edge detection circuit 103, and is taken into the CPU 104. The CPU 104 starts counting with a clock of 16 times the bit rate with the first edge signal as the start of sampling. When the next edge is detected, if the count value is a specified value, an output operation is performed. However, when the value is not a specified value, it is recognized that the phase is shifted, that is, the signal waveform is distorted, the difference is calculated, and the timing of the output operation is moved back and forth according to the value.
[0003]
Next, the biphase code will be described. FIG. 14 is a waveform diagram of an example of a biphase code. Referring to FIG. 14, when the code shown in FIG. 14A is biphase modulated, the edge rises when “0” and the edge falls when “1”, resulting in a waveform as shown in FIG. . On the other hand, if the code difference (exclusive-exclusive OR of adjacent bits) in FIG. The waveform shown in FIG. 6B corresponding to the code shown in FIG. 6C is a waveform obtained by differential biphase modulation.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The first problem is effective when the biphase code signal is in a single stream format (a signal having a binary value of 0 or E (E is a positive real number)) in the prior art, but the MIL-STD1553B bus In the case of the double flow format (a signal having three values of -E, 0, + E), there is a drawback that it cannot be ternary.
[0005]
The reason is that the comparator can only output a binary value by the threshold voltage and cannot encode a signal having a ternary value.
[0006]
The second problem is that the conventional technique is effective when waveform distortion occurs in the middle of the received signal, but if the first edge is around the original timing, the sampling timing is shifted. There is a drawback that accurate signal reproduction cannot be performed. In particular, the MIL-STD-1553B data bus signal is composed of SYNC (synchronization) bits + data bits, but the allowable value of the signal width variation of the first 1.5 bits of the SYNC bit is not strictly specified. Therefore, there is a risk of erroneous data bit sampling in the conventional method.
[0007]
This is because the conventional technique uses the first edge signal as a reference signal for the subsequent processing, and therefore the subsequent processing timings are all shifted when the first edge signal generation timing is shifted. In particular, since the first edge (SYNC bit) of the signal on the MIL-STD-1553B data bus fluctuates, there is a disadvantage that accurate sampling cannot be performed.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a signal waveform shaping circuit capable of absorbing fluctuations in the signal width of a double flow type biphase code signal, particularly a MIL-STD-1553B data bus signal, and a shaping method thereof. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above-mentioned problems, the present invention The signal waveform shaping circuit by , A signal waveform shaping circuit for shaping an input signal that takes three values and takes an intermediate value only before the start of data and after the end of data. Input signal the first First storage means for storing data at a fixed period starting from the rising time; the first Continues at the rise the first Second storage means for storing data stored in the first storage means at a fixed period starting from the rising time, and the data stored in the second storage means is output in time series Features.
[0010]
Also according to the present invention The signal waveform shaping method is a signal waveform shaping method for shaping an input signal that takes three values and takes an intermediate value only before the start of data and after the end of data. Input signal the first A first step of storing data in the first storage unit at a fixed period starting from the rising time; the first Continues at the rise the first A second step of storing the data stored in the first storage unit in the second storage unit at a fixed period starting from the rising time, and the data stored in the second storage unit is output in time series It is characterized by that.
[0011]
According to the present invention By using the first and second storage means and shifting the timing at which the input signal is stored in the storage means, it becomes possible to absorb the fluctuation of the signal width of the input signal. Further, the input signal is stored in the first storage means starting from the rising edge of the input signal, and the input signal from the first storage means is stored in the second storage means starting from the falling edge of the input signal. Therefore, even when the first edge of the input signal is around the original timing, it is possible to absorb the fluctuation of the signal width of the input signal. Furthermore, since it is possible to provide signal conversion means for converting a ternary signal into a binary signal, the present invention can be applied to a double-flow signal such as a MIL-STD1553B bus.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, an outline of the present invention will be described. Referring to FIG. 1, the above-described problems are a receiver 1 that performs logical level conversion (converting three values into two values), a transmitter 6 that performs logical level conversion (converting two values into three values), and signal edges. Edge detection circuit 2 that performs detection, sample timing generation circuit 3 that generates a data capture signal, primary storage circuit 4 and secondary storage circuit 5 that store sampled data, and bit rate of the input biphase code signal This is solved by a clock signal generator 7 which generates a frequency 16 times that of the clock signal generator 7.
[0013]
The input MIL-STD-1553B data bus signal is decoded with a threshold voltage of + V (V is a positive real number) and a threshold voltage of −V, and is converted into a ternary value by a combination of the outputs. The output of the receiver 1 is input to the edge detection circuit 2. The edge detection circuit 2 detects the rise and fall and notifies the sample timing generation circuit 3 of the signal. The sample timing generation circuit 3 outputs a take-in signal to the primary storage circuit 4 and the secondary storage circuit 5 from the first rise from the edge detection circuit 2 and the fall that occurs after the first rise (first fall). The primary storage circuit 4 and the secondary storage circuit 5 perform sampling only when the above-described capture signal arrives. The generation timing of the capture signal differs depending on which part of the currently arriving signal is currently input, and is divided into three types (first, middle and last). The timing of this operation is changed according to the following three characteristics of the signal waveform of the MIL-STD-1553B data bus.
[0014]
(1) The signal width of the head part (SYNC bit) varies depending on the load.
(2) The signal width of the intermediate part is constant.
(3) The signal width of the tail part (parity bit) is increased.
[0015]
In consideration of the above characteristics, the fluctuation of the signal width is absorbed by shifting the timing of the sample in the primary storage circuit 4 and the sample in the secondary storage circuit 5. Then, after the waveform is shaped to a predetermined signal width at the output of the secondary storage circuit 5, it is converted into a signal level of the MIL-STD-1553B data bus by the transmitter 6 and transmitted.
[0016]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of a preferred embodiment of a signal waveform shaping circuit according to the present invention. Referring to the figure, the signal waveform shaping circuit includes a receiver 1 that performs logical level conversion (converting three values into two values), a transmitter 6 that performs logical level conversion (converting two values into three values), and signal edges. Edge detection circuit 2 that performs detection, sample timing generation circuit 3 that generates a data capture signal, primary storage circuit 4 and secondary storage circuit 5 that store sampled data, and bit rate of the input biphase code signal And a clock signal generator 7 for generating a frequency 16 times as high as the above.
[0017]
First, the signal format of the MIL-STD-1553B data bus will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing a signal format of the MIL-STD-1553B data bus. Referring to the figure, all signals transferred on the MIL-STD-1553B data bus are SYNC bit (3 bits) + data bit (16 bits) + parity bit (1 bit) as shown in FIG. ) Of 20 bits is defined as one word, and a plurality of words of up to 32 words can be transferred as shown in FIG. The MIL-STD-1553B data bus has a signal level of 0 V when there is no signal and + E or -E when there is a signal, as shown in FIG.
[0018]
FIG. 3 is a waveform diagram of one word. As shown in the figure, the SYNC bit has a 1.5-bit period + E, and the next 1.5-bit period has a voltage level of -E. The data bits and parity bits employ biphase codes, and logical levels “1” and “0” are defined as shown in FIG. FIG. 4 is a waveform diagram showing the definition of the logic level. That is, referring to the figure, when the first half bit of the 1-bit width is + E and the latter half bit is −E, the logic level is “1”, the first half bit is −E, and the latter half 1 / bit. When 2 bits are + E, the logic level is “0”.
[0019]
Next, the present invention will be described. When the signal of the MIL-STD-1553B data bus shown in FIGS. 2 to 4 is digitally processed and input to the receiver 1 having the threshold voltages of + V and −V, the receiver 1 shows in FIG. Such an output is obtained. FIG. 5 is a diagram showing an input waveform and an output waveform of the receiver 1. FIG. 1A shows an input waveform, and FIG. 2B shows an output waveform.
[0020]
By performing this processing, the receiver 1 converts the signal of the MIL-STD-1553B data bus having three values of + E, 0, and -E into a binary value having a 2-bit width, thereby enabling digital processing. In the example of FIG. 5, when the signal level of MIL-STD-1553B is + E, digital data 1 and digital data 2 are (1, 0), -E is (0, 1), and 0v (no signal). It turns out that becomes (0,0).
[0021]
Note that the digital data 1 and the digital data 2 in FIG. 5B correspond to the digital data 1 and the digital data 2 (output of the receiver 1) in FIG. Digital data 1 and 2 are sent to an edge detection circuit 2, a sample timing generation circuit 3 and a primary storage circuit 4.
[0022]
The edge detection circuit 2 detects rising and falling. As shown in FIG. 5, when the MIL-STD-1553B data bus is in the no-signal state, the digital data 1 and 2 are (0, 0). When the signal arrives, the SYNC bit is input first, so that the digital data 1 and 2 change to (1, 0). The edge detection circuit 2 detects this signal change and outputs a rising signal to the sampling timing generation circuit 3. Subsequently, when the latter half 1.5 bits of the SYNC bit arrive, the digital data 2 changes from (1, 0) to (0, 1). Data bits after the SYNC bit change in the same manner. The edge detection circuit 2 detects the signal change described above and outputs a rising signal and a falling signal to the sample timing generation circuit 3.
[0023]
Here, the characteristics of the MIL-STD-1553B data bus will be described. FIG. 6 is a signal waveform diagram showing characteristics of the MIL-STD-1553B data bus. When the MIL-STD-1553B data bus is ideal, the SYNC signal width is 3 bits (1.5 bits + E and 1.5 bits -E) and the parity bit is 1 bit as shown in FIG. Should be.
[0024]
However, actually, as shown in FIG. 6 (2), the signal width of the first half of the SYNC bit of the first word (+ E SYNC bit) and the latter half of the parity bit of the last word when no signal is changed to a presence signal, It becomes larger than the signal width of other bits. The reason is that the intermediate bits (bits other than the first half of the SYNC bit and the second half of the parity bit) transition from -E to + E or + E to -E, while the first SYNC bit transitions from 0 to + E. Therefore, a difference in signal width occurs due to a difference in rising / falling characteristics.
[0025]
In particular, in the latter half of the parity bit, when + E or −E changes to 0, the charge remaining on the data bus is discharged by the load capacitance, and the potential decreases with a time constant. It gets bigger. However, since the signal width of intermediate bits is defined by the MIL-STD-1553B data bus standard, the signal width does not increase. As described above, the MIL-STD-1553B data bus signal has the following three characteristics depending on the bit position.
[0026]
(1) The signal width of the first half portion of the SYNC bit when a non-signal becomes a presence signal becomes large.
{Circle around (2)} The signal width of the latter half of the parity bit when a signal is changed to no signal is increased.
(3) The signal width of the portion other than (1) and (2) is not increased.
[0027]
Considering the above characteristics, the sampling timing generation circuit 3 needs to generate the data capture signals 1 and 2.
[0028]
Next, the operation of the sample timing generation circuit 3 will be described. The sample timing generation circuit 3 outputs data capture signals 1 and 2 from the rising and falling signals from the edge detection circuit 2 generated at the timing described above and the digital data 1 and 2 from the receiver 1. When the primary storage circuit 4 receives the data capture signal 1 and the secondary storage circuit 5 inputs the data capture signal 2, the input data is latched. That is, the above-described fluctuation in the signal width of MIL-STD-1553B is captured in the primary storage circuit 4 in conjunction with the generation timing of the capture signal in the sample timing generation circuit 3 and captured at a fixed timing in the secondary storage circuit 5. The waveform shaping function is realized by outputting.
[0029]
FIG. 7 is a configuration diagram of an example of the sample timing generation circuit 3. As shown in the figure, the sample timing generation circuit 3 includes a sequencer 11, a 1/2 bit counter 12, and a 1/2 bit width delay circuit 13. The sequencer 11 inputs the digital data 1 and 2, the rising signal and falling signal, and the count value of the ½ bit counter 12, and outputs the data capture signal 1.
[0030]
The 1/2 bit counter 12 receives the data capture signal 1 and outputs a count value to the sequencer 11. The 1/2 bit counter 12 counts the pulse of the data capture signal 1 generated every 1/2 bit. The count range is from 1 to 40, and the last 0.5 bits in one word (of the parity bit). The timing is set to indicate 40 when the second half part) is received. Therefore, when one word is continuous as in the case of transferring a plurality of words, the count value becomes 1 at the head of the next word (SYNC part).
[0031]
FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between the waveform of the digital data 1 and 2 and the count value. FIG. 2A shows the relationship between the waveform of the normal digital data 1 and 2 and the count value, and FIG. 2B shows the waveform and the count value of the abnormal digital data 1 and 2 with the end waveform extended. Shows the relationship.
[0032]
As shown in FIG. 1A, the normal digital data 1 and 2 waveforms are numbered (count values) from 0 to 39 in order. On the other hand, numbers (count values) from 0 to 40 are attached to the waveforms of abnormal digital data 1 and 2 as shown in FIG. That is, the 1/2 bit counter 12 according to the present invention counts from 1 to 40 on the assumption that the waveform at the end extends.
[0033]
The 1/2 bit width delay circuit 13 delays the signal of the data capture signal 1 by a 1/2 bit width and outputs the signal as the data capture signal 2.
[0034]
Next, the operation of the sample timing generation circuit 3 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the sample timing generation circuit 3, and FIGS. 10 to 12 are timing charts of the circuit.
[0035]
First, when the MIL-STD-1553B data bus is in the no-signal state, the signal level is 0 V, so the digital data 1 and 2 are (0, 0), and therefore A → S1 (no signal) in FIG. → Go around the loop of A. The sequencer 11 performs the determination of no signal and presence signal. When the digital data 1 and 2 are (0, 0) or (1, 1), there is no signal, and (1, 0) or (0, 1 ) Is a signal.
[0036]
Next, when a signal is input from the MIL-STD-1553B data bus, since the SYNC signal is input first, the digital data 1 and 2 become (1, 0). The edge detection circuit 2 outputs a rising signal P1 (see P1 in FIG. 10).
[0037]
The sequencer 11 transitions from the above-described digital data 1 and 2 and the rising signal P1 to A → S1 → S2 → S3 → S4 in FIG. Here, after the lapse of the 1/4 bit width of S3, whether the signal detected data is noise or normal is the transition to the S4 no signal / present signal determination sequence again. It is provided for determination (in the present invention, a signal having a signal width of 1/4 bit width or more is determined as a normal signal).
[0038]
If it is determined in S4 that the signal is a signal, the sequencer 11 outputs a data capture signal 1 (P2) in S5 (see P2 in FIG. 10), and the primary storage circuit 4 outputs the digital data 1 and 2 at that time, That is, (1, 0) is stored as a sample.
[0039]
After one sample of the SYNC signal is performed by the data capture signal 1, the sequencer 11 transitions to B and determines whether or not the falling signal from the edge detection circuit 2 is input (S7). If no falling signal is input (in the case of NO in S7), in S8, the process transits from S8 to B until the time of 1/2 bit width elapses after the data capture signal 1 of S5 is output, When the ½ bit width elapses, a transition is made from S8 to S9 to B, and the second data capture signal 1 (P3) is output (see P3 in FIG. 10).
[0040]
Such a transition is performed up to the first 1.5 bits of the SYNC signal. Since the MIL-STD-1553B data bus has 1.5 bits in the first half of the SYNC signal, it should theoretically be sampled once in S5 and twice in S9 (three times in total). However, because of the characteristics of MIL-STD-1553B, the signal width of the first half of the SYNC signal is increased, so in practice it is performed a total of four times as indicated by P2 to P5 in FIG. 10 until a falling signal arrives.
[0041]
The sampling operation performed four times will be specifically described. In FIG. 10, since the output of P2 and P3 of the data capture signal 1 has been described, a description thereof will be omitted. Referring to FIG. 9, when data capture signal 1 (P3) is output (S9), it is determined whether or not a falling signal has arrived (S7). Referring to FIG. Has not arrived (NO in S7), the data capture signal 1 (P4) is output after 1/2 bit has elapsed (S8, S9). At this time, digital data 1 and 2 (1, 0) are stored in the temporary storage circuit 4.
[0042]
Next, when the data capture signal 1 (P4) is output (S9), it is determined whether or not a falling signal has arrived (S7). With reference to FIG. 10, the falling signal still arrives at this time. (NO in S7), the data capture signal 1 (P5) is output after 1/2 bit has elapsed (S8, S9). Whether or not the falling signal has arrived is determined by the fact that the falling signal has arrived when the digital data 2 changes from 0 to 1 after the digital data 1 changes from 1 to 0. On the other hand, referring to FIG. 10, the digital data 1 changes from 1 to 0 at the time when the data capture signal 1 (P5) is output. Accordingly, digital data 1 and 2 (0, 0) are stored in the primary storage circuit 4.
[0043]
Next, when the data capture signal 1 (P5) is output (S9), it is determined whether or not a falling signal has arrived (S7). Referring to FIG. 10, the falling signals (0 and 1 have arrived) Therefore (YES in S7), after falling signal P6 is output and 1/4 bit width elapses (S10), it is determined whether there is no signal / present signal (S11), and since it is a present signal (present signal in S11), data Capture signal 1 (P7) is output.
[0044]
At this time, digital data 1 and 2 (0, 1) are stored in the primary storage circuit 4. That is, after the digital data 1 and 2 (0, 0) are stored in the primary storage circuit 4, the data stored in the temporary storage circuit 4 before the ½ bit width has elapsed is written to (0, 1). It is replaced.
[0045]
Therefore, (1,0) is written in the secondary storage circuit 5 by the data capture signal 2 (P51) output after the 1/2 bit width has elapsed since the data capture signal 1 (P4) was output. Instead of (0,0), (0,1) is written to the secondary storage circuit 5 by the data capture signal 2 (P52) output after the 1/2 bit width has elapsed since the capture signal 1 (P5) was output. It is. As a result, the data in the first half of the SYNC output from the secondary storage circuit 5 is exactly 1.5 bits of data.
[0046]
Next, the operation after the falling signal arrives will be described with reference to FIG. When the latter half of the SYNC signal is input, the edge detection circuit 2 outputs a falling signal (see P6 in FIG. 10), and the signal is input to the sequencer 11. Then, the sequencer 11 makes a transition from S7 to C in FIG. 9, and after a lapse of 1/4 bit width in S10, the determination of no signal / presence signal in S11 is made. The signal 1 (see P7 in FIG. 10) is output, and “3” is set in the ½ bit counter 12 in S13 (see P15 in FIG. 10), and then transitions to D.
[0047]
When the subsequent signals are input, a loop of D.fwdarw.S14.fwdarw.S15.fwdarw.S16.fwdarw.S17.fwdarw.S18.fwdarw.D is followed, and the data capture signal 1 is generated every 1/2 bit signal width (FIG. 9). (See P7 and P8).
[0048]
The 1 / 2-bit counter counts up in S18 (see P15 to P22 in FIG. 9), and the counter count value is 40, that is, D → S14 → S15 → until the last bit in the word (the second half of the parity bit). A transition of S16 → S17 → S18 → D is performed (see P28 in FIG. 10). In this operation, sampling is performed every 1/2 bit from the detection of the falling edge in S7 to the latter half of the last bit in one word (see P24 to P27 in FIG. 11).
[0049]
In other words, what was initially sampled every 1/2 bit with respect to the rising edge means that sampling is performed with reference to the falling edge. This is an operation considering that the signal width of the first half of the SYNC of the MIL-STD-1553B data bus is different from the subsequent signal width.
[0050]
When the last 0.5 bits in one word are input, the ½ bit counter 12 is changed from 40 to 0 by S18 in FIG. 9 (see P28 and P29 in FIG. 11). Then, the sequencer 11 transitions from S18 → D → S14 → S15. Since the count value is “0” in S16, the “YES” loop in S16 is followed and the process proceeds to S19.
[0051]
In S19, after a delay of a predetermined time has elapsed, the data capture signal 1 is output (S20) (see P30 in FIG. 11). This operation takes into account that the signal width of the latter half of the parity bit is extended. In other words, in the 1-word transfer, since the signal width is extended in the second half of the parity bit, the determination result of no signal / presence signal in S14 becomes a signal even though the next word does not continue (no signal). (Refer to P31 in FIG. 11). Therefore, the data capture signal 1 is delayed by the delay operation of S19, that is, the digital data 1 and 2 are output to the primary storage circuit 4 at the timing when the digital data 1 and 2 become (0, 0) (see P32 in FIG. 11). It acquires state information.
[0052]
In this way, it is possible to avoid sampling the last half of the last bit extending the signal width twice. In multi-word transfer, only the sample of the beginning of the next word (SYNC signal of the next word) is delayed by S20 (see P33 in FIG. 12), but the SYNC signal is 1.5 bits long and level. Therefore, as long as the delay time of S19 is not increased, the next sample is possible (see P34 in FIG. 12). However, the sample timing is delayed only in the first sample of the next word (the sample of P33 in FIG. 12), and the subsequent samples are performed at the previous timing (see P35 to P40 in FIG. 12). ).
[0053]
That is, in the case of multiple word transfer, the transition from the last half of the last bit of one word to the next word is D → S14 → S15 → S16 → S17 → S18 → D → S14 → S15 → S16 → S19 → S20 → S21. → S14 → S15 → S16 → S17 → S18 → D The loop is followed. The sample of the last half of the last word last bit in which the signal width increases follows D → S14 → S15 → S16 → S17 → S18 → D → S14 → A.
[0054]
As described above, the output timing of the data capture signal 1 of the sample timing generation circuit 3 follows the difference in signal width.
[0055]
Next, operations of the primary storage circuit 4 and the secondary storage circuit 5 will be described. The primary storage circuit 4 captures the digital data 1 and 2 at the timing when the data capture signal 1 is input (see P2 in FIG. 10). The secondary storage circuit 5 captures output data from the primary storage circuit 4 at the timing when the data capture signal 2 is input (see P41 in FIG. 10).
[0056]
The data is first taken in by the primary storage circuit 4 at the timing of S5 in FIG. The sample timing generation circuit 3 outputs the first data capture signal 2 after a ½ bit width has elapsed since the first data capture signal 1 is output (see P41 in FIG. 10), and thereafter the ½ bit width. It is output every time (see P42 to P44 in FIG. 10). The secondary storage circuit 5 samples the output data of the primary storage circuit 4 at the timing when the data capture signal 2 is input, and outputs the sampled data to the transmitter 6.
[0057]
By using the data capture signal 1 and the data capture signal 2 delayed by ½ bit width in this way, it is possible to absorb the spread of the signal width and thus shape it into a normal waveform. The transmitter 6 converts and outputs a signal from the secondary storage circuit 5 to a specified voltage of the MIL-STD-1553B data bus.
[0058]
【The invention's effect】
According to the present invention, the first storage means for storing data at a constant cycle starting from the rising edge of the input signal, and the first storage means for storing data at a fixed period starting from the rising edge following the rising edge. And the second storage means for storing data, and the data stored in the second storage means is output in time series, so that it is possible to absorb fluctuations in the signal width of the input signal. . Furthermore, even when the first edge of the input signal is around the original timing, it is possible to absorb the fluctuation of the signal width of the input signal. Furthermore, since it is possible to provide signal conversion means for converting a ternary signal into a binary signal, the present invention can be applied to a double-flow signal such as a MIL-STD1553B bus.
[0059]
According to another aspect of the present invention, the first step of storing data in the first storage unit at a fixed period starting from the rising edge of the input signal, and the constant time starting from the rising edge following the rising edge. And a second step of storing the data stored in the first storage unit in the second storage unit, and the data stored in the second storage unit is output in time series. Has the same effect as.
[0060]
Specifically, the first effect can absorb fluctuations in the signal width of the SYNC bit and parity bit waveform of the MIL-STD-1553B data bus. The reason is as follows. The first 1.5 bits of the SYNC bit and the parity bit having a large signal width variation are sampled in consideration of the variation width, and the other bits are sampled at different timings. This is because the sampled data is temporarily stored in a common storage device, and the sampling data is sampled again at a unified timing, so that the sampling timing shift can be buffered.
[0061]
The second effect is that a transmission line extension function can be realized. The reason is that since the signal waveform is shaped, distortion during transmission can be removed and the signal waveform can be reproduced. Therefore, the transmission path can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a preferred embodiment of a signal waveform shaping circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a signal format of a MIL-STD-1553B data bus.
FIG. 3 is a waveform diagram of one word.
FIG. 4 is a waveform diagram showing the definition of logic levels.
5 is a diagram showing an input waveform and an output waveform of the receiver 1. FIG.
FIG. 6 is a signal waveform diagram showing characteristics of a MIL-STD-1553B data bus.
7 is a configuration diagram of an example of a sample timing generation circuit 3. FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a relationship between waveforms of digital data 1 and 2 and a count value.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the sample timing generation circuit 3;
10 is a timing chart of the sample timing generation circuit 3. FIG.
11 is a timing chart of the sample timing generation circuit 3. FIG.
12 is a timing chart of the sample timing generation circuit 3. FIG.
FIG. 13 is a configuration diagram of a waveform shaping device disclosed in the prior art.
FIG. 14 is a waveform diagram of an example of a biphase code.
[Explanation of symbols]
1 Receiver
2 Edge detection circuit
3 Sample timing generator
4 Primary memory circuit
5 Secondary memory circuit
6 Transmitter
7 Clock signal generator
11 Sequencer
12 1/2 bit counter
13 1/2 bit width delay circuit

Claims (16)

三値をとり、しかもデータ開始前およびデータ終了後にのみ中間値をとる入力信号を波形整形する信号波形整形回路であって、
前記入力信号の最初の立上がり時を起点として一定周期でデータが格納される第1格納手段と、前記最初の立上がり時に続く最初の立さがり時を起点として一定周期で前記第1格納手段に格納されたデータが格納される第2格納手段とを含み、前記第2格納手段に格納されたデータが時系列に出力されることを特徴とする信号波形整形回路。
A signal waveform shaping circuit for shaping an input signal that takes three values and takes an intermediate value only before and after the start of data,
Is stored in the first and first storage means for data at a fixed period starting when rising is stored, said first storing means at a predetermined period starting from the time of the first falling subsequent to when the first rising of the input signal And a second storage means for storing the data, wherein the data stored in the second storage means is output in time series.
前記第1格納手段にデータが格納されるたびにカウントアップする計数手段と、前記計数手段の計数値が予め設定された数値になったとき、前記第1格納手段にデータが格納されるタイミングを遅延させる遅延手段とをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の信号波形整形回路。Counting means for counting up each time data is stored in the first storage means, and a timing at which data is stored in the first storage means when the count value of the counting means reaches a preset numerical value. 2. The signal waveform shaping circuit according to claim 1, further comprising delay means for delaying. 前記計数値が予め設定された数値になったとき、次は計数値がリセットされることを特徴とする請求項2記載の信号波形整形回路。3. The signal waveform shaping circuit according to claim 2, wherein when the count value reaches a preset numerical value, the count value is reset next time. 前記予め設定された数値とは、位相ずれのない1ワード分の信号の計数値に1を加算した数値であることを特徴とする請求項2又は3記載の信号波形整形回路。4. The signal waveform shaping circuit according to claim 2, wherein the preset numerical value is a numerical value obtained by adding 1 to a count value of a signal for one word having no phase shift. 前記第2格納手段にデータを格納するタイミングを決定する第2データ取り込み信号は、前記第1格納手段にデータを格納するタイミングを決定する第1データ取り込み信号から所定時間遅延して出力されることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の信号波形整形回路。The second data capture signal for determining the timing for storing data in the second storage means is output with a predetermined time delay from the first data capture signal for determining the timing for storing data in the first storage means. The signal waveform shaping circuit according to claim 1, wherein: 三値信号を二値信号に変換する信号変換手段をさらに含み、前記二値信号が前記第1格納手段に格納されることを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の信号波形整形回路。6. The signal waveform shaping circuit according to claim 1, further comprising signal conversion means for converting a ternary signal into a binary signal, wherein the binary signal is stored in the first storage means. . 前記入力信号はバイフェ−ズ信号であることを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の信号波形整形回路。7. The signal waveform shaping circuit according to claim 1, wherein the input signal is a biphase signal. 前記入力信号は先頭にSYNCビット、つづいてデータビット、最後尾にパリティビットを有する信号で1ワードが構成されることを特徴とする請求項1乃至7いずれかに記載の信号波形整形回路。8. The signal waveform shaping circuit according to claim 1, wherein the input signal is composed of a signal having a SYNC bit at the head, followed by a data bit, and a parity bit at the end. 三値をとり、しかもデータ開始前およびデータ終了後にのみ中間値をとる入力信号を波形整形する信号波形整形方法であって、
前記入力信号の最初の立上がり時を起点として一定周期でデータを第1格納部に格納する第1ステップと、前記最初の立上がり時に続く最初の立さがり時を起点として一定周期で前記第1格納部に格納されたデータを第2格納部に格納する第2ステップとを含み、前記第2格納部に格納されたデータが時系列に出力されることを特徴とする信号波形整形方法。
A signal waveform shaping method for shaping an input signal that takes three values and takes an intermediate value only before data start and after data end,
The first data at a predetermined period starting from the time the rising and first storing in the first storage unit, the first storage unit at a predetermined cycle during the first falling subsequent to when the first rising as a starting point of the input signal And a second step of storing the data stored in the second storage unit, wherein the data stored in the second storage unit is output in time series.
前記第1格納ステップにてデータが格納されるたびにカウントアップする第3ステップと、前記第3ステップにおける計数値が予め設定された数値になったとき、前記第1ステップにてデータが前記第1格納部に格納されるタイミングを遅延させる遅延手段とをさらに含むことを特徴とする請求項9記載の信号波形整形方法。A third step of counting up each time data is stored in the first storage step, and when the count value in the third step reaches a preset numerical value, the data in the first step 10. The signal waveform shaping method according to claim 9, further comprising delay means for delaying a timing stored in one storage unit. 前記計数値が予め設定された数値になったとき、次は計数値がリセットされることを特徴とする請求項10記載の信号波形整形方法。11. The signal waveform shaping method according to claim 10, wherein when the count value reaches a preset numerical value, the count value is reset next time. 前記予め設定された数値とは、位相ずれのない1ワード分の信号の計数値に1を加算した数値であることを特徴とする請求項10又は11記載の信号波形整形方法。12. The signal waveform shaping method according to claim 10, wherein the preset numerical value is a numerical value obtained by adding 1 to a count value of a signal for one word having no phase shift. 前記第2格納部にデータを格納するタイミングを決定する第2データ取り込み信号は、前記第1格納部にデータを格納するタイミングを決定する第1データ取り込み信号から所定時間遅延して出力されることを特徴とする請求項9乃至12いずれかに記載の信号波形整形方法。The second data capture signal for determining the timing for storing data in the second storage unit is output after a predetermined time delay from the first data capture signal for determining the timing for storing data in the first storage unit. The signal waveform shaping method according to any one of claims 9 to 12. 三値信号を二値信号に変換する第4ステップをさらに含み、前記二値信号が前記第1格納部に格納されることを特徴とする請求項9乃至13いずれかに記載の信号波形整形方法。The signal waveform shaping method according to claim 9, further comprising a fourth step of converting a ternary signal into a binary signal, wherein the binary signal is stored in the first storage unit. . 前記入力信号はバイフェ−ズ信号であることを特徴とする請求項9乃至14いずれかに記載の信号波形整形方法。15. The signal waveform shaping method according to claim 9, wherein the input signal is a biphase signal. 前記入力信号は先頭にSYNCビット、つづいてデータビット、最後尾にパリティビットを有する信号で1ワードが構成されることを特徴とする請求項9乃至15いずれかに記載の信号波形整形方法。16. The signal waveform shaping method according to claim 9, wherein the input signal is composed of a signal having a SYNC bit at the beginning, followed by a data bit, and a parity bit at the end.
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