[发明专利]编码设备、编码方法、数据通信设备和数据通信方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种将数据和命令编码成适用于时钟提取的格式的编码设备和编码方法。

此外，本公开涉及一种传送包含数据的帧的数据通信方法和数据通信设备。

背景技术

[专利文献1]JP S59-214358A

[专利文献2]JP 2001-69181A

[专利文献3]JP 2008-257221A（US 2008/0225173）

[专利文献4]JP S61-195453A（US 5001642B1）

[专利文献5]JP H11-317675A（US 6405338B1）

首先，在从数字数据传输中的接收数据提取时钟时，在接收数据包含连续的相同值时，变得困难。可以使用曼彻斯特码克服这个问题。另一方面，曼彻斯特码需要两倍信息量的频带。提出了一种转换二进制数据的技术，通过组合4B5B转换和NRZI编码，例如用于以太网（注册商标）的100BASE-FX容易地进行时钟提取。

NRZI编码使得时钟提取更容易，因为在数据值“1”连续时，波形连续改变。相反，在数据值“0”连续时，波形不变化。于是，如何删除包含连续数据值“0”的模式是一个问题。专利文献1公开了一种方法，以将4比特数据（0x-Fx）转换成5比特数据，该5比特数据在头部具有一个数据值“0”，在尾部具有最多两个数据值“0”，由此设置了未经历边缘的最大位长为“4”。在这里，边缘是“0”和“1”之间的变化。这种方法未充分抑制最大位长。此外，没有用于通信的命令的特殊规则性；将模式逐个分配到每个命令。能够使用的命令数量受到自然限制。

专利文献2公开了一种方法以从用于编码的目标移除命令，由此转换成头部包含最多一个数据值“0”，尾部还包含最多一个数据值“0”的5-比特数据。由此将不经历边缘的最大比特长度设置为“3”。

专利文献2的方法需要仅利用特定模式表达除数据或定界符（命令的一个类别）之外的帧，定界符表示帧的边界。于是，专利文献2的方法限制了命令码的设置。

第二，已知有一种数据通信方法，为数据帧分配标识符以标识数据帧并向通信路径发送数据帧。例如，专利文献3公开了一种技术，其中向较短的加长数据帧分配较短的加长标识符，而向较长的加长数据帧分配较长的加长标识符。

不过，在专利文献3的技术中，在较长的加长数据帧通信频率高于较短的加长数据帧通信频率时，较长的加长标识符通信频率高于较短的加长标识符通信频率。这在总体上减小了通信网络的通信效率。

第三，有一种常规上广泛知道的CAN（控制器区域网）作为LAN（局域网），其需要高可靠性（例如，参考专利文献4）。CAN确保了利用堆栈错误检测、比特错误检测、形式错误检测、确认错误检测、CRC（循环冗余校验）错误检测等时低于500kbps的比特率。

此外，近来通信系统中有一种趋势，需要改善数据通信的速度（几百Mbps或更大）和高的可靠性。CAN作为通信系统，提供数据通信速度改善所需的无冲突或时钟再现，提供充分可靠性并不那么容易，因为CAN中有特定的帧结构。

第四，已知一种数据通信，其中发送侧发送带有检错码，例如CRC的数据帧，接收侧利用检错码检测接收数据的错误，如果检测到错误，请求重新发送相关的通信帧（例如，参考专利文献5）。

这样的错误检测仅应用于数据而不应用于数据帧的报头部分，因为报头部分的比特比数据部分少，且假设其不经历任何错误检测。

发明内容

本公开的第一个目的是提供一种编码设备和编码方法，其灵活地设置命令码，同时防止数据值变化频率减小。

本公开的第二目的是提供一种数据通信方法和数据通信设备，在为数据帧分配标识符以识别帧并向通信路径发送时，在整体上提高了通信网络的通信效率。

本公开的第三目的是提供一种数据通信方法和数据通信设备，确保高可靠性，同时加快数据通信速度。

本公开的第四目的是提供一种数据通信方法和数据通信设备，其即使在通信帧的控制信息部分中也能够检测错误。