データ通信装置及びその通信方法
【課題】回路規模を増大させることなく、複数のＬＳＩ間の双方向通信を１線で実現するデータ通信装置を提供する。
【解決手段】データ通信装置は、複数のＬＳＩ１００、１０７、１１４と、複数のＬＳＩ１００、１０７、１１４を相互に接続する一本のデータ信号線１２１と、を備え、複数のＬＳＩ１００、１０７、１１４は、データ信号線１２１からデータを受信するＡ／Ｄ変換器１０１、１０８、１１５と、データを処理するロジック部１０２、１０９、１１６と、ロジック部１０２、１０９、１１６が処理したデータをデータ信号線１２１へ送信するＤ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０と、Ａ／Ｄ変換器と前記Ｄ／Ａ変換器との間に挿入され、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０への逆電流を阻止する逆流防止回路１２２、１２３、１２４と、を備える。
【解決手段】データ通信装置は、複数のＬＳＩ１００、１０７、１１４と、複数のＬＳＩ１００、１０７、１１４を相互に接続する一本のデータ信号線１２１と、を備え、複数のＬＳＩ１００、１０７、１１４は、データ信号線１２１からデータを受信するＡ／Ｄ変換器１０１、１０８、１１５と、データを処理するロジック部１０２、１０９、１１６と、ロジック部１０２、１０９、１１６が処理したデータをデータ信号線１２１へ送信するＤ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０と、Ａ／Ｄ変換器と前記Ｄ／Ａ変換器との間に挿入され、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０への逆電流を阻止する逆流防止回路１２２、１２３、１２４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ通信に関し、特にＬＳＩ（Large Scale Integration）間の通信においてアナログ信号を用いて１線でマルチマスタの双方向通信を行う装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品の高機能化に伴い、１つのセット内に複数のＬＳＩを搭載している製品が増えている。複数ＬＳＩ間の通信は複数の信号線によって行われているが、通信を行うＬＳＩの増加に伴い、ＬＳＩ間の信号線がネックとなり、セットの小型化が困難となっている。更なるセットの小型化に伴い、１線で双方向通信を行える技術が求められている。
【０００３】
図４は特許文献１に開示された伝送システムを示した構成図である。送信器１は、所定数Ｎのビットからなるデジタルデータを１ブロックとした送信データを格納する。
送信器１は、送信データブロック２、送信データブロック２からの１ブロックのデジタルデータが転送されて格納されるマスタ側のデータレジスタ３、データレジスタ３からのデジタルデータを、２Ｎ種類の電圧データ（アナログデータ）の内の対応する電圧データ（アナログデータ）にアナログ変換しデータ信号線１１に送出するマスタ側のタップデコーダ４、並びに同期をとるためのクロック信号を生成しクロック信号線１２に送出するクロック発生器５から構成される。
【０００４】
また受信器６は、送信器１から受信した電圧データ（アナログデータ）をスレーブ側のタップデコーダ９からの電圧に基づいてデジタル変換する比較器１０、比較器１０により変換されたデジタルデータを格納するスレーブ側のデータレジスタ８、並びに所定数Ｎのビットを１ブロックとした受信データを格納する受信データブロック７から構成される。送信器１と受信器６との間はデータ信号線１１、及びクロック信号線１２により接続されている。
【０００５】
次に伝送システムの動作を説明する。まず送信器１において、送信データブロック２のＡ／Ｄ変換精度内のビット数を１ブロックとしたデジタルデータを、クロック発生器５のクロック信号に同期して、データレジスタ３に転送する。この１ブロックのデジタルデータはタップデコーダ４においてアナログ変換される。即ち、タップデコーダ４において電圧ＶＤＤとＧＮＤとの間で分圧された電圧に適宜変換され、データ信号線１１により受信器６に転送される。
データ信号線１１からの入力電圧は受信器６において比較器１０に入力される。比較器１０はこの入力電圧とタップデコーダ９からの電圧とを逐次比較してアナログデータをデジタル変換する。この変換結果はデジタルデータとしてデータレジスタ８に転送される。データレジスタ８の内容は、クロック発生器５のクロック信号に同期して受信データブロック７に格納される。
【０００６】
特許文献１の技術は通信を行うＬＳＩのマスタ／スレーブが定まっており、通信が単方向である場合にのみ有効な技術である。特許文献１の技術を用いて複数ＬＳＩ間で双方向通信を行うためには、複数のデータ信号線が必要である。従って、特許文献１の技術を用いて複数ＬＳＩ間を１線で双方向通信を行う場合に、複数ＬＳＩから同時にデータが送信されるとデータが衝突してしまい正常に通信できないという問題があった。
【０００７】
その理由としては、通信を行うＬＳＩに送信器と受信器を１つずつ設け、各ＬＳＩ間は１本のデータ信号線で接続するため、それぞれの送信器から同時にデータを送信した場合、送信データが衝突する。衝突したデータの電位が違う場合、送信データの電位が分圧されてしまい、正しい送信データが得られないためである。また、もう一つの理由として、特許文献１の技術にデータの衝突を検知する仕組みがないことが挙げられる。
【０００８】
また、特許文献２には、２つのＬＳＩ間で異なる電位（データ）が出力されて衝突した場合、両者の信号出力であるデータ信号線上の電位がＶＤＤ／２に分圧されることでデータの衝突を検知し、片方のＬＳＩがデータ出力を取りやめることにより通信を行うことが記載されている。
【０００９】
特許文献２記載の構成で３つ以上の複数ＬＳＩ間で通信を行う場合、衝突する電位の組み合わせによって分圧値が変わるため、データの衝突状態により検出電位が異なり、データの衝突検知が困難となる。よって、正常に通信が行えない。
【００１０】
さらに、特許文献３には、バス信号線数の増加を抑止するとともに多重通信を実現させる技術が開示されている。特許文献３には、複数の２値論理信号が同時に入力されたときに各２値論理信号のバスレベルに応じて変換したアナログ信号を重畳することによって多値論理信号を生成することで多重通信を実現する技術が開示されている。
特許文献３技術は、バス上の電位が３種類以上ある多値レベルのバスを用いてデータを重畳し、複数端末の同時通信を可能とするものであり、非常に複雑な構成となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−０７８００３号公報
【特許文献２】特開平３−２２０９３８号公報
【特許文献３】特開２０００−４７７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、特許文献１、２に開示された技術では、複数のＬＳＩ間で双方向通信を行うことが困難であった。また、特許文献３に開示された技術では、複雑な構成を必要とするため、回路規模が大きくなるという問題があった。
このように、回路規模を増大させることなく、複数のＬＳＩ間の双方向通信を１線で実現する仕組みがないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るデータ通信装置の一態様は、複数のＬＳＩ（Large Scale Integration）と、前記複数のＬＳＩを相互に接続する一本のデータ信号線と、を備え、前記複数のＬＳＩは、前記データ信号線からデータを受信するＡ／Ｄ（analog/digital）変換器と、前記データを処理するロジック部と、前記ロジック部が処理したデータを前記データ信号線へ送信するＤ／Ａ（digital/analog）部と、前記Ａ／Ｄ変換器と前記Ｄ／Ａ変換器との間に挿入され、前記Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止する逆流防止部と、を備える。逆流防止部によってＤ／Ａ変換器への逆電流を阻止することにより、複数の要求信号が衝突した場合に、データ信号線を伝送する要求信号の電位を用いて実行する要求を調整する。これにより、複数ＬＳＩ間の双方向通信を１線で行うことができる。従って、複数線による通信を行った場合に比べ信号線を削減でき、セットの小型化が実現できる。
【００１４】
また、本発明に係るデータ通信装置の通信方法の一態様は、データを受信するＡ／Ｄ変換器と、データを送信するＤ／Ａ変換器とを備える複数のＬＳＩが、一本の信号線によって相互に接続されたデータ通信装置の通信方法であって、前記複数のＬＳＩは、データの送受信を行わない期間に、前記Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止し、相互に異なる電位の送信要求信号を前記データ信号線に送信し、前記相互に異なる電位の送信要求信号に基づいて、データ送信を行うＬＳＩを調整する。Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止することにより、複数の送信要求信号が衝突した場合に、データ信号線を伝送する送信要求信号の電位を用いて実行する要求を調整する。これにより、複数ＬＳＩ間の双方向通信を１線で行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回路規模を増大させることなく、複数のＬＳＩ間の双方向通信を１線で実現する仕組みを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係るデータ通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態１のデータ通信装置の動作例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態２の電位帯割り当てイメージ図である。
【図４】特許文献１のデータ伝送方式のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００１８】
(実施形態１)
図１は本発明の実施形態１に係るデータ通信装置の構成例を示すブロック図である。図１に示す構成例は、３つのＬＳＩ間通信を例にした構成図であり、複数のＬＳＩ間通信の数を限定するものではない。以降、図１に示す３つのＬＳＩ間通信を例に説明する。
【００１９】
図１のデータ通信装置は、独立した複数のＬＳＩ１００、１０７、１１４と、複数のＬＳＩを１００、１０７、１１４相互に接続するデータ信号線１２１を備える。
ＬＳＩ１００、１０７、１１４それぞれは、Ａ／Ｄ（analog/digital）変換器１０１、１０８、１１５、Ｄ／Ａ（digital/analog）変換器１０６、１１３、１２０、ロジック部１０２、１０９、１１６、及び逆流防止回路（逆流防止部）１２２、１２３、１２４を備える。また、データ通信装置は、待機モード、データ送信モード、及びデータ受信モード、を有する。待機モードは、データの送受信を行っていない状態である。データ送信モードは、データを送信している状態である。データ受信モードは、データを受信している状態である。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器１０１、１０８、１１５は、データ信号線１２１からアナログデータを受信し、デジタルデータへ変換する。
Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０は、デジタルデータをアナログデータへ変換し、アナログデータをデータ信号線１２１へ送信する。
ロジック部１０２、１０９、１１６は、送信や受信データの処理、格納を行う。また、送信するデジタルデータをＤ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０へ伝送する。さらに、データ通信装置全体の制御を行う。
逆流防止回路１２２、１２３、１２４は、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０へ電流が逆流しないようにする。
【００２１】
逆流防止回路１２２、１２３、１２４それぞれは、保護ダイオード１０５、１１２、１１９を備え、データ送信時にＯＮとなるスイッチ（第一のスイッチ）１０４、１１１、１１８、待機モード時にＯＮとなるスイッチ（第二のスイッチ）１０３、１１０、１１７とを有する。
ＬＳＩ１００の逆流防止回路１２２は、スイッチ１０４と保護ダイオード１０５は直列に接続し、スイッチ１０３と並列に接続する。ＬＳＩ１０７、１１４においても同様な接続構成である。
【００２２】
逆流防止回路１２２、１２３、１２４は、ロジック部１０２、１０９、１１６によって制御される。具体的には、ＬＳＩ１００では、ロジック部１０２は、Ａ／Ｄ変換器１０１がアナログ−デジタル変換した時の信号の電位に基づいて、待機モードとデータ送信モードとを判断する（詳細は図２を用いて後述する）。そして、判断結果に応じて、ロジック部１０２は、逆流防止回路１２２のスイッチ１０３、１０４のＯＮ、ＯＦＦを制御する。待機モードでは、スイッチ１０３がＯＮ、スイッチ１０４がＯＦＦに制御される。データ送信モード及びデータ受信モードでは、スイッチ１０３がＯＦＦ、スイッチ１０４がＯＮに制御される。なお、ＬＳＩ１０７、１１４も同様に動作する。
【００２３】
逆流防止回路１２２は、Ｄ／Ａ変換器１０６とＡ／Ｄ変換器１０１との間に挿入され、Ｄ／Ａ変換器１０６の出力、Ａ／Ｄ変換器１０１の入力と接続する。また、逆流防止回路１２２は、とデータ信号線１２１で接続し、Ｄ／Ａ変換器１０６が逆流防止回路１２２を介してデジタルデータをデータ信号線１２１へ送信するように接続される。ＬＳＩ１０７、１１４においても同様な接続構成とする。
ＬＳＩ１００、ＬＳＩ１０７、ＬＳＩ１１４間もデータ信号線１２１によって相互に接続される。
ロジック部１０２はＡ／Ｄ変換器１０１の出力、Ｄ／Ａ変換器１０６の入力とそれぞれ接続し、ＬＳＩ１０７、１１４においても同様な接続構成である。
【００２４】
図１に示した構成により、データ通信装置のＬＳＩ１００、１０７、１１４は、（１）データの送受信を行わない期間に、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０への逆電流を阻止し、（２）相互に異なる電位の送信要求信号をデータ信号線１２１に送信し、（３）相互に異なる電位の送信要求信号に基づいて、データ送信を行うＬＳＩを調整する、という機能を実現する。
【００２５】
続いて、本実施形態のデータ通信装置の動作例を説明する。図２は、実施形態１のデータ通信装置の動作例を示すフローチャートである。図１のブロック図、図２のフローチャートを用いて、本発明の動作を説明する。図２中、「Ａ／Ｄ変換器」または「Ｄ／Ａ変換器」を、それぞれ「Ａ／Ｄ」または「Ｄ／Ａ」とも表している。
【００２６】
発明の実施形態の一つとして、ＬＳＩ１００とＬＳＩ１０７の間で送信要求が同時に発生した場合のデータ転送方法について説明する。なお、Ａ／Ｄ変換器１０１、１０８、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３の変換レートは全て統一する。
【００２７】
本発明は各ＬＳＩが共通のＶＤＤ／ＧＮＤを使用していることが望ましいが、各ＬＳＩ間のＶＤＤ／ＧＮＤレベルに差がある場合は、各ＬＳＩに内蔵しているＡ／Ｄ変換器の変換結果を補正する必要がある（Ｓ１）。補正方法の一例として、ＬＳＩ１００に内蔵しているＤ／Ａ変換器１０６からフルスケール／ゼロスケールの電位を出力し、ＬＳＩ１０７に内蔵しているＡ／Ｄ変換器１０８ではフルスケール／ゼロスケール電位との差からＡ／Ｄ変換結果を補正することが挙げられる。Ａ／Ｄ変換器１０８で得た補正値はＤ／Ａ変換器１１３へも反映する。
【００２８】
ＬＳＩ１００とＬＳＩ１０７はＡ／Ｄ変換結果の補正後、各ＬＳＩで送信要求がない場合は待機モードへ移行し、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３は０Ｖを出力する（Ｓ２）。また、スイッチ１０４、１１１はＯＮ、スイッチ１０３、１１０はＯＦＦにする。待機モードは送信要求が発生するか、他のＬＳＩからの送信要求を検知するまで維持される（Ｓ３、Ｓ４）。
【００２９】
図２のＳ３の処理によりＬＳＩ１００とＬＳＩ１０７で同時にデータ送信要求があった場合（Ｓ３でＹｅｓ）、ＬＳＩ１００とＬＳＩ１０７のＤ／Ａ変換器１０６、１１３は、送信要求信号を出力する（Ｓ５）。ここで、送信要求信号はアナログ信号を用い、保護ダイオードによる降下電位をＶＦとして、送信要求信号の電位をそれぞれＸ＋ＶＦ、Ｙ＋ＶＦと定義する（Ｘ＞Ｙ）。Ｄ／Ａ変換器１０６からＸ＋ＶＦ、Ｄ／Ａ変換器１１３からＹ＋ＶＦの電位による送信要求信号が出力されたことを前提とする。この場合、データ信号線１２１において送信要求信号が衝突するが、保護ダイオード１０５、１１２によって電流の逃げ道がないため、データ信号線１２１上の電位はＸとなる。
【００３０】
図２のＳ６の処理によってＬＳＩ１００のロジック部１０２は、データ信号線１２１上の電位がＤ／Ａ変換器１０６から出力している電位と等しいことを検知するが（Ｓ６でＹｅｓ）、他のＬＳＩが同時に送信要求を出力している可能性があるため、再度Ａ／Ｄ変換を行いデータ信号線１２１上の電位がＸであることを再確認し（Ｓ７でＹｅｓ）、データ送信モードへ移行する（Ｓ９）。ＬＳＩ１００のロジック部１０２は、データ送信に備えてスイッチ１０４をＯＦＦし、スイッチ１０３をＯＮする。
【００３１】
データ送信モードでは、Ｄ／Ａ変換器１０６は、送信相手を示すチップＩＤを送信して、データ送信先を決定する（Ｓ１０）。次にデータ送信開始を示す電位であるＳＴＡＲＴビットを送信して（Ｓ１１）データ送信を開始する（Ｓ１２）。使用する送信データは、送信するデジタルデータをＤ／Ａ変換器１０６でアナログ信号へ変換したものとする。データ送信終了後、データ送信終了を示す電位であるＥＮＤビットの発行により（Ｓ１３）、データ送信モードを終了する（Ｓ１４）。なお、ＳＴＡＲＴビット／ＥＮＤビットに用いる電位は送信要求信号、送信データとは異なる電位とする。
【００３２】
一方、ＬＳＩ１０７のロジック部１０９は図２のＳ６の処理によって、データ信号線１２１上の電位がＤ／Ａ変換器１１３から出力した電位とは違うことにより（Ｓ６でＮｏ）、他のＬＳＩから送信要求があることを検知し、再度Ａ／Ｄ変換を行い（Ｓ８）、他のＬＳＩからの送信要求を再確認した上で、データ受信モードへ移行する。受信モードへ移行したため、ＬＳＩ１０７の送信要求は受信モード終了まで保留する（Ｓ１５）。
【００３３】
データ受信モードでは、ＬＳＩ１０７のロジック部１０９は、スイッチ１１１をＯＦＦする。また、Ａ／Ｄ変換器１０８は、チップＩＤ、ＳＴＡＲＴビットの受信後（Ｓ１６、Ｓ１７）、データを受信し（Ｓ１０）、ＥＮＤビットの受信によってデータ受信モードを終了する（Ｓ１９、Ｓ２０）。受信データはＬＳＩ１００内のＤ／Ａ変換器１０６によってアナログ信号に変換されたデータをＬＳＩ１０７内のＡ／Ｄ変換器１０８によってデジタルデータへ再変換したものである。
【００３４】
ＬＳＩ１００のデータ送信終了後、ＬＳＩ１０７で保留されていた送信要求を再度出力し（Ｓ２１でＹｅｓ）、ＬＳＩ１０７からデータ送信を行う（Ｓ５以降の処理の繰り返し）。
なお、ＬＳＩ１００においても、保留されている送信要求がある場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、ステップＳ５の処理以降を繰り返す。
【００３５】
データ送信の衝突が発生しない場合の送信動作は、上述したＬＳＩ１００の動作と同様である。
また、データ送信の衝突が発生しない場合の受信動作を、ＬＳＩ１００がデータ受信する場合を一例として説明する。 ＬＳＩ１００はＡ／Ｄ変換結果の補正後（Ｓ１）、各ＬＳＩで送信要求がない場合は待機モードへ移行し、Ｄ／Ａ変換器１０６は０Ｖを出力する（Ｓ２）。また、スイッチ１０４はＯＮ、スイッチ１０３はＯＦＦにする。待機モードは送信要求が発生するか、他のＬＳＩからの送信要求を検知するまで維持される（Ｓ３、Ｓ４）。送信要求がなく（Ｓ３でＮｏ）、Ａ／Ｄ変換結果が０Ｖでないことを検出すると（Ｓ４でＹｅｓ）、Ａ／Ｄ変換を行い、他のＬＳＩから送信要求があることを再確認する（Ｓ８）。ＬＳＩ１００は、データ送信モードへ移行する。このとき送信要求がない場合は、保留動作は実施しない（Ｓ１５）。ステップＳ１６以降の動作は上述した動作と同様である。
【００３６】
上述したように、従来技術の問題であった、回路規模を増大させることなく、１線で双方向通信が行えない問題に対して、本発明ではアナログ信号を用いて送信要求信号に電位差を持たせ、送信要求信号の電位の高いＬＳＩが優先してデータ送信を行うことにより複数のＬＳＩ間通信における１線での双方向通信を実現する。具体的には、まず、アナログ電圧レベルの比較で端末間の優先度の調停を行う。その後、通信は優先する端末が先にデータ送信を行うというバスの制御を行う。
【００３７】
（実施形態２）
データ信号線１２１上の電位によって、転送の状態を把握するために、待機状態、ＳＴＡＲＴビット／ＥＮＤビット（制御信号）、送信要求／送信データの電位帯を分ける。
例えば、待機状態モードは図３ Ｓ２で示した電位帯、チップＩＤと送信要求信号、送信データは図３ Ｓ５、Ｓ１０、Ｓ１６、Ｓ１２、Ｓ１８で示した電位帯、ＳＴＡＲＴビット／ＥＮＤビットは図３ Ｓ１１、Ｓ１７、Ｓ１３、Ｓ１９で示した電位帯に割り当てる。
各ＬＳＩにおいて、ロジック部はＡ／Ｄ変換を行った結果が、どの電位帯にあるかによって、転送のどの状態にあるかを認識することができる。
【００３８】
以上説明したように、上記各実施形態では、データ通信装置は、複数のＬＳＩ夫々にＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、送受信データの処理及び格納を行なうロジック部、及びＤ／Ａ変換器への逆電流を阻止する逆流防止回路を備える。そして、逆流防止回路はＤ／Ａ変換器の出力とＡ／Ｄ変換器の入力との間に挿入される。ロジック部の入力はＡ／Ｄ変換器の出力を接続する。ロジック部の出力はＤ／Ａ変換器の入力に接続する。これらの接続とともにＤ／Ａ変換器の出力をデータ信号線とし、複数のＬＳＩ各々のデータ信号線を共通接続する。
複数のＬＳＩ間のデータ通信装置は、通信を行う複数のＬＳＩ間を１本のデータ信号線で接続し、通信を行うＬＳＩは、データ送信を行う前にデータ信号線上に送信要求信号を出力する。送信要求信号は、アナログ信号を用い、各ＬＳＩで電位差を持たせる。送信要求信号が同時に発生した場合に、送信要求信号の電位が高いＬＳＩが優先してデータ送信を行い、送信要求信号の電位が低いＬＳＩは送信を保留し、データを受信することにより、１線で双方向通信が実現できる。
【００３９】
本発明は複数ＬＳＩ間の双方向通信を１線で行えるため、複数線による通信を行った場合に比べ信号線を削減でき、セットの小型化が実現できる。
【００４０】
なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１００、１０７、１１４ ＬＳＩ
１０１、１０８、１１５ Ａ／Ｄ変換器
１０２、１０９、１１６ ロジック部
１０３、１１０、１１７ データ送信時にＯＮとするスイッチ
１０４、１１１、１１８ 待機モード時にＯＮとするスイッチ
１０５、１１２、１１９ Ｄ／Ａ変換器に電流が逆流するのを防ぐ保護ダイオード
１０６、１１３、１２０ Ｄ／Ａ変換器
１２１ データ信号線
１２２、１２３、１２４ 逆流防止回路
１ 送信器、２ 送信データブロック、３、８ データレジスタ、４、９ タップデコーダ、５ クロック発生器、６ 受信器、７ 受信データブロック、１０ 比較器、１１ データ信号線、１２ クロック信号線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ通信に関し、特にＬＳＩ（Large Scale Integration）間の通信においてアナログ信号を用いて１線でマルチマスタの双方向通信を行う装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品の高機能化に伴い、１つのセット内に複数のＬＳＩを搭載している製品が増えている。複数ＬＳＩ間の通信は複数の信号線によって行われているが、通信を行うＬＳＩの増加に伴い、ＬＳＩ間の信号線がネックとなり、セットの小型化が困難となっている。更なるセットの小型化に伴い、１線で双方向通信を行える技術が求められている。
【０００３】
図４は特許文献１に開示された伝送システムを示した構成図である。送信器１は、所定数Ｎのビットからなるデジタルデータを１ブロックとした送信データを格納する。
送信器１は、送信データブロック２、送信データブロック２からの１ブロックのデジタルデータが転送されて格納されるマスタ側のデータレジスタ３、データレジスタ３からのデジタルデータを、２Ｎ種類の電圧データ（アナログデータ）の内の対応する電圧データ（アナログデータ）にアナログ変換しデータ信号線１１に送出するマスタ側のタップデコーダ４、並びに同期をとるためのクロック信号を生成しクロック信号線１２に送出するクロック発生器５から構成される。
【０００４】
また受信器６は、送信器１から受信した電圧データ（アナログデータ）をスレーブ側のタップデコーダ９からの電圧に基づいてデジタル変換する比較器１０、比較器１０により変換されたデジタルデータを格納するスレーブ側のデータレジスタ８、並びに所定数Ｎのビットを１ブロックとした受信データを格納する受信データブロック７から構成される。送信器１と受信器６との間はデータ信号線１１、及びクロック信号線１２により接続されている。
【０００５】
次に伝送システムの動作を説明する。まず送信器１において、送信データブロック２のＡ／Ｄ変換精度内のビット数を１ブロックとしたデジタルデータを、クロック発生器５のクロック信号に同期して、データレジスタ３に転送する。この１ブロックのデジタルデータはタップデコーダ４においてアナログ変換される。即ち、タップデコーダ４において電圧ＶＤＤとＧＮＤとの間で分圧された電圧に適宜変換され、データ信号線１１により受信器６に転送される。
データ信号線１１からの入力電圧は受信器６において比較器１０に入力される。比較器１０はこの入力電圧とタップデコーダ９からの電圧とを逐次比較してアナログデータをデジタル変換する。この変換結果はデジタルデータとしてデータレジスタ８に転送される。データレジスタ８の内容は、クロック発生器５のクロック信号に同期して受信データブロック７に格納される。
【０００６】
特許文献１の技術は通信を行うＬＳＩのマスタ／スレーブが定まっており、通信が単方向である場合にのみ有効な技術である。特許文献１の技術を用いて複数ＬＳＩ間で双方向通信を行うためには、複数のデータ信号線が必要である。従って、特許文献１の技術を用いて複数ＬＳＩ間を１線で双方向通信を行う場合に、複数ＬＳＩから同時にデータが送信されるとデータが衝突してしまい正常に通信できないという問題があった。
【０００７】
その理由としては、通信を行うＬＳＩに送信器と受信器を１つずつ設け、各ＬＳＩ間は１本のデータ信号線で接続するため、それぞれの送信器から同時にデータを送信した場合、送信データが衝突する。衝突したデータの電位が違う場合、送信データの電位が分圧されてしまい、正しい送信データが得られないためである。また、もう一つの理由として、特許文献１の技術にデータの衝突を検知する仕組みがないことが挙げられる。
【０００８】
また、特許文献２には、２つのＬＳＩ間で異なる電位（データ）が出力されて衝突した場合、両者の信号出力であるデータ信号線上の電位がＶＤＤ／２に分圧されることでデータの衝突を検知し、片方のＬＳＩがデータ出力を取りやめることにより通信を行うことが記載されている。
【０００９】
特許文献２記載の構成で３つ以上の複数ＬＳＩ間で通信を行う場合、衝突する電位の組み合わせによって分圧値が変わるため、データの衝突状態により検出電位が異なり、データの衝突検知が困難となる。よって、正常に通信が行えない。
【００１０】
さらに、特許文献３には、バス信号線数の増加を抑止するとともに多重通信を実現させる技術が開示されている。特許文献３には、複数の２値論理信号が同時に入力されたときに各２値論理信号のバスレベルに応じて変換したアナログ信号を重畳することによって多値論理信号を生成することで多重通信を実現する技術が開示されている。
特許文献３技術は、バス上の電位が３種類以上ある多値レベルのバスを用いてデータを重畳し、複数端末の同時通信を可能とするものであり、非常に複雑な構成となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−０７８００３号公報
【特許文献２】特開平３−２２０９３８号公報
【特許文献３】特開２０００−４７７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、特許文献１、２に開示された技術では、複数のＬＳＩ間で双方向通信を行うことが困難であった。また、特許文献３に開示された技術では、複雑な構成を必要とするため、回路規模が大きくなるという問題があった。
このように、回路規模を増大させることなく、複数のＬＳＩ間の双方向通信を１線で実現する仕組みがないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るデータ通信装置の一態様は、複数のＬＳＩ（Large Scale Integration）と、前記複数のＬＳＩを相互に接続する一本のデータ信号線と、を備え、前記複数のＬＳＩは、前記データ信号線からデータを受信するＡ／Ｄ（analog/digital）変換器と、前記データを処理するロジック部と、前記ロジック部が処理したデータを前記データ信号線へ送信するＤ／Ａ（digital/analog）部と、前記Ａ／Ｄ変換器と前記Ｄ／Ａ変換器との間に挿入され、前記Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止する逆流防止部と、を備える。逆流防止部によってＤ／Ａ変換器への逆電流を阻止することにより、複数の要求信号が衝突した場合に、データ信号線を伝送する要求信号の電位を用いて実行する要求を調整する。これにより、複数ＬＳＩ間の双方向通信を１線で行うことができる。従って、複数線による通信を行った場合に比べ信号線を削減でき、セットの小型化が実現できる。
【００１４】
また、本発明に係るデータ通信装置の通信方法の一態様は、データを受信するＡ／Ｄ変換器と、データを送信するＤ／Ａ変換器とを備える複数のＬＳＩが、一本の信号線によって相互に接続されたデータ通信装置の通信方法であって、前記複数のＬＳＩは、データの送受信を行わない期間に、前記Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止し、相互に異なる電位の送信要求信号を前記データ信号線に送信し、前記相互に異なる電位の送信要求信号に基づいて、データ送信を行うＬＳＩを調整する。Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止することにより、複数の送信要求信号が衝突した場合に、データ信号線を伝送する送信要求信号の電位を用いて実行する要求を調整する。これにより、複数ＬＳＩ間の双方向通信を１線で行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回路規模を増大させることなく、複数のＬＳＩ間の双方向通信を１線で実現する仕組みを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係るデータ通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態１のデータ通信装置の動作例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態２の電位帯割り当てイメージ図である。
【図４】特許文献１のデータ伝送方式のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００１８】
(実施形態１)
図１は本発明の実施形態１に係るデータ通信装置の構成例を示すブロック図である。図１に示す構成例は、３つのＬＳＩ間通信を例にした構成図であり、複数のＬＳＩ間通信の数を限定するものではない。以降、図１に示す３つのＬＳＩ間通信を例に説明する。
【００１９】
図１のデータ通信装置は、独立した複数のＬＳＩ１００、１０７、１１４と、複数のＬＳＩを１００、１０７、１１４相互に接続するデータ信号線１２１を備える。
ＬＳＩ１００、１０７、１１４それぞれは、Ａ／Ｄ（analog/digital）変換器１０１、１０８、１１５、Ｄ／Ａ（digital/analog）変換器１０６、１１３、１２０、ロジック部１０２、１０９、１１６、及び逆流防止回路（逆流防止部）１２２、１２３、１２４を備える。また、データ通信装置は、待機モード、データ送信モード、及びデータ受信モード、を有する。待機モードは、データの送受信を行っていない状態である。データ送信モードは、データを送信している状態である。データ受信モードは、データを受信している状態である。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器１０１、１０８、１１５は、データ信号線１２１からアナログデータを受信し、デジタルデータへ変換する。
Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０は、デジタルデータをアナログデータへ変換し、アナログデータをデータ信号線１２１へ送信する。
ロジック部１０２、１０９、１１６は、送信や受信データの処理、格納を行う。また、送信するデジタルデータをＤ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０へ伝送する。さらに、データ通信装置全体の制御を行う。
逆流防止回路１２２、１２３、１２４は、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０へ電流が逆流しないようにする。
【００２１】
逆流防止回路１２２、１２３、１２４それぞれは、保護ダイオード１０５、１１２、１１９を備え、データ送信時にＯＮとなるスイッチ（第一のスイッチ）１０４、１１１、１１８、待機モード時にＯＮとなるスイッチ（第二のスイッチ）１０３、１１０、１１７とを有する。
ＬＳＩ１００の逆流防止回路１２２は、スイッチ１０４と保護ダイオード１０５は直列に接続し、スイッチ１０３と並列に接続する。ＬＳＩ１０７、１１４においても同様な接続構成である。
【００２２】
逆流防止回路１２２、１２３、１２４は、ロジック部１０２、１０９、１１６によって制御される。具体的には、ＬＳＩ１００では、ロジック部１０２は、Ａ／Ｄ変換器１０１がアナログ−デジタル変換した時の信号の電位に基づいて、待機モードとデータ送信モードとを判断する（詳細は図２を用いて後述する）。そして、判断結果に応じて、ロジック部１０２は、逆流防止回路１２２のスイッチ１０３、１０４のＯＮ、ＯＦＦを制御する。待機モードでは、スイッチ１０３がＯＮ、スイッチ１０４がＯＦＦに制御される。データ送信モード及びデータ受信モードでは、スイッチ１０３がＯＦＦ、スイッチ１０４がＯＮに制御される。なお、ＬＳＩ１０７、１１４も同様に動作する。
【００２３】
逆流防止回路１２２は、Ｄ／Ａ変換器１０６とＡ／Ｄ変換器１０１との間に挿入され、Ｄ／Ａ変換器１０６の出力、Ａ／Ｄ変換器１０１の入力と接続する。また、逆流防止回路１２２は、とデータ信号線１２１で接続し、Ｄ／Ａ変換器１０６が逆流防止回路１２２を介してデジタルデータをデータ信号線１２１へ送信するように接続される。ＬＳＩ１０７、１１４においても同様な接続構成とする。
ＬＳＩ１００、ＬＳＩ１０７、ＬＳＩ１１４間もデータ信号線１２１によって相互に接続される。
ロジック部１０２はＡ／Ｄ変換器１０１の出力、Ｄ／Ａ変換器１０６の入力とそれぞれ接続し、ＬＳＩ１０７、１１４においても同様な接続構成である。
【００２４】
図１に示した構成により、データ通信装置のＬＳＩ１００、１０７、１１４は、（１）データの送受信を行わない期間に、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３、１２０への逆電流を阻止し、（２）相互に異なる電位の送信要求信号をデータ信号線１２１に送信し、（３）相互に異なる電位の送信要求信号に基づいて、データ送信を行うＬＳＩを調整する、という機能を実現する。
【００２５】
続いて、本実施形態のデータ通信装置の動作例を説明する。図２は、実施形態１のデータ通信装置の動作例を示すフローチャートである。図１のブロック図、図２のフローチャートを用いて、本発明の動作を説明する。図２中、「Ａ／Ｄ変換器」または「Ｄ／Ａ変換器」を、それぞれ「Ａ／Ｄ」または「Ｄ／Ａ」とも表している。
【００２６】
発明の実施形態の一つとして、ＬＳＩ１００とＬＳＩ１０７の間で送信要求が同時に発生した場合のデータ転送方法について説明する。なお、Ａ／Ｄ変換器１０１、１０８、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３の変換レートは全て統一する。
【００２７】
本発明は各ＬＳＩが共通のＶＤＤ／ＧＮＤを使用していることが望ましいが、各ＬＳＩ間のＶＤＤ／ＧＮＤレベルに差がある場合は、各ＬＳＩに内蔵しているＡ／Ｄ変換器の変換結果を補正する必要がある（Ｓ１）。補正方法の一例として、ＬＳＩ１００に内蔵しているＤ／Ａ変換器１０６からフルスケール／ゼロスケールの電位を出力し、ＬＳＩ１０７に内蔵しているＡ／Ｄ変換器１０８ではフルスケール／ゼロスケール電位との差からＡ／Ｄ変換結果を補正することが挙げられる。Ａ／Ｄ変換器１０８で得た補正値はＤ／Ａ変換器１１３へも反映する。
【００２８】
ＬＳＩ１００とＬＳＩ１０７はＡ／Ｄ変換結果の補正後、各ＬＳＩで送信要求がない場合は待機モードへ移行し、Ｄ／Ａ変換器１０６、１１３は０Ｖを出力する（Ｓ２）。また、スイッチ１０４、１１１はＯＮ、スイッチ１０３、１１０はＯＦＦにする。待機モードは送信要求が発生するか、他のＬＳＩからの送信要求を検知するまで維持される（Ｓ３、Ｓ４）。
【００２９】
図２のＳ３の処理によりＬＳＩ１００とＬＳＩ１０７で同時にデータ送信要求があった場合（Ｓ３でＹｅｓ）、ＬＳＩ１００とＬＳＩ１０７のＤ／Ａ変換器１０６、１１３は、送信要求信号を出力する（Ｓ５）。ここで、送信要求信号はアナログ信号を用い、保護ダイオードによる降下電位をＶＦとして、送信要求信号の電位をそれぞれＸ＋ＶＦ、Ｙ＋ＶＦと定義する（Ｘ＞Ｙ）。Ｄ／Ａ変換器１０６からＸ＋ＶＦ、Ｄ／Ａ変換器１１３からＹ＋ＶＦの電位による送信要求信号が出力されたことを前提とする。この場合、データ信号線１２１において送信要求信号が衝突するが、保護ダイオード１０５、１１２によって電流の逃げ道がないため、データ信号線１２１上の電位はＸとなる。
【００３０】
図２のＳ６の処理によってＬＳＩ１００のロジック部１０２は、データ信号線１２１上の電位がＤ／Ａ変換器１０６から出力している電位と等しいことを検知するが（Ｓ６でＹｅｓ）、他のＬＳＩが同時に送信要求を出力している可能性があるため、再度Ａ／Ｄ変換を行いデータ信号線１２１上の電位がＸであることを再確認し（Ｓ７でＹｅｓ）、データ送信モードへ移行する（Ｓ９）。ＬＳＩ１００のロジック部１０２は、データ送信に備えてスイッチ１０４をＯＦＦし、スイッチ１０３をＯＮする。
【００３１】
データ送信モードでは、Ｄ／Ａ変換器１０６は、送信相手を示すチップＩＤを送信して、データ送信先を決定する（Ｓ１０）。次にデータ送信開始を示す電位であるＳＴＡＲＴビットを送信して（Ｓ１１）データ送信を開始する（Ｓ１２）。使用する送信データは、送信するデジタルデータをＤ／Ａ変換器１０６でアナログ信号へ変換したものとする。データ送信終了後、データ送信終了を示す電位であるＥＮＤビットの発行により（Ｓ１３）、データ送信モードを終了する（Ｓ１４）。なお、ＳＴＡＲＴビット／ＥＮＤビットに用いる電位は送信要求信号、送信データとは異なる電位とする。
【００３２】
一方、ＬＳＩ１０７のロジック部１０９は図２のＳ６の処理によって、データ信号線１２１上の電位がＤ／Ａ変換器１１３から出力した電位とは違うことにより（Ｓ６でＮｏ）、他のＬＳＩから送信要求があることを検知し、再度Ａ／Ｄ変換を行い（Ｓ８）、他のＬＳＩからの送信要求を再確認した上で、データ受信モードへ移行する。受信モードへ移行したため、ＬＳＩ１０７の送信要求は受信モード終了まで保留する（Ｓ１５）。
【００３３】
データ受信モードでは、ＬＳＩ１０７のロジック部１０９は、スイッチ１１１をＯＦＦする。また、Ａ／Ｄ変換器１０８は、チップＩＤ、ＳＴＡＲＴビットの受信後（Ｓ１６、Ｓ１７）、データを受信し（Ｓ１０）、ＥＮＤビットの受信によってデータ受信モードを終了する（Ｓ１９、Ｓ２０）。受信データはＬＳＩ１００内のＤ／Ａ変換器１０６によってアナログ信号に変換されたデータをＬＳＩ１０７内のＡ／Ｄ変換器１０８によってデジタルデータへ再変換したものである。
【００３４】
ＬＳＩ１００のデータ送信終了後、ＬＳＩ１０７で保留されていた送信要求を再度出力し（Ｓ２１でＹｅｓ）、ＬＳＩ１０７からデータ送信を行う（Ｓ５以降の処理の繰り返し）。
なお、ＬＳＩ１００においても、保留されている送信要求がある場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、ステップＳ５の処理以降を繰り返す。
【００３５】
データ送信の衝突が発生しない場合の送信動作は、上述したＬＳＩ１００の動作と同様である。
また、データ送信の衝突が発生しない場合の受信動作を、ＬＳＩ１００がデータ受信する場合を一例として説明する。 ＬＳＩ１００はＡ／Ｄ変換結果の補正後（Ｓ１）、各ＬＳＩで送信要求がない場合は待機モードへ移行し、Ｄ／Ａ変換器１０６は０Ｖを出力する（Ｓ２）。また、スイッチ１０４はＯＮ、スイッチ１０３はＯＦＦにする。待機モードは送信要求が発生するか、他のＬＳＩからの送信要求を検知するまで維持される（Ｓ３、Ｓ４）。送信要求がなく（Ｓ３でＮｏ）、Ａ／Ｄ変換結果が０Ｖでないことを検出すると（Ｓ４でＹｅｓ）、Ａ／Ｄ変換を行い、他のＬＳＩから送信要求があることを再確認する（Ｓ８）。ＬＳＩ１００は、データ送信モードへ移行する。このとき送信要求がない場合は、保留動作は実施しない（Ｓ１５）。ステップＳ１６以降の動作は上述した動作と同様である。
【００３６】
上述したように、従来技術の問題であった、回路規模を増大させることなく、１線で双方向通信が行えない問題に対して、本発明ではアナログ信号を用いて送信要求信号に電位差を持たせ、送信要求信号の電位の高いＬＳＩが優先してデータ送信を行うことにより複数のＬＳＩ間通信における１線での双方向通信を実現する。具体的には、まず、アナログ電圧レベルの比較で端末間の優先度の調停を行う。その後、通信は優先する端末が先にデータ送信を行うというバスの制御を行う。
【００３７】
（実施形態２）
データ信号線１２１上の電位によって、転送の状態を把握するために、待機状態、ＳＴＡＲＴビット／ＥＮＤビット（制御信号）、送信要求／送信データの電位帯を分ける。
例えば、待機状態モードは図３ Ｓ２で示した電位帯、チップＩＤと送信要求信号、送信データは図３ Ｓ５、Ｓ１０、Ｓ１６、Ｓ１２、Ｓ１８で示した電位帯、ＳＴＡＲＴビット／ＥＮＤビットは図３ Ｓ１１、Ｓ１７、Ｓ１３、Ｓ１９で示した電位帯に割り当てる。
各ＬＳＩにおいて、ロジック部はＡ／Ｄ変換を行った結果が、どの電位帯にあるかによって、転送のどの状態にあるかを認識することができる。
【００３８】
以上説明したように、上記各実施形態では、データ通信装置は、複数のＬＳＩ夫々にＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、送受信データの処理及び格納を行なうロジック部、及びＤ／Ａ変換器への逆電流を阻止する逆流防止回路を備える。そして、逆流防止回路はＤ／Ａ変換器の出力とＡ／Ｄ変換器の入力との間に挿入される。ロジック部の入力はＡ／Ｄ変換器の出力を接続する。ロジック部の出力はＤ／Ａ変換器の入力に接続する。これらの接続とともにＤ／Ａ変換器の出力をデータ信号線とし、複数のＬＳＩ各々のデータ信号線を共通接続する。
複数のＬＳＩ間のデータ通信装置は、通信を行う複数のＬＳＩ間を１本のデータ信号線で接続し、通信を行うＬＳＩは、データ送信を行う前にデータ信号線上に送信要求信号を出力する。送信要求信号は、アナログ信号を用い、各ＬＳＩで電位差を持たせる。送信要求信号が同時に発生した場合に、送信要求信号の電位が高いＬＳＩが優先してデータ送信を行い、送信要求信号の電位が低いＬＳＩは送信を保留し、データを受信することにより、１線で双方向通信が実現できる。
【００３９】
本発明は複数ＬＳＩ間の双方向通信を１線で行えるため、複数線による通信を行った場合に比べ信号線を削減でき、セットの小型化が実現できる。
【００４０】
なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１００、１０７、１１４ ＬＳＩ
１０１、１０８、１１５ Ａ／Ｄ変換器
１０２、１０９、１１６ ロジック部
１０３、１１０、１１７ データ送信時にＯＮとするスイッチ
１０４、１１１、１１８ 待機モード時にＯＮとするスイッチ
１０５、１１２、１１９ Ｄ／Ａ変換器に電流が逆流するのを防ぐ保護ダイオード
１０６、１１３、１２０ Ｄ／Ａ変換器
１２１ データ信号線
１２２、１２３、１２４ 逆流防止回路
１ 送信器、２ 送信データブロック、３、８ データレジスタ、４、９ タップデコーダ、５ クロック発生器、６ 受信器、７ 受信データブロック、１０ 比較器、１１ データ信号線、１２ クロック信号線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＳＩ（Large Scale Integration）と、
前記複数のＬＳＩを相互に接続する一本のデータ信号線と、を備え、
前記複数のＬＳＩは、
前記データ信号線からデータを受信するＡ／Ｄ（analog/digital）変換器と、
前記データを処理するロジック部と、
前記ロジック部が処理したデータを前記データ信号線へ送信するＤ／Ａ（digital/analog）部と、
前記Ａ／Ｄ変換器と前記Ｄ／Ａ変換器との間に挿入され、前記Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止する逆流防止部と、
を備えるデータ通信装置。
【請求項２】
前記逆流防止部は、データ送信モードでは前記Ａ／Ｄ変換器から前記Ｄ／Ａ変換器への電流を阻止し、待機モードでは、前記Ａ／Ｄ変換器の入力と前記Ｄ／Ａ変換器の出力との接続を制御することを特徴とする請求項１記載のデータ通信装置。
【請求項３】
前記複数のＬＳＩは、それぞれ異なる電位を有する送信要求信号を前記データ信号線へ出力することを特徴とする請求項１または２記載のデータ通信装置。
【請求項４】
前記複数のＬＳＩは、複数の送信要求信号が発生した場合、送信要求信号の電位に基づいて、データ送信を優先させるＬＳＩを調整することを特徴とする請求項３記載のデータ通信装置。
【請求項５】
前記複数のＬＳＩは、複数の送信要求信号が発生した場合、電位の高い送信要求信号を出力したＬＳＩのデータ送信を優先させ、
電位の低い送信要求信号を出力したＬＳＩは、データ送信を保留するとともにデータ受信を行うことを特徴とする請求項４記載のデータ通信装置。
【請求項６】
前記Ｄ／Ａ変換器は、データを送信する場合、前記送信要求信号を送信し、
前記Ａ／Ｄ変換器は、前記データ信号線から受信した送信要求信号をデジタル信号に変換し、
前記ロジック部は、前記Ａ／Ｄ変換器の変換結果に基づいて、前記送信要求信号の電圧が自己の送信要求信号と一致する場合、データ送信モードへ移行し、前記送信要求信号の電圧が自己の送信要求信号と一致しない場合、他のＬＳＩから送信されたデータを受信することを特徴とする請求項４または５記載のデータ通信装置。
【請求項７】
前記逆流防止部は、
前記データ送信モードにおいてＯＮにする第一のスイッチと、
前記待機モードにおいてＯＮにする第二のスイッチと、
前記第一のスイッチと直列に接続され、前記第二のスイッチと並列に接続される保護ダイオードと、を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のデータ通信装置。
【請求項８】
前記複数のＬＳＩは、送信要求信号、送信データ、及び制御信号それぞれについて、電位帯を分けて使用し、
前記ロジック部は、前記Ａ／Ｄ変換器の変換結果に基づいて、自己のＬＳＩの状態を検出することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のデータ通信装置。
【請求項９】
データを受信するＡ／Ｄ変換器と、データを送信するＤ／Ａ変換器とを備える複数のＬＳＩが、一本の信号線によって相互に接続されたデータ通信装置の通信方法であって、
前記複数のＬＳＩは、
データの送受信を行わない期間に、前記Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止し、
相互に異なる電位の送信要求信号を前記データ信号線に送信し、
前記送信要求信号の電位に基づいて、データ送信を行うＬＳＩを調整するデータ通信装置の通信方法。
【請求項１０】
前記データ送信を行うＬＳＩの調整は、前記送信要求信号の電位が高いＬＳＩを優先することを特徴とする請求項９記載のデータ通信装置の通信方法。
【請求項１１】
前記データ信号線から受信した送信要求信号の電位が、自己が送信した送信要求信号の電位と一致する場合、データ送信を開始し、
前記データ信号線から受信した送信要求信号の電位が、ゼロより大きく、自己が送信した送信要求信号の電位と一致しない場合、他のＬＳＩから送信されるデータを受信する請求項１０記載のデータ通信装置の通信方法。
【請求項１２】
前記データ信号線から受信した送信要求信号の電位が、自己が送信した送信要求信号の電位と一致しない場合であって、自己のＬＳＩから送信要求信号を送信していたとき、自己のデータ送信を保留にして、他のＬＳＩから送信されるデータを受信することを特徴とする請求項１１記載のデータ通信装置の通信方法。
【請求項１】
複数のＬＳＩ（Large Scale Integration）と、
前記複数のＬＳＩを相互に接続する一本のデータ信号線と、を備え、
前記複数のＬＳＩは、
前記データ信号線からデータを受信するＡ／Ｄ（analog/digital）変換器と、
前記データを処理するロジック部と、
前記ロジック部が処理したデータを前記データ信号線へ送信するＤ／Ａ（digital/analog）部と、
前記Ａ／Ｄ変換器と前記Ｄ／Ａ変換器との間に挿入され、前記Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止する逆流防止部と、
を備えるデータ通信装置。
【請求項２】
前記逆流防止部は、データ送信モードでは前記Ａ／Ｄ変換器から前記Ｄ／Ａ変換器への電流を阻止し、待機モードでは、前記Ａ／Ｄ変換器の入力と前記Ｄ／Ａ変換器の出力との接続を制御することを特徴とする請求項１記載のデータ通信装置。
【請求項３】
前記複数のＬＳＩは、それぞれ異なる電位を有する送信要求信号を前記データ信号線へ出力することを特徴とする請求項１または２記載のデータ通信装置。
【請求項４】
前記複数のＬＳＩは、複数の送信要求信号が発生した場合、送信要求信号の電位に基づいて、データ送信を優先させるＬＳＩを調整することを特徴とする請求項３記載のデータ通信装置。
【請求項５】
前記複数のＬＳＩは、複数の送信要求信号が発生した場合、電位の高い送信要求信号を出力したＬＳＩのデータ送信を優先させ、
電位の低い送信要求信号を出力したＬＳＩは、データ送信を保留するとともにデータ受信を行うことを特徴とする請求項４記載のデータ通信装置。
【請求項６】
前記Ｄ／Ａ変換器は、データを送信する場合、前記送信要求信号を送信し、
前記Ａ／Ｄ変換器は、前記データ信号線から受信した送信要求信号をデジタル信号に変換し、
前記ロジック部は、前記Ａ／Ｄ変換器の変換結果に基づいて、前記送信要求信号の電圧が自己の送信要求信号と一致する場合、データ送信モードへ移行し、前記送信要求信号の電圧が自己の送信要求信号と一致しない場合、他のＬＳＩから送信されたデータを受信することを特徴とする請求項４または５記載のデータ通信装置。
【請求項７】
前記逆流防止部は、
前記データ送信モードにおいてＯＮにする第一のスイッチと、
前記待機モードにおいてＯＮにする第二のスイッチと、
前記第一のスイッチと直列に接続され、前記第二のスイッチと並列に接続される保護ダイオードと、を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のデータ通信装置。
【請求項８】
前記複数のＬＳＩは、送信要求信号、送信データ、及び制御信号それぞれについて、電位帯を分けて使用し、
前記ロジック部は、前記Ａ／Ｄ変換器の変換結果に基づいて、自己のＬＳＩの状態を検出することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のデータ通信装置。
【請求項９】
データを受信するＡ／Ｄ変換器と、データを送信するＤ／Ａ変換器とを備える複数のＬＳＩが、一本の信号線によって相互に接続されたデータ通信装置の通信方法であって、
前記複数のＬＳＩは、
データの送受信を行わない期間に、前記Ｄ／Ａ変換器への逆電流を阻止し、
相互に異なる電位の送信要求信号を前記データ信号線に送信し、
前記送信要求信号の電位に基づいて、データ送信を行うＬＳＩを調整するデータ通信装置の通信方法。
【請求項１０】
前記データ送信を行うＬＳＩの調整は、前記送信要求信号の電位が高いＬＳＩを優先することを特徴とする請求項９記載のデータ通信装置の通信方法。
【請求項１１】
前記データ信号線から受信した送信要求信号の電位が、自己が送信した送信要求信号の電位と一致する場合、データ送信を開始し、
前記データ信号線から受信した送信要求信号の電位が、ゼロより大きく、自己が送信した送信要求信号の電位と一致しない場合、他のＬＳＩから送信されるデータを受信する請求項１０記載のデータ通信装置の通信方法。
【請求項１２】
前記データ信号線から受信した送信要求信号の電位が、自己が送信した送信要求信号の電位と一致しない場合であって、自己のＬＳＩから送信要求信号を送信していたとき、自己のデータ送信を保留にして、他のＬＳＩから送信されるデータを受信することを特徴とする請求項１１記載のデータ通信装置の通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−５５３１２（Ｐ２０１１−５５３１２Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０３２２８（Ｐ２００９−２０３２２８）
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]