差動信号の伝送方式
【課題】クロック信号とデータ信号を多重し、容易にクロック再生でき且つＡＣ結合伝送においてもエンコードなしでＤＣバランスの良い信号伝送を行うこと。
【解決手段】正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、クロック信号ＣＫはデータ信号Ｄとの排他的論理和７の信号を生成し、生成した排他的論理和の信号ＣＤとデータ信号Ｄとを多重化し、２値の振幅をもつ差動信号でデータ信号とクロック信号を１対の信号線ペアで伝送すること。また、差動信号の伝送における受信側に、再生したクロック信号に基づいてサンプリングクロック信号を出力するスキュー制御回路を設け、スキュー制御回路からのサンプリングクロック信号によりデータ信号の安定したポイントでサンプリングすること。
【解決手段】正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、クロック信号ＣＫはデータ信号Ｄとの排他的論理和７の信号を生成し、生成した排他的論理和の信号ＣＤとデータ信号Ｄとを多重化し、２値の振幅をもつ差動信号でデータ信号とクロック信号を１対の信号線ペアで伝送すること。また、差動信号の伝送における受信側に、再生したクロック信号に基づいてサンプリングクロック信号を出力するスキュー制御回路を設け、スキュー制御回路からのサンプリングクロック信号によりデータ信号の安定したポイントでサンプリングすること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体集積回路における差動信号の伝送方式に係わり、特に小振幅の差動信号の伝送方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネル等の表示装置を駆動するドライバ部とドライバ部にデータを送信するタイミング制御部との間の伝送において、ＲＳＤＳ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｓｗｉｎｇ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）などの差動駆動方式が用いられている。
【０００３】
このような差動駆動方式は、ひとつの信号に対して極性が反対となる一対の差動信号を二つの信号線で伝送する方式である。受信部においては一対の差動信号のレベル差で信号を認識するので、個々の信号線の振幅の倍の振幅の信号として認識できる。このため、個々の信号線の振幅を小さくすることができる。このように信号線の振幅を小さくすることができ、信号線から発生する電磁波エネルギーが小さく、また、差動信号が対になっているので互いに打ち消しあいＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：電磁波干渉）が削減される。また、信号は差動信号の電位差で認識するため、ある程度ノイズにも強い。
【０００４】
図１３は、上述した従来の差動信号伝送におけるクロックとデータの信号形態を示す図である。図１３に示すように少なくともクロックとデータの二つの差動伝送線が必要となる。また、送信部と受信部のインターフェースレベルの異なる場合、ＧＮＤレベルが異なる場合、での接続に関してはコンデンサを介してＡＣ結合で接続される場合が多く存在する。ＡＣ結合はコンデンサを介して接続されているためＤＣ成分は伝達されない。ＡＣ結合で正しく信号を伝達するにはＤＣ的にバランスした信号（０と１が等しい個数）の信号にする必要がある、このため一般には８Ｂ１０Ｂ等のエンコードを用いる必要が生じる。
【０００５】
また、差動信号伝送方式における信号伝送を多重化する従来技術は、例えば、特許文献１によって提案されている。この特許文献１に開示するような方式を採用すれば、信号の伝送レートは２倍になるが、ＡＣ結合等を実現するにはデータのエンコードが必要となる。また、クロック信号の伝送方式については特段の開示がなされていない。
【特許文献１】特開２００５−３３８７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、図１３に示すような従来の差動信号伝送方式においては、少なくともデータ信号ＤとクロックＣＫの２対の信号線が必要であった。しかしながら、近年のシステムにおいてはより多量のデータを伝送する必要があり、従来の差動信号伝送方式においては信号線の数が非常に多くなってしまうという課題が生じる。
【０００７】
また、ＥＭＩの発生源としては伝送配線でのコネクタやケーブルからの放射が考えられるが、これらの基となるノイズは伝送する信号に依存する。クロック信号は信号がスイッチングする回数も多く、クロック信号の周波数及び高調波に大きなスペクトル成分を持つことになる。このようなエネルギーがコネクタ、ケーブル、基板等から放射されて解決課題となり得る。
【０００８】
また、上記特許文献１に示すような多重方式は、クロック信号の多重方式については記載されておらず、基本的にはクロック伝送を必要とするシステムとなっている。さらに、ＡＣ結合接続をする場合には、ＤＣバランスを保つようなエンコード（８Ｂ１０Ｂ等）が必要となり、回路構成が複雑化するという課題が生じる。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するために、クロック信号とデータ信号を多重し、容易にクロック再生でき且つＡＣ結合伝送においてもエンコードなしでＤＣバランスのよい信号伝送を実現し、特にノイズ源となりやすいクロック信号を容易にノイズピークの低い伝送信号として送付可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
【００１１】
正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、クロック信号とデータ信号とは、別の信号線ペアを用いてそれぞれ差動信号で伝送し、前記データ信号は正負二つの差動信号で伝送し、前記クロック信号は前記データ信号との排他的論理和の信号を差動信号で伝送する構成とする。
【００１２】
また、正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、クロック信号はデータ信号との排他的論理和の信号を生成し、前記生成した排他的論理和の信号と前記データ信号とを多重化し、２値の振幅をもつ差動信号で前記データ信号と前記クロック信号を１対の信号線ペアで伝送する構成とする。
【００１３】
また、正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、複数のデータ信号と単一のクロック信号をもち、前記各々のデータ信号と前記クロック信号との排他的論理和の信号をそれぞれ生成し、前記一のデータ信号と、当該一のデータ信号に対応して生成された排他的論理和の信号と、によって２値の振幅をもつ第１の差動信号を生成し、残りのデータ信号にそれぞれ対応して生成された排他的論理和の信号の二つずつの組み合わせにより各々２値の振幅をもつ第２の差動信号を生成し、前記第１の差動信号と前記第２の差動信号をそれぞれの信号線ペアで伝送する構成とする。
【００１４】
また、前述した信号伝送の構成において、前記データ信号のN個の信号毎に２個以上の０または１の連続したデータを付加する構成とする。さらに、信号伝送方式において、前記２値の振幅の各々を任意に設定できる構成とする。さらに、前記信号伝送方式において、前記差動信号の伝送における受信側に、再生したクロック信号に基づいてサンプリングクロック信号を出力するスキュー制御回路を設け、前記スキュー制御回路からのサンプリングクロック信号により前記データ信号の安定したポイントでサンプリングする構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、容易にクロック信号とデータ信号を多重でき、信号線の数を削減できる。また、多重されたクロック信号とデータ信号は簡単な回路で再生できる。また、データ信号の最初もしくは最後に少なくとも２ｂｉｔの０もしくは１の符号を付加することにより、ＤＣバランス（送信データの０と１のバランス）がとれ、ＡＣ結合で接続したときにも伝送できる。デバイス間のデータ転送、特に、液晶パネルを駆動するドライバと該ドライバに信号を送るタイミングコントローラ間の信号伝送に有益である。
【００１６】
液晶パネルは近年大型化且つ高精細化しており、信号伝送の本数等が非常に大きな課題となってきており、これはまた消費電力の課題ともなっており、また、パネルの額縁は狭くデザインされる傾向にあり、上述した配線数が削減できることは、狭額縁化にも効果をもたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る信号伝送方式について、図１〜図１２を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る信号伝送方式の構成例を示す図である。図１において、１，６は排他的論理和、２，３は差動信号出力回路、４，５は差動信号受信回路であり、ＣＫはクロック信号、Ｄはデータ信号、ＣＤは内部信号、Ｓ０、Ｓ１は差動信号である。
【００１８】
本実施形態において、データＤは差動出力回路３により差動信号Ｓ１として出力される。また、クロック信号ＣＫは、排他的論理和回路１によりデータＤと排他的論理和演算される。演算結果信号は内部信号ＣＤとなる。この内部信号ＣＤは差動出力回路２により差動信号Ｓ０として出力される。
【００１９】
一方、受信側では差動信号Ｓ１が差動信号受信回路５によりシングルエンドの信号として再生される。また、動信号Ｓ０は差動信号受信回路４によりシングルエンド信号に変換され、受信回路５によりシングルエンド変換された信号と共に排他的論理和６に入力され、その排他的論理和演算結果が出力される。ここで、差動信号出力回路２，３と差動信号受信回路４，５は、従来既知の回路を採用すればよい。
【００２０】
図２は、図１に示す伝送方式の信号タイミングと差動出力信号の波形とを示す図であり、図２の最上段に示すデータ信号（Ｄ）を送出したときの各々の信号のタイミングチャートと差動出力信号の波形を示す。上述したようにＣＤ信号はＤとＣＫの排他的論理和信号であり、図示したようなＤａｔａ系列を送付する場合には図２に示すＣＤのような信号となる（図２の３段目波形を参照）。送出される差動信号は、Ｓ１はデータ信号そのものの差動信号であり、差動信号受信回路５によりシングルエンド信号に変換されデータ信号が再生される。Ｓ０は上述した信号ＣＤの差動信号であり、差動信号受信回路４によりシングルエンド変換され信号ＣＤが再生される。この再生ＣＤと再生データを排他的論理和６により排他的論理和演算するとクロック信号ＣＫが再生される。
【００２１】
図１に示す構成を採用することで、差動信号には、ＥＭＩノイズエネルギーが大きくなりやすいクロック信号ではなく（発明が解決しようとする課題の欄の説明参照）、データ信号と共に一様でない信号として送出され特定のスペクトラム成分が大きくなりＥＭＩ発生源となるような信号を抑える働きをする。
【００２２】
図３は本発明の実施形態に係る信号伝送方式の他の構成例を示す図である。この構成例は多値差動信号に適応した例である。図３において、７，１０は排他的論理和、８は２値（振幅）差動信号出力回路、９は２値差動信号受信回路であり、他の符号は図１と同一のものは共通の機能を奏するものである。
【００２３】
本構成例（図３に示す他の構成例）において、データ信号Ｄは２値差動信号出力回路８の一方に入力される。また、クロック信号ＣＫは、排他的論理和回路７によりデータ信号Ｄと排他的論理和演算される。演算結果信号は内部信号ＣＤとなる。内部信号ＣＤは２値差動信号出力回路８の他方に入力される。２値差動信号出力回路８は入力されたデータ信号Ｄと内部信号ＣＤの信号の組み合わせにより出力振幅を一意に決定し出力する。この出力振幅決定のテーブルの例を図４に示す。このテーブルの振幅割当て等は図示の例に限ったことではなく、本実施形態における２値振幅変換の割当ては図４に示すテーブルに限定するものではない。
【００２４】
上述のようにして決められたデータ信号Ｄと内部信号ＣＤによる２値差動出力信号は差動信号Ｓとして２値差動信号出力回路８より出力される。図５は、図３に示す伝送方式の信号タイミングと２値差動出力信号の波形とを示す図である。図５から分かるように、クロック信号ＣＫのような固定パターンでない２値振幅の差動信号となり、この差動信号がＥＭＩ発生源としては有利な信号となっている。また、図１に示す構成例との対比において信号本数は半分に削減されており、省面積、省ピン数、さらにはトータルなＥＭＩエネルギーの削減にとって非常に有益である。
【００２５】
本実施形態においては多値振幅変調の各々の振幅については規定していない。本実施形態の骨子は、上述したような信号Ｄ，ＣＫを多値化して伝送することであり、振幅については、実現する伝送路、受信回路等の設計により適当な値を設定することが可能であり、本実施形態の実現においては制約を必要とするものではない。
【００２６】
送信された差動信号Ｓは２値差動信号受信回路９により、上記の図４のテーブルにしたがって振幅より、内部信号ＣＤとデータ信号Ｄの信号が逆変換される。逆変換されたデータ信号Ｄは送信されたデータ信号Ｄそのものである。また、逆変換された信号Ｄ及び内部信号ＣＤは排他的論理和回路１０により演算され、その結果、送信クロック信号ＣＫが再生される。
【００２７】
このようにして、図３に示す構成例によれば、データとクロックの二つの信号Ｄ，ＣＫを一対に差動信号で伝送でき、クロック信号ＣＫのような規則的な信号ではなく、スペクトラムピークを低減且つ信号本数の削減を実現するものである。
【００２８】
図６は、本発明の実施形態に係る信号伝送方式の別の構成例を示す図である。図６に示す本実施形態の別の構成例は、ひとつのクロック信号と複数のデータ信号（本構成例においては、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２の３本）のデータ信号をクロック重畳し、多値化（本構成例では２値）して伝送する構成例である。
【００２９】
図６において、１１，１２，１３，１８，１９，２０は排他的論理和、１４，１５は２値（振幅）差動信号出力回路、１６，１７は２値差動信号受信回路であり、Ｓ０，Ｓ１は差動信号である。
【００３０】
本構成例において、データ信号Ｄ０は２値差動信号出力回路１５の一方に入力される。また、クロック信号ＣＫは、排他的論理和回路１３によりデータ信号Ｄ０と排他的論理和演算される。演算結果信号はＣＤとなる。このＣＤは２値差動出力回路１５の他方に入力される。２値差動信号出力回路１５は入力されたデータ信号Ｄ０と演算結果信号ＣＤの信号の組み合わせにより出力振幅を一意に決定し、多値差動信号Ｓ０を出力する。
【００３１】
また、データ信号Ｄ１は、排他的論理和回路１２によりクロック信号ＣＫと排他的論理和演算される。演算結果信号はＣＤ１となる。このＣＤ１は２値差動信号出力回路１４の一方に入力される。データ信号Ｄ２は、排他的論理和回路１１によりクロック信号ＣＫと排他的論理和演算される。演算結果信号はＣＤ２となる。このＣＤ２は２値差動出力回路１４の他方に入力される。
【００３２】
また、２値差動信号出力回路１４は入力されたＣＤ１とＣＤ２の信号の組み合わせにより出力振幅を一意に決定し、多値差動信号Ｓ１を出力する。この出力振幅を決定するテーブルの例を図８に示す。図８は図６に示す伝送方式の多値化信号変換を説明するテーブルを示す図である。このテーブルの振幅割当て等は図８に示す例に限ったことではなく、本実施形態における２値振幅変換の割当てはこのテーブルに限定するものではない。
【００３３】
このようにして決められた信号送出のタイムテーブルを図７に示す。図７は図６に示す伝送方式の信号タイミングと２値差動出力信号の波形とを示す図である。図７からも分かるように、クロック信号ＣＫのような固定パターンでない２値振幅の差動信号となり、この差動信号がＥＭＩ発生源としては有利な信号となっている。また、図３に示す構成例から信号本数は半分に削減されており、省面積、省ピン数、さらにはトータルなＥＭＩエネルギーの削減にとって非常に有益である。すなわち、図６に示す構成例においては、クロック信号１本とデータ信号３本の計４本の信号が２対の差動信号として送出されている。
【００３４】
送信された信号Ｓ０及びＳ１は、受信回路１６，１７により上述した図８に示すテーブルにしたがって振幅よりＣＤ，ＣＤ１，ＣＤ２とＤ０の信号が逆変換される。逆変換された信号Ｄ０は送信された信号Ｄ０そのものである。また、逆変換された信号Ｄ０及びＣＤ，ＣＤ１，ＣＤ２は排他的論理和回路１８，１９，２０により演算されその結果、送信されたクロック信号ＣＫおよびデータＤ１，Ｄ２が再生される。
【００３５】
このようにして、本実施形態の別の構成例（図６に示す構成例）によれば、クロック信号ＣＫと複数のデータ信号Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２を数対の差動信号で伝送でき、クロック信号ＣＫのような規則的な信号ではなく、スペクトラムピークを低減且つ信号本数の削減を実現するものである。ここで、信号本数は送信する総信号数の半分の差動信号対にて実現できる。
【００３６】
次に、本発明の実施形態に係る信号伝送方式においてＡＣ結合伝送に向けたＤＣバランス改善手法の例を示す。図１１は本実施形態に係る信号伝送方式の図１に示す構成例に対してＤＣバランス改善手法を適用した一例を示す説明図である。これまで説明してきたように、本実施形態によればクロック信号そのものの伝送がなくなるのでＥＭＩ削減の効果が期待できる。データは基本的にランダムな信号である。しかしながら、本実施形態において伝送信号はクロックとデータの排他的論理和演算により送信データを生成することを基本としているため、クロック信号と同一の“０”、“１”のデータパターンが連続すると（図１１（１）のＤとＣＫのパターン類似性を参照）、その間、送信信号はＤＣ出力となる。このときのパターンを図１１（１）で図示している。送信と受信を直結している場合は問題ないが、ＡＣ結合へ適応する場合は問題となる。
【００３７】
そこで、本実施形態においては、このような場合においてもＡＣ結合が可能なような信号伝送方式について示している。図１１（１）の場合に適応した一例を図１１（２）に示す。本適用例は説明のため、データ４ｂｉｔ毎に“０”データを２ｂｉｔ挿入している場合である。図１１（２）に示すように、２ｂｉｔの連続する“０”データを挿入することにより、必ず１ｂｉｔのデータ反転が挿入されるので（図１１（２）のＳ０を参照）、少なくともＤＣパターンは５ｂｉｔ以下に抑えることができる。なお、２ｂｉｔの連続する“１”データを挿入することによっても同様な作用を奏させることができる。
【００３８】
図１２は本実施形態に係る信号伝送方式における図３に示す他の構成例に対して、ＤＣバランス改善手法を適用した一例を示す説明図である。図１２（１）に示す信号タイミングと信号波形は、データ挿入をしない場合である。図１１（１）の例と同様にして中間信号ＣＤが“０”の連続パターン（ＤＣ信号）となってしまう。これを図４に示すような多値変換により多値差動伝送信号にすると、図１２（１）のSの実線と破線で示す信号波形となる。送信信号としてはＤＣ信号ではない。しかしながら、ＡＣ結合で伝送する場合、このようなパターンが長時間連続するとレベルが平衡化されて、図１２（１）のS（ＡＣ）に示すような波形となる。結果的に信号の多値（振幅）情報がなくなってしまい、正しい情報が伝達できなくなるという不具合が発生してしまう。
【００３９】
このような場合においても、本実施形態に関するＤＣバランス改善手法の例に示す構成（データ信号のＮ個の信号毎に２個以上の０又は１の連続したデータを付加すること）とすることによりこの不具合を解決することができる。図１１の場合と同様に、データ４ｂｉｔ毎に２ｂｉｔの連続する“０”データを挿入する。この結果伝送される信号は図１２（２）に示すような波形となる（Ｓの波形を参照）。挿入したデータにより伝送する信号が、単純な２値の振幅の連続パターンから、複数の振幅値を持った信号パターンとなり、ＡＣ結合にした場合のレベル変動を抑えることが可能となる。
【００４０】
次に、本発明の実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路について、図９と図１０を参照しながら以下説明する。図９は本実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路を含む構成例における各信号のタイミングと波形を示す図である。図１０は本実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路を含む構成例を示す図である。
【００４１】
図１０に示す構成例は、上述した図３に示した本実施形態の他の構成例に、スキュー制御回路を適応したものである。図１０に示す構成例は、図３の伝送回路の受信部以降を示している。
【００４２】
図１０において、２１はスキュー制御回路であり、一般的に様々な提案がされているが本実施形態ではそのようなスキュー制御回路を適応し、再生したクロック信号ＣＫのスキューマージンを確保し、確実なデータを取り込むことが出来るようにするものである。例えば、スキュー制御回路２１の一例として、再生したクロック信号に同期してその逓倍にロックするＰＬＬを用い、再生クロックの１周期期間に逓倍分のサンプリングタイミングを生成しデータの確定しているポイントにてサンプリングするようにしてスキューマージンを確保する方法がある。図１０において、スキュー制御回路２１の出力としてサンプリングクロック２２が生成され、このクロック２２がＤ・ＦＦ回路２３に印加される。
【００４３】
図９に示す各信号のタイミングチャートにより、本実施形態のクロック、データ再生、スキュー調整を説明する。上述したように多値の差動信号Ｓにデータ信号Ｄとクロック信号ＣＫを重畳し、図９の最上段に示すような信号が伝送されてくる。振幅を多値の情報で送っているので、図９に示すようなＶｒｅｆＵ，ＶｒｅｆＣ，ＶｒｅｆＤのレベルで信号を判定する。本実施形態の場合、信号がＶｒｅｆＵより高い場合に、Ｄ，ＣＤ（内部信号）は“１”とする。ＶｒｅｆＣからＶｒｅｆＵの間の場合に、Ｄは“１”、ＣＤは“０”、ＶｒｅｆＣからＶｒｅｆＤの間では、Ｄは“０”、ＣＤは“１”、ＶｒｅｆＵより下の場合はＤ，ＣＤ共に“０”とする。
【００４４】
このようにしてデコードしたＤとＣＤの信号はタイミングチャートに示すとおりである（図５を参照）。前述したようにＤは送出したデータ信号である。また、クロック信号ＣＫはＤとＣＤの排他的論理和演算で出力される。演算結果が図９に示されている。図９から見てわかるように周期的なクロック信号が再生されている（図３、図４及び図５を参照）。
【００４５】
この再生されたクロック信号ＣＫによって再生したデータ信号Ｄをサンプリングする。このため、前述したようなスキュー制御回路２１でデータ信号Ｄの安定したポイントでサンプリング（サンプリングクロック２２でサンプリング）することにより、確実にデータをサンプリングできるようになる。このタイミング説明は図に示すとおりである。再生クロックＣＫよりスキュー調整したサンプリングクロック２２（図９の最下段の波形図を参照）でデータをサンプリングする。
【００４６】
以上説明したように、本発明の実施形態の要点は、次のような課題解決を意図し、そのための課題解決手段を提示し、作用効果を奏させることが特徴である。すなわち、デジタルＴＶの高画質化に伴い伝送する信号のバンド幅が増大していく傾向があり、現状の方式では信号本数、クロックスキュー等の限界が迫っており、ＬＳＩの消費電力、チップ面性が共に増加し、ＥＭＩ等のノイズ発生要因となっている。そこで、本実施形態では、増大するデジタル映像信号の伝送をより少ない信号線数で、且つスキューマージンを確保しつつ、ＥＭＩノイズ発生の少ない差動信号の伝送方式を実現しようとするものである。
【００４７】
そのための解決手段として、クロック信号と伝送する１つの信号とのＥＸＯＲをとることでクロック信号をランダム化し、受信側においてＥＸＯＲで逆変換することで容易にクロック再生できる変換データの伝送でＥＭＩを低減する。さらに、この変換方式で得たデータ信号とクロック信号を振幅多重化し伝送する。複数の信号線と１つのクロックの場合も同様に、１つのデータ信号と残りのデータ信号と、クロックとでＥＸＯＲの信号を生成し、１つのデータ信号とＥＸＯＲ生成された２値振幅をもつ差動信号を生成し、さらに、残りの信号をＥＸＯＲ生成された信号を２つずつ組み合わせることによって各々２値の振幅をもつ差動信号を生成し、生成されたこれらの差動信号を伝送する。
【００４８】
このような解決手段を採用することで、クロック重畳が簡単な論理演算で構成でき、且つ符号化のための冗長データを必要としない。また、クロックの再生回路も簡単な論理演算で構成でき、回路規模、消費電力の削減を実現できる。また、このような簡単な構成でクロック重畳することによりクロック信号がランダムなパターンになり、ＥＭＩのノイズとなる特性周波数にピークをもつスペクトラムを低減できる。また、２値振幅の多重化差動信号とすることで信号本数も削減でき、小面積、低消費電力を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る信号伝送方式の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す伝送方式の信号タイミングと差動出力信号の波形とを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る信号伝送方式の他の構成例を示す図である。
【図４】図３に示す伝送方式の多値化信号変換を説明するテーブルを示す図である。
【図５】図３に示す伝送方式の信号タイミングと２値差動出力信号の波形とを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る信号伝送方式の別の構成例を示す図である。
【図７】図６に示す伝送方式の信号タイミングと２値差動出力信号の波形とを示す図である。
【図８】図６に示す伝送方式の多値化信号変換を説明するテーブルを示す図である。
【図９】本実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路を含む構成例における各信号のタイミングと波形を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路を含む構成例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る信号伝送方式における図１に示す構成例に対してＤＣバランス改善手法を適用した一例を示す説明図である。
【図１２】本実施形態に係る信号伝送方式における図３に示す他の構成例に対してＤＣバランス改善手法を適用した一例を示す説明図である。
【図１３】従来技術に関する差動信号伝送方式の構成例における信号伝送を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 排他的論理和
２，３ 差動信号出力回路
４，５ 差動信号受信回路
６ 排他的論理和
７ 排他的論理和
８ ２値（振幅）差動信号出力回路
９ ２値差動信号受信回路
１０，１１，１２，１３ 排他的論理和
１４，１５ ２値（振幅）差動信号出力回路
１６，１７ ２値差動信号受信回路
１８，１９，２０ 排他的論理和
２１ スキュー制御回路
２２ サンプリングクロック
２３ Ｄ・ＦＦ回路
ＣＫ クロック信号
ＣＤ 内部信号
Ｓ，Ｓ０，Ｓ１ 差動信号
Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２ データ信号
ＶｒｅｆＵ，ＶｒｅｆＣ，ＶｒｅｆＤ 振幅しきい値レベル
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体集積回路における差動信号の伝送方式に係わり、特に小振幅の差動信号の伝送方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネル等の表示装置を駆動するドライバ部とドライバ部にデータを送信するタイミング制御部との間の伝送において、ＲＳＤＳ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｓｗｉｎｇ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）などの差動駆動方式が用いられている。
【０００３】
このような差動駆動方式は、ひとつの信号に対して極性が反対となる一対の差動信号を二つの信号線で伝送する方式である。受信部においては一対の差動信号のレベル差で信号を認識するので、個々の信号線の振幅の倍の振幅の信号として認識できる。このため、個々の信号線の振幅を小さくすることができる。このように信号線の振幅を小さくすることができ、信号線から発生する電磁波エネルギーが小さく、また、差動信号が対になっているので互いに打ち消しあいＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：電磁波干渉）が削減される。また、信号は差動信号の電位差で認識するため、ある程度ノイズにも強い。
【０００４】
図１３は、上述した従来の差動信号伝送におけるクロックとデータの信号形態を示す図である。図１３に示すように少なくともクロックとデータの二つの差動伝送線が必要となる。また、送信部と受信部のインターフェースレベルの異なる場合、ＧＮＤレベルが異なる場合、での接続に関してはコンデンサを介してＡＣ結合で接続される場合が多く存在する。ＡＣ結合はコンデンサを介して接続されているためＤＣ成分は伝達されない。ＡＣ結合で正しく信号を伝達するにはＤＣ的にバランスした信号（０と１が等しい個数）の信号にする必要がある、このため一般には８Ｂ１０Ｂ等のエンコードを用いる必要が生じる。
【０００５】
また、差動信号伝送方式における信号伝送を多重化する従来技術は、例えば、特許文献１によって提案されている。この特許文献１に開示するような方式を採用すれば、信号の伝送レートは２倍になるが、ＡＣ結合等を実現するにはデータのエンコードが必要となる。また、クロック信号の伝送方式については特段の開示がなされていない。
【特許文献１】特開２００５−３３８７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、図１３に示すような従来の差動信号伝送方式においては、少なくともデータ信号ＤとクロックＣＫの２対の信号線が必要であった。しかしながら、近年のシステムにおいてはより多量のデータを伝送する必要があり、従来の差動信号伝送方式においては信号線の数が非常に多くなってしまうという課題が生じる。
【０００７】
また、ＥＭＩの発生源としては伝送配線でのコネクタやケーブルからの放射が考えられるが、これらの基となるノイズは伝送する信号に依存する。クロック信号は信号がスイッチングする回数も多く、クロック信号の周波数及び高調波に大きなスペクトル成分を持つことになる。このようなエネルギーがコネクタ、ケーブル、基板等から放射されて解決課題となり得る。
【０００８】
また、上記特許文献１に示すような多重方式は、クロック信号の多重方式については記載されておらず、基本的にはクロック伝送を必要とするシステムとなっている。さらに、ＡＣ結合接続をする場合には、ＤＣバランスを保つようなエンコード（８Ｂ１０Ｂ等）が必要となり、回路構成が複雑化するという課題が生じる。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するために、クロック信号とデータ信号を多重し、容易にクロック再生でき且つＡＣ結合伝送においてもエンコードなしでＤＣバランスのよい信号伝送を実現し、特にノイズ源となりやすいクロック信号を容易にノイズピークの低い伝送信号として送付可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
【００１１】
正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、クロック信号とデータ信号とは、別の信号線ペアを用いてそれぞれ差動信号で伝送し、前記データ信号は正負二つの差動信号で伝送し、前記クロック信号は前記データ信号との排他的論理和の信号を差動信号で伝送する構成とする。
【００１２】
また、正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、クロック信号はデータ信号との排他的論理和の信号を生成し、前記生成した排他的論理和の信号と前記データ信号とを多重化し、２値の振幅をもつ差動信号で前記データ信号と前記クロック信号を１対の信号線ペアで伝送する構成とする。
【００１３】
また、正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、複数のデータ信号と単一のクロック信号をもち、前記各々のデータ信号と前記クロック信号との排他的論理和の信号をそれぞれ生成し、前記一のデータ信号と、当該一のデータ信号に対応して生成された排他的論理和の信号と、によって２値の振幅をもつ第１の差動信号を生成し、残りのデータ信号にそれぞれ対応して生成された排他的論理和の信号の二つずつの組み合わせにより各々２値の振幅をもつ第２の差動信号を生成し、前記第１の差動信号と前記第２の差動信号をそれぞれの信号線ペアで伝送する構成とする。
【００１４】
また、前述した信号伝送の構成において、前記データ信号のN個の信号毎に２個以上の０または１の連続したデータを付加する構成とする。さらに、信号伝送方式において、前記２値の振幅の各々を任意に設定できる構成とする。さらに、前記信号伝送方式において、前記差動信号の伝送における受信側に、再生したクロック信号に基づいてサンプリングクロック信号を出力するスキュー制御回路を設け、前記スキュー制御回路からのサンプリングクロック信号により前記データ信号の安定したポイントでサンプリングする構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、容易にクロック信号とデータ信号を多重でき、信号線の数を削減できる。また、多重されたクロック信号とデータ信号は簡単な回路で再生できる。また、データ信号の最初もしくは最後に少なくとも２ｂｉｔの０もしくは１の符号を付加することにより、ＤＣバランス（送信データの０と１のバランス）がとれ、ＡＣ結合で接続したときにも伝送できる。デバイス間のデータ転送、特に、液晶パネルを駆動するドライバと該ドライバに信号を送るタイミングコントローラ間の信号伝送に有益である。
【００１６】
液晶パネルは近年大型化且つ高精細化しており、信号伝送の本数等が非常に大きな課題となってきており、これはまた消費電力の課題ともなっており、また、パネルの額縁は狭くデザインされる傾向にあり、上述した配線数が削減できることは、狭額縁化にも効果をもたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る信号伝送方式について、図１〜図１２を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る信号伝送方式の構成例を示す図である。図１において、１，６は排他的論理和、２，３は差動信号出力回路、４，５は差動信号受信回路であり、ＣＫはクロック信号、Ｄはデータ信号、ＣＤは内部信号、Ｓ０、Ｓ１は差動信号である。
【００１８】
本実施形態において、データＤは差動出力回路３により差動信号Ｓ１として出力される。また、クロック信号ＣＫは、排他的論理和回路１によりデータＤと排他的論理和演算される。演算結果信号は内部信号ＣＤとなる。この内部信号ＣＤは差動出力回路２により差動信号Ｓ０として出力される。
【００１９】
一方、受信側では差動信号Ｓ１が差動信号受信回路５によりシングルエンドの信号として再生される。また、動信号Ｓ０は差動信号受信回路４によりシングルエンド信号に変換され、受信回路５によりシングルエンド変換された信号と共に排他的論理和６に入力され、その排他的論理和演算結果が出力される。ここで、差動信号出力回路２，３と差動信号受信回路４，５は、従来既知の回路を採用すればよい。
【００２０】
図２は、図１に示す伝送方式の信号タイミングと差動出力信号の波形とを示す図であり、図２の最上段に示すデータ信号（Ｄ）を送出したときの各々の信号のタイミングチャートと差動出力信号の波形を示す。上述したようにＣＤ信号はＤとＣＫの排他的論理和信号であり、図示したようなＤａｔａ系列を送付する場合には図２に示すＣＤのような信号となる（図２の３段目波形を参照）。送出される差動信号は、Ｓ１はデータ信号そのものの差動信号であり、差動信号受信回路５によりシングルエンド信号に変換されデータ信号が再生される。Ｓ０は上述した信号ＣＤの差動信号であり、差動信号受信回路４によりシングルエンド変換され信号ＣＤが再生される。この再生ＣＤと再生データを排他的論理和６により排他的論理和演算するとクロック信号ＣＫが再生される。
【００２１】
図１に示す構成を採用することで、差動信号には、ＥＭＩノイズエネルギーが大きくなりやすいクロック信号ではなく（発明が解決しようとする課題の欄の説明参照）、データ信号と共に一様でない信号として送出され特定のスペクトラム成分が大きくなりＥＭＩ発生源となるような信号を抑える働きをする。
【００２２】
図３は本発明の実施形態に係る信号伝送方式の他の構成例を示す図である。この構成例は多値差動信号に適応した例である。図３において、７，１０は排他的論理和、８は２値（振幅）差動信号出力回路、９は２値差動信号受信回路であり、他の符号は図１と同一のものは共通の機能を奏するものである。
【００２３】
本構成例（図３に示す他の構成例）において、データ信号Ｄは２値差動信号出力回路８の一方に入力される。また、クロック信号ＣＫは、排他的論理和回路７によりデータ信号Ｄと排他的論理和演算される。演算結果信号は内部信号ＣＤとなる。内部信号ＣＤは２値差動信号出力回路８の他方に入力される。２値差動信号出力回路８は入力されたデータ信号Ｄと内部信号ＣＤの信号の組み合わせにより出力振幅を一意に決定し出力する。この出力振幅決定のテーブルの例を図４に示す。このテーブルの振幅割当て等は図示の例に限ったことではなく、本実施形態における２値振幅変換の割当ては図４に示すテーブルに限定するものではない。
【００２４】
上述のようにして決められたデータ信号Ｄと内部信号ＣＤによる２値差動出力信号は差動信号Ｓとして２値差動信号出力回路８より出力される。図５は、図３に示す伝送方式の信号タイミングと２値差動出力信号の波形とを示す図である。図５から分かるように、クロック信号ＣＫのような固定パターンでない２値振幅の差動信号となり、この差動信号がＥＭＩ発生源としては有利な信号となっている。また、図１に示す構成例との対比において信号本数は半分に削減されており、省面積、省ピン数、さらにはトータルなＥＭＩエネルギーの削減にとって非常に有益である。
【００２５】
本実施形態においては多値振幅変調の各々の振幅については規定していない。本実施形態の骨子は、上述したような信号Ｄ，ＣＫを多値化して伝送することであり、振幅については、実現する伝送路、受信回路等の設計により適当な値を設定することが可能であり、本実施形態の実現においては制約を必要とするものではない。
【００２６】
送信された差動信号Ｓは２値差動信号受信回路９により、上記の図４のテーブルにしたがって振幅より、内部信号ＣＤとデータ信号Ｄの信号が逆変換される。逆変換されたデータ信号Ｄは送信されたデータ信号Ｄそのものである。また、逆変換された信号Ｄ及び内部信号ＣＤは排他的論理和回路１０により演算され、その結果、送信クロック信号ＣＫが再生される。
【００２７】
このようにして、図３に示す構成例によれば、データとクロックの二つの信号Ｄ，ＣＫを一対に差動信号で伝送でき、クロック信号ＣＫのような規則的な信号ではなく、スペクトラムピークを低減且つ信号本数の削減を実現するものである。
【００２８】
図６は、本発明の実施形態に係る信号伝送方式の別の構成例を示す図である。図６に示す本実施形態の別の構成例は、ひとつのクロック信号と複数のデータ信号（本構成例においては、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２の３本）のデータ信号をクロック重畳し、多値化（本構成例では２値）して伝送する構成例である。
【００２９】
図６において、１１，１２，１３，１８，１９，２０は排他的論理和、１４，１５は２値（振幅）差動信号出力回路、１６，１７は２値差動信号受信回路であり、Ｓ０，Ｓ１は差動信号である。
【００３０】
本構成例において、データ信号Ｄ０は２値差動信号出力回路１５の一方に入力される。また、クロック信号ＣＫは、排他的論理和回路１３によりデータ信号Ｄ０と排他的論理和演算される。演算結果信号はＣＤとなる。このＣＤは２値差動出力回路１５の他方に入力される。２値差動信号出力回路１５は入力されたデータ信号Ｄ０と演算結果信号ＣＤの信号の組み合わせにより出力振幅を一意に決定し、多値差動信号Ｓ０を出力する。
【００３１】
また、データ信号Ｄ１は、排他的論理和回路１２によりクロック信号ＣＫと排他的論理和演算される。演算結果信号はＣＤ１となる。このＣＤ１は２値差動信号出力回路１４の一方に入力される。データ信号Ｄ２は、排他的論理和回路１１によりクロック信号ＣＫと排他的論理和演算される。演算結果信号はＣＤ２となる。このＣＤ２は２値差動出力回路１４の他方に入力される。
【００３２】
また、２値差動信号出力回路１４は入力されたＣＤ１とＣＤ２の信号の組み合わせにより出力振幅を一意に決定し、多値差動信号Ｓ１を出力する。この出力振幅を決定するテーブルの例を図８に示す。図８は図６に示す伝送方式の多値化信号変換を説明するテーブルを示す図である。このテーブルの振幅割当て等は図８に示す例に限ったことではなく、本実施形態における２値振幅変換の割当てはこのテーブルに限定するものではない。
【００３３】
このようにして決められた信号送出のタイムテーブルを図７に示す。図７は図６に示す伝送方式の信号タイミングと２値差動出力信号の波形とを示す図である。図７からも分かるように、クロック信号ＣＫのような固定パターンでない２値振幅の差動信号となり、この差動信号がＥＭＩ発生源としては有利な信号となっている。また、図３に示す構成例から信号本数は半分に削減されており、省面積、省ピン数、さらにはトータルなＥＭＩエネルギーの削減にとって非常に有益である。すなわち、図６に示す構成例においては、クロック信号１本とデータ信号３本の計４本の信号が２対の差動信号として送出されている。
【００３４】
送信された信号Ｓ０及びＳ１は、受信回路１６，１７により上述した図８に示すテーブルにしたがって振幅よりＣＤ，ＣＤ１，ＣＤ２とＤ０の信号が逆変換される。逆変換された信号Ｄ０は送信された信号Ｄ０そのものである。また、逆変換された信号Ｄ０及びＣＤ，ＣＤ１，ＣＤ２は排他的論理和回路１８，１９，２０により演算されその結果、送信されたクロック信号ＣＫおよびデータＤ１，Ｄ２が再生される。
【００３５】
このようにして、本実施形態の別の構成例（図６に示す構成例）によれば、クロック信号ＣＫと複数のデータ信号Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２を数対の差動信号で伝送でき、クロック信号ＣＫのような規則的な信号ではなく、スペクトラムピークを低減且つ信号本数の削減を実現するものである。ここで、信号本数は送信する総信号数の半分の差動信号対にて実現できる。
【００３６】
次に、本発明の実施形態に係る信号伝送方式においてＡＣ結合伝送に向けたＤＣバランス改善手法の例を示す。図１１は本実施形態に係る信号伝送方式の図１に示す構成例に対してＤＣバランス改善手法を適用した一例を示す説明図である。これまで説明してきたように、本実施形態によればクロック信号そのものの伝送がなくなるのでＥＭＩ削減の効果が期待できる。データは基本的にランダムな信号である。しかしながら、本実施形態において伝送信号はクロックとデータの排他的論理和演算により送信データを生成することを基本としているため、クロック信号と同一の“０”、“１”のデータパターンが連続すると（図１１（１）のＤとＣＫのパターン類似性を参照）、その間、送信信号はＤＣ出力となる。このときのパターンを図１１（１）で図示している。送信と受信を直結している場合は問題ないが、ＡＣ結合へ適応する場合は問題となる。
【００３７】
そこで、本実施形態においては、このような場合においてもＡＣ結合が可能なような信号伝送方式について示している。図１１（１）の場合に適応した一例を図１１（２）に示す。本適用例は説明のため、データ４ｂｉｔ毎に“０”データを２ｂｉｔ挿入している場合である。図１１（２）に示すように、２ｂｉｔの連続する“０”データを挿入することにより、必ず１ｂｉｔのデータ反転が挿入されるので（図１１（２）のＳ０を参照）、少なくともＤＣパターンは５ｂｉｔ以下に抑えることができる。なお、２ｂｉｔの連続する“１”データを挿入することによっても同様な作用を奏させることができる。
【００３８】
図１２は本実施形態に係る信号伝送方式における図３に示す他の構成例に対して、ＤＣバランス改善手法を適用した一例を示す説明図である。図１２（１）に示す信号タイミングと信号波形は、データ挿入をしない場合である。図１１（１）の例と同様にして中間信号ＣＤが“０”の連続パターン（ＤＣ信号）となってしまう。これを図４に示すような多値変換により多値差動伝送信号にすると、図１２（１）のSの実線と破線で示す信号波形となる。送信信号としてはＤＣ信号ではない。しかしながら、ＡＣ結合で伝送する場合、このようなパターンが長時間連続するとレベルが平衡化されて、図１２（１）のS（ＡＣ）に示すような波形となる。結果的に信号の多値（振幅）情報がなくなってしまい、正しい情報が伝達できなくなるという不具合が発生してしまう。
【００３９】
このような場合においても、本実施形態に関するＤＣバランス改善手法の例に示す構成（データ信号のＮ個の信号毎に２個以上の０又は１の連続したデータを付加すること）とすることによりこの不具合を解決することができる。図１１の場合と同様に、データ４ｂｉｔ毎に２ｂｉｔの連続する“０”データを挿入する。この結果伝送される信号は図１２（２）に示すような波形となる（Ｓの波形を参照）。挿入したデータにより伝送する信号が、単純な２値の振幅の連続パターンから、複数の振幅値を持った信号パターンとなり、ＡＣ結合にした場合のレベル変動を抑えることが可能となる。
【００４０】
次に、本発明の実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路について、図９と図１０を参照しながら以下説明する。図９は本実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路を含む構成例における各信号のタイミングと波形を示す図である。図１０は本実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路を含む構成例を示す図である。
【００４１】
図１０に示す構成例は、上述した図３に示した本実施形態の他の構成例に、スキュー制御回路を適応したものである。図１０に示す構成例は、図３の伝送回路の受信部以降を示している。
【００４２】
図１０において、２１はスキュー制御回路であり、一般的に様々な提案がされているが本実施形態ではそのようなスキュー制御回路を適応し、再生したクロック信号ＣＫのスキューマージンを確保し、確実なデータを取り込むことが出来るようにするものである。例えば、スキュー制御回路２１の一例として、再生したクロック信号に同期してその逓倍にロックするＰＬＬを用い、再生クロックの１周期期間に逓倍分のサンプリングタイミングを生成しデータの確定しているポイントにてサンプリングするようにしてスキューマージンを確保する方法がある。図１０において、スキュー制御回路２１の出力としてサンプリングクロック２２が生成され、このクロック２２がＤ・ＦＦ回路２３に印加される。
【００４３】
図９に示す各信号のタイミングチャートにより、本実施形態のクロック、データ再生、スキュー調整を説明する。上述したように多値の差動信号Ｓにデータ信号Ｄとクロック信号ＣＫを重畳し、図９の最上段に示すような信号が伝送されてくる。振幅を多値の情報で送っているので、図９に示すようなＶｒｅｆＵ，ＶｒｅｆＣ，ＶｒｅｆＤのレベルで信号を判定する。本実施形態の場合、信号がＶｒｅｆＵより高い場合に、Ｄ，ＣＤ（内部信号）は“１”とする。ＶｒｅｆＣからＶｒｅｆＵの間の場合に、Ｄは“１”、ＣＤは“０”、ＶｒｅｆＣからＶｒｅｆＤの間では、Ｄは“０”、ＣＤは“１”、ＶｒｅｆＵより下の場合はＤ，ＣＤ共に“０”とする。
【００４４】
このようにしてデコードしたＤとＣＤの信号はタイミングチャートに示すとおりである（図５を参照）。前述したようにＤは送出したデータ信号である。また、クロック信号ＣＫはＤとＣＤの排他的論理和演算で出力される。演算結果が図９に示されている。図９から見てわかるように周期的なクロック信号が再生されている（図３、図４及び図５を参照）。
【００４５】
この再生されたクロック信号ＣＫによって再生したデータ信号Ｄをサンプリングする。このため、前述したようなスキュー制御回路２１でデータ信号Ｄの安定したポイントでサンプリング（サンプリングクロック２２でサンプリング）することにより、確実にデータをサンプリングできるようになる。このタイミング説明は図に示すとおりである。再生クロックＣＫよりスキュー調整したサンプリングクロック２２（図９の最下段の波形図を参照）でデータをサンプリングする。
【００４６】
以上説明したように、本発明の実施形態の要点は、次のような課題解決を意図し、そのための課題解決手段を提示し、作用効果を奏させることが特徴である。すなわち、デジタルＴＶの高画質化に伴い伝送する信号のバンド幅が増大していく傾向があり、現状の方式では信号本数、クロックスキュー等の限界が迫っており、ＬＳＩの消費電力、チップ面性が共に増加し、ＥＭＩ等のノイズ発生要因となっている。そこで、本実施形態では、増大するデジタル映像信号の伝送をより少ない信号線数で、且つスキューマージンを確保しつつ、ＥＭＩノイズ発生の少ない差動信号の伝送方式を実現しようとするものである。
【００４７】
そのための解決手段として、クロック信号と伝送する１つの信号とのＥＸＯＲをとることでクロック信号をランダム化し、受信側においてＥＸＯＲで逆変換することで容易にクロック再生できる変換データの伝送でＥＭＩを低減する。さらに、この変換方式で得たデータ信号とクロック信号を振幅多重化し伝送する。複数の信号線と１つのクロックの場合も同様に、１つのデータ信号と残りのデータ信号と、クロックとでＥＸＯＲの信号を生成し、１つのデータ信号とＥＸＯＲ生成された２値振幅をもつ差動信号を生成し、さらに、残りの信号をＥＸＯＲ生成された信号を２つずつ組み合わせることによって各々２値の振幅をもつ差動信号を生成し、生成されたこれらの差動信号を伝送する。
【００４８】
このような解決手段を採用することで、クロック重畳が簡単な論理演算で構成でき、且つ符号化のための冗長データを必要としない。また、クロックの再生回路も簡単な論理演算で構成でき、回路規模、消費電力の削減を実現できる。また、このような簡単な構成でクロック重畳することによりクロック信号がランダムなパターンになり、ＥＭＩのノイズとなる特性周波数にピークをもつスペクトラムを低減できる。また、２値振幅の多重化差動信号とすることで信号本数も削減でき、小面積、低消費電力を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る信号伝送方式の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す伝送方式の信号タイミングと差動出力信号の波形とを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る信号伝送方式の他の構成例を示す図である。
【図４】図３に示す伝送方式の多値化信号変換を説明するテーブルを示す図である。
【図５】図３に示す伝送方式の信号タイミングと２値差動出力信号の波形とを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る信号伝送方式の別の構成例を示す図である。
【図７】図６に示す伝送方式の信号タイミングと２値差動出力信号の波形とを示す図である。
【図８】図６に示す伝送方式の多値化信号変換を説明するテーブルを示す図である。
【図９】本実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路を含む構成例における各信号のタイミングと波形を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る信号伝送方式の受信側で安定受信するために設置されたスキュー制御回路を含む構成例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る信号伝送方式における図１に示す構成例に対してＤＣバランス改善手法を適用した一例を示す説明図である。
【図１２】本実施形態に係る信号伝送方式における図３に示す他の構成例に対してＤＣバランス改善手法を適用した一例を示す説明図である。
【図１３】従来技術に関する差動信号伝送方式の構成例における信号伝送を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 排他的論理和
２，３ 差動信号出力回路
４，５ 差動信号受信回路
６ 排他的論理和
７ 排他的論理和
８ ２値（振幅）差動信号出力回路
９ ２値差動信号受信回路
１０，１１，１２，１３ 排他的論理和
１４，１５ ２値（振幅）差動信号出力回路
１６，１７ ２値差動信号受信回路
１８，１９，２０ 排他的論理和
２１ スキュー制御回路
２２ サンプリングクロック
２３ Ｄ・ＦＦ回路
ＣＫ クロック信号
ＣＤ 内部信号
Ｓ，Ｓ０，Ｓ１ 差動信号
Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２ データ信号
ＶｒｅｆＵ，ＶｒｅｆＣ，ＶｒｅｆＤ 振幅しきい値レベル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、
クロック信号とデータ信号とは、別の信号線ペアを用いてそれぞれ差動信号で伝送し、
前記データ信号は正負二つの差動信号で伝送し、前記クロック信号は前記データ信号との排他的論理和の信号を差動信号で伝送する
ことを特徴とする信号伝送方式。
【請求項２】
正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、
クロック信号はデータ信号との排他的論理和の信号を生成し、前記生成した排他的論理和の信号と前記データ信号とを多重化し、２値の振幅をもつ差動信号で前記データ信号と前記クロック信号を１対の信号線ペアで伝送する
ことを特徴とする信号伝送方式。
【請求項３】
正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、
複数のデータ信号と単一のクロック信号をもち、前記各々のデータ信号と前記クロック信号との排他的論理和の信号をそれぞれ生成し、
前記一のデータ信号と、当該一のデータ信号に対応して生成された排他的論理和の信号と、によって２値の振幅をもつ第１の差動信号を生成し、
残りのデータ信号にそれぞれ対応して生成された排他的論理和の信号の二つずつの組み合わせにより各々２値の振幅をもつ第２の差動信号を生成し、
前記第１の差動信号と前記第２の差動信号をそれぞれの信号線ペアで伝送する
ことを特徴とする信号伝送方式。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
データ信号のN個の信号毎に２個以上の０または１の連続したデータを付加することを特徴とする信号伝送方式。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つの請求項において、
前記２値の振幅の各々を任意に設定できることを特徴とする信号伝送方式。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つの請求項において、
前記差動信号の伝送における受信側に、再生したクロック信号に基づいてサンプリングクロック信号を出力するスキュー制御回路を設け、
前記スキュー制御回路からのサンプリングクロック信号により前記データ信号の安定したポイントでサンプリングする
ことを特徴とする信号伝送方式。
【請求項１】
正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、
クロック信号とデータ信号とは、別の信号線ペアを用いてそれぞれ差動信号で伝送し、
前記データ信号は正負二つの差動信号で伝送し、前記クロック信号は前記データ信号との排他的論理和の信号を差動信号で伝送する
ことを特徴とする信号伝送方式。
【請求項２】
正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、
クロック信号はデータ信号との排他的論理和の信号を生成し、前記生成した排他的論理和の信号と前記データ信号とを多重化し、２値の振幅をもつ差動信号で前記データ信号と前記クロック信号を１対の信号線ペアで伝送する
ことを特徴とする信号伝送方式。
【請求項３】
正負二つの差動信号によって論理データを伝送する信号伝送方式において、
複数のデータ信号と単一のクロック信号をもち、前記各々のデータ信号と前記クロック信号との排他的論理和の信号をそれぞれ生成し、
前記一のデータ信号と、当該一のデータ信号に対応して生成された排他的論理和の信号と、によって２値の振幅をもつ第１の差動信号を生成し、
残りのデータ信号にそれぞれ対応して生成された排他的論理和の信号の二つずつの組み合わせにより各々２値の振幅をもつ第２の差動信号を生成し、
前記第１の差動信号と前記第２の差動信号をそれぞれの信号線ペアで伝送する
ことを特徴とする信号伝送方式。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
データ信号のN個の信号毎に２個以上の０または１の連続したデータを付加することを特徴とする信号伝送方式。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つの請求項において、
前記２値の振幅の各々を任意に設定できることを特徴とする信号伝送方式。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つの請求項において、
前記差動信号の伝送における受信側に、再生したクロック信号に基づいてサンプリングクロック信号を出力するスキュー制御回路を設け、
前記スキュー制御回路からのサンプリングクロック信号により前記データ信号の安定したポイントでサンプリングする
ことを特徴とする信号伝送方式。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１８６５０２（Ｐ２００９−１８６５０２Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３０６８（Ｐ２００８−２３０６８）
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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