説明

電子装置及びそのデータ通信装置

【課題】安価に且つ精度良く遅延量の調整すなわちタイミング調整を行うことができるデータ通信装置を提供する。
【解決手段】外部機器2との間でクロックに同期したデータ送受信を行うデータ通信装置において、高周波の元クロックを分周して基準クロックを生成し出力する基準クロック発生手段12と、カスケード接続された複数段のシフトレジスタ13a,…,13mで構成され基準クロックを取り込み所定遅延量だけ遅延させた遅延基準クロックを生成し出力するクロック遅延手段13と、前記手段12および13の一方から出力されるクロックを外部機器2に出力するクロック出力手段14と、前記手段12および13の他方から出力されるクロックにより動作し外部機器2から読み出されたデータを受信するデータ入力手段15とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子装置のデータ処理部と外部機器との間のデータ送受信インタフェース処理を行うデータ通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話機やデジタルカメラ,パーソナルコンピュータ,PDA(パーソナルデジタルアシスタント),テレビジョン受像機等の近年の電子装置にはメモリカード装着部が設けられ、メモリカードの格納データを読み込んだり、新たなデータをメモリカードに書き込める様になっている。
【0003】
このため、斯かる電子装置には、外部機器であるメモリカードとの間で同期をとりながらデータの送受信を行うデータ通信装置が設けられる。データ通信装置は、装着されるメモリカードが一種類であれば、そのメモリカード特有のクロック遅延量やデータ遅延量に応じたタイミング調整回路を設ければ済む。
【0004】
しかし、現状のメモリカードには、複数種類のメモリカード(登録商標名で識別されるSDカード,MMCカード,xDカード,メモリスティック,スマートメディア,コンパクトフラッシュ等)が存在し、電子装置は多種類のメモリカードの夫々に対応する必要がある。ところが、種類の異なるメモリカードは、夫々のクロック遅延量等が微妙に異なり、互換性があると思われているメモリカード間においても、無視できない差違がある。
【0005】
このため、特許文献1記載の従来技術では、半導体集積回路で構成されるデータ通信装置内に抵抗素子及び容量素子でなる時定数回路(遅延回路)を複数段設け、クロック遅延量を、使用する時定数回路の段数で調整する様にしている。
【0006】
【特許文献1】特開2004―355163号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
半導体集積回路内に微細に形成されアナログ動作を行う回路は、一般的にその動作が不安定であり、また、この回路を構成する半導体素子も、特性に大きなバラツキを持つ。このため、半導体集積回路内に抵抗素子と容量素子とで作った遅延回路で安定した遅延量を得るには、高精度に半導体集積回路を製造する必要が生じ、製造コストが嵩んでしまう。
【0008】
本発明の目的は、安価に且つ精度良く遅延量の調整すなわちタイミング調整を行うことができるデータ通信装置及びこのデータ通信装置を備えた電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明のデータ通信装置は、外部機器との間でクロックに同期したデータ送受信を行うデータ通信装置において、高周波の元クロックを分周して基準クロックを生成し出力する基準クロック発生手段と、カスケード接続された複数段のシフトレジスタで構成され前記基準クロックを取り込み所定遅延量だけ遅延させた遅延基準クロックを生成し出力するクロック遅延手段と、前記基準クロック発生手段および前記クロック遅延手段の一方から出力される前記基準クロックまたは前記遅延基準クロックを前記外部機器に出力するクロック出力手段と、前記基準クロック発生手段および前記クロック遅延手段の他方から出力される前記基準クロックまたは前記遅延基準クロックにより動作し前記外部機器から読み出されたデータを受信するデータ入力手段とを備えることを特徴とする。
【0010】
本発明のデータ通信装置は、前記クロック遅延手段を構成する各シフトレジスタ出力を並列に取り込みその中の1つを選択し前記遅延基準クロックとして出力するセレクタ手段を備えることを特徴とする。
【0011】
本発明のデータ通信装置は、前記シフトレジスタが前記元クロックで駆動されることを特徴とする。
【0012】
本発明のデータ通信装置は、前記外部機器側に送信するデータを遅延させてから該外部機器に送信するデータ出力手段を備えることを特徴とする。
【0013】
本発明のデータ通信装置は、前記データ出力手段が前記クロック遅延手段の出力クロックで駆動されることで出力データが遅延されることを特徴とする。
【0014】
本発明のデータ通信装置は、前記クロック遅延手段と別の遅延手段によって前記基準クロックが遅延され該遅延手段の出力クロックによって前記データ出力手段が駆動されることで前記出力データが遅延されることを特徴とする。
【0015】
本発明のデータ通信装置は、前記クロック出力手段が前記遅延基準クロックを前記外部機器に出力する構成としたことを特徴とする。
【0016】
本発明のデータ通信装置は、前記基準クロックのモニタ端子を備えることを特徴とする。
【0017】
本発明のデータ通信装置は、前記クロック出力手段が前記基準クロックを前記外部機器に出力する構成としたことを特徴とする。
【0018】
本発明の電子装置は、上述したいずれかに記載のデータ通信装置を入出力インタフェース部に備えることを特徴とする。
【0019】
本発明の電子装置は、前記外部機器がメモリカードであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、遅延量制御をシフトレジスタで行う構成としたため、シフトレジスタを構成する個々の回路素子の特性にバラツキがあってもシフトレジスタの動作はそのバラツキの影響を受けず、精度の高い遅延量制御が可能となる。また、半導体集積回路でデータ通信装置を構成する場合でも回路素子の特性バラツキを許容して製造でき、製造コストが安価となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【0022】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。この電子装置は、データ処理装置本体1と、電子装置の図示しないカード装着部に着脱自在に装着されるメモリカード2との間でデータ送受信インタフェース処理を行うデータ通信装置3とを備える。
【0023】
データ通信装置3は、PLL(フェーズロックドループ)回路でなる元クロック供給源11と、元クロック供給源11から出力される高周波の元クロックを1/Nに分周し分周クロックを基準クロックとして出力する分周回路12と、基準クロックに所定の遅延量を付与して遅延基準クロックを生成し出力する遅延回路13と、遅延回路13から出力される遅延基準クロックをメモリカード2に出力する出力ドライバ14と、受信した遅延基準クロックに同期してメモリカード2から読み出されたデータを受け取りデータ処理装置本体1に出力する入力レジスタ15とを備える。
【0024】
インタフェース用の基準クロックは周波数を変更する場合があり、このため、高い周波数の元クロックを分周回路12により分周して基準クロックが生成される。
【0025】
本実施形態の遅延回路13は、所定数個例えばm個(mは正整数)のシフトレジスタ13a,13b,…,13mをカスケード接続して構成され、各シフトレジスタ13a,13b,…,13mは、高周波の元クロックにて駆動される。
【0026】
この遅延回路13に入力する基準クロックは、1段目のシフトレジスタ13aから出力されるとき元クロック1つ分だけ遅延されて2段目のシフトレジスタ13bに取り込まれ、2段目のシフトレジスタ13bから出力されるとき更に元クロック1つ分だけ遅延されるという処理が繰り返される。
【0027】
従って、m段目のシフトレジスタ13mから出力される基準クロックは、入力される基準クロック(分周回路12の出力クロック)に対して元クロックm個分の遅延量が付与されたクロックとなる。
【0028】
入力レジスタ15は、遅延回路13による遅延前の基準クロックすなわち分周回路12から出力された分周クロックのタイミングでデータを取り込み、受信データをデータ処理装置本体1側に出力する。
【0029】
斯かる構成により、電子装置の外部機器となるメモリカード2には、データ通信装置3から遅延された基準クロックが与えられ、この遅延基準クロックに同期してメモリカード2からデータが読み出される。メモリカード2から読み出されたデータは、入力レジスタ15に取り込まれ、入力レジスタ15からデータ処理装置本体1に出力される。
【0030】
仮に、遅延回路13を設けずに分周回路12の出力クロックをメモリカード2に与えると、分周回路12の出力クロックによって動作する入力レジスタ15は、メモリカード2から読み出されたデータを取り込むことができなくなってしまう。
【0031】
これは、メモリカード2自身や、クロック用配線,データ用配線に「遅延」が存在するためであり、入力レジスタ15のデータ受け取りタイミングと、入力レジスタ15の入力端に伝送されてきたメモリカード2からのデータのタイミングとの間にずれが生じるためである。
【0032】
しかし、本実施形態のデータ通信装置3では、遅延回路13によって基準クロック(分周クロック)に所定量の遅延を与え、この遅延基準クロックをメモリカード2に出力するため、遅延前の基準クロックにて動作する入力レジスタ15は、遅延基準クロックに同期してメモリカード2から読み出されたデータを基準クロックのタイミングで取り込むことができる。
【0033】
遅延回路13の遅延量、即ちシフトレジスタ13a,…の段数mは、メモリカード2自身の遅延量や、メモリカード2までのクロック用配線の遅延量,メモリカード2からのデータ用配線の遅延量により決定する。
【0034】
本実施形態の構成によれば、入力レジスタ15の駆動クロックを分周回路12から出力される基準クロックに固定できるため、データの入力タイミングが固定となり、データ処理装置本体1が行うデータ処理が容易となる。
【0035】
尚、図1に示す符号30は、分周回路12から出力される基準クロックのモニタ端子である。電子装置の設計者は、ICチップ化された本実施形態のデータ通信装置3を電子装置に組み込む際に、遅延前の基準クロックのタイミングを知る必要が生じる場合がある。この場合のために、モニタ端子30を設けてある。
【0036】
(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。本実施形態の電子装置の構成は第1の実施形態と基本的な部分は同じであるが、データ通信装置における遅延量を可変設定できる様にした点が異なる。他の点は第1実施形態と同じであるため、同一構成回路には同一符号を付してその説明は省略する。
【0037】
本実施形態のデータ通信装置3は、元クロック供給源11と、分周回路12と、遅延回路13と、出力ドライバ14と、入力レジスタ15の他に、セレクタ16及びCPU17を備える。CPU17は、データ処理装置本体1のCPUがその機能を代替することも可能である。
【0038】
本実施形態の遅延回路13は、第1実施形態と同様にカスケード接続されたm段のシフトレジスタ13a,13b,…,13mを備える。そして更に、各シフトレジスタ13a,13b,…,13mの出力が並列に取り出され、セレクタ16に入力される。セレクタ16は、CPU17の設定指示により、いずれか1つのシフトレジスタ出力を選択して出力ドライバ14に出力する。
【0039】
例えばCPU17は、メモリカード装着口に装着されたメモリカード2の種類を判別し、このメモリカード2の種類に応じた遅延量と、データ用配線,クロック用配線の遅延量とにより、セレクタ16にセレクタ信号を出力する。
【0040】
これにより、セレクタ16は、メモリカード2の種類に応じて、3段目のシフトレジスタの出力を選択して出力ドライバ14に出力したり、4段目のシフトレジスタの出力を選択して出力ドライバ14に出力することが可能となる。
【0041】
(第3の実施形態)
図3は、本発明の第3の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。本実施形態の電子装置は、図1に示す第1の実施形態の構成に加え、メモリカード2にデータ処理本体1がデータを書き込む構成を付加している。
【0042】
即ち、データ処理装置本体1からデータを受け取りメモリカード2に出力する出力レジスタ18と、分周回路12から出力される基準クロックを遅延させて出力レジスタ18の駆動クロックとする遅延回路19とを備える。
【0043】
遅延回路19の構成は図1に示す遅延回路13の構成と同じであり、所定段数のシフトレジスタをカスケード接続して構成され、各シフトレジスタは元クロックによって駆動される。
【0044】
本実施形態では、遅延回路19と遅延回路13を別々に設け夫々の遅延量制御を別に行う構成とし、メモリカード2側が要求する様々なタイミングでのデータ送信を可能としている。しかし、データ送信の遅延量とクロック遅延量とが同じで良ければ、遅延回路19を設けずに、遅延回路13の出力を分岐して出力レジスタ18に入力させる構成とすることも可能である。
【0045】
(第4の実施形態)
図4は、本発明の第4の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。本実施形態の電子装置は、図2に示す第2の実施形態の構成に加え、メモリカード2にデータ処理本体1がデータを書き込む構成を付加している。
【0046】
即ち、データ処理装置本体1からデータを受け取りメモリカード2に出力する出力レジスタ18と、分周回路12から出力される基準クロックを遅延させて出力レジスタ18の駆動クロックとする遅延回路19と、遅延回路13の各シフトレジスタ出力を並列に取り込みその中の1つをCPU17から設定指示によって選択し出力レジスタ18に出力するセレクタ20とを備える。
【0047】
本実施形態では、遅延回路13とセレクタ16の組、遅延回路19とセレクタ20の組を別々に設け、夫々の遅延量をCPU17が制御する構成とし、メモリカード2側が要求する様々なタイミングでのデータ送信を可能としている。
【0048】
しかし、データ送信の遅延量とクロック遅延量とが同じで良ければ、遅延回路19及びセレクタ20を設けずに、セレクタ16の出力を分岐して出力レジスタ18に入力させる構成としても良い。
【0049】
また、遅延回路19は設けずに、遅延回路13の各シフトレジスタ出力を夫々分岐してセレクタ20に入力させ、セレクタ16とセレクタ20の選択をCPU17が別々に制御する構成とすることも可能である。
【0050】
(第5の実施形態)
図5は、本発明の第5の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。上述した各実施形態では、メモリカード2に出力するクロック信号を遅延回路で遅延させる構成としている。
【0051】
これに対し、本実施形態では、セレクタ16で選択した遅延基準クロックを入力レジスタ15の駆動クロックとし、メモリカード2に出力するクロックを分周回路12の出力クロックとしている。この構成でも、メモリカード2への出力クロックに同期してメモリカード2から読み出されるデータを、該データの遅延量に応じて入力レジスタ15が取り込むことが可能となる。
【0052】
以上述べた様に、本発明の各実施形態によれば、シフトレジスタを用いシフトレジスタの段数によって遅延量制御を行うため、シフトレジスタを構成する個々の回路素子の特性にバラツキがあってもシフトレジスタの動作はそのバラツキの影響を受けず、精度の高い遅延量制御が可能となる。また、半導体集積回路でデータ通信装置を構成する場合でも回路素子の特性バラツキを許容して製造でき、製造コストが安価となる。
【0053】
尚、上述した実施形態では、高周波クロックである元クロックをデータ通信装置内に設けたPLL回路で発生させたが、外部クロック回路から元クロックを入力する構成としても良い。
【0054】
また、外部機器がメモリカードである場合について説明したが、上述した各実施形態は、クロックに同期するデータインタフェース全般に使用することが可能である。例えば、配線遅延の影響が大きいデータ半二重通信にも適用可能である。また、シリアル伝送のみならずデータビット数が複数のパラレル伝送にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0055】
本発明に係るデータ通信装置は、安価且つ精度の高いデータ通信が可能となるため、各種電子装置に適用すると有用である。例えば、各種メモリカードを外部記憶装置として用いるデジタルカメラや携帯電話機等の電子装置に適用すると有用である。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。
【図3】本発明の第3の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。
【図4】本発明の第4の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。
【図5】本発明の第5の実施形態に係る電子装置の要部構成図である。
【符号の説明】
【0057】
1 データ処理装置本体
2 メモリカード(外部機器)
3 データ通信装置
11 元クロック供給源
12 分周回路(基準クロック生成部)
13,19 遅延回路
13a,… シフトレジスタ
14 出力ドライバ
15 入力レジスタ
16,20 セレクタ
17 CPU
30 基準クロックモニタ端子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部機器との間でクロックに同期したデータ送受信を行うデータ通信装置において、高周波の元クロックを分周して基準クロックを生成し出力する基準クロック発生手段と、カスケード接続された複数段のシフトレジスタで構成され前記基準クロックを取り込み所定遅延量だけ遅延させた遅延基準クロックを生成し出力するクロック遅延手段と、前記基準クロック発生手段および前記クロック遅延手段の一方から出力される前記基準クロックまたは前記遅延基準クロックを前記外部機器に出力するクロック出力手段と、前記基準クロック発生手段および前記クロック遅延手段の他方から出力される前記基準クロックまたは前記遅延基準クロックにより動作し前記外部機器から読み出されたデータを受信するデータ入力手段とを備えることを特徴とするデータ通信装置。
【請求項2】
前記クロック遅延手段を構成する各シフトレジスタ出力を並列に取り込みその中の1つを選択し前記遅延基準クロックとして出力するセレクタ手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のデータ通信装置。
【請求項3】
前記シフトレジスタが前記元クロックで駆動されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のデータ通信装置。
【請求項4】
前記外部機器側に送信するデータを遅延させてから該外部機器に送信するデータ出力手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のデータ通信装置。
【請求項5】
前記データ出力手段が前記クロック遅延手段の出力クロックで駆動されることで出力データが遅延されることを特徴とする請求項4に記載のデータ通信装置。
【請求項6】
前記クロック遅延手段と別の遅延手段によって前記基準クロックが遅延され該遅延手段の出力クロックによって前記データ出力手段が駆動されることで前記出力データが遅延されることを特徴とする請求項4に記載のデータ通信装置。
【請求項7】
前記クロック出力手段が前記遅延基準クロックを前記外部機器に出力する構成としたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のデータ通信装置。
【請求項8】
前記基準クロックのモニタ端子を備えることを特徴とする請求項7に記載のデータ通信装置。
【請求項9】
前記クロック出力手段が前記基準クロックを前記外部機器に出力する構成としたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のデータ通信装置。
【請求項10】
請求項1乃至請求項9のいずれかに記載のデータ通信装置を入出力インタフェース部に備えることを特徴とする電子装置。
【請求項11】
前記外部機器がメモリカードであることを特徴とする請求項10に記載の電子装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−265239(P2007−265239A)
【公開日】平成19年10月11日(2007.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−91875(P2006−91875)
【出願日】平成18年3月29日(2006.3.29)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】