JP2000112588A - Optical signal converter for tristate bus - Google Patents

Optical signal converter for tristate bus

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JP2000112588A
JP2000112588A JP10277184A JP27718498A JP2000112588A JP 2000112588 A JP2000112588 A JP 2000112588A JP 10277184 A JP10277184 A JP 10277184A JP 27718498 A JP27718498 A JP 27718498A JP 2000112588 A JP2000112588 A JP 2000112588A
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Japan
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output
circuit
bus
output terminal
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JP10277184A
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Japanese (ja)
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Yoshiteru Mifune
義照 三船
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a general purpose optical signal converter for a tristate bus in a simple constitution which can be added to an existing LSI while making it unnecessary to alter the existing LSI or to change any existing optical communication protocol for optically connecting the tristate bus for connecting a personal computer with peripheral equipment. SOLUTION: This device is provided with a light emitting element L2 and a light receiving element P2 connected with an input and output terminal D2 of an input and output circuit B2, gate circuit G1 of the light emitting element L2, and current detecting circuit 42 for detecting the inflow currents or outflow currents of the input and output terminal D2. The current detecting circuit 42 operates output to the gate circuit G1, and prohibits the transmitting operation of the light emitting element L2 at the time of detecting currents which are a prescribed value or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気−光変換装置
に関する。特に、パーソナルコンピュータで使用される
電源系や入出力機器の周辺機器を制御するトライステー
トのシリアルバスを光接続する技術に関する。
[0001] The present invention relates to an electro-optical converter. In particular, the present invention relates to a technique for optically connecting a tri-state serial bus that controls peripheral devices such as a power supply system and input / output devices used in a personal computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】トライステートのシリアルバスとして
は、既にパーソナルコンピュータの標準規格となってい
る電源系のSystem Management Bu
s(以下SMBと略記する)やI/O制御系のUniv
ersal Serial Bus(以下USBと略記
する)等があり、これらを光信号に変換してSMBの場
合には外部電池をワイヤレス制御をしたり、USBの場
合には、USB接続の周辺機器をパーソナルコンピュー
タがワイヤレスでI/O制御している。
2. Description of the Related Art As a tri-state serial bus, a power supply system management bus, which has already become a standard for personal computers, has been proposed.
s (hereinafter abbreviated as SMB) and I / O control system Univ
There is an external serial bus (hereinafter abbreviated as USB). These are converted into an optical signal to wirelessly control an external battery in the case of the SMB, and a USB-connected peripheral device is used in the case of the USB. Is performing wireless I / O control.

【0003】従来、パーソナルコンピュータ本体と周辺
機器の接続で使用されるトライステートのシリアルバス
信号を光信号に変換する場合には、トライステートバス
と接続されている双方向の入出力回路を含む既存品のL
SI内部の出力回路のイネーブル信号(以下OE信号と
略記する)または入力回路のイネーブル信号(以下IE
信号と略記する)を取り出してトライステートバスに接
続された受光素子と発光素子のゲート信号として使用し
ていた。
Conventionally, when converting a tristate serial bus signal used for connection between a personal computer main body and peripheral equipment into an optical signal, an existing bidirectional input / output circuit including a tristate bus is connected. Product L
An enable signal (hereinafter abbreviated as an OE signal) of an output circuit in the SI or an enable signal (hereinafter abbreviated as IE) of an input circuit.
(Abbreviated as signal) and used as a gate signal for the light receiving element and the light emitting element connected to the tristate bus.

【0004】しかしながら、このような方式の場合には
OE信号またはIE信号を取り出すために既存品のLS
Iに対して大掛かりな修正が必要となり、さらにまた、
パソコン側のトライステートバスが入出力回路を含む複
数の機能別のLSIで構成される場合には、これら複数
のLSIに対する修正対応は事実上不可能となってい
た。
However, in the case of such a system, an LS signal of an existing product is required to extract an OE signal or an IE signal.
I need a major correction, and
When the tri-state bus on the personal computer side is composed of a plurality of function-specific LSIs including input / output circuits, it has been virtually impossible to correct the plurality of LSIs.

【0005】従来のOE信号を用いたトライステートバ
ス用光信号変換装置の構成例を図4、図5、図6を用い
て以下に説明する。
A configuration example of a conventional optical signal converter for a tri-state bus using an OE signal will be described below with reference to FIGS. 4, 5 and 6. FIG.

【0006】図4(a)はUSBでの通常データ転送の
タイミング図、図4(b)はUSBのハードウエアの説
明図、図5は簡単なトライステートバス用光信号変換装
置のバス衝突の説明図、図6は従来のUSB用の光信号
変換装置の構成図を示す。
FIG. 4A is a timing chart of normal data transfer in USB, FIG. 4B is an explanatory diagram of USB hardware, and FIG. 5 is a diagram showing a bus collision of a simple tri-state bus optical signal converter. FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional USB optical signal converter.

【0007】図4(a)では、パーソナルコンピュータ
本体の入出力バッファと周辺機器の入出力バッファ間の
USBによる二本のバスD+、D−によるデータ転送の
タイミングを示す。
FIG. 4A shows the timing of data transfer between two input / output buffers of a personal computer and input / output buffers of peripheral devices via two USB buses D + and D-.

【0008】図4(b)では、入出力回路B1の入出力
端子D1と、入出力回路B2の入出力端子D2が相互に
ワイヤで接続される。同様に、入出力端子D3と入出力
端子D4が相互にワイヤで接続される。
In FIG. 4B, the input / output terminal D1 of the input / output circuit B1 and the input / output terminal D2 of the input / output circuit B2 are connected to each other by wires. Similarly, the input / output terminal D3 and the input / output terminal D4 are connected to each other by wires.

【0009】バスD+の信号は、入出力回路B1の入出
力端子D1がハイインピーダンス状態(以下Z状態と略
記する)であるが、図4(b)に示すようにプルアップ
抵抗でバスの信号状態がハイレベル(以下H状態と略記
する)になっている送受信切替えまたは待機区間と、同
期フィールドとデータフィールドとデータ終了信号であ
るEOPで構成されるパケットデータ転送区間とで、デ
ータが転送される。
As for the signal on the bus D +, the input / output terminal D1 of the input / output circuit B1 is in a high impedance state (hereinafter abbreviated as Z state), but as shown in FIG. Data is transferred between a transmission / reception switching or standby section in which the state is at a high level (hereinafter abbreviated as H state) and a packet data transfer section including a synchronization field, a data field, and EOP which is a data end signal. You.

【0010】バスD−の信号は、入出力回路B3の入出
力端子D3がハイインピーダンス状態(以下Z状態と略
記する)であるがプルダウン抵抗でバスの信号状態がロ
ーレベル(以下L状態と略記)になっている送受信切替
えまたは待機区間と、同期フィールドとデータフィール
ドとデータ終了信号であるEOPで構成されるパケット
データ転送区間とで、データが転送される。
The signal on the bus D- is such that the input / output terminal D3 of the input / output circuit B3 is in a high impedance state (hereinafter abbreviated as Z state), but the signal state of the bus is low level (hereinafter abbreviated as L state) by a pull-down resistor. ), And a packet data transfer section composed of a synchronization field, a data field, and an EOP which is a data end signal.

【0011】次に、図5はバス衝突を説明するための簡
単な回路構成を示す。図5において、B1は周辺機器側
の入出力回路で出力イネーブル信号OEがアクティブに
なる時同期してUSBのバスD+のH,L状態を出力
し、またOEがアクティブでないZ状態でH,L状態を
入力する。
Next, FIG. 5 shows a simple circuit configuration for explaining a bus collision. In FIG. 5, B1 is an input / output circuit on the peripheral device side, which outputs the H and L states of the USB bus D + in synchronization with the activation of the output enable signal OE, and the H and L states in the Z state when OE is not active. Enter the state.

【0012】B2はコンピュータ側の入出力回路で、B
1と同様にUSBのバスD+のH、L、Zを入力または
出力する。
B2 is an input / output circuit on the computer side.
As in the case of 1, H, L, and Z of the USB bus D + are input or output.

【0013】L1は入出力回路B1の入出力端子D1に
接続されB1がL状態で点灯する光送信用の発光素子、
P2は入出力回路B2の入出力端子D2に接続されL1
の発光を受光してD2をL状態にする受光素子、L2は
D2に接続されD2がL状態で点灯する発光素子、P1
はD1に接続されL2の発光を受光してD1をL状態に
する受光素子である。
L1 is a light emitting element for light transmission connected to the input / output terminal D1 of the input / output circuit B1 and turned on when B1 is in the L state.
P2 is connected to the input / output terminal D2 of the input / output circuit B2 and L1
A light-receiving element that receives the light emission of D2 and changes D2 to the L state, L2 is a light-emitting element connected to D2 and lit when D2 is in the L state, P1
Is a light receiving element which is connected to D1 and receives light emitted from L2 to bring D1 into the L state.

【0014】このL1とP2およびL2とP1の組合せ
で、図4で示したD+バスであるバスラインD1とD2
を双方向にアクティブLで光接続される。
By the combination of L1 and P2 and L2 and P1, bus lines D1 and D2, which are D + buses shown in FIG.
Are optically connected bi-directionally at active L.

【0015】B1とB2は、出力イネーブル信号OEが
アクティブになる時同期してUSBのバスD−のH、L
を出力する。またOEがアクティブでないZ状態でH、
L状態を入力する。
B1 and B2 are synchronized with the H and L of the USB bus D- when the output enable signal OE becomes active.
Is output. In the Z state where OE is not active,
Input L state.

【0016】L3は入出力端子D3に接続され、D3が
H状態で点灯する発光素子、P4は入出力端子D4に接
続されL3の発光を受光してD4をH状態にする受光素
子、L4はD4に接続されD4がH状態で点灯する発光
素子、P4はD4に接続されL3の発光を受光してD4
をH状態にする受光素子である。このL3とP4および
L4とP3の組合せで、図4で示したD−バス信号を入
出力回路B3とB4を双方向に、アクティブHで光接続
される。
L3 is connected to the input / output terminal D3 and emits light when D3 is in the H state. P4 is connected to the input / output terminal D4 to receive light emitted from L3 and set D4 to the H state. A light-emitting element connected to D4 and turned on when D4 is in the H state. P4 is connected to D4 to receive light emitted from L3 and
Is an H state. With the combination of L3 and P4 and the combination of L4 and P3, the D-bus signal shown in FIG. 4 is optically connected to the input / output circuits B3 and B4 bidirectionally and active-H.

【0017】しかし、図5に示すような、入出力端子D
1とD2のH状態、L状態を単純に発光素子の点灯無
し、点灯有りの光信号に変換して送受信するだけでは、
入出力回路B1,B2間でバス衝突が発生して誤動作す
る。
However, as shown in FIG.
Simply converting the H state and L state of 1 and D2 into light signals without light emission of the light-emitting element and light-emission, and transmitting and receiving,
A bus collision occurs between the input / output circuits B1 and B2, causing a malfunction.

【0018】このバス衝突が発生する原因を、図5を使
用して、以下に説明する。図5で、入出力回路B1のL
状態の送信出力により入出力端子D1の電圧レベルがL
状態に変化すると、発光素子L1が点灯し、この光を受
信側の受光素子P2が受光して入出力端子D2がL状態
になる。D2がL状態になるとD2に接続されている発
光素子L2が点灯し、この光を受けた入出力端子D1の
受光素子P1が導通しバスラインD1をL状態に保持す
るというフィードバックが生じる。
The cause of the occurrence of the bus collision will be described below with reference to FIG. In FIG. 5, L of the input / output circuit B1
The voltage level of the input / output terminal D1 is L due to the transmission output of the state.
When the state changes, the light emitting element L1 is turned on, the light is received by the light receiving element P2 on the receiving side, and the input / output terminal D2 is set to the L state. When D2 goes to the L state, the light emitting element L2 connected to D2 is turned on, and the light receiving element P1 of the input / output terminal D1 that has received this light conducts to generate feedback that the bus line D1 is held at the L state.

【0019】次に、入出力回路B1によるH状態の送信
出力により入出力端子D1の電圧レベルをH状態に変化
させようとしても、前述のフィードバックにより受光素
子P1が導通しているのでD1の電圧レベルがL状態に
保持されて、入出力回路B1のH状態の送信が受信側の
入出力端子D2に伝達されず、さらに、入出力回路B1
の出力端は短絡されて出力回路の破壊の可能性が生じる
バス衝突が発生する。
Next, even if an attempt is made to change the voltage level of the input / output terminal D1 to the H state by the transmission output of the H state by the input / output circuit B1, since the light receiving element P1 is conducting due to the above-mentioned feedback, the voltage of the D1 is changed. Since the level is held in the L state, the transmission of the H state of the input / output circuit B1 is not transmitted to the input / output terminal D2 on the receiving side.
Output terminals are short-circuited and a bus collision occurs, which may cause a destruction of the output circuit.

【0020】バスD−の入出力端子D3においても、入
出力回路B3がH状態の場合前述と同様にフィードバッ
クでバスラインD3をH状態に保持して、入出力回路B
3がH状態からL状態に切り替えようとするとバス衝突
が発生する。
Also at the input / output terminal D3 of the bus D-, when the input / output circuit B3 is in the H state, the bus line D3 is held in the H state by feedback in the same manner as described above.
If 3 attempts to switch from the H state to the L state, a bus collision occurs.

【0021】そこで前記バス衝突を回避するためには、
次に説明するような入出力回路の出力イネーブル信号O
Eに同期して発光素子の点滅を行う構成が有る。
Therefore, in order to avoid the bus collision,
The output enable signal O of the input / output circuit as described next
There is a configuration in which the light emitting element blinks in synchronization with E.

【0022】図6は、従来のUSBバスの光信号変換装
置の回路構成を示している。USBの入出力端子D1と
D2ならびに入出力端子D3とD4を光接続するよう
に、発光素子と入出力回路B1とB3の間に出力バッフ
ァ211と、受光素子と入出力回路B1とB3の間に入
力バッファ213を設ける。そして、USBの既存LS
I内部の出力バッファB1とB3の出力イネーブル信号
OEで、出力バッファ211をOEでイネーブルすると
ともにOE信号を新たに設けた発光素子L7で送信す
る。相手側は発光素子L7の発光を受信する受光素子P
7の出力で入力バッファ212をイネーブルして入出力
回路B2とB4にD+,D−の信号を伝える。
FIG. 6 shows a circuit configuration of a conventional USB bus optical signal converter. Between the light emitting element and the input / output circuits B1 and B3, between the output buffer 211 and the light receiving element and the input / output circuits B1 and B3 so that the USB input / output terminals D1 and D2 and the input / output terminals D3 and D4 are optically connected. Is provided with an input buffer 213. And the existing LS of USB
The output buffer 211 is enabled by the output enable signal OE of the output buffers B1 and B3 inside I, and the OE signal is transmitted by the newly provided light emitting element L7. The other side is a light receiving element P that receives the light emission of the light emitting element L7.
7, the input buffer 212 is enabled to transmit D + and D- signals to the input / output circuits B2 and B4.

【0023】しかし、このOE信号はワイヤ接続を前提
とするUSBの仕様規定では存在しない信号である。
However, this OE signal is a signal that does not exist in the USB specification that presupposes wire connection.

【0024】また、既存品で量産されているLSIで
は、OE端子は外部端子に出ていないために、既存品の
LSIに対して大掛かりな修正を行ってOE信号を取り
出して入出力バッファを切り替える必要があった。
In an LSI which is mass-produced as an existing product, the OE terminal is not exposed to an external terminal. Therefore, a large-scale correction is made to the existing LSI, an OE signal is extracted, and the input / output buffer is switched. Needed.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解消するもので、既存LSIのトライステート
入出力回路の入出力端子に、簡単な構成のアダプターと
して付加して光で送受信できるトライステートバス用光
信号変換装置を提供する事を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems. The present invention adds an input / output terminal of a tri-state input / output circuit of an existing LSI as an adapter having a simple configuration and transmits / receives light by light. It is an object of the present invention to provide a tristate bus optical signal converter that can be used.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、トライステートの入出力回路の入出力端子
に接続され、入出力端子の出力電圧に応じて光信号を送
信する発光素子と、光信号を受信して入出力端子に出力
する受光素子と、発光素子の送信動作または受光素子の
受信動作を禁止するゲート回路と、入出力端子に流れ込
む電流または入出力端子から流れ出す電流を検出する電
流検出回路を備え、電流検出回路は、ゲート回路に出力
して、所定値以下の電流を検出した場合に発光素子の送
信動作を禁止するようにトライステートバス用光信号変
換装置を構成することによって前述のバス衝突を回避す
るものである。
According to the present invention, there is provided a light emitting device which is connected to an input / output terminal of a tristate input / output circuit and transmits an optical signal in accordance with an output voltage of the input / output terminal. A light-receiving element that receives an optical signal and outputs the signal to an input / output terminal; a gate circuit that inhibits a transmission operation of the light-emitting element or a reception operation of the light-receiving element; and a current flowing into or flowing out of the input / output terminal. A current detection circuit for detecting the current, wherein the current detection circuit outputs to the gate circuit and configures an optical signal conversion device for a tri-state bus so as to prohibit the transmission operation of the light emitting element when a current equal to or less than a predetermined value is detected. By doing so, the aforementioned bus collision is avoided.

【0027】また、回路構成を簡単にするために、並列
に複数個の前記入出力回路と、この入出力回路の入出力
端子の少なくとも1つに前述の電流検出回路を接続し、
この電流検出回路の出力で他のゲート回路を並列に制御
するように構成することもできる。
In order to simplify the circuit configuration, a plurality of the input / output circuits are connected in parallel and the above-described current detection circuit is connected to at least one of the input / output terminals of the input / output circuit.
Another gate circuit can be controlled in parallel by the output of the current detection circuit.

【0028】さらにまた、電流検出回路の具体構成例と
して、入出力端子に一端が直列に接続されたセンス抵抗
と、前記センス抵抗の他端に接続されたプルアップ抵抗
およびプルダウン抵抗と、入出力端子に流れ込む電流ま
たは前記入出力端子から流れ出る電流を前記センス抵抗
によって検出するように構成することもできる。
Further, as a specific configuration example of the current detection circuit, a sense resistor having one end connected in series to an input / output terminal, a pull-up resistor and a pull-down resistor connected to the other end of the sense resistor, A current flowing into the terminal or a current flowing out of the input / output terminal may be detected by the sense resistor.

【0029】このような構成をとることによって、パー
ソナルコンピュータ本体側と周辺機器側のトライステー
トバス用の既存LSIには手を加えることなく簡単な構
成のアダプターとして付加できるトライステートバス用
光信号変換装置を実現する事が可能となる。
By adopting such a configuration, an optical signal converter for a tri-state bus can be added as an adapter having a simple configuration without modifying the existing LSI for the tri-state bus on the personal computer main body side and the peripheral device side. The device can be realized.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、トライステートの入出力回路の入出力端子に接続さ
れ前記入出力端子の出力電圧に応じて光信号を送信する
発光素子と、光信号を受信して前記入出力端子に出力す
る受光素子と、前記発光素子の送信動作を禁止するゲー
ト回路と、前記入出力端子に流れ込む電流または前記入
出力端子から流れ出す電流を検出する電流検出回路を備
え、前記電流検出回路は所定値以下の電流を検出した場
合に前記ゲート回路に出力して前記発光素子の送信動作
を禁止するように構成したトライステートバス用光信号
変換装置であり、トライステートバス用の既存LSIの
イネーブル信号が不要であり、既存LSIにアダプター
として付加するだけで光信号に変換できるために、簡単
な構成でありながら汎用的で高性能なトライステートバ
ス信号の光送受信を行えるという作用が得られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention relates to a light emitting element connected to an input / output terminal of a tristate input / output circuit and transmitting an optical signal in accordance with an output voltage of the input / output terminal. A light receiving element that receives an optical signal and outputs the signal to the input / output terminal, a gate circuit that inhibits a transmission operation of the light emitting element, and a current that detects a current flowing into or flowing out of the input / output terminal An optical signal conversion device for a tri-state bus, comprising a detection circuit, wherein the current detection circuit is configured to output a current to the gate circuit and prohibit a transmission operation of the light emitting element when detecting a current equal to or less than a predetermined value. Since an enable signal of an existing LSI for a tri-state bus is not required, and the signal can be converted into an optical signal simply by adding it to an existing LSI as an adapter, the configuration is simple. Effect that allows the optical transceiver of use, high-performance tristate bus signal.

【0031】本発明の請求項2に記載の発明は、並列に
複数の前記入出力回路を備え、前記入出力回路の入出力
端子の少なくとも1つに前記電流検出回路が接続され、
前記電流検出回路の出力が他の前記ゲート回路に並列に
入力された請求項1に記載のトライステートバス用光信
号変換装置であり、一つの電流検出回路で、複数の発光
素子の光送信動作または受光素子の光受信動作を制御で
きるために、回路の構成が簡単になり、小型化、省電
力、コスト低減という作用が得られる。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of the input / output circuits are provided in parallel, and the current detection circuit is connected to at least one of the input / output terminals of the input / output circuit.
2. The optical signal converter for a tri-state bus according to claim 1, wherein an output of the current detection circuit is input to another of the gate circuits in parallel, and a light detection operation of a plurality of light emitting elements is performed by one current detection circuit. Alternatively, since the light receiving operation of the light receiving element can be controlled, the configuration of the circuit is simplified, and the effects of miniaturization, power saving, and cost reduction are obtained.

【0032】本発明の請求項3に記載の発明は、前記入
出力端子に一端が直列に接続されたセンス抵抗と、前記
センス抵抗の他端に接続されたプルアップ抵抗およびプ
ルダウン抵抗と、前記センス抵抗に流れる電流を検出す
る電流検出回路を備えた請求項1または請求項2に記載
のトライステートバス用光信号変換装置であり、入出力
端子に流れ込むまたは入出力端子から流れ出す電流を検
出する簡単な回路構成で、小型化、コスト低減という作
用が得られる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a sensing resistor having one end connected in series to the input / output terminal, a pull-up resistor and a pull-down resistor connected to the other end of the sense resistor, 3. The optical signal conversion device for a tri-state bus according to claim 1, further comprising a current detection circuit for detecting a current flowing through the sense resistor, wherein the current detection circuit detects a current flowing into or out of the input / output terminal. The effect of miniaturization and cost reduction can be obtained with a simple circuit configuration.

【0033】本発明の請求項4に記載の発明は、Sys
tem Management BusあるいはUni
versal Serial Bus等のような制御信
号専用バスラインのないバスに前記入出力回路の前記入
出力端子が接続されている請求項1または請求項2また
は請求項3に記載のトライステートバス用光信号変換装
置であり、本発明のトライステートバス用光信号変換装
置を、有線の標準バスに応用してケーブルを不要とし、
収納性や不要輻射の低減や使い勝手の改善という効果が
得られる。
[0033] The invention described in claim 4 of the present invention provides a system for analyzing Sys.
tem Management Bus or Uni
4. The optical signal for a tri-state bus according to claim 1, wherein the input / output terminal of the input / output circuit is connected to a bus without a dedicated control signal bus line, such as a general serial bus. A conversion device, the optical signal conversion device for a tri-state bus of the present invention is applied to a wired standard bus, thereby eliminating the need for a cable,
It is possible to obtain the effect of reducing the storage property and unnecessary radiation and improving the usability.

【0034】次に、本発明の具体的な実施の形態につい
て図面を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明による実施の形態1に
よるトライステートバス用光信号変換装置とバスの関係
図を示す。
Next, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing a relationship between an optical signal converter for a tristate bus and a bus according to Embodiment 1 of the present invention.

【0035】図1において、周辺機器側のトライステー
ト入出力回路B1の入出力端子D1と、パーソナルコン
ピュータ側のトライステート入出力回路B2の入出力端
子D2に、本発明のトライステートバス用光信号変換装
置を、同様の構成であるアダプター31,32として付
加して光接続している。
In FIG. 1, the input / output terminal D1 of the tristate input / output circuit B1 on the peripheral device side and the input / output terminal D2 of the tristate input / output circuit B2 on the personal computer side are connected to the optical signal for the tristate bus of the present invention. The conversion device is added as adapters 31 and 32 having the same configuration and optically connected.

【0036】入出力端子D1からの信号に応じてアダプ
ター31の発光素子L1が点滅し、このL1からの光を
アダプター32の受光素子P2が受けて入出力端子D2
に信号を出力する。また、同様に入出力端子D2からの
信号がアダプター32の発光素子L2の光とアダプター
31の受光素子P1を介して入出力回路B1に伝送す
る。こうして、双方向の光接続が行われる。
The light-emitting element L1 of the adapter 31 flashes in response to a signal from the input / output terminal D1, and the light from the L1 is received by the light-receiving element P2 of the adapter 32 and the input / output terminal D2
Output the signal. Similarly, a signal from the input / output terminal D2 is transmitted to the input / output circuit B1 via the light of the light emitting element L2 of the adapter 32 and the light receiving element P1 of the adapter 31. Thus, bidirectional optical connection is performed.

【0037】なお、入出力端子D1,D2は、複数の入
出力回路の入出力端子が並列に接続されたトライステー
トバスTB1,TB2に接続されている。
The input / output terminals D1 and D2 are connected to tristate buses TB1 and TB2 in which input / output terminals of a plurality of input / output circuits are connected in parallel.

【0038】図2は、本発明の実施の形態1におけるト
ライステートバス用光信号変換装置のD+バスの回路図
を示している。
FIG. 2 is a circuit diagram of the D + bus of the optical signal converter for a tri-state bus according to the first embodiment of the present invention.

【0039】図2において、トライステートバス用光信
号変換装置32は、プルアップ抵抗RUと、プルダウン
抵抗RDと、センス抵抗RSを含む電流検出回路42
と、光変換回路43によって構成されている。
In FIG. 2, a tristate bus optical signal converter 32 includes a current detection circuit 42 including a pull-up resistor RU, a pull-down resistor RD, and a sense resistor RS.
And a light conversion circuit 43.

【0040】プルアップ抵抗RUとプルダウン抵抗RD
は、図2に示したアクティブLの場合、RUとRPの並
列抵抗値≪RDの抵抗値となるように設定することによ
り入出力端子がZ状態では、バスD+の規定のようにH
レベルにする。
Pull-up resistor RU and pull-down resistor RD
In the case of active L shown in FIG. 2, by setting the parallel resistance value of RU and RP to be equal to the resistance value of RD, when the input / output terminal is in the Z state, H is set as specified in the bus D +.
To level.

【0041】センス抵抗RSは、一端が入出力回路B2
の入出力端子D2に他端が光変換回路43とプルアップ
抵抗RUとプルダウン抵抗RDに接続されている。
One end of the sense resistor RS has an input / output circuit B2.
The other end of the input / output terminal D2 is connected to the optical conversion circuit 43, the pull-up resistor RU, and the pull-down resistor RD.

【0042】電流検出回路42は、センス抵抗RSの両
端に接続された差動アンプI1と、差動アンプI1の出
力に接続されたフィルターI2およびフィルターI2の
出力電圧を基準電圧と比較するコンパレータI3,I4
と、コンパレータI3とI4の出力を論理和するNOR
回路G4とで構成される。
The current detection circuit 42 includes a differential amplifier I1 connected to both ends of the sense resistor RS, a filter I2 connected to the output of the differential amplifier I1, and a comparator I3 for comparing the output voltage of the filter I2 with a reference voltage. , I4
And NOR for ORing outputs of comparators I3 and I4
And a circuit G4.

【0043】次に、電流検出回路の動作を説明する。プ
ルアップ抵抗RUまたはプルダウン抵抗RDと入出力端
子D2の間に電流が流れたかどうかをセンス抵抗RSと
差動アンプI1で電圧変換し一定の正負の基準電圧V
1,V2以上に振れているか(電流検出しているか)を
2つのコンパレータで判定し、正負の電圧値が所定の範
囲内の場合(電流検出していない場合)には、入出力端
子D2に電流の流入も流出もないZ状態であるとして電
流検出回路42は、NOR回路G4からHレベルの論理
信号電圧を出力する。
Next, the operation of the current detection circuit will be described. Whether a current has flowed between the pull-up resistor RU or the pull-down resistor RD and the input / output terminal D2 is converted by the sense resistor RS and the differential amplifier I1 into a constant positive and negative reference voltage V.
The two comparators determine whether the voltage swings to 1, V2 or more (current detection is performed). If the positive and negative voltage values are within a predetermined range (current detection is not performed), the input / output terminal D2 The current detection circuit 42 outputs an H level logic signal voltage from the NOR circuit G4, assuming that the current is in the Z state with neither inflow nor outflow of current.

【0044】光変換回路43は、入出力端子D2に接続
され入出力端子D2の出力電圧に応じて光信号を送信す
る抵抗RLおよびLEDL2からなる発光素子と、光信
号を受信して入出力端子D2に入力する抵抗RPおよび
フォトダイオードP2からなる受光素子と、NOR回路
のHレベルの出力を受けて発光素子の送信動作を禁止す
るゲート回路G1とで構成される。従って、入出力端子
D2に電流の流入または流出がないこと、すなわちZ状
態を電流検出回路42が検出してHレベルの出力をゲー
ト回路G1に与えると、発光素子は点灯禁止状態にな
る。
The light conversion circuit 43 is connected to the input / output terminal D2, and includes a light emitting element including a resistor RL and an LEDL2 for transmitting an optical signal according to the output voltage of the input / output terminal D2, and an optical input / output terminal for receiving the optical signal. It comprises a light receiving element comprising a resistor RP and a photodiode P2 input to D2, and a gate circuit G1 which receives the H level output of the NOR circuit and inhibits the transmission operation of the light emitting element. Therefore, when there is no inflow or outflow of current to the input / output terminal D2, that is, when the current detection circuit 42 detects the Z state and provides an H-level output to the gate circuit G1, the light emitting element is turned off.

【0045】また、入出力端子D2がL状態で電流の流
入またはH状態で電流の流出があることを電流検出回路
42が検出してLレベルの出力をゲート回路G1に与え
ると、発光素子L2,RLは、入出力端子D2の信号に
応じた点滅可能状態即ち送信可能になる。
When the current detection circuit 42 detects that a current flows in when the input / output terminal D2 is in the L state or a current flows out when the input / output terminal D2 is in the H state, and provides an L level output to the gate circuit G1, the light emitting element L2 , RL are in a blinkable state, ie, transmittable, according to the signal of the input / output terminal D2.

【0046】トライステートバス用光信号変換装置31
は前述のトライステートバス用光信号変換装置32と同
様の構成と動作である。
Optical signal converter 31 for tristate bus
Has the same configuration and operation as the above-described optical signal converter 32 for a tri-state bus.

【0047】(実施の形態2)図3は、本発明によるト
ライステートバス用光信号変換装置62と61をUSB
に応用した実施の形態2の回路図で、パーソナルコンピ
ュータ本体の入出力回路の入出力端子D2と周辺機器の
入出力回路の入出力端子D1にそれぞれアダプターとし
て付加することで双方を光接続すべく実現した場合の構
成例を示している。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a block diagram showing the optical signal converters 62 and 61 for a tristate bus according to the present invention.
In the circuit diagram of the second embodiment applied to the invention, the adapters are added to the input / output terminal D2 of the input / output circuit of the personal computer main body and the input / output terminal D1 of the input / output circuit of the peripheral device so that both can be optically connected. 3 shows a configuration example in the case of realization.

【0048】図3において、バスD+では図2に示した
構成でパーソナルコンピュータ本体のプルダウン抵抗
(15KΩ)と周辺機器のプルアップ抵抗(1.5K
Ω)を外付抵抗の挿入位置52と51に移動させる。
In FIG. 3, the pull-down resistor (15 KΩ) of the personal computer and the pull-up resistor (1.5 K
Ω) is moved to the insertion positions 52 and 51 of the external resistors.

【0049】図3において、もう1つのバスD−ではパ
ーソナルコンピュータ本体のプルダウン抵抗(15K
Ω)のみを外付抵抗の挿入位置54と53に移動させ
る。
In FIG. 3, another bus D- has a pull-down resistor (15K) of the personal computer main body.
Ω) is moved to the insertion positions 54 and 53 of the external resistors.

【0050】また、図3において、USBの2つのバス
D+,D−は図6の従来例と同様に内部で1つの出力バ
ッファのイネーブル信号OEで制御されているためバス
信号のZ状態を検出する電流検出回路42をバスD+側
にのみ設けておりもう1つのバスD−では省略してい
る。
In FIG. 3, since the two USB buses D + and D- are internally controlled by the enable signal OE of one output buffer similarly to the conventional example of FIG. 6, the Z state of the bus signal is detected. The current detection circuit 42 is provided only on the bus D + side, and is omitted in the other bus D−.

【0051】ただし、もう1つのバスD−ではアクティ
ブHであるため、電流検出回路42による入出力端子の
Z状態の検出出力を反転させて発光素子L4のゲート回
路G4に入力している。
However, since the other bus D- is active H, the detection output of the Z state of the input / output terminal by the current detection circuit 42 is inverted and input to the gate circuit G4 of the light emitting element L4.

【0052】従って、図3に示した構成のUSBのトラ
イステートバス用光信号変換装置61,62をアダプタ
ーとして付加するだけで図6の従来例に示した様な既存
LSIの内部のOE信号22を取り出すことなく、パー
ソナルコンピュータ本体と周辺機器の各々の入出力端子
のZ状態の検出を受光によるバス信号の電圧レベルには
影響されず可能となる。
Therefore, the OE signal 22 inside the existing LSI as shown in the conventional example of FIG. 6 can be obtained simply by adding the optical signal converters 61 and 62 for USB tristate bus having the configuration shown in FIG. 3 as adapters. Without taking out, the detection of the Z state of the input / output terminals of the personal computer main body and the peripheral devices can be performed without being influenced by the voltage level of the bus signal by light reception.

【0053】そして、前記Z状態の検出信号により発光
素子の点灯を禁止させることで、1つのバスD+ではア
クティブLのLレベルがフィードバックして入力されて
いる場合に送信側をLレベルからHレベルに電圧駆動を
変化させる場合に発生するバスの衝突を回避できる。
Then, the light emission of the light emitting element is inhibited by the detection signal of the Z state, so that when the L level of the active L is fed back and input to one bus D +, the transmission side is changed from the L level to the H level. In this case, it is possible to avoid the collision of the bus which occurs when the voltage drive is changed.

【0054】もう1つのバスD−ではアクティブHのH
レベルがフィードバックして入力されている場合に送信
側をHレベルからLレベルに電圧駆動を変化させる場合
に発生するバスの衝突を回避することが可能となる。
On another bus D-, active H
When the level is fed back and the voltage drive is changed from the H level to the L level on the transmitting side, it is possible to avoid a bus collision that occurs when the voltage drive is changed.

【0055】さらにUSBの仕様規定である2つのバス
D+,D−をZ状態では(Hレベル、Lレベル)とさせ
ることは1つのバスD+でのプルアップ・プルダウン抵
抗ともう1つのバスD−のプルダウン抵抗を外付抵抗の
挿入位置54と53に移動させることならびに2つのバ
スD+,D−を入出力端子がZ状態の場合には発光素子
の点灯を禁止することで実現される。
Further, to make the two buses D + and D- in the Z state (H level and L level) as specified in the USB specification, a pull-up / pull-down resistor on one bus D + and another bus D- Is moved to the insertion positions 54 and 53 of the external resistors, and the two buses D + and D- are inhibited from turning on the light emitting element when the input / output terminals are in the Z state.

【0056】なお、実施の形態2でアクティブLのバス
D+側に電流検出回路を設けたが、反対にアクティブH
のバスD−側に電流検出回路を設け、アクティブLのバ
スD+側のゲート回路を制御しても同じ効果が得られ
る。
In the second embodiment, the current detection circuit is provided on the active L bus D + side.
The same effect can be obtained by providing a current detection circuit on the side of the bus D− and controlling the gate circuit on the active D bus D + side.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の構成をとることにより、パーソ
ナルコンピュータ本体と周辺機器装置を接続するトライ
ステートのシリアルバスをワイヤレスの光接続にする事
で操作性や収納性を改善する場合に、本体側と周辺機器
側のトライステートバスの汎用LSIには手を加えるこ
となく簡単な構成のアダプターとして付加できるトライ
ステートバス用光信号変換装置を実現する事が可能とな
る。
By adopting the configuration of the present invention, the operability and storage efficiency can be improved by making the tri-state serial bus connecting the personal computer main body and the peripheral device wirelessly connected to improve the operability and storage. It is possible to realize a tristate bus optical signal conversion device that can be added as an adapter having a simple configuration without modifying the general-purpose LSI of the tristate bus on the side and peripheral devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1に係わるパーソナルコン
ピュータ本体と周辺機器のトライステートバス接続をワ
イヤレスの光接続した場合の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram when a tri-state bus connection between a personal computer main body and a peripheral device according to a first embodiment of the present invention is wirelessly connected by optical connection;

【図2】本発明の実施の形態1に係わるトライステート
バス用光信号変換装置の回路図
FIG. 2 is a circuit diagram of an optical signal converter for a tri-state bus according to the first embodiment of the present invention;

【図3】本発明の実施の形態2に係わるトライステート
バス用光信号変換装置でパーソナルコンピュータ本体と
周辺機器の光接続を行う回路図
FIG. 3 is a circuit diagram of an optical signal converter for a tri-state bus according to a second embodiment of the present invention for optically connecting a personal computer main body and peripheral devices;

【図4】(a)USBのタイミング図 (b)USBのワイヤによる接続構成図FIG. 4 (a) USB timing diagram (b) USB wire connection configuration diagram

【図5】簡単なトライステートバス用光信号変換装置の
回路図
FIG. 5 is a circuit diagram of a simple optical signal converter for a tri-state bus.

【図6】従来の光信号変換装置でパーソナルコンピュー
タ本体と周辺機器を光接続する回路図
FIG. 6 is a circuit diagram for optically connecting a personal computer main body and peripheral devices with a conventional optical signal converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

32 トライステートバス用光信号変換装置 42 電流検出回路 43 光変換回路 51,52,53,54 外付抵抗の挿入位置(実施の
形態2) B1,B2,B3,B4 入出力回路 L1,L2,L3,L4 LED D1,D2,D3,D4 入出力端子 G1 ゲート回路 OE 出力バッファのイネーブル信号 P1,P2,P3,P4 フォトダイオード RS センス抵抗 RU プルアップ抵抗 RD プルダウン抵抗
32 Optical signal conversion device for tristate bus 42 Current detection circuit 43 Optical conversion circuit 51, 52, 53, 54 Insertion position of external resistor (Embodiment 2) B1, B2, B3, B4 Input / output circuit L1, L2 L3, L4 LED D1, D2, D3, D4 Input / output terminal G1 Gate circuit OE Output buffer enable signal P1, P2, P3, P4 Photodiode RS Sense resistance RU Pullup resistance RD Pulldown resistance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 10/06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トライステートの入出力回路の入出力端子
に接続され前記入出力端子の出力電圧に応じて光信号を
送信する発光素子と、光信号を受信して前記入出力端子
に出力する受光素子と、前記発光素子の送信動作を禁止
するゲート回路と、前記入出力端子に流れ込む電流また
は前記入出力端子から流れ出す電流を検出する電流検出
回路を備え、前記電流検出回路は所定値以下の電流を検
出した場合に前記ゲート回路に出力して前記発光素子の
送信動作を禁止するように構成したトライステートバス
用光信号変換装置。
A light emitting element connected to an input / output terminal of a tri-state input / output circuit for transmitting an optical signal in accordance with an output voltage of the input / output terminal; and receiving an optical signal and outputting the signal to the input / output terminal. A light receiving element, a gate circuit for inhibiting a transmission operation of the light emitting element, and a current detection circuit for detecting a current flowing into the input / output terminal or a current flowing out of the input / output terminal, wherein the current detection circuit has a predetermined value or less. An optical signal conversion device for a tri-state bus, configured to output a current to the gate circuit when detecting a current to inhibit a transmission operation of the light emitting element.
【請求項2】並列に複数個の前記入出力回路を備え、前
記入出力回路の入出力端子の少なくとも1つに前記電流
検出回路が接続され、前記電流検出回路の出力が他の前
記ゲート回路に並列に入力された請求項1に記載のトラ
イステートバス用光信号変換装置。
2. An input / output circuit comprising: a plurality of said input / output circuits connected in parallel; at least one of said input / output terminals of said input / output circuit being connected to said current detection circuit; 2. The optical signal converter for a tri-state bus according to claim 1, wherein the optical signal converter is input in parallel to the optical disk.
【請求項3】前記入出力端子に一端が直列に接続された
センス抵抗と、前記センス抵抗の他端に接続されたプル
アップ抵抗およびプルダウン抵抗と、前記センス抵抗に
流れる電流を検出する電流検出回路を備えた請求項1ま
たは請求項2に記載のトライステートバス用光信号変換
装置。
3. A sense resistor having one end connected in series to the input / output terminal, a pull-up resistor and a pull-down resistor connected to the other end of the sense resistor, and a current detector for detecting a current flowing through the sense resistor. 3. The optical signal converter for a tri-state bus according to claim 1, further comprising a circuit.
【請求項4】System Management B
usあるいはUniversal Serial Bu
s等のような制御信号専用バスラインのないバスに前記
入出力端子が接続されている請求項1または請求項2ま
たは請求項3に記載のトライステートバス用光信号変換
装置。
4. System Management B
us or Universal Serial Bu
4. The optical signal converter for a tri-state bus according to claim 1, wherein the input / output terminal is connected to a bus having no dedicated control signal bus line such as s.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104035368A (en) * 2014-06-24 2014-09-10 湖南三箭自控科技有限公司 Optical communication circuit of functional modules and controllers in DCS (data transmission system) control system

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