JP2002183082A - シリアル通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シリアル通信を実施する２つのマイコンを備
え、第１のマイコンから出力されるパルス状の処理完了
信号を第２のマイコンにて確実に認識することができる
シリアル通信装置を提供する。 【解決手段】第２のマイコン２００は、要求コマンドに
対応する処理の開始から完了までの期間で処理完了信号
ＥＯＣＴの論理レベルをパルス状に変化させ、該信号Ｅ
ＯＣＴを信号線３００を介して第１のマイコン１００に
送信する。第１のマイコン１００は、処理完了信号ＥＯ
ＣＴの変化の状態に応じて第２のマイコン２００による
処理完了を認識する。処理完了信号ＥＯＣＴの最小パル
ス幅を、信号線３００におけるフィルタの時定数よりも
長く設定しておき、第２のマイコン２００は、要求コマ
ンドに対応する処理時間に基づいて、処理完了信号ＥＯ
ＣＴのパルス幅を最小パルス幅以上に規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２つのマイコン間
でシリアル通信を行うようにしたシリアル通信装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術として、特開平９−２
８２２６５号公報の装置が知られており、同公報の装置
はマスタ／スレーブの関係を有する２つのマイコン間で
双方向にデータ（メッセージ）をシリアル通信するもの
として構成されている。例えば、マスタ側マイコンは点
火時期制御や燃料噴射制御等、主要なエンジン制御を司
り、スレーブ側マイコンはエンジン制御に必要な各種セ
ンサによるセンシングデータのＡ／Ｄ変換、負荷演算や
その他補助的な制御を行う。ここで、同公報の装置にあ
ってはシリアル通信クロックに同期してメッセージが送
信され、マイコン間で授受されるメッセージには、例え
ばＡ／Ｄ変換やＲＡＭ読み出しのデータの他に、それら
各処理の要求コマンドが含まれる。

【０００３】実際のデータ通信に際しては、図１０に示
すように、シフトクロックＳＣＬＫに基づいてメッセー
ジが交換される。そして、１セット分のメッセージ交換
が終了すると、クロックＳＣＬＫが一旦停止され、それ
に伴い処理完了信号ＥＯＣＴが論理ローレベルに立ち下
げられる。その後、スレーブ側マイコンは、マスタ側マ
イコンから受信したメッセージ内の要求コマンドに従い
Ａ／Ｄ変換、ＲＡＭデータ読み出し等、所定の処理を実
行し、その処理が終了した時点で処理完了信号ＥＯＣＴ
を再び論理ハイレベルに立ち上げる。マスタ側マイコン
は、処理完了信号が論理ハイレベルに立ち上げられたこ
とによりデータ送信の準備ができた旨を判断し、クロッ
クＳＣＬＫを再起動させて次のメッセージをスレーブ側
マイコンへ送信する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
装置において、マイコンにおける処理の高速化が図られ
ると、その処理時間が短くなる。この場合、ＲＡＭから
のデータ読み出しやＲＡＭへのデータ書き込みといった
処理は、即時に終了してしまう。そのため、図１１に示
すように、処理完了信号ＥＯＣＴが論理ローレベルとな
っているパルス幅が短くなる。また、装置における処理
回路の複雑化によって、２つのマイコン間の配線は長く
なり、それにより同配線における配線抵抗と浮遊容量が
大きくなる。さらに、装置の小型化によって配線が細く
なり配線抵抗が大きくなる。つまり、装置の高機能化に
伴い２つのマイコン間のＣＲフィルタの時定数は大きく
なる傾向にある。このように、装置の高機能化に伴い、
処理完了信号ＥＯＣＴの幅が短くなり２つのマイコン間
のＣＲフィルタの時定数が大きくなると、図１２に示す
ように、スレーブ側マイコンから出力される処理完了信
号ＥＯＣＴがなまされ、その処理完了信号ＥＯＣＴをマ
スタ側マイコンが認識できなくなるといった現象が発生
する。つまり、図１２の拡大図に示すように、処理完了
信号ＥＯＣＴの電位レベルが、マスタ側マイコンのスレ
ッショルドレベル以下にならないため、マスタ側マイコ
ンは、スレーブ側マイコンから出力された処理完了信号
ＥＯＣＴを認識することができない。

【０００５】上記公報の装置では、既述したように、処
理完了信号ＥＯＣＴの入力に伴いマスタ側マイコンにて
シフトクロックＳＣＬＫを再起動させて、次のデータ通
信を実施する構成である。そのため、処理完了信号ＥＯ
ＣＴが認識できなくなると、マイコン間の通信が正常に
実施できなくなる。

【０００６】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、シリアル通信を
実施する２つのマイコンを備え、一方のマイコンから出
力されるパルス状の処理完了信号を他方のマイコンにて
確実に認識することができるシリアル通信装置を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、第２のマイコンにより、第１のマイコンからの
要求コマンドが受信されるとともに、要求コマンドに対
応した処理結果が第１のマイコンに送信される。また、
第２のマイコンにより、要求コマンドに対応する処理の
開始から完了までの期間で処理完了信号の論理レベルが
パルス状に変化され、該処理完了信号が信号線を介して
第１のマイコンに送信される。そして、第１のマイコン
により、処理完了信号の変化の状態に応じて第２のマイ
コンによる処理完了が認識される。本発明のシリアル通
信装置では、処理完了信号のパルス幅について、信号線
における抵抗成分と容量成分とからなるフィルタの時定
数よりも長い最小パルス幅が設定されている。そして、
要求コマンドに対応する処理時間に基づいて、処理完了
信号のパルス幅が最小パルス幅以上に規制される。この
場合、処理完了信号が最小パルス幅よりも短くなること
が防止されるので、信号線においてパルス状の処理完了
信号がなまされて該信号が認識できなくなるといった不
都合を回避でき、ひいてはシリアル通信の異常を防止で
きる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、最小パルス幅
は、信号線における抵抗成分と容量成分とからなるフィ
ルタの時定数よりも長いことに加え、処理完了信号の変
化時にその信号レベルが少なくとも第１のマイコンでの
信号認識レベルを超えるパルス幅であるとしている。こ
れにより、第１のマイコンは、処理完了信号を確実に認
識することができる。

【０００９】請求項３に記載の発明によれば、要求コマ
ンドに対応する処理時間が、最小パルス幅よりも短いと
判定されれば、処理完了信号のパルス幅が最小パルス幅
以上とされ、一方、最小パルス幅よりも長いと判定され
れば、同信号のパルス幅が処理時間に応じたパルス幅と
される。この場合、要求コマンドに対応する処理時間が
短く必要がある時のみにパルス幅が延長されることとな
り、実用上好ましいものとなる。

【００１０】請求項４に記載の発明によれば、計測手段
によって、処理開始からの処理完了信号のパルス幅が計
測され、そのパルス幅が最小パルス幅よりも短ければ、
パルス幅延長手段により最小パルス幅以上となるように
延長される。このように、実際に出力している処理完了
信号のパルス幅を計測してそのパルス幅を延長すること
により、的確なパルス幅の処理完了信号を出力すること
ができる。

【００１１】請求項５に記載の発明によれば、要求コマ
ンドに対応する処理時間に基づいて最小パルス幅よりも
処理時間の短いコマンドと、最小パルス幅よりも処理時
間の長いコマンドとが予め区分される。そして、受信し
た要求コマンドが処理時間の短いコマンドである場合に
のみ、計測手段及びパルス幅延長手段による処理が実施
される。つまり、処理時間が最小パルス幅よりも長いコ
マンドである場合、その処理時間に応じたパルス幅の処
理完了信号を出力すればよいため、計測手段及びパルス
幅延長手段の処理を省略することができる。これによ
り、計測手段及びパルス幅延長手段の処理を省略した分
だけ処理負荷を低減でき、通信を遅れを抑えることがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。図１は、各種エンジン
制御を司る電子制御装置の概略を示すブロック図であ
る。本制御装置において、第１及び第２のマイコン１０
０，２００はマスタ／スレーブの関係にあり、第１のマ
イコン１００は、第２のマイコン２００との間でＤＭＡ
方式によるデータ通信を行うことによりエンジン制御に
必要なデータを取り込み、燃料噴射量制御や点火時期制
御等、エンジンの運転状態を直接制御する。

【００１３】詳述すると、図１において、高速ディジタ
ル入力や各種アナログ入力、低速ディジタル入力等の各
入力信号は全て第２のマイコン２００に取り込まれる。
因みに、高速ディジタル入力としては「エンジン回転」
等があり、アナログ入力としては「ノック信号」、「空
気流量」、「冷却水温」等々がある。また、低速ディジ
タル入力としては、「Ａ／Ｃ（エアコンディショナ）ス
イッチ」の状態、「ニュートラルスイッチ」の状態等に
関する情報がある。なおここでは、信号の処理速度につ
いて、ｍｓｅｃ（ミリ秒）オーダーを低速、μｓｅｃ
（マイクロ秒）オーダーを高速として分類している。ま
た、例えば「Ｏ2 センサヒータ」に対するオン／オフ指
令や「ウォーニングランプ」に対するオン／オフ指令等
の低速ディジタル出力も、第２のマイコン２００から出
力されるようになっている。

【００１４】つまり、第２のマイコン２００は、データ
の入出力にかかわる処理を主に司る。この第２のマイコ
ン２００は、その中央演算処理装置であるＣＰＵ２０
１、プログラムメモリとして用いられるＲＯＭ２０２、
データメモリとして用いられるＲＡＭ２０３をはじめ、
波形整形回路２０４、タイマＩ／Ｏ２０５、Ａ／Ｄ変換
器２０６、入力バッファ２０７、出力バッファ２０８、
通信調停回路２０９、及びシリアル通信回路２１０を備
えている。

【００１５】ここで、波形整形回路２０４は、上記「エ
ンジン回転」等の高速ディジタル入力ＨＤＩを入力して
これを２値化整形する回路であり、タイマＩ／Ｏ２０５
は、該２値化整形された信号の例えば立上りエッジ周期
時間を計時する回路である。この計時される周期時間に
基づいて、その都度のエンジン回転数が求まるようにな
る。

【００１６】Ａ／Ｄ変換器２０６は、「ノック信号」、
「空気流量」、「冷却水温」等のアナログ入力ＡＩを取
り込んでこれをディジタル信号に変換する周知の回路で
ある。なお、便宜上図示は割愛したが、これら各アナロ
グ入力ＡＩはアナログマルチプレクサ等の選択回路に一
旦取り込まれる。そして、上記ＣＰＵ２０１、或いは後
述する通信調停回路２０９によってＡ／Ｄ変換チャネル
として指定されたチャネルに対応する信号だけが該選択
回路により選択されて、Ａ／Ｄ変換器２０６によりアナ
ログ／ディジタル変換される。

【００１７】入力バッファ２０７は、上記「Ａ／Ｃスイ
ッチ」の状態や「ニュートラルスイッチ」の状態等を示
す低速ディジタル入力ＬＤＩを一時格納する緩衝回路
（メモリ）である。出力バッファ２０８は、上記「Ｏ2
センサヒータ」に対するオン／オフ指令や「ウォーニン
グランプ」に対するオン／オフ指令等の低速ディジタル
出力ＬＤＯを一時格納する緩衝回路（メモリ）である。

【００１８】通信調停回路２０９及びシリアル通信回路
２１０は、上記ＲＡＭ２０３、Ａ／Ｄ変換器２０６、入
力バッファ２０７、及び出力バッファ２０８が、第１の
マイコン１００からも直接アクセスすることができるよ
うに、それらアクセスに関してＣＰＵ２０１との調停を
図りつつ、第１のマイコン１００からのアクセス要求や
その要求データをシリアル通信する回路である。その具
体的な構成、並びに処理態様については、後に図２〜図
５を併せ参照して詳述する。

【００１９】なお、第２のマイコン２００において、Ｃ
ＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、タイマＩ／
Ｏ２０５、Ａ／Ｄ変換器２０６、入力バッファ２０７、
出力バッファ２０８、及び通信調停回路２０９は、バス
ライン２１１に共通接続されている。そして、第２のマ
イコン２００では、該バスライン２１１を介して、それ
ら各要素間でのデータ授受が行われるようになってい
る。

【００２０】一方、エンジン制御を主に司る第１のマイ
コン１００は、その中央演算処理装置であるＣＰＵ１０
１、プログラムメモリとして用いられるＲＯＭ１０２、
データメモリとして用いられるＲＡＭ１０３をはじめ、
タイマＩ／Ｏ１０５、ＤＭＡ（ダイナミックメモリアク
セス）回路１０９、及びシリアル通信回路１１０を備え
ている。

【００２１】ここで、タイマＩ／Ｏ１０５は、上述した
第２のマイコン２００のタイマＩ／Ｏ２０５と同様、同
マイコン２００の波形整形回路２０４によって２値化整
形された信号の例えば立上りエッジ周期時間を計時する
回路である。この第１のマイコン１００においても、こ
の計時される周期時間に基づいて、その都度のエンジン
回転数を求めるようになっている。

【００２２】また、ＤＭＡ回路１０９及びシリアル通信
回路１１０は、第１のマイコン１００が、上記第２のマ
イコン２００のＲＡＭ２０３、Ａ／Ｄ変換器２０６、入
力バッファ２０７、及び出力バッファ２０８に直接アク
セスすることができるように、該マイコン２００の上記
通信調停回路２０９及びシリアル通信回路２１０と協動
して、そのアクセス要求や要求結果データをシリアル通
信する回路である。その具体的な構成、並びに処理態様
についても、後に図２〜図５を参照して詳述する。

【００２３】なお、第１のマイコン１００においても、
上述した各要素のうち、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、
ＲＡＭ１０３、及びタイマＩ／Ｏ１０５は、バスライン
１１１に共通接続されており、該バスライン１１１を介
して、それら各要素間でのデータ授受が行われる。

【００２４】次に、図２〜図５を併せ参照して、本実施
の形態の装置におけるデータ入出力処理のメカニズムを
詳述する。図２は、上記通信調停回路２０９、シリアル
通信回路１１０及び２１０の具体構成を示すとともに、
上記各種入出力装置をアクセスする上でのこれら通信調
停回路２０９、シリアル通信回路１１０及び２１０を中
心としたＣＰＵ１０１とＣＰＵ２０１とのかかわりにつ
いて示したものである。

【００２５】まず、この図２を参照して、それら各回路
の構成、並びに機能について説明する。図２に示すよう
に、シリアル通信回路１１０及び２１０は、それぞれ１
６ステージからなるシフトレジスタ１１０１及び２１０
１を具えて構成されている。

【００２６】これらシフトレジスタ１１０１及び２１０
１は、同図に示される態様でループ状に接続されてお
り、シリアル通信回路１１０側のシフトクロック発生回
路１１０２から出力されるシフトクロックＳＣＬＫに基
づいて互いのデータが交換されるようになっている。

【００２７】すなわちこれらシフトレジスタ１１０１及
び２１０１では、該シフトクロックＳＣＬＫの１クロッ
ク毎に、・シフトレジスタ１１０１の先頭ビットがシフ
トレジスタ２１０１の最終ビットに転送される。・シフ
トレジスタ２１０１の先頭ビットがシフトレジスタ１１
０１の最終ビットに転送される。といったシフト動作が
同時に実行されるものであり、ここでの例の場合、シフ
トクロックＳＣＬＫが１６クロック出力されることで、
それら各シフトレジスタ１１０１及び２１０１にセット
されている１６ビット分のデータが全て交換されるよう
になっている。なお、本装置では、第２のマイコン２０
０からみて、以下、このシフトレジスタ１１０１にセッ
トされてシフトレジスタ２１０１に転送される１６ビッ
ト長のデータ（アクセス要求）をシリアル受信メッセー
ジＳＲＸＤという。一方、シフトレジスタ２１０１にセ
ットされてシフトレジスタ１１０１に転送される１６ビ
ット長のデータをシリアル送信データＳＴＸＤという。

【００２８】図３には、シフトクロックＳＣＬＫに基づ
く、シリアル通信回路１１０及び２１０でのデータサン
プリング態様を示す。図３に示すように、本実施の形態
においては、シフトクロックＳＣＬＫの立下りに同期し
て上記ビットデータの送信が行われ、同シフトクロック
ＳＣＬＫの立上りに同期して当該ビットデータのサンプ
リングが行われる。そして、１６ビット分のデータサン
プリングが行われた後、シフトクロックＳＣＬＫが一旦
停止される（ｔ１のタイミング）。

【００２９】なお、上記シフトレジスタ１１０１には、
ＣＰＵ１０１から発せられてＲＡＭ１０３に一時格納さ
れる上記各種入出力装置（ＲＡＭ２０３、Ａ／Ｄ変換器
２０６、入力バッファ２０７、出力バッファ２０８）へ
のアクセス要求がＤＭＡ回路１０９を通じて直接セット
される。

【００３０】ここで、シフトレジスタ１１０１にセット
されるシリアル受信メッセージＳＲＸＤのデータフォー
マット例を図４に示す。すなわちこのシリアル受信メッ
セージＳＲＸＤは、同図４に示されるように、その上位
３ビット（ｂ１５、ｂ１４、ｂ１３）が要求コマンドを
構成し、次の５ビット（ｂ１２、ｂ１１、ｂ１０、ｂ０
９、ｂ０８）がアドレス若しくはＡ／Ｄ変換チャネル情
報を構成する。残りの下位８ビット（ｂ０７〜ｂ００）
は、上記ＲＡＭ２０３や出力バッファ２０８への書き込
み要求時に、その書き込みデータがセットされる領域と
して用いられ、データの読み出し要求やＡ／Ｄ変換要求
等にあって、該当するデータがない場合には、適宜のヌ
ルデータやダミーデータがセットされる。

【００３１】また、上記シフトレジスタ２１０１には、
以下に説明する通信調停回路２０９を通じて、最初は適
宜のダミーデータがセットされ、上記シリアル受信メッ
セージＳＲＸＤが受信されて以降は、そのメッセージに
あるアクセス要求に応じて、各々該当するシリアル送信
データＳＴＸＤがセットされる。このシリアル送信デー
タＳＴＸＤのデータフォーマット例を図５に示す。

【００３２】すなわちこのシリアル送信データＳＴＸＤ
は、同図５に示されるように、その上位８ビット（ｂ１
５〜ｂ０８）若しくは１０ビット（ｂ１５〜ｂ０６）が
上記アクセス要求に応じた返信データ（アクセス結果デ
ータ）を構成し、次の第１１ビット（ｂ０５）が、当該
データが正常なデータであるか否かを示す判別ビットを
構成する。本装置では、上記返信データとして、Ａ／Ｄ
変換要求に応じたアクセス結果データ、すなわちＡ／Ｄ
変換値のみに１０ビットのデータ長を割り当て、他のＲ
ＡＭ２０３或いは入力バッファ２０７の読み出し要求に
応じたアクセス結果データについては８ビットのデータ
長を割り当てている。この８ビット長のデータを返信す
る場合には、残り２ビットに適宜のヌルデータやダミー
データがセットされる。また、下位５ビット（ｂ０４〜
ｂ００）には、対応するシリアル受信メッセージＳＲＸ
Ｄにおいて指定されている上記アドレス若しくはＡ／Ｄ
変換チャネル情報が確認のために添付される。これは、
同シリアル受信メッセージＳＲＸＤの上記ビットｂ１２
〜ｂ０８からなる５ビットのコピーが用いられる。

【００３３】一方、通信調停回路２０９は、図２に示さ
れるように、シリアルＩ／Ｏコントローラ２０９１とア
ドレスセレクタ２０９２とを具えて構成されている。こ
こで、シリアルＩ／Ｏコントローラ２０９１は、上記シ
リアル通信回路１１０及び２１０とＣＰＵ２０１との間
に介在して、 （イ）各種入出力装置に対するＣＰＵ２０１によるアク
セスと上記シリアル通信回路１１０及び２１０を介して
のＣＰＵ１０１によるアクセスとが重ならないようにこ
れを調停する。 （ロ）シフトレジスタ２１０１に受信されたシリアル受
信メッセージＳＲＸＤを解読してその要求コマンドに応
じた各種入出力装置（ＲＡＭ２０３、Ａ／Ｄ変換器２０
６、入力バッファ２０７、出力バッファ２０８）に対す
るアクセスを代行し、その結果をシリアル送信データＳ
ＴＸＤとして同シフトレジスタ２１０１にセットする。 といった処理を実行する回路である。このシリアルＩ／
Ｏコントローラ２０９１により、ＣＰＵ１０１とＣＰＵ
２０１とで、その一方のＣＰＵによるアクセス中は他方
のＣＰＵによるアクセスが待たされるようになり、各種
入出力装置は、それら２つのＣＰＵによって有効に共有
されるようになる。すなわちこの共有に関して、上記低
速処理信号であれ高速処理信号であれ、ＣＰＵ１０１
は、ＣＰＵ２０１を介すことなく、各種入出力装置に直
接アクセスすることができるようになる。

【００３４】また、通信調停回路２０９を構成するアド
レスセレクタ２０９２は、上記バスライン２１１のう
ち、特にアドレス及びコントロールバス２１１Ａに関し
てこれを、ＣＰＵ２０１から各種入出力装置（ＲＡＭ２
０３、Ａ／Ｄ変換器２０６、入力バッファ２０７、出力
バッファ２０８）に至るバスラインと、シリアルＩ／Ｏ
コントローラ２０９１から同各種入出力装置に至るバス
ラインとで切り換える回路である。アドレスセレクタ２
０９２を通じてバスラインの切り換えが行われることに
より、これらＣＰＵ２０１と通信調停回路２０９とでア
ドレス及びコントロールバス２１１Ａの共有が可能とな
り、その配設スペースを節約することができるようにな
る。なお、同バスライン２１１のうち、データバス２１
１Ｄはそのまま共有される。

【００３５】また、第２のマイコン２００のシリアルＩ
／Ｏコントローラ２０９１には、第１のマイコン１００
のＤＭＡ回路１０９からリセット信号Ｒが入力されてい
る。この信号Ｒは、シリアル通信におけるスタート又は
ストップを判断するためのタイミング信号としての役割
を果たし、例えば、所定時間（具体的には、４ｍｓ）毎
に出力されるようになっている。

【００３６】さらに、本実施形態の装置において、第１
のマイコン１００と第２のマイコン２００は信号線３０
０にて接続されており、第２のマイコン２００から出力
されるパルス状の信号（処理完了信号）ＥＯＣＴが第１
のマイコン１００に伝達されるようになっている。

【００３７】より詳しくは、処理完了信号ＥＯＣＴは、
第２のマイコン２００のシリアルＩ／Ｏコントローラ２
０９１から出力され、信号線３００を介して第１のマイ
コン１００のＤＭＡ回路１０９及びシリアル通信回路１
１０に入力されるようになっている。また、ＤＭＡ回路
１０９は、外部エッジ入力によって動作するＤＭＡ機能
を有しており、この外部エッジ入力として処理完了信号
ＥＯＣＴが割り付けられている。そして、第１のマイコ
ン１００は、この信号ＥＯＣＴの立ち下がりエッジによ
り第２のマイコン２００側での処理開始を判定するとと
もに、信号ＥＯＣＴの立ち上がりエッジにより第２のマ
イコン２００側での処理終了を判定して、次のデータ通
信を行うようになっている。

【００３８】つまり、図３に示すように、ｔ１のタイミ
ングで１６ビット分のデータが全て交換されると、第２
のマイコン２００側にて、シフトレジスタ２１０１に受
信されたシリアル受信メッセージが解読される。その
後、シリアル受信メッセージの要求コマンドに応じた処
理が開始されるとき（ｔ２のタイミング）、処理完了信
号ＥＯＣＴが論理ローレベルに立ち下げられる。そし
て、ｔ３のタイミングにおいて、同信号ＥＯＣＴの電位
レベルが、ＤＭＡ回路１０９における入力のスレッショ
ルドレベル以下となると、第１のマイコン１００側に
て、その信号ＥＯＣＴの立ち下がりエッジが検出され
る。そのエッジ検出に基づき、ｔ４のタイミングにて次
のシリアル受信メッセージＳＲＸＤがＲＡＭ１０３及び
ＤＭＡ回路１０９を通じてシフトレジスタ１１０１にセ
ットされる。また、第２のマイコン２００側にて、要求
コマンドに対応する処理が終了した後、ｔ５のタイミン
グにて、信号ＥＯＣＴが論理ハイレベルに立ち上げられ
る。すると、第１のマイコン１００にて、同信号ＥＯＣ
Ｔの立ち上りエッジが検出され、そのエッジ検出に基づ
き、ｔ６のタイミングにてシフトクロックＳＣＬＫが再
起動されて次のデータ通信が行われる。

【００３９】このように、本実施形態の装置において、
パルス状の処理完了信号ＥＯＣＴを通信のタイミング信
号として利用している。また、処理完了信号ＥＯＣＴを
伝達するための上記信号線３００には、配線抵抗や浮遊
容量が存在しているため、それらのフィルタ成分によっ
て、信号ＥＯＣＴは信号線３００を通じてなまされてし
まう。つまり、図３のｔ２のタイミングで、第２のマイ
コン２００により、信号ＥＯＣＴが論理ローレベルに立
ち下げられるが、信号線３００におけるフィルタ成分が
存在することにより、第１のマイコン１００側での電位
レベルが信号認識レベルとしてのスレッショルドレベル
以下（ｔ３のタイミング）となるまでに時間がかかって
しまう。それ故、このｔ２〜ｔ３の時間よりも処理完了
信号ＥＯＣＴのパルス幅Ｔが短くなると、信号レベルが
スレッショルドレベル以下に低下することなく、第１の
マイコン１００にて信号ＥＯＣＴを認識することができ
なくなる。この場合、マイコン間での通信を正常に行う
ことができなくなる。

【００４０】従って、本実施の形態では、信号線３００
におけるＣＲフィルタ（配線抵抗及び浮遊容量）の時定
数τに基づいて最小パルス幅Ｔｍｉｎを予め設定してお
き、処理完了信号ＥＯＣＴのパルス幅Ｔが最小パルス幅
Ｔｍｉｎ以上（Ｔ＞Ｔｍｉｎ）となるように構成してい
る。

【００４１】ここで、最小パルス幅Ｔｍｉｎの設定方法
について説明する。上記ＤＭＡ回路１０９におけるスレ
ッショルドレベルとしては、図６（ａ）のように、立ち
下がり側及び立ち上がり側のスレッショルドレベルが同
一の場合や、図６（ｂ）のように、立ち下がり側と立ち
上がり側とのスレッショルドレベルが相違する場合があ
る。そのため、これらの場合を考慮して、最低でも立ち
下がり側スレッショルドレベルを横切るように、最小パ
ルス幅Ｔｍｉｎを決定している。具体的には、前記信号
線３００におけるＣＲフィルタの時定数τに対し、「Ｔ
ｍｉｎ≧τ」の関係となるように設定している。なお、
時定数τは、温度変化、耐久変化等を考慮した最大値を
用いる。また、図７には、処理完了信号ＥＯＣＴの立ち
下げ時における信号レベルの変化を示している。図７に
示すように、信号ＥＯＣＴが、論理ハイレベル（５Ｖ）
から論理ローレベル（０Ｖ）に変化する際に、時定数τ
の時間経過に従いその信号レベルは６３．２％低下す
る。よって、時定数τの経過後の信号レベルは、マイコ
ン１００のスレッショルドレベル（例えば、２〜３Ｖ）
以下に低下することとなる。つまり、処理完了信号ＥＯ
ＣＴのパルス幅を時定数τ以上確保すれば、信号レベル
はスレッショルドレベルを横切ることとなり、マイコン
１００側にて処理完了信号ＥＯＣＴを確実に認識でき
る。

【００４２】図８は、第２のマイコン２００のシリアル
Ｉ／Ｏコントローラ２０９１を通じて実行されるＩ／Ｏ
制御ルーチンを示したものであり、以下に、この図８を
併せ参照して、本実施形態のデータ転送を詳述する。

【００４３】同図８に示すように、シリアルＩ／Ｏコン
トローラ２０９１では、ステップＳ１００において、シ
フトクロックＳＣＬＫの状態に基づいてシリアル通信回
路１１０からの受信メッセージＳＲＸＤの有無を常時監
視している。そして、この受信メッセージＳＲＸＤの到
来があると、ステップＳ１１０に移行し、信号ＥＯＣＴ
の論理レベルを「Ｌ」とした後、ステップＳ１２０に
て、タイマＩ／Ｏ２０５により現在時刻を検出し開始時
刻Ｔｓｔａｒｔとして取り込む。続くステップＳ１３０
では、受信メッセージＳＲＸＤに含まれるコマンド（上
位３ビット）を解読し、該解読したコマンドの内容に応
じて、 （Ａ）ＲＡＭ２０３へのデータ書き込み要求 （Ｂ）ＲＡＭ２０３からのデータ読み出し要求 （Ｃ）Ａ／Ｄ変換要求 にそれぞれ対応したステップＳ１４０，Ｓ１５０の処
理、ステップＳ１６０，Ｓ１７０の処理、及びステップ
Ｓ１８０，Ｓ１９０の処理を実行する。

【００４４】すなわちいま、上記解読したコマンドが
「ＲＡＭ２０３へのデータ書き込み要求（０１０）」で
あったとすると、シリアルＩ／Ｏコントローラ２０９１
は、ステップＳ１４０にて、受信メッセージＳＲＸＤに
含まれる書き込みデータをＲＡＭ２０３へ格納する。そ
して、続くステップＳ１５０にてシフトレジスタ２１０
１にダミーデータをセットした後ステップＳ２００に移
行する。

【００４５】また、ステップＳ１３０にて読解したコマ
ンドが「ＲＡＭ２０３からのデータ読み出し要求（００
１）」であった場合、シリアルＩ／Ｏコントローラ２０
９１は、ステップＳ１６０において、受信メッセージＳ
ＲＸＤに含まれる読み出しアドレスに基づいてＲＡＭ２
０３から要求データを読み出す。そして、続くステップ
Ｓ１７０にて、シフトレジスタ２１０１に読み出しデー
タをセットした後ステップＳ２００に移行する。

【００４６】さらに、ステップＳ１３０にて読解したコ
マンドが「Ａ／Ｄ変換要求（０１１）」であった場合、
シリアルＩ／Ｏコントローラ２０９１は、ステップＳ１
８０にて、その指定されているＡ／Ｄ変換チャネル（ｃ
ｈ）を選択し、前記Ａ／Ｄ変換器２０６を起動する。続
くステップＳ１９０では、そのＡ／Ｄ変換結果をシフト
レジスタ２１０１にセットした後、ステップＳ２００に
移行する。

【００４７】そして、ステップＳ２００にて、シリアル
Ｉ／Ｏコントローラ２０９１は、タイマＩ／Ｏ２０５に
より現在時刻を検出し終了時刻Ｔｓｔｏｐとして取り込
んだ後、ステップＳ２１０に移行する。ここで、ステッ
プＳ２１０で取り込んだ終了時刻Ｔｓｔｏｐからステッ
プＳ１２０で取り込んだ開始時刻Ｔｓｔａｒｔを減算す
ることにより、処理完了信号ＥＯＣＴを「Ｌ」としてい
る時間（Ｔｓｔｏｐ−Ｔｓｔａｒｔ）を求め、その時間
が前記最小パルス幅Ｔｍｉｎ以上か否かを判定する。な
おここで、処理完了信号ＥＯＣＴを「Ｌ」としている時
間（Ｔｓｔｏｐ−Ｔｓｔａｒｔ）は、処理完了信号ＥＯ
ＣＴのパルス幅に相当する時間であり、ステップＳ２１
０では、処理完了信号ＥＯＣＴのパルス幅が最小パルス
幅Ｔｍｉｎ以上となったか否かを判定することとなる。
そして、ステップＳ２１０にて否定判別した場合、ステ
ップＳ２００に戻り、再び現在時刻を検出して終了時刻
Ｔｓｔｏｐとして取り込む。つまり、処理完了信号ＥＯ
ＣＴのパルス幅が最小パルス幅Ｔｍｉｎよりも短けれ
ば、ステップＳ２１０にて否定判別され続け、その際の
時間経過に応じて終了時刻Ｔｓｔｏｐが更新される。そ
して、処理完了信号ＥＯＣＴのパルス幅（Ｔｓｔｏｐ−
Ｔｓｔａｒｔ）が最小パルス幅Ｔｍｉｎ以上となると、
ステップＳ２１０にて肯定判別してステップＳ２２０に
移行する。ステップＳ２２０にてシリアルＩ／Ｏコント
ローラ２０９１は、処理完了信号ＥＯＣＴの論理レベル
を「Ｈ」とした後、ステップＳ１００に戻り、再びステ
ップＳ１００以降の処理を実施する。

【００４８】具体的に、１６ＭＨｚのクロック周波数で
第２のマイコン２００が動作する場合、データ読み出し
やデータ書き込みの処理時間は０．３μｓと短くなり、
そのデータ読み出しやデータ書き込みの際には、ステッ
プＳ２１０にて否定判別されることとなる。これによ
り、処理完了信号ＥＯＣＴを論理ハイレベルに立ち上げ
るタイミングが遅らされ、処理完了信号ＥＯＣＴのパル
ス幅が延長される。一方、Ａ／Ｄ変換の処理時間は、フ
ラッシュ方式のＡ／Ｄ変換器を採用すると１μｓ程度と
短いが、逐次比較方式のＡ／Ｄ変換器を採用すると２０
μｓ程度と長くなる。そのため、逐次比較方式のＡ／Ｄ
変換の際には、ステップＳ１８０〜Ｓ２００の処理に続
くステップＳ２１０にて肯定判別され、ステップＳ２２
０で処理完了信号ＥＯＣＴが論理ハイレベルに立ち上げ
られることとなる。この場合、処理完了信号ＥＯＣＴの
パルス幅は、Ａ／Ｄ変換の処理時間に応じたパルス幅と
なる。

【００４９】なお、本実施形態では、図８のステップＳ
１２０及びステップＳ２００の処理が計測手段に相当
し、ステップＳ２１０の処理がパルス幅延長手段に相当
する。次に、本実施形態における処理完了信号ＥＯＣＴ
の出力例を図９のタイムチャートを用いて説明する。

【００５０】図９に示すように、（ａ）のシフトクロッ
クＳＣＬＫに基づいてメッセージが交換され、その際、
受信メッセージに含まれるコマンドが「Ａ／Ｄ変換要
求」である場合、Ａ／Ｄ変換の処理時間は、最小パルス
幅Ｔｍｉｎよりも長くなる。この場合、Ａ／Ｄ変換の処
理時間に応じたパルス幅の処理完了信号ＥＯＣＴが出力
される。一方、（ｂ）のシフトクロックＳＣＬＫに基づ
いてメッセージが交換され、その際、受信メッセージに
含まれるコマンドが「データ読み出し要求」である場
合、データ読み出しの処理時間は、最小パルス幅Ｔｍｉ
ｎよりも短くなる。この場合、処理完了信号ＥＯＣＴを
論理ハイレベルに立ち上げるタイミングが遅らされて、
処理完了信号ＥＯＣＴのパルス幅が最小パルス幅Ｔｍｉ
ｎ以上となるように延長される。

【００５１】また、図８のステップＳ１１０にてシリア
ルＩ／Ｏコントローラ２０９１により処理完了信号ＥＯ
ＣＴが論理ローレベルに立ち下げられた後に、第２のマ
イコン２００内のＣＰＵ２０１がＲＡＭ２０３をアクセ
スすることが考えられる。そのＲＡＭアクセスに際し
て、優先順位が図８の処理よりも高く設定されている場
合には、ステップＳ１３０以降の処理が待たされる可能
性がある。また特に、ＣＰＵ２０１による処理がＲＡＭ
２０３の所定領域のデータをバースト転送する等の処理
であると、長い時間待たされることとなる。従って、図
９に示すように、（ｂ）と同じく（ｃ）での受信メッセ
ージのコマンドが「データ読み出し要求」であったとし
ても、データ読み出し処理が最小パルス幅Ｔｍｉｎより
も長くなる場合があり、その場合には、その処理時間に
応じたパルス幅の処理完了信号ＥＯＣＴが出力されるこ
ととなる。

【００５２】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。 （１）最小パルス幅Ｔｍｉｎを信号線３００におけるフ
ィルタの時定数τよりも長く設定しておき、その都度の
処理時間に基づいて、処理完了信号ＥＯＣＴのパルス幅
が最小パルス幅Ｔｍｉｎ以上となるように規制した。こ
の場合、マイコン処理の高速化が図られることにより処
理時間が短くなったとしても、処理完了信号ＥＯＣＴが
最小パルス幅Ｔｍｉｎよりも短くなることがなく、信号
線３００においてパルス状の処理完了信号ＥＯＣＴがな
まされて認識できなくなるといった不都合を回避でき
る。その結果、シリアル通信の異常を防止できる。

【００５３】（２）最小パルス幅Ｔｍｉｎを、信号線３
００におけるフィルタの時定数τよりも長くした。この
場合、処理回路の複雑化により信号線３００の配線抵抗
や浮遊容量が大きくなり、それに伴いフィルタ時定数が
大きくなったとしても、処理完了信号ＥＯＣＴの変化時
には、その信号レベルが第１のマイコン１００でのスレ
ッショルドレベルを超えるので、第１のマイコン１００
は処理完了信号ＥＯＣＴを確実に認識することができ
る。

【００５４】（３）要求コマンドに対応する処理時間が
最小パルス幅Ｔｍｉｎよりも短ければ、処理完了信号Ｅ
ＯＣＴのパルス幅が最小パルス幅Ｔｍｉｎ以上とされ
る。一方、要求コマンドに対応する処理時間が最小パル
ス幅Ｔｍｉｎよりも長ければ、処理完了信号ＥＯＣＴの
パルス幅が処理時間に応じたパルス幅とされる。この場
合、要求コマンドに対応する処理時間が短く、必要があ
る時のみに処理完了信号ＥＯＣＴのパルス幅が延長され
るので、実用上好ましいものとなる。

【００５５】（４）実際に出力している処理完了信号Ｅ
ＯＣＴのパルス幅が計測され、そのパルス幅が最小パル
ス幅よりも短ければ、最小パルス幅Ｔｍｉｎ以上となる
ようにパルス幅が延長されるので、的確なパルス幅の処
理完了信号ＥＯＣＴを出力することができる。

【００５６】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。上記実施の形態では、図８に示すＩ／Ｏ制
御ルーチンにおいて、ステップＳ１９０のＡ／Ｄ変換結
果のセット処理を行った後ステップＳ２００に移行して
いる。この場合、処理の共通化という点で好ましいが、
例えば、ステップＳ１９０の処理後において、ステップ
Ｓ２００及びＳ２１０を迂回してステップＳ２２０に移
行するようにしてもよい。つまり、Ａ／Ｄ変換時間は、
書き込みや読み出し処理と比較して十分長く、最小パル
ス幅Ｔｍｉｎ以下となることはないので、ステップＳ２
００，Ｓ２１０の処理を行うことなく、ステップＳ２２
０に移行して信号ＥＯＣＴを「Ｈ」レベルとする。この
ように、処理時間が最小パルス幅Ｔｍｉｎよりも長くな
るコマンド（Ａ／Ｄ変換要求）と短くなるコマンド（書
き込み要求、読み出し要求）とを予め区分しておき、要
求コマンドが処理時間の短いコマンドである場合にの
み、パルス幅を延長させるための処理（ステップＳ２０
０，Ｓ２１０）を実施するように構成する。このように
すると、要求コマンドが処理時間の長いコマンドである
場合には、パルス幅を延長させるための処理が省略さ
れ、その処理を省略した分だけ処理負荷を低減できる。
よって、処理完了信号ＥＯＣＴのパルス幅を短くするこ
とができ、シフトクロックＳＣＬＫの再起動を迅速に行
うことが可能となり、通信遅れを抑制できる。

【００５７】上記実施の形態では、処理完了信号ＥＯＣ
Ｔのパルス幅を計測し、最小パルス幅Ｔｍｉｎ以上とな
るように信号ＥＯＣＴのパルス幅を変更するものであっ
たが、これに限定するものではない。例えば、処理時間
が最小パルス幅Ｔｍｉｎよりも短いコマンド（読み出
し、書き込み要求等）である場合、処理完了信号ＥＯＣ
Ｔのパルス幅が最小パルス幅Ｔｍｉｎ以上となるように
予め設定した所定時間（例えば、２μｓ）だけパルス幅
を延長するように構成してもよい。具体的には、図８の
ステップＳ１５０又はステップＳ１７０の処理後におい
て、所定時間（２μｓ）が経過するまで待機し、その経
過後にステップＳ２２０に移行して処理完了信号ＥＯＣ
Ｔを論理ハイレベルに立ち上げるようにする。一方、処
理時間が最小パルス幅Ｔｍｉｎよりも長いコマンド（Ａ
／Ｄ変換要求）である場合、図８のステップＳ１９０の
処理後、ステップＳ２２０に移行して処理完了信号ＥＯ
ＣＴを論理ハイレベルに立ち上げるようにする。また例
えば、処理時間に拘わらず全ての処理について、予め設
定した所定時間（例えば、２μｓ）だけパルス幅を延長
するように構成してもよい。要は、処理完了信号ＥＯＣ
Ｔのパルス幅を最小パルス幅Ｔｍｉｎ以上に規制するも
のであればよい。このように、パルス幅を最小パルス幅
Ｔｍｉｎ以上とすることにより、第１のマイコン１００
側にて処理完了信号ＥＯＣＴを確実に認識することがで
きるので、通信異常を防止できる。

【００５８】上記実施の形態において、信号線３００に
直列に抵抗素子を追加して具体化してもよし、信号線３
００にノイズ除去用のコンデンサを追加して具体化して
もよい。この場合、追加した抵抗素子及びコンデンサを
考慮して、信号線３００上の抵抗成分及び容量成分を求
め、そのフィルタの時定数τよりも長い最小パルス幅Ｔ
ｍｉｎを設定する。

【００５９】上記実施の形態では、最小パルス幅Ｔｍｉ
ｎ≧τ（τは、信号線３００におけるフィルタ時定数）
としたが、これに限定するものではなく、最小パルス幅
Ｔｍｉｎ≧τ×α（但し、α＞１）としてもよい。例え
ば、最小パルス幅Ｔｍｉｎ≧２．５τとする場合、処理
完了信号ＥＯＣＴを論理ローレベルに立ち下げる際に
２．５τの時間が経過すると、信号レベルは９０％以上
低下することとなる。よって、最小パルス幅Ｔｍｉｎ≧
２．５τとすることにより、処理完了信号ＥＯＣＴの認
識をより確実に行うことができる。

【００６０】また、上記実施の形態において、処理完了
信号ＥＯＣＴは、低電位レベルがオン状態を表すアクテ
ィブローのパルス信号として具体化するものであった
が、高電位レベルがオン状態を表すアクティブハイのパ
ルス信号として具体化してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における電子制御装置の概要
を示すブロック図。

【図２】通信調停回路及びその周辺回路を詳細に示すブ
ロック図。

【図３】シリアル通信回路でのデータ取り込み態様を示
すタイムチャート。

【図４】受信メッセージのフォーマットを説明するため
の図。

【図５】送信メッセージのフォーマットを説明するため
の図。

【図６】処理完了信号とスレッショルドレベルとの関係
を示す図。

【図７】処理完了信号の電位レベルの変化を示すタイム
チャート。

【図８】シリアルＩ／Ｏコントローラにて実行されるＩ
／Ｏ制御ルーチンを示すフローチャート。

【図９】シフトクロック及び処理完了信号を表すタイム
チャート。

【図１０】シフトクロック及び処理完了信号を表すタイ
ムチャート。

【図１１】シフトクロック及び処理完了信号を表すタイ
ムチャート。

【図１２】シフトクロック及び処理完了信号を表すタイ
ムチャート。

【符号の説明】

１００…第１のマイコン、２００…第２のマイコン、３
００…信号線、ＥＯＣＴ…処理完了信号、Ｔｍｉｎ…最
小パルス幅、τ…時定数。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のマイコンと、前記第１のマイコン
   からの要求コマンドを受信すると共に、該要求コマンド
   に対応した処理結果を第１のマイコンに送信する第２の
   マイコンとを備え、 前記第２のマイコンは、前記要求コマンドに対応する処
   理の開始から完了までの期間で処理完了信号の論理レベ
   ルをパルス状に変化させると共に、該処理完了信号を信
   号線を介して前記第１のマイコンに送信し、前記第１の
   マイコンは、前記処理完了信号の変化の状態に応じて第
   ２のマイコンによる処理完了を認識するシリアル通信装
   置において、 前記処理完了信号の最小パルス幅を、前記信号線におけ
   る抵抗成分と容量成分とからなるフィルタの時定数より
   も長く設定しておき、 前記第２のマイコンは、前記要求コマンドに対応する処
   理時間に基づいて、前記処理完了信号のパルス幅を最小
   パルス幅以上に規制するようにしたことを特徴とするシ
   リアル通信装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のシリアル通信装置にお
   いて、 前記最小パルス幅は、前記信号線における抵抗成分と容
   量成分とからなるフィルタの時定数よりも長く、かつ、
   前記処理完了信号の変化時にその信号レベルが少なくと
   も前記第１のマイコンでの信号認識レベルを超えるパル
   ス幅であることを特徴とするシリアル通信装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のシリアル通信装
   置において、 前記第２のマイコンは、前記要求コマンドに対応する処
   理時間が前記最小パルス幅よりも短ければ、前記処理完
   了信号のパルス幅を最小パルス幅以上とし、処理時間が
   前記最小パルス幅よりも長ければ、前記処理完了信号の
   パルス幅を処理時間に応じたパルス幅とすることを特徴
   とするシリアル通信装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載のシ
   リアル通信装置において、 前記第２のマイコンは、 処理開始からの処理完了信号のパルス幅を計測する計測
   手段と、 前記計測したパルス幅が前記最小パルス幅よりも短けれ
   ば、最小パルス幅以上となるようにパルス幅を延長する
   パルス幅延長手段とを備えたことを特徴とするシリアル
   通信装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のシリアル通信装置にお
   いて、 前記要求コマンドを、そのコマンドに対応する処理時間
   に基づいて前記最小パルス幅よりも処理時間の短いコマ
   ンドと、最小パルス幅よりも処理時間の長いコマンドと
   に予め区分しておき、 前記第２のマイコンは、受信した要求コマンドが前記処
   理時間の短いコマンドである場合にのみ、前記計測手段
   及びパルス幅延長手段による処理を実施するようにした
   ことを特徴とするシリアル通信装置。