JP2004139319A - シリアル通信回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】LIN通信プロトコルを用いたシリアル通信において、送信データのボーレートを変更することなく、シンクブレイク信号が送信できるようにする。
【解決手段】マイコン100は、メッセージフレームの送信開始時に、シンクブレイク専用ポートP1からハイレベルの信号を13ビットの間出力する。シンクブレイク生成回路300は、その出力によりシンクブレイク信号を生成し、LINドライバ回路200のTX端子に入力する。この後、マイコン100は、メッセージフレームのシンクブレイク信号を除く部分の信号をLINドライバ200のTX端子に入力する。
【選択図】 図1
【解決手段】マイコン100は、メッセージフレームの送信開始時に、シンクブレイク専用ポートP1からハイレベルの信号を13ビットの間出力する。シンクブレイク生成回路300は、その出力によりシンクブレイク信号を生成し、LINドライバ回路200のTX端子に入力する。この後、マイコン100は、メッセージフレームのシンクブレイク信号を除く部分の信号をLINドライバ200のTX端子に入力する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリアル通信回路に関するもので、LIN(Local Interconnect Network)通信プロトコルによるシリアル通信回路に適用して好適である。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両において、多種多様な信号が車内の機器同士でやりとりされている。この種の多重通信回路としては、部品点数を少なくし、通信回路の簡略化を図ったものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、車両において、例えばエンジンを制御し、またエンジンの状態を検知して他の装置に通知するエンジン制御装置、受信した信号に基づいてブレーキを制御するブレーキ制御装置、エアサスペンションを制御し、またエアサスペンションの状態を検知して他の装置に通知するエアサス制御装置等が、車両LANと呼ばれるLAN(ローカルエリアネットワーク)を介して通信をしている。そして、車内LANの通信プロトコルのひとつとして、LIN通信プロトコルが広く利用されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−33740号公報(段落「0011」〜「0025」)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記したLIN通信プロトコルを用いたシリアル通信回路について、本発明者らが検討を行った回路構成を図2に示す。LIN通信プロトコルは、マスタ/スレーブ型のシリアル通信方式であり、図2に示すマイクロコンピュータ(以下、単にマイコンという)100およびLINドライバ200をマスタとし、このLINドライバ200のLIN端子のLINバスと対称にスレーブのLINドライバおよびマイコン(いずれも図示せず)が接続され、マスタのマイコン100とスレーブのマイコン間で双方向のシリアル通信が行われる。
【0006】
また、LINドライバ200のLIN端子には、複数のスレーブのLINドライバのLIN端子がマルチ接続され、マスタのマイコンは、これらのLINドライバにそれぞれ接続されたスレーブの各マイコンと通信を行っている。
【0007】
図2に示すように、マイコン100は、シリアル通信用のUART1端子およびUART2端子の2つのUART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)ポートを有しており、マイコン100とLINドライバ200間の通信は、これらのUARTポートを使用して行われる。
【0008】
図3に、LINドライバ200のTX端子、RX端子およびLIN端子におけるLIN通信プロトコルのメッセージフレームの構成を示す。図に示すように、メッセージフレーム(MESSAGE FRAME)は、シンクブレイク部(SYNCH BRAKE)、シンク部(SYNCH FIELD)、識別部(IDENTIFIRE FIELD)からなるヘッダー(HEADER)と、複数のデータ部(DATA FIELD)およびチェックサム部(CHECKSUM FIELD)とからなるレスポンス(RESPONSE)により構成される。また、ヘッダーとレスポンス間には、レスポンススペース(RESPONSE SPACE)が設けられている。
【0009】
シンクブレイク部は、マスタのマイコン100から送信されるメッセージフレームであることを示すための領域であり、ビット数は最小13ビットである。なお、シンクブレイク部の最大ビット数についての規定はなく、メッセージフレーム全体の時間の規定により、シンクブレイク部の最大ビット数は制限される。
【0010】
なお、LIN通信において、デジタル信号の0はドミナント、デジタル信号の1はレセッシブとして表現される。
【0011】
つまり、マスタのマイコン100は、メッセージフレーム送信時にシンクブレイク部を最小13ビットの連続したローレベル、すなわち、最小13ビットの連続したドミナント信号として出力する。
【0012】
また、識別部、各データ部、チェックサム部はそれぞれ8ビットで、それぞれには図4に示すようにローレベルのスタートビットとハイレベルのストップビットが付加される。
【0013】
また、シンクブレイク部とシンク部間、シンク部と識別部間、各データ部間、データ部とチェックサム部間には任意ビットの間隔があり、この部分はハイレベルに設定される。また、ヘッダーとレスポンス間のレスポンススペースにおいてもハイレベルに設定される。
【0014】
以下、上記したLIN通信プロトコルのメッセージフレームを、図2におけるマイコン100により生成する例について示す。
【0015】
マイコン100は、UART1端子からの送信データの出力を停止すると、UART1端子の電圧レベルがハイレベルとなるように構成されており、メッセージフレームの送信終了から次のメッセージフレームの送信開始までの間と、ヘッダーとレスポンス間のレスポンススペースにおいて、UART1端子の出力が停止されることにより、LINドライバ200のTX端子には、連続したハイレベルのデータが出力される。
【0016】
なお、マイコン100のUART1端子からは、8ビットのデータ(1バイト)毎にシリアルデータが送信され、必要に応じてスタートビット、ストップビット、パリティビットを付加する構成となっている。
【0017】
また、マイコン100は、UART1端子およびUART2端子のボーレートの設定(例えば、4800bps、9600bps、19200bps等)、ストップビットの付加を含めた送受信データフォーマット長(7ビットまたは8ビット)等の変更が可能となっている。
【0018】
したがって、識別部、データ部およびチェックサム部の各8ビットのデータにローレベルのスタートビットとハイレベルのストップビットを付加し、それぞれ任意ビットの間隔を設けることにより、メッセージフレームのシンクブレイク部を除く部分が構成されるようになっている。
【0019】
ところで、図4に示すように、スタートビットの直前のビットとストップビットはハイレベルとなっているため、連続してローレベルを生成できるビット数は、ストップビットと8ビットのデータを含む最長9ビットとなる。
【0020】
つまり、マイコン100のUART1端子からは、8ビットのデータ(1バイト)毎にシリアルデータが送信される構成となっているため、マイコン100のUART1端子から10ビット以上の連続したローレベルの信号を出力することができない。すなわち、最小13ビットの連続したローレベルの信号であるシンクブレイク信号を出力することができないといった問題が生じる。
【0021】
このため、メッセージフレームの途中でボーレートを低速にすることで、1ビットの当たりのビット幅を長くし、13ビット以上の連続したローレベルの信号とみなすデータを生成する方法が考えられる。
【0022】
例えば、シンクブレイク部を除く部分ではボーレートを9600bpsに設定し、シンクブレイク部ではボーレートを4800bpsに設定すると、シンクブレイク部における1ビットの幅はシンクブレイク部を除く部分と比較して2倍となる。
【0023】
したがって、シンクブレイク部を8ビットとして、1/2のボーレートで送信すれば、2倍の16ビット分の連続したローレベルの信号とみなすデータが送出される。
【0024】
このようにして、16ビットの連続したローレベルのシンクブレイク信号を生成することが可能である。
【0025】
しかし、上記したようにメッセージデータの途中でボーレートの変更を行うようにすると構成が複雑になり、それをプログラムで行った場合には、別途プログラムを追加する必要があり、プログラムが複雑となってしまう。
【0026】
また、上記したように、LIN通信プロトコルを適用したシリアル通信において、シンクブレイク信号を出力することができないといった問題に限ることなく、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号と所定ビット数毎の信号からなるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路において、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を出力することができないといった問題が生じうる。
【0027】
本発明は上記問題に鑑みたもので、送信データのボーレートを変更することなく、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を送信することができるシリアル通信回路を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号と所定ビット数毎の信号からなるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路において、入力されたメッセージフレームの送信信号により外部と通信を行うドライバ回路(200)と、第1の出力ポートと第2の出力ポートとを有し、前記所定ビット数毎の信号を前記第1の出力ポートから前記ドライバ回路(200)に入力するとともに、前記所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を生成させるための信号を前記第2の出力ポートから出力するマイクロコンピュータ(100)と、前記マイクロコンピュータ(100)の前記第2の出力ポートから前記信号が出力されると、前記所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を生成して前記ドライバ(200)に入力する信号生成回路(300)と、を備えたことを特徴としている。
【0029】
このように信号生成回路(300)を設けることにより、送信データのボーレートを変更することなく、メッセージフレームの送信信号における所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を生成して、送信することができる。
【0030】
請求項2に記載の発明では、LIN通信プロトコルによるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路において、入力されたメッセージフレームの送信信号により外部と通信を行うドライバ回路(200)と、第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、前記メッセージフレームの送信信号のうちシンクブレイク信号を除く信号を前記第1の出力ポートから前記ドライバ回路(200)に入力するとともに、前記シンクブレイク信号を生成させるための信号を前記第2の出力ポートから出力するマイクロコンピュータ(100)と、前記マイクロコンピュータ(100)の前記第2の出力ポートから前記信号が出力されると、前記シンクブレイク信号を生成して前記ドライバ(200)に入力するシンクブレイク生成回路(300)と、を備えたことを特徴としている。
【0031】
このようにシンクブレイク生成回路(300)を設けることにより、送信データのボーレートを変更することなく、メッセージフレームの送信信号におけるシンクブレイク信号を生成して送信することができる。
【0032】
この場合、シンクブレイク生成回路(300)を、請求項3に記載の発明のように、制御端子が前記マイクロコンピュータ(100)の前記第2のポートに接続されたトランジスタ(310)を有し、このトランジスタ(310)の作動により、前記シンクブレイク信号を生成して前記ドライバ(200)に入力するように構成することができる。
【0033】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0034】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本発明の一実施形態に係るシリアル通信回路の構成を図1に示す。第1の実施形態では、図2に示したシリアル通信回路と比較して、シンクブレイク生成回路300を備えた点が異なる。
【0035】
図に示すように、シンクブレイク生成回路300は、NPN型バイポーラトランジスタ310、抵抗310a、310bおよびコンデンサ320により構成されている。
【0036】
マイコン100の第1の出力ポートとしてのUART1端子は、LIN通信プロトコルのメッセージフレームの送信用として使用され、抵抗110bを介してドライバ回路としてのLINドライバ200のTX端子に接続されている。
【0037】
また、マイコン100のUART2端子は、LIN通信プロトコルのメッセージフレームの受信用として使用され、抵抗110aを介してLINドライバ200のRX端子に接続されている。
【0038】
マイコン100の第2の出力ポートとしてのシンクブレイク専用ポートP1は、抵抗310aを介してトランジスタ310のベースに接続されている。
【0039】
また、コンデンサ320はノイズ対策用であり、抵抗310a、310bは、トランジスタ310のベース電位の調整用である。
【0040】
マイコン110のシンクブレイク専用ポートP1からローレベルの信号が出力されると、トランジスタ310はオフとなり、LINドライバ200のTX端子にはマイコン100のUART1端子からのシリアルデータが入力される。
【0041】
また、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1からハイレベルの信号が出力されると、トランジスタ310はオンとなり、LINドライバ200のTX端子にはローレベルの信号が入力される。
【0042】
したがって、メッセージフレームのシンクブレイク部において、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1の出力レベルをハイレベルにすることで、マイコン100のUART1端子の出力信号と関係なく、LINドライバ200のTX端子に連続したローレベルの信号を入力することができる。
【0043】
以下、マイコン100からLINドライバ200のTX端子にLIN通信プロトコルのメッセージフレームを送信する手順について説明する。
【0044】
マイコン100にはROMが内蔵されており、このROMに予め書き込まれたデータによりボーレートが9600bps、送受信データフォーマット長が8ビットとなるように設定される。
【0045】
マイコン100は、メッセージフレームの送信開始前は、UART1端子の出力を停止しており、メッセージフレームの送信開始時に、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1からハイレベルの信号を13ビットの間出力する。
【0046】
トランジスタ310は、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1からのハイレベルの信号によりオンとなり、LINドライバ200のTX端子には、シンクブレイク部に相当する13ビットの連続したローレベルの信号が入力される。
【0047】
次に、マイコン100は、シンクブレイク専用ポートP1の出力をローレベルに設定し、同時に、マイコン100のUART1端子から、ヘッダーのシンクブレイク部を除いた部分のシリアルデータを出力し、このシリアルデータがLINドライバ200のTX端子に入力される。
【0048】
そして、マイコン100は、ヘッダーとレスポンス間のレスポンススペースのビット数に相当する時間、UART1端子の出力を停止する。そして、LINドライバ200のTX端子には、レスポンススペースとしてのハイレベルの信号が入力される。
【0049】
次に、マイコン100は、UART1端子から、各データ部およびチェックサム部を含むレスポンスのシリアルデータを送信する。
【0050】
そして、マイコン100は、レスポンスのチェックサム部の送信終了時に、UART1端子の出力を停止する。そして、LINドライバ200のTX端子にはハイレベルの信号が入力される。
【0051】
上記のように構成することによって、図3に示すシンクフィールド部のような最小13ビットの連続したローレベルのドミナント信号であるシンクブレイク信号を送信することができる。
【0052】
なお、LINドライバ200は、TX端子から入力されたメッセージフレームをLINバス入出力としてのLIN端子から送信する。そして、LIN端子から送信されたメッセージフレームは、LINバスに接続された複数のLINドライバを介して各LINドライバに接続されたスレーブのマイコンに送信されるとともに、送信したメッセージフレームの正常性を確認するために、RX端子を介してマイコン100のUART2端子に入力される。
【0053】
そして、スレーブのマイコンは、メッセージフレームの識別部のデータが、予め自分に割り当てられた識別番号である場合には、メッセージフレームのデータ部を取り込み、データ部の内容に応じて処理を行うとともに、マスタのマイコン100に対してメッセージデータを送信する。
【0054】
上記したように、この実施形態によれば、シンクブレイク信号の送信時に、第1の出力ポートから送信するシリアルデータに関わらず、シンクブレイク生成回路300により生成されたシンクブレイク信号をLINドライバ200に入力するようにしているので、送信データのボーレートを変更することなく、シンクブレイク信号を生成して送信することができる。
【0055】
なお、メッセージフレームの識別部のデータが、予め自分に割り当てられた識別番号と異なる場合には、受信したメッセージフレームを廃棄する。
【0056】
上記した実施形態では、LIN通信プロトコルを適用したシリアル通信回路について説明したが、本発明はそのようなシリアル通信回路に限ることなく、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号と所定ビット数毎の信号からなるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路に適用することができる。
【0057】
なお、上記した実施形態において、NPN型バイポーラトランジスタ310により、LINドライバ200のTX端子のレベルをローレベルにする例を示したが、NPN型バイポーラトランジスタに限ることなく、PNP型バイポーラトランジスタで構成してもよい。なお、この場合、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1の論理レベルの極性は逆極性となる。
【0058】
また、バイポーラトランジスタに限ることなく、例えばMOSトランジスタで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるシリアル通信回路の構成を示す図である。
【図2】本発明者らが検討を行ったシリアル通信回路の構成を示す図である。
【図3】LIN通信プロトコルのメッセージフレームの構成を示す図である。
【図4】シンク部、インデント部、データ部およびチェックサム部の構成を示す図である。
【符号の説明】
100…マイコン、200…LINドライバ、
300…シンクブレイク生成回路、310…トランジスタ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリアル通信回路に関するもので、LIN(Local Interconnect Network)通信プロトコルによるシリアル通信回路に適用して好適である。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両において、多種多様な信号が車内の機器同士でやりとりされている。この種の多重通信回路としては、部品点数を少なくし、通信回路の簡略化を図ったものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、車両において、例えばエンジンを制御し、またエンジンの状態を検知して他の装置に通知するエンジン制御装置、受信した信号に基づいてブレーキを制御するブレーキ制御装置、エアサスペンションを制御し、またエアサスペンションの状態を検知して他の装置に通知するエアサス制御装置等が、車両LANと呼ばれるLAN(ローカルエリアネットワーク)を介して通信をしている。そして、車内LANの通信プロトコルのひとつとして、LIN通信プロトコルが広く利用されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−33740号公報(段落「0011」〜「0025」)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記したLIN通信プロトコルを用いたシリアル通信回路について、本発明者らが検討を行った回路構成を図2に示す。LIN通信プロトコルは、マスタ/スレーブ型のシリアル通信方式であり、図2に示すマイクロコンピュータ(以下、単にマイコンという)100およびLINドライバ200をマスタとし、このLINドライバ200のLIN端子のLINバスと対称にスレーブのLINドライバおよびマイコン(いずれも図示せず)が接続され、マスタのマイコン100とスレーブのマイコン間で双方向のシリアル通信が行われる。
【0006】
また、LINドライバ200のLIN端子には、複数のスレーブのLINドライバのLIN端子がマルチ接続され、マスタのマイコンは、これらのLINドライバにそれぞれ接続されたスレーブの各マイコンと通信を行っている。
【0007】
図2に示すように、マイコン100は、シリアル通信用のUART1端子およびUART2端子の2つのUART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)ポートを有しており、マイコン100とLINドライバ200間の通信は、これらのUARTポートを使用して行われる。
【0008】
図3に、LINドライバ200のTX端子、RX端子およびLIN端子におけるLIN通信プロトコルのメッセージフレームの構成を示す。図に示すように、メッセージフレーム(MESSAGE FRAME)は、シンクブレイク部(SYNCH BRAKE)、シンク部(SYNCH FIELD)、識別部(IDENTIFIRE FIELD)からなるヘッダー(HEADER)と、複数のデータ部(DATA FIELD)およびチェックサム部(CHECKSUM FIELD)とからなるレスポンス(RESPONSE)により構成される。また、ヘッダーとレスポンス間には、レスポンススペース(RESPONSE SPACE)が設けられている。
【0009】
シンクブレイク部は、マスタのマイコン100から送信されるメッセージフレームであることを示すための領域であり、ビット数は最小13ビットである。なお、シンクブレイク部の最大ビット数についての規定はなく、メッセージフレーム全体の時間の規定により、シンクブレイク部の最大ビット数は制限される。
【0010】
なお、LIN通信において、デジタル信号の0はドミナント、デジタル信号の1はレセッシブとして表現される。
【0011】
つまり、マスタのマイコン100は、メッセージフレーム送信時にシンクブレイク部を最小13ビットの連続したローレベル、すなわち、最小13ビットの連続したドミナント信号として出力する。
【0012】
また、識別部、各データ部、チェックサム部はそれぞれ8ビットで、それぞれには図4に示すようにローレベルのスタートビットとハイレベルのストップビットが付加される。
【0013】
また、シンクブレイク部とシンク部間、シンク部と識別部間、各データ部間、データ部とチェックサム部間には任意ビットの間隔があり、この部分はハイレベルに設定される。また、ヘッダーとレスポンス間のレスポンススペースにおいてもハイレベルに設定される。
【0014】
以下、上記したLIN通信プロトコルのメッセージフレームを、図2におけるマイコン100により生成する例について示す。
【0015】
マイコン100は、UART1端子からの送信データの出力を停止すると、UART1端子の電圧レベルがハイレベルとなるように構成されており、メッセージフレームの送信終了から次のメッセージフレームの送信開始までの間と、ヘッダーとレスポンス間のレスポンススペースにおいて、UART1端子の出力が停止されることにより、LINドライバ200のTX端子には、連続したハイレベルのデータが出力される。
【0016】
なお、マイコン100のUART1端子からは、8ビットのデータ(1バイト)毎にシリアルデータが送信され、必要に応じてスタートビット、ストップビット、パリティビットを付加する構成となっている。
【0017】
また、マイコン100は、UART1端子およびUART2端子のボーレートの設定(例えば、4800bps、9600bps、19200bps等)、ストップビットの付加を含めた送受信データフォーマット長(7ビットまたは8ビット)等の変更が可能となっている。
【0018】
したがって、識別部、データ部およびチェックサム部の各8ビットのデータにローレベルのスタートビットとハイレベルのストップビットを付加し、それぞれ任意ビットの間隔を設けることにより、メッセージフレームのシンクブレイク部を除く部分が構成されるようになっている。
【0019】
ところで、図4に示すように、スタートビットの直前のビットとストップビットはハイレベルとなっているため、連続してローレベルを生成できるビット数は、ストップビットと8ビットのデータを含む最長9ビットとなる。
【0020】
つまり、マイコン100のUART1端子からは、8ビットのデータ(1バイト)毎にシリアルデータが送信される構成となっているため、マイコン100のUART1端子から10ビット以上の連続したローレベルの信号を出力することができない。すなわち、最小13ビットの連続したローレベルの信号であるシンクブレイク信号を出力することができないといった問題が生じる。
【0021】
このため、メッセージフレームの途中でボーレートを低速にすることで、1ビットの当たりのビット幅を長くし、13ビット以上の連続したローレベルの信号とみなすデータを生成する方法が考えられる。
【0022】
例えば、シンクブレイク部を除く部分ではボーレートを9600bpsに設定し、シンクブレイク部ではボーレートを4800bpsに設定すると、シンクブレイク部における1ビットの幅はシンクブレイク部を除く部分と比較して2倍となる。
【0023】
したがって、シンクブレイク部を8ビットとして、1/2のボーレートで送信すれば、2倍の16ビット分の連続したローレベルの信号とみなすデータが送出される。
【0024】
このようにして、16ビットの連続したローレベルのシンクブレイク信号を生成することが可能である。
【0025】
しかし、上記したようにメッセージデータの途中でボーレートの変更を行うようにすると構成が複雑になり、それをプログラムで行った場合には、別途プログラムを追加する必要があり、プログラムが複雑となってしまう。
【0026】
また、上記したように、LIN通信プロトコルを適用したシリアル通信において、シンクブレイク信号を出力することができないといった問題に限ることなく、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号と所定ビット数毎の信号からなるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路において、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を出力することができないといった問題が生じうる。
【0027】
本発明は上記問題に鑑みたもので、送信データのボーレートを変更することなく、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を送信することができるシリアル通信回路を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号と所定ビット数毎の信号からなるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路において、入力されたメッセージフレームの送信信号により外部と通信を行うドライバ回路(200)と、第1の出力ポートと第2の出力ポートとを有し、前記所定ビット数毎の信号を前記第1の出力ポートから前記ドライバ回路(200)に入力するとともに、前記所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を生成させるための信号を前記第2の出力ポートから出力するマイクロコンピュータ(100)と、前記マイクロコンピュータ(100)の前記第2の出力ポートから前記信号が出力されると、前記所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を生成して前記ドライバ(200)に入力する信号生成回路(300)と、を備えたことを特徴としている。
【0029】
このように信号生成回路(300)を設けることにより、送信データのボーレートを変更することなく、メッセージフレームの送信信号における所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を生成して、送信することができる。
【0030】
請求項2に記載の発明では、LIN通信プロトコルによるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路において、入力されたメッセージフレームの送信信号により外部と通信を行うドライバ回路(200)と、第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、前記メッセージフレームの送信信号のうちシンクブレイク信号を除く信号を前記第1の出力ポートから前記ドライバ回路(200)に入力するとともに、前記シンクブレイク信号を生成させるための信号を前記第2の出力ポートから出力するマイクロコンピュータ(100)と、前記マイクロコンピュータ(100)の前記第2の出力ポートから前記信号が出力されると、前記シンクブレイク信号を生成して前記ドライバ(200)に入力するシンクブレイク生成回路(300)と、を備えたことを特徴としている。
【0031】
このようにシンクブレイク生成回路(300)を設けることにより、送信データのボーレートを変更することなく、メッセージフレームの送信信号におけるシンクブレイク信号を生成して送信することができる。
【0032】
この場合、シンクブレイク生成回路(300)を、請求項3に記載の発明のように、制御端子が前記マイクロコンピュータ(100)の前記第2のポートに接続されたトランジスタ(310)を有し、このトランジスタ(310)の作動により、前記シンクブレイク信号を生成して前記ドライバ(200)に入力するように構成することができる。
【0033】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0034】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本発明の一実施形態に係るシリアル通信回路の構成を図1に示す。第1の実施形態では、図2に示したシリアル通信回路と比較して、シンクブレイク生成回路300を備えた点が異なる。
【0035】
図に示すように、シンクブレイク生成回路300は、NPN型バイポーラトランジスタ310、抵抗310a、310bおよびコンデンサ320により構成されている。
【0036】
マイコン100の第1の出力ポートとしてのUART1端子は、LIN通信プロトコルのメッセージフレームの送信用として使用され、抵抗110bを介してドライバ回路としてのLINドライバ200のTX端子に接続されている。
【0037】
また、マイコン100のUART2端子は、LIN通信プロトコルのメッセージフレームの受信用として使用され、抵抗110aを介してLINドライバ200のRX端子に接続されている。
【0038】
マイコン100の第2の出力ポートとしてのシンクブレイク専用ポートP1は、抵抗310aを介してトランジスタ310のベースに接続されている。
【0039】
また、コンデンサ320はノイズ対策用であり、抵抗310a、310bは、トランジスタ310のベース電位の調整用である。
【0040】
マイコン110のシンクブレイク専用ポートP1からローレベルの信号が出力されると、トランジスタ310はオフとなり、LINドライバ200のTX端子にはマイコン100のUART1端子からのシリアルデータが入力される。
【0041】
また、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1からハイレベルの信号が出力されると、トランジスタ310はオンとなり、LINドライバ200のTX端子にはローレベルの信号が入力される。
【0042】
したがって、メッセージフレームのシンクブレイク部において、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1の出力レベルをハイレベルにすることで、マイコン100のUART1端子の出力信号と関係なく、LINドライバ200のTX端子に連続したローレベルの信号を入力することができる。
【0043】
以下、マイコン100からLINドライバ200のTX端子にLIN通信プロトコルのメッセージフレームを送信する手順について説明する。
【0044】
マイコン100にはROMが内蔵されており、このROMに予め書き込まれたデータによりボーレートが9600bps、送受信データフォーマット長が8ビットとなるように設定される。
【0045】
マイコン100は、メッセージフレームの送信開始前は、UART1端子の出力を停止しており、メッセージフレームの送信開始時に、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1からハイレベルの信号を13ビットの間出力する。
【0046】
トランジスタ310は、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1からのハイレベルの信号によりオンとなり、LINドライバ200のTX端子には、シンクブレイク部に相当する13ビットの連続したローレベルの信号が入力される。
【0047】
次に、マイコン100は、シンクブレイク専用ポートP1の出力をローレベルに設定し、同時に、マイコン100のUART1端子から、ヘッダーのシンクブレイク部を除いた部分のシリアルデータを出力し、このシリアルデータがLINドライバ200のTX端子に入力される。
【0048】
そして、マイコン100は、ヘッダーとレスポンス間のレスポンススペースのビット数に相当する時間、UART1端子の出力を停止する。そして、LINドライバ200のTX端子には、レスポンススペースとしてのハイレベルの信号が入力される。
【0049】
次に、マイコン100は、UART1端子から、各データ部およびチェックサム部を含むレスポンスのシリアルデータを送信する。
【0050】
そして、マイコン100は、レスポンスのチェックサム部の送信終了時に、UART1端子の出力を停止する。そして、LINドライバ200のTX端子にはハイレベルの信号が入力される。
【0051】
上記のように構成することによって、図3に示すシンクフィールド部のような最小13ビットの連続したローレベルのドミナント信号であるシンクブレイク信号を送信することができる。
【0052】
なお、LINドライバ200は、TX端子から入力されたメッセージフレームをLINバス入出力としてのLIN端子から送信する。そして、LIN端子から送信されたメッセージフレームは、LINバスに接続された複数のLINドライバを介して各LINドライバに接続されたスレーブのマイコンに送信されるとともに、送信したメッセージフレームの正常性を確認するために、RX端子を介してマイコン100のUART2端子に入力される。
【0053】
そして、スレーブのマイコンは、メッセージフレームの識別部のデータが、予め自分に割り当てられた識別番号である場合には、メッセージフレームのデータ部を取り込み、データ部の内容に応じて処理を行うとともに、マスタのマイコン100に対してメッセージデータを送信する。
【0054】
上記したように、この実施形態によれば、シンクブレイク信号の送信時に、第1の出力ポートから送信するシリアルデータに関わらず、シンクブレイク生成回路300により生成されたシンクブレイク信号をLINドライバ200に入力するようにしているので、送信データのボーレートを変更することなく、シンクブレイク信号を生成して送信することができる。
【0055】
なお、メッセージフレームの識別部のデータが、予め自分に割り当てられた識別番号と異なる場合には、受信したメッセージフレームを廃棄する。
【0056】
上記した実施形態では、LIN通信プロトコルを適用したシリアル通信回路について説明したが、本発明はそのようなシリアル通信回路に限ることなく、所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号と所定ビット数毎の信号からなるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路に適用することができる。
【0057】
なお、上記した実施形態において、NPN型バイポーラトランジスタ310により、LINドライバ200のTX端子のレベルをローレベルにする例を示したが、NPN型バイポーラトランジスタに限ることなく、PNP型バイポーラトランジスタで構成してもよい。なお、この場合、マイコン100のシンクブレイク専用ポートP1の論理レベルの極性は逆極性となる。
【0058】
また、バイポーラトランジスタに限ることなく、例えばMOSトランジスタで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるシリアル通信回路の構成を示す図である。
【図2】本発明者らが検討を行ったシリアル通信回路の構成を示す図である。
【図3】LIN通信プロトコルのメッセージフレームの構成を示す図である。
【図4】シンク部、インデント部、データ部およびチェックサム部の構成を示す図である。
【符号の説明】
100…マイコン、200…LINドライバ、
300…シンクブレイク生成回路、310…トランジスタ。
Claims (3)
- 所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号と所定ビット数毎の信号からなるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路において、
入力されたメッセージフレームの送信信号により外部と通信を行うドライバ回路(200)と、
第1の出力ポートと第2の出力ポートとを有し、前記所定ビット数毎の信号を前記第1の出力ポートから前記ドライバ回路(200)に入力するとともに、前記所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を生成させるための信号を前記第2の出力ポートから出力するマイクロコンピュータ(100)と、
前記マイクロコンピュータ(100)の前記第2の出力ポートから前記信号が出力されると、前記所定ビット数より大きいビット数の連続した同一レベルの信号を生成して前記ドライバ(200)に入力する信号生成回路(300)と、を備えたことを特徴とするシリアル通信回路。 - LIN通信プロトコルによるメッセージフレームの送信信号を用いて外部と通信を行うシリアル通信回路において、
入力されたメッセージフレームの送信信号により外部と通信を行うドライバ回路(200)と、
第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、前記メッセージフレームの送信信号のうちシンクブレイク信号を除く信号を前記第1の出力ポートから前記ドライバ回路(200)に入力するとともに、前記シンクブレイク信号を生成させるための信号を前記第2の出力ポートから出力するマイクロコンピュータ(100)と、
前記マイクロコンピュータ(100)の前記第2の出力ポートから前記信号が出力されると、前記シンクブレイク信号を生成して前記ドライバ(200)に入力するシンクブレイク生成回路(300)と、を備えたことを特徴とするシリアル通信回路。 - 前記シンクブレイク生成回路(300)は、制御端子が前記マイクロコンピュータ(100)の前記第2のポートに接続されたトランジスタ(310)を有し、このトランジスタ(310)の作動により、前記シンクブレイク信号を生成して前記ドライバ(200)に入力するようになっていることを特徴とする請求項2に記載のシリアル通信回路。
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JP2011077782A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 多重通信装置および多重通信システム |
WO2012008493A1 (ja) | 2010-07-16 | 2012-01-19 | 住友化学株式会社 | 高分子化合物を含む組成物及びそれを用いる発光素子 |
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2002
- 2002-10-17 JP JP2002302886A patent/JP2004139319A/ja active Pending
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