JP2004348580A - シリアルインターフェース回路及び半導体集積回路 - Google Patents

シリアルインターフェース回路及び半導体集積回路 Download PDF

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睦 高木
Koichi Takagi
幸一 高木
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Abstract

【課題】周辺デバイスのデータ伝送方式の変更に柔軟に対応可能なシリアルインターフェース回路及び半導体集積回路を提供する。
【解決手段】互いに異なる制御信号数で、かつ、互いに異なるシリアルデータ伝送方式を有する複数のインターフェース部11,12,13,14を備えたシリアルインターフェース回路10をASIC(半導体集積回路)1に搭載し、外部からの入力データにより、シリアルインターフェース回路10内のレジスタ15の設定を変更することで、レジスタ15から出力される設定信号Sの値を切り換え、複数のインターフェース部11,12,13,14のうち1つのみを有効とすることにより、データ伝送方式を切り換える。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号線を介して外部とデータの授受を行うシリアルインターフェース回路及び半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、FAX等の画像形成装置や各種電子機器の中にはASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途向けIC)を備えたものがある。ASIC等のデバイスはインターフェース回路を有し、このインターフェース回路を介して機器内に設けられるCPU(Central Processing Unit)や他の周辺デバイスとの間でデータの授受を行う。
【0003】
データ伝送方式の1つとして、1本のデータ信号線を使用してデータを1ビット毎に順次伝送するシリアル伝送方式がある。シリアル伝送方式の中でもデータを伝送する際のビット長や順序等の違いによって、さらに幾つかの方式に分類される。データ伝送方式が異なると互いにデータの授受を行うことができなくなるので、ASICに設けられるインターフェース回路の伝送方式は、CPUや周辺デバイスのデータ伝送方式に合わせたものが採用される。
【0004】
このようなインターフェース回路として、音声データのような時分割多重型シリアルデータにも対応できるように、1つの入出力回路とセレクタ回路と複数の送受信FIFO(First In First Out)を備え、取り扱うシリアルデータに応じてセレクタ回路を切り換えることにより、1つのシリアル入出力回路に割り当てる送受信FIFOの数とその構成を変更できるようにしたシリアルインターフェース回路が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−91904号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機器のバージョンアップ等によりCPUや他の周辺デバイスが採用するデータ伝送方式が変更されると、上記従来のシリアルインターフェース回路(特許文献1)もこれに合わせたデータ伝送方式に変更しなければならなかった。ASIC自体の機能変更を要さない場合であっても、データ伝送方式の変更に伴って、ASIC内に搭載するシリアルインターフェース回路を変更する必要が生じ、ASICを再開発しなければならなかった。また、ASICの再開発に伴い、ASICを搭載する基板についても再設計が必要であった。データ伝送方式の変更のためだけにASICやASIC搭載基板等の各種ハードウェアの設計変更をしなければならないため、余計な開発費や作業工数を費やしていた。
【0007】
さらに、上記従来のシリアルインターフェース回路は、取り扱うシリアルデータが時分割多重型シリアルデータであるか否かに応じて、セレクタ回路によりFIFO接続経路を切り換えているが、シリアルデータを伝送するビット長や伝送するデータの順序を異なる方式に切り換えることはできない。このため、機器内に異なるシリアルインターフェース方式のデバイスが複数搭載されている場合、その種類毎にインターフェース回路と信号線を設ける必要があり、1本のデータ信号線でデータを伝送できるというシリアルデータ伝送方式の利点を生かすことができなかった。複数の信号線を設けることによる基板面積の増大を防ぐために、1本の信号線を共用すると、複数の異なる伝送方式で送られるシリアルデータが信号線上を頻繁に行き交うことになり、CPU等のデータ転送元でのデータ送受信管理が複雑化し、データ伝送のパフォーマンス低下が懸念される。
【0008】
本発明の課題は、周辺デバイスのデータ伝送方式の変更に柔軟に対応可能なシリアルインターフェース回路及び半導体集積回路を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための請求項1に記載の発明は、信号線を介して外部とデータの授受を行うシリアルインターフェース回路において、互いに異なる制御信号数で、かつ、互いに異なるシリアルデータ伝送方式を有する複数のインターフェース部と、外部からの入力データの値により前記複数のインターフェース部のうち1つのインターフェース部のみ有効となるような設定信号を出力するレジスタと、前記レジスタから出力される設定信号に応じて、インターフェース部と前記信号線との接続を切り換える接続切換部と、を備えたことを特徴とするシリアルインターフェース回路である。
【0010】
請求項1に記載の発明によれば、周辺デバイスのシリアルデータ伝送方式に応じて、シリアルインターフェース回路内部のレジスタへの入力データの値を変更し、有効となるインターフェース部を切り換えることにより、複数のシリアルデータ伝送方式に対応することができる。したがって、周辺デバイスの変更により、変更後のデバイスで採用されているシリアルデータ伝送方式が変更前のデバイスで採用されているシリアルデータ伝送方式と異なる場合でも、ハードウェアの設計変更の必要がなく、ソフトウェアによる設定変更のみでデータ伝送方式を切り換えることができる。
【0011】
また、シリアルインターフェース回路内部のレジスタにて生成される設定信号がインターフェース部や接続切換部へ出力されることにより、複数のインターフェース部が個々にシリアルインターフェース回路の入出力端子へ接続される必要がなく、信号線を共通して使用することができるため、シリアルインターフェース回路のチップ面積増大やシリアルインターフェース回路搭載基板の配線による基板面積増大を抑制することができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のシリアルインターフェース回路において、予め基準となるデータ伝送方式が定められていることを特徴とするシリアルインターフェース回路である。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、予め基準となるデータ伝送方式が定められているので、電源投入直後等の初期状態では自動的に基準となるシリアルデータ伝送方式でデータ伝送を行うインターフェース部のみが有効になる。初期状態において、データ伝送方式を変更する場合は、有効とするインターフェース部を変更するための入力データを基準シリアルデータ伝送方式で外部からシリアルインターフェース回路内部のレジスタに入力してレジスタ設定を変更し、レジスタ設定変更に基づきレジスタから出力される設定信号の値が変更されることで、有効とするインターフェース部を切り換えることができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のシリアルインターフェース回路において、前記インターフェース部は、制御信号入力値とシリアル入力データの制御データを比較し、双方の値の一致について判定する判定部を備えたことを特徴とするシリアルインターフェース回路である。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、制御信号入力値とシリアル入力データの制御データを比較し、双方の値の一致について判定する判定部を備えることにより、設定信号の設定ミスによる誤動作を抑制することができる。また、個々のインターフェース部が1つの機能ブロックとして独立するため、設計資産として蓄積し、他のシリアルインターフェース回路の開発の際に有効に活用することができる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシリアルインターフェース回路を備えたことを特徴とする半導体集積回路である。
【0017】
請求項4に記載の発明によれば、周辺デバイスのシリアルデータ伝送方式に応じて、シリアルインターフェース回路内部のレジスタへの入力データの値を変更し、有効となるインターフェース部を切り換えることにより、複数のシリアルデータ伝送方式に対応することができる。したがって、周辺デバイスの変更により、データ伝送方式が変更された場合でも、半導体集積回路や半導体集積回路搭載基板等のハードウェアの設計変更の必要がなく、ソフトウェアによる設定変更のみでデータ伝送方式を切り換えることができ、開発費や作業工数を低減させることができる。
【0018】
また、シリアルインターフェース回路内部のレジスタにて生成される設定信号がインターフェース部や接続切換部へ出力されることにより、複数のインターフェース部が個々にシリアルインターフェース回路の入出力端子へ接続される必要がなく、信号線を共通して使用することができるため、半導体集積回路のチップ面積増大や半導体集積回路搭載基板の配線による基板面積増大を抑制することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、構成を説明する。図1に本実施の形態における半導体集積回路としてのASIC1を示す。ASIC1はデバイス2,3,4と同一基板上に搭載される場合だけではなく、別基板に搭載されケーブルを介して接続されている場合もある。なお、本実施の形態においては、便宜上、ASIC1、デバイス2,3,4は同一基板上に搭載されているものとして説明する。
【0020】
ASIC1や他のデバイス2,3,4は、電子機器に設けられるCPUやメモリ等との間でデータを授受するためのシリアルインターフェース回路10,20,30,40をそれぞれ有している。ASIC1とデバイス2,3,4は信号線で互いに接続されており、CPU等によりその動作が制御される。
【0021】
ASIC1及び周辺デバイス2,3,4が共用する信号線としてシリアルデータ伝送用クロック信号ラインL1、データロードラインL2、入力データラインL3、チップセレクト信号ラインL4,L5,L6がある。
【0022】
シリアルデータ伝送用クロック信号ラインL1を介して、ASIC1等にシリアルデータ伝送用クロック信号SCLKが入力される。データロードラインL2を介してデータロード信号LOADが入力される。また、入力データラインL3を介して、入力アドレス、Read/Write制御データ、入力データ(書込データ又は読出データ)等を含むシリアル入力データDATAINがシリアルデータとしてASIC1等のデバイスに入力される。また、チップセレクト信号ラインL4,L5,L6を介して、それぞれチップセレクト信号CS0,CS1,CS2が入力される。
【0023】
その他、デバイス毎に設けられる信号線として、ASIC1を有効にするためのイネーブル信号Aenを与えるイネーブルAラインL7、デバイス2を有効にするためのイネーブル信号Benを与えるイネーブルBラインL8、デバイス3を有効にするためのイネーブル信号Cenを与えるイネーブルCラインL9、デバイス4を有効にするためのイネーブル信号Denを与えるイネーブルDラインL10、がある。また、ASIC1、デバイス2,3,4からの出力データDATAOUT1,DATAOUT2,DATAOUT3,DATAOUT4がそれぞれ出力される出力データラインL11,L12,L13,L14が設けられている。
【0024】
ASIC1に備えられるシリアルインターフェース回路10は、本発明に特有のものであり、図2に示すように、互いに異なる制御信号数で、かつ、互いに異なるシリアルデータ伝送方式を有する4つのシリアルインターフェース部11,12,13,14と、レジスタ15と、第一セレクタ16及び第二セレクタ17とを備えている。入力データDATAINによってレジスタ15にあるシリアルデータ伝送方式設定レジスタ(図示略)の値が設定されることで、レジスタ15から出力される設定信号Sにより第一セレクタ16及び第二セレクタ17や各シリアルインターフェース部11,12,13,14が制御され、4つのシリアルインターフェース部11,12,13,14のうち1つのみが有効となるように切り換えられる。
【0025】
シリアルインターフェース回路10の内部でシリアルデータ伝送用クロック信号ラインL1、データロードラインL2、入力データラインL3は分岐し、各シリアルインターフェース部11,12,13,14と接続されている。出力データラインL11は第二セレクタ17と接続されている。
【0026】
シリアル入力データDATAINのビット構成は、シリアルデータ伝送方式により異なるため、各シリアルインターフェース部11,12,13,14は、入力データラインL3から入力されるシリアル入力データDATAINの内容を解読し、入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データ、チップセレクトデータに分類する。そして、入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データを、入力データバスL15、入力アドレスバスL16、Read/Write制御データラインL17を介して第1セレクタ16にそれぞれ出力する。
【0027】
第一セレクタ16に出力された入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データはレジスタ15に反映され、レジスタ15は指定されたアドレスの設定値を変更したり、内部回路や第二セレクタ17へデータを出力したりする。なお、ASIC1の内部回路は、ユーザの用途によって異なるが、例えば、メモリ等を挙げることができる。
【0028】
内部回路からレジスタ15に出力されたデータは出力データバスL18を介して設定信号Sにより有効となったいずれか1つのシリアルインターフェース部へ出力される。有効にされたシリアルインターフェース部は、所定のシリアル伝送方式にデータを変換し、第二セレクタ17を介して出力データDATAOUT1を出力データラインL11に出力する。
【0029】
次に、各シリアルインターフェース部11,12,13,14が有するシリアルデータ伝送方式について説明する。
【0030】
図3に示すように、第一シリアルインターフェース部11には、17ビット長で構成されるシリアル入力データDATAINが入力される。このシリアルデータは、アドレスビットA〔5〕,A〔4〕、Read/Write判別ビットWR、チップセレクトビットCS〔1〕,CS〔0〕、アドレスビットA〔3〕〜A〔0〕、データビットD〔7〕〜D〔0〕の順序で構成されている。第一シリアルインターフェース部11において、このシリアルデータから、入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データ、チップセレクトデータが生成される。また、シリアル出力データDATAOUTとして8ビットの出力データがOD〔7〕から順にOD〔0〕まで出力される。以下、第一シリアルインターフェース部11のシリアルデータ伝送方式をA方式とし、ASIC1の基準シリアルデータ伝送方式と定める。なお、Read/Write判別ビットは、”0”のときReadを示し、”1”のときWriteを示す。
【0031】
図4に示すように、第二シリアルインターフェース部12には、13ビット長で構成されるシリアル入力データDATAINが入力される。このシリアルデータは、Read/Write判別ビットWR、アドレスビットA〔3〕〜A〔0〕、データビットD〔7〕〜D〔0〕の順序で構成されている。第二シリアルインターフェース部12において、このシリアルデータから、入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データが生成される。また、シリアル出力データDATAOUTとして8ビットの出力データがOD〔7〕から順にOD〔0〕まで出力される。以下、第二シリアルインターフェース部12のシリアルデータ伝送方式をB方式とする。
【0032】
図5に示すように、第三シリアルインターフェース部13には、15ビット長で構成されるシリアル入力データDATAINが入力される。このシリアルデータは、チップセレクトビットCS〔0〕、Read/Write判別ビットWR、アドレスビットA〔0〕〜A〔3〕、データビットD〔0〕〜D〔8〕の順序で構成されている。第三シリアルインターフェース部13において、このシリアルデータから、入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データ、チップセレクトデータが生成される。また、シリアル出力データDATAOUTとして9ビットの出力データがOD〔0〕から順にOD〔8〕まで出力される。以下、第三シリアルインターフェース部13のシリアルデータ伝送方式をC方式とする。
【0033】
図6に示すように、第四シリアルインターフェース部14には、17ビット長で構成されるシリアル入力データDATAINが入力される。このシリアルデータは、Read/Write判別ビットWR、チップセレクトビットCS〔0〕〜CS〔2〕、アドレスビットA〔0〕〜A〔2〕、データビットD〔0〕〜D〔9〕の順序で構成されている。第四シリアルインターフェース部14において、このシリアルデータから、入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データ、チップセレクトデータが生成される。また、シリアル出力データDATAOUTとして10ビットの出力データがOD〔0〕から順にOD〔9〕まで出力される。以下、第四シリアルインターフェース部14のシリアルデータ伝送方式をD方式とする。
【0034】
電源投入直後等の初期状態において、ASIC1は自動的に基準シリアルデータ伝送方式のA方式でデータ伝送を行う第一シリアルインターフェース部11が有効になる。レジスタ15にあるシリアルデータ伝送方式設定レジスタの初期値について第一シリアルインターフェース部11が有効となるようレジスタ回路を設計しているため、電源投入直後等の初期状態では入力データDATAINを入力してシリアルインターフェース回路10の設定をする必要はない。
【0035】
図2に示すように、設定信号Sは、設定信号バスL19を介して、レジスタ15から各シリアルインターフェース部11,12,13,14、第一セレクタ16及び第二セレクタ17へ入力される。
【0036】
設定信号Sは、第二セレクタ17のセレクト信号だけでなく、各シリアルインターフェース部11,12,13,14のイネーブル信号を兼ねている。よって、設定信号Sはシリアルインターフェース部の種類と同数のバス幅を持つ信号となる。本実施の形態においては、種類の異なるシリアルインターフェース部が4つ存在するため設定信号Sのバス幅は4bitとなっている。レジスタ15にあるシリアルデータ伝送方式設定レジスタの値により4bit幅の設定信号Sのうち1bitのみアクティブとなるため、シリアルインターフェース部11,12,13,14のいずれか1つのみが有効となる。なお、設定信号SはLowアクティブでもHighアクティブでもよい。
【0037】
4つのシリアルインターフェース部11,12,13,14は、シリアルデータ伝送用クロック信号SCLK、データロード信号LOAD、入力データDATAIN、といったシリアルインターフェースの基本信号の構成は共通しているが、それぞれ制御信号(チップセレクト信号)の本数が異なる。第一シリアルインターフェース部11には、チップセレクト信号CS0,CS1が入力される。第二シリアルインターフェース部12には、チップセレクト信号は入力されない。第三シリアルインターフェース部13には、チップセレクト信号CS0が入力される。第四シリアルインターフェース部14には、チップセレクト信号CS0,CS1,CS2が入力される。
【0038】
第一シリアルインターフェース部11、第三シリアルインターフェース部13、第四シリアルインターフェース部14は、それぞれチップセレクト(CS)判定部11a,13a,14aを搭載している。チップセレクト判定部11a,13a,14aは、チップセレクト信号CS0,CS1,CS2の入力値と、シリアル入力データDATAIN中のチップセレクトデータを比較して、値が一致するか否かを判定する。
【0039】
チップセレクト信号の入力値と、チップセレクトデータ値の一致を判定するには、シリアル入力データ分類後のチップセレクトデータが必要となるため、シリアルインターフェース部11,13,14内部にチップセレクト判定部11a,13a,14aを搭載することで、チップセレクト判定部の構成回路及び仕様を簡素化することが可能となる。
【0040】
前記構成に対し、チップセレクト判定部をシリアルインターフェース部内部ではなく、シリアルインターフェース部の外部に搭載した場合、チップセレクト判定部内にも第一〜第四シリアルインターフェース部を搭載して、シリアル入力データの解読をする必要があり、ある1種類のシリアルデータ伝送方式に対し、シリアルインターフェース部が2つ存在することになるため、回路が複雑になり、回路規模が大きくなってしまう。
【0041】
設定信号S〔0〕(bit0)がアクティブであって、かつ、チップセレクト判定部11aによりチップセレクト信号CS0,CS1の入力値と、チップセレクトデータ値(チップセレクトビットCS〔0〕,CS〔1〕の値)が一致すると判定された場合には、第一シリアルインターフェース部11が有効となる。同様に、設定信号S〔2〕(bit2)がアクティブであって、かつ、チップセレクト判定部13aによりチップセレクト信号CS0の入力値と、チップセレクトデータ値(チップセレクトビットCS〔0〕の値)が一致すると判定された場合には、第三シリアルインターフェース部13が有効となり、設定信号S〔3〕(bit3)がアクティブであって、かつ、チップセレクト判定部14aによりチップセレクト信号CS0,CS1,CS2の入力値と、チップセレクトデータ値(チップセレクトビットCS〔0〕,CS〔1〕,CS〔2〕の値)が一致すると判定された場合には、第四シリアルインターフェース部14が有効となる。
【0042】
設定信号Sにより、ある1つのシリアルインターフェース部が選択されていても、チップセレクト判定部によりチップセレクト信号の入力値と、シリアル入力データのチップセレクトデータ値とが一致していると判定されなければ、選択されたシリアルインターフェース部は有効とならない。
【0043】
第二シリアルインターフェース部12はチップセレクトを有していないため、設定信号Sによる制御のみで、設定信号S〔1〕(bit1)がアクティブの場合に有効となる。
【0044】
このように、有効にすべきシリアルインターフェース部のみが活性化されるので、選択されていないシリアルインターフェース部の誤動作を防止し、さらに、必要最小限の回路のみを活性化するため、消費電力を抑制することができる。
【0045】
なお、チップセレクト信号CS0,CS1,CS2について、例えば、A方式では、CS0=0、CS1=1でアクティブ、C方式では、CS0=1でアクティブ、D方式では、CS0=0、CS1=0、CS2=1でアクティブ、というように、シリアルデータ伝送方式によりチップセレクト信号のアクティブ条件が重複しないよう設定する。
【0046】
シリアルデータ伝送方式を切り換える度にイネーブル信号の値を変更して、ASIC1やデバイス2,3,4を制御するため、イネーブル信号Aen,Ben,Cen,Denの設定ミスがあった場合、誤動作する可能性があるが、チップセレクト信号のアクティブ条件を上記のように設定することで、チップセレクト制御により、ある1つのシリアルデータ伝送方式のみをアクティブにすることができる。
【0047】
また、チップセレクト信号CS0,CS1,CS2を固定値にすることで、シリアル入力データのチップセレクトデータ値の変更のみでチップセレクト制御が可能となり、シリアルデータ伝送方式の切り換え時に設定変更しなければならない信号数を削減することができるため、入力信号の設定ミスを抑制することができる。
【0048】
第一セレクタ16は、4つのシリアルインターフェース部11,12,13,14のうち、設定信号Sと、チップセレクト判定部11a,13a,14aの判定により有効となったシリアルインターフェース部から出力された入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データをレジスタ15へ入力し、レジスタ15のデータ書き込み・読み出しを行う。内部回路へのデータ入出力はレジスタ15を介して行う。
【0049】
第二セレクタ17は、4つのシリアルインターフェース部11,12,13,14のうち、設定信号Sと、チップセレクト判定部11a,13a,14aの判定により有効となったシリアルインターフェース部から出力された出力データDATAOUTを出力データラインL11を介してデバイス2,3,4またはCPU等の他のデバイスに出力する。
【0050】
図1に示すように、デバイス2のシリアルインターフェース回路20のデータ伝送方式は、B方式となっている。電源投入直後等の初期状態においてASIC1は自動的に基準シリアルデータ伝送方式のA方式でデータ伝送を行う第一シリアルインターフェース部11が有効となるため、デバイス2とシリアルデータ伝送方式を一致させるには、シリアルインターフェース回路10にあるシリアルインターフェース部11,12,13,14のうちデータ伝送方式がB方式の第二シリアルインターフェース部12が有効となるように切り換えなければならない。
【0051】
同様に、デバイス3のシリアルインターフェース回路30のデータ伝送方式は、C方式となっているため、ASIC1は、デバイス3とシリアルデータ伝送方式を一致させるには、シリアルインターフェース回路10にあるシリアルインターフェース部11,12,13,14のうちデータ伝送方式がC方式の第三シリアルインターフェース部13が有効となるように切り換えなければならない。
【0052】
また、デバイス4のシリアルインターフェース回路40のデータ伝送方式は、D方式となっているため、ASIC1は、デバイス4とシリアルデータ伝送方式を一致させるには、シリアルインターフェース回路10にあるシリアルインターフェース部11,12,13,14のうちデータ伝送方式がD方式の第四シリアルインターフェース部14が有効となるように切り換えなければならない。
【0053】
以下に、ASIC1、デバイス2,3,4が基板にて図1の通り接続している場合において、ASIC1のシリアルインターフェース回路10についてデータ伝送方式を基準シリアルデータ伝送方式のA方式からデバイス4と共通のD方式に切り換える動作について説明する。
【0054】
まず、イネーブルAラインL7を介してLowレベル(=ON)のイネーブル信号AenがASIC1に入力され、デバイス2,3,4にそれぞれイネーブルBラインL8、イネーブルCラインL9、イネーブルDラインL10を介して、Highレベル(=OFF)のイネーブル信号Ben,Cen,Denが入力される。これにより、ASIC1は有効になり、デバイス2,3,4は無効になる。なお、デバイス2,3,4を無効にすることで、デバイス2,3,4の誤動作を防止することができる。
【0055】
次に、ASIC1のシリアルインターフェース回路10についてシリアルデータ伝送方式の切り換えを行う。入力データラインL3より基準シリアルデータ伝送方式のA方式でシリアルインターフェース回路10内のレジスタ15にあるシリアルデータ伝送方式設定レジスタの値をD方式に設定するデータが入力される。レジスタ15から出力される設定信号Sは、初期状態ではbit0のみアクティブであったが、シリアルデータ伝送方式レジスタ値変更を受け、bit3のみアクティブとなる。また、チップセレクト信号CS0,CS1,CS2がCS0=0、CS1=0、CS2=1と設定されることにより、シリアルインターフェース部11,12,13,14のうちD方式の第四シリアルインターフェース部14のみが有効となる。
【0056】
設定信号Sは、レジスタ15から同時に、第一セレクタ16及び第二セレクタ17へ入力される。第一セレクタ16は、設定信号Sをセレクト信号とし、シリアルインターフェース部11,12,13,14から第一セレクタ16へ入力される入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データを選択し、レジスタ15へ出力する。シリアルデータ伝送方式がA方式のとき、設定信号Sはbit0のみアクティブであり、第一セレクタ16は、第一シリアルインターフェース部11から入力される入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データを選択し、レジスタ15へ出力する。レジスタ15にあるシリアルデータ伝送方式設定レジスタの値がD方式に設定されると、設定信号Sはアクティブとなるビットがbit0ではなくbit3に切り換わり、第一セレクタ16が選択する信号も第四シリアルインターフェース部14から入力される入力データ、入力アドレス、Read/Write制御データとなる。
【0057】
第二セレクタ17は、第一セレクタ16と同様に設定信号Sをセレクト信号とし、シリアルインターフェース部11,12,13,14から出力される出力データDATAOUTのうち1種類を選択して、出力データラインL11より出力する。シリアルデータ伝送方式がA方式のとき、設定信号Sはbit0のみアクティブであり、第二セレクタ17は、第一シリアルインターフェース部11から出力されるDATAOUTを選択し、出力データラインL11より出力する。レジスタ15にあるシリアルデータ伝送方式設定レジスタの値がD方式に設定されると、設定信号Sはアクティブとなるビットがbit0ではなくbit3に切り換わり、第二セレクタ17が選択する信号も第四シリアルインターフェース部14から出力される出力データDATAOUTとなる。
【0058】
ASIC1のシリアルインターフェース回路10についてシリアルデータ伝送方式がA方式からD方式に切り換わったことを受け、デバイス4にLowレベル(=ON)のイネーブル信号Denが入力され、デバイス4はASIC1と同様に有効となる。以降、ASIC1、デバイス4はシリアルデータ伝送方式D方式でデータ伝送が可能になる。
【0059】
以上、ASIC1のシリアルインターフェース回路10のデータ伝送方式をA方式からD方式に切り換える場合について説明したが、B方式に切り換えてもよいし、C方式に切り換えてもよい。また、使用形態に合わせて、例えばA方式とB方式とを切り換えながら使用してもよい。
【0060】
シリアルインターフェース回路10によれば、A方式〜D方式の互いに異なる制御信号数で、かつ、互いに異なるデータ伝送方式を有する4つのシリアルインターフェース部11,12,13,14を備えているので、外部から設定信号Sを入力し、かつ、チップセレクト信号の入力値と、シリアル入力データ中のチップセレクトデータとの一致を判定することにより、周辺デバイス2,3,4が採用するデータ伝送方式に適合したデータ伝送方式に容易に切り換えることができる。したがって、周辺デバイスの変更により、変更後のデバイスで採用されているシリアルデータ伝送方式が変更前のデバイスで採用されているシリアルデータ伝送方式と異なる場合でも、ハードウェアの設計変更の必要がなく、ソフトウェアにてシリアルデータ伝送方式設定レジスタの値を変更するのみで周辺デバイス2,3,4のデータ伝送方式に対応することができる。
【0061】
また、シリアルインターフェース回路10内部のレジスタ15にて生成される設定信号Sがシリアルインターフェース部11,12,13,14や第一セレクタ16及び第二セレクタ17へ出力されることにより、複数のインターフェース部11,12,13,14が個々にシリアルインターフェース回路10の入出力端子へ接続される必要がなく、信号線(シリアルデータ伝送用クロック信号ラインL1、データロードラインL2、入力データラインL3、出力データラインL11)を共通して使用することができるため、シリアルインターフェース回路10のチップ面積増大やシリアルインターフェース回路10搭載基板の配線による基板面積増大を抑制することができる。したがって、ASIC1のチップ面積増大やASIC1搭載基板の配線による基板面積増大を防ぐことができる。
【0062】
また、シリアルインターフェース回路10は、設定を切り換えることにより他の周辺デバイスに合わせたデータ伝送方式でシリアルデータを伝送することができるので、ASIC1を汎用的なデバイスとして幅広く有効活用することができ、ASICの開発費や作業工数を低減させることができる。
【0063】
さらに、各シリアルインターフェース部11,12,13,14は所定のデータ伝送方式でデータをシリアル伝送するインターフェース回路として独立に使用できるものであるので、各シリアルインターフェース部11,12,13,14、及びその組み合わせによるシリアルインターフェース回路10を設計資産(IP:Intellectual Property)として蓄積しておくことにより、別アイテムのASIC開発の際に有効活用することができる。
【0064】
なお、上記実施の形態においては、シリアルインターフェース回路10は4種類のデータ伝送方式に対応する4つのシリアルインターフェース部11,12,13,14を備え、3本のチップセレクト入力信号CS0,CS1,CS2により選択されるデータ伝送方式を識別することとしたが、対応するデータ伝送方式及び搭載されるシリアルインターフェース部の種類とその搭載数、データ伝送方式に対応するチップセレクト入力信号の本数については、これに限定されるものではない。
【0065】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、周辺デバイスのシリアルデータ伝送方式に応じて、シリアルインターフェース回路内部のレジスタへの入力データの値を変更し、有効となるインターフェース部を切り換えることにより、複数のシリアルデータ伝送方式に対応することができる。したがって、周辺デバイスの変更により、変更後のデバイスで採用されているシリアルデータ伝送方式が変更前のデバイスで採用されているシリアルデータ伝送方式と異なる場合でも、ハードウェアの設計変更の必要がなく、ソフトウェアによる設定変更のみでデータ伝送方式を切り換えることができる。
【0066】
また、シリアルインターフェース回路内部のレジスタにて生成される設定信号がインターフェース部や接続切換部へ出力されることにより、複数のインターフェース部が個々にシリアルインターフェース回路の入出力端子へ接続される必要がなく、信号線を共通して使用することができるため、シリアルインターフェース回路のチップ面積増大やシリアルインターフェース回路搭載基板の配線による基板面積増大を抑制することができる。
【0067】
請求項2に記載の発明によれば、予め基準となるデータ伝送方式が定められているので、電源投入直後等の初期状態では自動的に基準となるシリアルデータ伝送方式でデータ伝送を行うインターフェース部のみが有効になる。初期状態において、データ伝送方式を変更する場合は、有効とするインターフェース部を変更するための入力データを基準シリアルデータ伝送方式で外部からシリアルインターフェース回路内部のレジスタに入力してレジスタ設定を変更し、レジスタ設定変更に基づきレジスタから出力される設定信号の値が変更されることで、有効とするインターフェース部を切り換えることができる。
【0068】
請求項3に記載の発明によれば、制御信号入力値とシリアル入力データの制御データを比較し、双方の値の一致について判定する判定部を備えることにより、設定信号の設定ミスによる誤動作を抑制することができる。また、個々のインターフェース部が1つの機能ブロックとして独立するため、設計資産として蓄積し、他のシリアルインターフェース回路の開発の際に有効に活用することができる。
【0069】
請求項4に記載の発明によれば、周辺デバイスのシリアルデータ伝送方式に応じて、シリアルインターフェース回路内部のレジスタへの入力データの値を変更し、有効となるインターフェース部を切り換えることにより、複数のシリアルデータ伝送方式に対応することができる。したがって、周辺デバイスの変更により、データ伝送方式が変更された場合でも、半導体集積回路や半導体集積回路搭載基板等のハードウェアの設計変更の必要がなく、ソフトウェアによる設定変更のみでデータ伝送方式を切り換えることができ、開発費や作業工数を低減させることができる。
【0070】
また、シリアルインターフェース回路内部のレジスタにて生成される設定信号がインターフェース部や接続切換部へ出力されることにより、複数のインターフェース部が個々にシリアルインターフェース回路の入出力端子へ接続される必要がなく、信号線を共通して使用することができるため、半導体集積回路のチップ面積増大や半導体集積回路搭載基板の配線による基板面積増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例の半導体集積回路を示した図である。
【図2】本発明の一例のシリアルインターフェース回路10を示したブロック図である。
【図3】図2に示す第一シリアルインターフェース部11のシリアルデータ伝送方式(A方式)を示した図である。
【図4】図2に示す第二シリアルインターフェース部12のシリアルデータ伝送方式(B方式)を示した図である。
【図5】図2に示す第三シリアルインターフェース部13のシリアルデータ伝送方式(C方式)を示した図である。
【図6】図2に示す第四シリアルインターフェース部14のシリアルデータ伝送方式(D方式)を示した図である。
【符号の説明】
1 ASIC(半導体集積回路)
2,3,4 デバイス
10 シリアルインターフェース回路
11 第一シリアルインターフェース部
11a CS(チップセレクト)判定部
12 第二シリアルインターフェース部
13 第三シリアルインターフェース部
13a CS判定部
14 第四シリアルインターフェース部
14a CS判定部
15 レジスタ
16 第一セレクタ(接続切換部)
17 第二セレクタ(接続切換部)
L1 シリアルデータ伝送用クロック信号ライン(信号線)
L2 データロードライン(信号線)
L3 入力データライン(信号線)
L4,L5,L6 チップセレクト信号ライン(信号線)
L11 出力データライン(信号線)

Claims (4)

  1. 信号線を介して外部とデータの授受を行うシリアルインターフェース回路において、
    互いに異なる制御信号数で、かつ、互いに異なるシリアルデータ伝送方式を有する複数のインターフェース部と、
    外部からの入力データの値により前記複数のインターフェース部のうち1つのインターフェース部のみ有効となるような設定信号を出力するレジスタと、
    前記レジスタから出力される設定信号に応じて、インターフェース部と前記信号線との接続を切り換える接続切換部と、
    を備えたことを特徴とするシリアルインターフェース回路。
  2. 請求項1に記載のシリアルインターフェース回路において、
    予め基準となるデータ伝送方式が定められていることを特徴とするシリアルインターフェース回路。
  3. 請求項1又は2に記載のシリアルインターフェース回路において、
    前記インターフェース部は、制御信号入力値とシリアル入力データの制御データを比較し、双方の値の一致について判定する判定部を備えたことを特徴とするシリアルインターフェース回路。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のシリアルインターフェース回路を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
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