JP2009118315A - Communication system, transmitting device, receiving device, communication apparatus, semiconductor device, and communication scheme - Google Patents
Communication system, transmitting device, receiving device, communication apparatus, semiconductor device, and communication scheme Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009118315A JP2009118315A JP2007290782A JP2007290782A JP2009118315A JP 2009118315 A JP2009118315 A JP 2009118315A JP 2007290782 A JP2007290782 A JP 2007290782A JP 2007290782 A JP2007290782 A JP 2007290782A JP 2009118315 A JP2009118315 A JP 2009118315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- digital signal
- pulse width
- count value
- communication
- control means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、通信システム、送信装置、受信装置、通信装置及び半導体装置並びに通信方式に関する。 The present invention relates to a communication system, a transmission device, a reception device, a communication device, a semiconductor device, and a communication method.
デジタルシリアル通信方式の1つとして、パルス幅の長短により「1」及び「0」のデジタル信号を表現するパルス幅変調方式が知られている。例えば、下記特許文献1には、上記のようなパルス幅変調方式を用いてデジタルシリアル通信を行う通信装置において、伝送データの受信遅れや通信装置間でのシステムクロックの違いによる通信不良を防止することを目的とし、当該目的を達成するために、送信手段より伝送線路上に伝送データを送信後、伝送線路上の伝送データを受信し、この受信した伝送データから検出したビット単位の送信タイミングを基に、伝送線路上に送信する伝送データの1ビット毎のパルス幅及び次ビットの送信タイミングを決定する技術が開示されている。
上述した特許文献1の通信装置では、以下のような問題があった。
(1)パルス幅の長短を計測するためのカウンタに用いられるクロック信号の信号源が必要であり、コストが高価になってしまう。
(2)パルス幅の検出回路には、「0」のパルス幅に対応するカウント値及び「1」のパルス幅に対応するカウント値が「0」「1」判別用のカウント値として予め設定されているため、温度や電源電圧等の動作環境の変化によりクロック信号の信号源の動作が変わってしまった場合に、予め設定しておいた上記の判別用カウント値が意味を成さなくなり、通信が破綻してしまう。
(3)クロック信号の周波数に依存して通信速度が決まるため、高速通信に対応することが困難である。これに対し、近年、システム全体の高速化及び低消費電力化を両立することが可能な非同期システム(例えば、特開2004−303195号公報参照)が注目されているが、この非同期システムは共通のクロック信号(システムクロック)を必要としないため、特許文献1の通信装置では非同期システム間や同期システム−非同期システム間の通信を行うことができない。
The communication device disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
(1) A signal source of a clock signal used for a counter for measuring the length of the pulse width is necessary, and the cost becomes high.
(2) In the pulse width detection circuit, a count value corresponding to a pulse width of “0” and a count value corresponding to a pulse width of “1” are preset as count values for determining “0” and “1”. Therefore, when the operation of the clock signal source changes due to changes in the operating environment such as temperature and power supply voltage, the above-mentioned discrimination count value set in advance does not make sense, and communication Will collapse.
(3) Since the communication speed is determined depending on the frequency of the clock signal, it is difficult to support high-speed communication. On the other hand, in recent years, an asynchronous system (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-303195) that can achieve both high speed and low power consumption of the entire system has attracted attention. Since a clock signal (system clock) is not required, the communication device of Patent Document 1 cannot perform communication between asynchronous systems or between a synchronous system and an asynchronous system.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、パルス幅変調方式を用いたデジタルシリアル通信において、コストの低減を図ると共に、温度や電源電圧などの動作環境に影響されることなく通信を行うことができ、さらに非同期システムに適用することが可能な通信システム、送信装置、受信装置、通信装置及び半導体装置並びに通信方式を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in digital serial communication using a pulse width modulation method, the cost is reduced and the operation environment such as temperature and power supply voltage is not affected. An object of the present invention is to provide a communication system, a transmission device, a reception device, a communication device, a semiconductor device, and a communication method that can perform communication and can be applied to an asynchronous system.
上記目的を達成するために、本発明に係る通信システムは、パルス幅変調したデジタル信号を送信する送信制御手段を有する送信装置と、ソフトウェアカウンタ機能を備え、前記デジタル信号の立上がりエッジまたは立下がりエッジの一方に同期してカウントを開始し、前記立上がりエッジまたは立下がりエッジの他方に同期して前記カウントを終了して得られるカウント値を前記デジタル信号のパルス幅として把握する受信制御手段を有する受信装置と、を具備し、前記送信制御手段は、前記受信装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、前記受信制御手段は、前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、前記送信装置から受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a communication system according to the present invention comprises a transmission apparatus having a transmission control means for transmitting a pulse width modulated digital signal, and a software counter function, and a rising edge or a falling edge of the digital signal. A reception control means for starting counting in synchronization with one of the signals and grasping a count value obtained by ending the counting in synchronization with the other of the rising edge or falling edge as the pulse width of the digital signal The transmission control means includes a first digital signal having a pulse width corresponding to “0” before transmission of a digital signal corresponding to data at the start of communication with the receiving device. , And a second digital signal corresponding to “1” and having a pulse width different from that of the first digital signal, The transmission control means acquires a count value corresponding to the pulse width of the first digital signal as a first determination count value, and sets a count value corresponding to the pulse width of the second digital signal to a second value. It is acquired as a discrimination count value, and “0” and “1” of a digital signal corresponding to the data received from the transmission device are discriminated based on the first and second discrimination count values. And
このような特徴を有する通信システムによれば、以下のような効果を奏する。
(1)パルス幅変調されたデジタル信号のパルス幅をソフトウェアカウンタを用いて計測するため、送信装置及び受信装置共にクロック信号源が不要となり、システムコストの低減を図ることが可能である。
(2)受信装置が送信装置から受信したデータに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別するために用いる第1の判別用カウント値(つまり「0」に対応する判別用カウント値)と第2の判別用カウント値(つまり「1」に対応する判別用カウント値)とは、クロック信号源を必要としないソフトウェアカウンタによって得られるものであるため、温度や電源電圧等の動作環境の変化により通信が破綻してしまうことを防止することが可能である。
(3)クロック信号(所定の同期タイミング)が不要であるため、非同期システム間や同期システム−非同期システム間の通信が可能となる。つまり、非同期システムに本通信システムを適用することにより、パルス幅変調方式を用いたデジタルシリアル通信において、
クロック信号の周波数に依存しない高速通信及び低消費電力を実現することが可能である。
According to the communication system having such characteristics, the following effects can be obtained.
(1) Since the pulse width of a pulse width modulated digital signal is measured using a software counter, a clock signal source is unnecessary for both the transmission device and the reception device, and the system cost can be reduced.
(2) The first discrimination count value used to discriminate “0” “1” of the digital signal corresponding to the data received from the transmission device by the reception device (that is, the discrimination count value corresponding to “0”) And the second discriminating count value (that is, the discriminating count value corresponding to “1”) are obtained by a software counter that does not require a clock signal source. It is possible to prevent communication from failing due to a change.
(3) Since a clock signal (predetermined synchronization timing) is not required, communication between asynchronous systems or between a synchronous system and an asynchronous system is possible. In other words, by applying this communication system to an asynchronous system, in digital serial communication using a pulse width modulation method,
It is possible to realize high-speed communication and low power consumption independent of the frequency of the clock signal.
また、本発明に係る通信システムにおいて、前記受信制御手段は、前記第1及び第2の判別用カウント値を用いて「0」と「1」とを判別するための閾値を算出し、前記データに相当するデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値と前記閾値とを比較することにより、前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、ことが好ましい。
ソフトウェアカウンタによって得られるデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値には、カウント開始タイミングやカウント終了タイミングのバラツキ等に起因してカウント誤差が含まれる場合がある。この場合、単に第1及び第2の判別用カウント値を用いるだけでは、データに相当するデジタル信号の「0」「1」を正確に判別することが困難となり通信が破綻する可能性がある。そこで、上記のように、第1及び第2の判別用カウント値を用いて算出した「0」と「1」とを判別するための閾値と、デジタル信号のパルス幅に応じたカウント値とを比較してデジタル信号の「0」「1」を判別することにより、例えば閾値以下は「0」と判別し、閾値より大きい場合は「1」と判別するという判別手法を採ることができ、カウント値にカウント誤差が含まれていた場合であっても正確に「0」「1」判別を行うことができる。
In the communication system according to the present invention, the reception control unit calculates a threshold value for discriminating between “0” and “1” using the first and second discrimination count values, and the data It is preferable to discriminate between “0” and “1” of the digital signal corresponding to the data by comparing the threshold value with a count value corresponding to the pulse width of the digital signal corresponding to.
The count value corresponding to the pulse width of the digital signal obtained by the software counter may include a count error due to variations in the count start timing and the count end timing. In this case, simply using the first and second determination count values makes it difficult to accurately determine “0” or “1” of the digital signal corresponding to the data, and communication may fail. Therefore, as described above, the threshold value for discriminating between “0” and “1” calculated using the first and second discrimination count values and the count value corresponding to the pulse width of the digital signal are obtained. By comparing “0” and “1” of the digital signal by comparison, for example, it is possible to adopt a determination method of determining “0” below the threshold value, and determining “1” when larger than the threshold value. Even if the value includes a count error, it is possible to accurately determine “0” or “1”.
また、本発明に係る通信システムにおいて、前記受信制御手段は、前記第1の判別用カウント値と前記第2の判別用カウント値との平均値を前記閾値として算出することが好ましい。
このように第1の判別用カウント値と前記第2の判別用カウント値との平均値を前記閾値とすることで、第1の判別用カウント値と前記第2の判別用カウント値との両方から最も遠い値を閾値とすることになるので、カウント値に大きなカウント誤差が含まれていた場合であっても正確に「0」「1」判別を行うことができる。
In the communication system according to the present invention, it is preferable that the reception control unit calculates an average value of the first determination count value and the second determination count value as the threshold value.
Thus, by setting the average value of the first determination count value and the second determination count value as the threshold value, both the first determination count value and the second determination count value are set. Therefore, even if the count value includes a large count error, it is possible to accurately determine “0” or “1”.
また、本発明に係る通信システムにおいて、前記受信装置は、前記送信装置から受信したデジタル信号の立上がりエッジ及び立下がりエッジを検出し、立上がりエッジ検出を示す割込み信号と立下がりエッジ検出を示す割込み信号を前記受信制御手段に出力するエッジ検出手段を有し、前記受信制御手段は、前記立上がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを開始し、前記立下がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを終了することが好ましい。
このように、受信制御手段はエッジ検出手段からの割込み信号が入力された場合に、割込み処理としてカウント動作(デジタル信号のパルス幅の計測)を行う構成を採用することにより、割込み信号が入力されない期間において受信制御手段は他の処理を並列的に実行することができるため、受信制御手段における処理能力の向上を図ることができる。
In the communication system according to the present invention, the receiving device detects a rising edge and a falling edge of a digital signal received from the transmitting device, and an interrupt signal indicating rising edge detection and an interrupt signal indicating falling edge detection. Edge detection means for outputting to the reception control means, the reception control means starts counting when an interrupt signal indicating the rising edge detection is input, and an interrupt signal indicating the falling edge detection. It is preferable that the count is terminated when is input.
As described above, when the interrupt control signal is input from the edge detection unit, the reception control unit adopts a configuration in which the count operation (measurement of the pulse width of the digital signal) is performed as an interrupt process so that no interrupt signal is input Since the reception control means can execute other processes in parallel during the period, the processing capability of the reception control means can be improved.
また、本発明に係る通信システムにおいて、動作環境の変化に応じて、通信開始時における前記第1のデジタル信号及び前記第2のデジタル信号の送受信を行うことにより、前記動作環境に応じた前記第1及び第2の判別用カウント値を取得することが好ましい。
これにより、動作環境(例えば、温度や電源電圧等)の変化に応じた前記第1及び第2の判別用カウント値を取得することができ、さらに「0」「1」を判別するための閾値を動作環境に応じて動的に変更することができるため、動作環境の変化に伴うデータ通信の破綻を防止することができる。
In the communication system according to the present invention, the first digital signal and the second digital signal at the start of communication are transmitted and received in response to a change in the operating environment, whereby the first digital signal corresponding to the operating environment is transmitted. It is preferable to obtain the first and second discrimination count values.
As a result, the first and second determination count values according to changes in the operating environment (for example, temperature, power supply voltage, etc.) can be acquired, and a threshold value for determining “0” or “1”. Can be dynamically changed in accordance with the operating environment, so that data communication failure due to a change in the operating environment can be prevented.
また、本発明に係る送信装置は、パルス幅変調したデジタル信号を受信装置に送信する送信制御手段を有し、前記送信制御手段は、受信装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信する、ことを特徴とする。
このような特徴を有する送信装置を用いることにより、上述した通信システムを構成することができる。
The transmission device according to the present invention further includes transmission control means for transmitting a pulse width modulated digital signal to the reception device, and the transmission control means is a digital signal corresponding to data at the start of communication with the reception device. Before transmission, a first digital signal having a pulse width corresponding to “0” and a second digital signal corresponding to “1” and having a pulse width different from that of the first digital signal are transmitted. It is characterized by that.
By using a transmission device having such characteristics, the above-described communication system can be configured.
また、本発明に係る受信装置は、ソフトウェアカウンタ機能を備え、上記の送信装置から受信したデジタル信号の立上がりエッジまたは立下がりエッジの一方に同期してカウントを開始し、前記立上がりエッジまたは立下がりエッジの他方に同期して前記カウントを終了して得られるカウント値を前記デジタル信号のパルス幅として把握する受信制御手段を有し、前記受信制御手段は、請求項5記載の送信装置から受信した前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、前記送信装置から受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、ことを特徴とする。
このような特徴を有する受信装置を用いることにより、上述した通信システムを構成することができる。
The receiving device according to the present invention has a software counter function, starts counting in synchronization with one of the rising edge or falling edge of the digital signal received from the transmitting device, and the rising edge or falling edge. 6. A reception control means for grasping a count value obtained by ending the counting in synchronization with the other of the digital signal as a pulse width of the digital signal, wherein the reception control means receives the transmission device received from the transmission device according to claim 5. A count value corresponding to the pulse width of the first digital signal is acquired as a first determination count value, and a count value corresponding to the pulse width of the second digital signal is acquired as a second determination count value. And a digital signal corresponding to the data received from the transmitter based on the first and second discrimination count values. To determine the "0" and "1", characterized in that.
By using a receiving apparatus having such characteristics, the above-described communication system can be configured.
また、本発明に係る受信装置において、前記受信制御手段は、前記第1及び第2の判別用カウント値を用いて「0」と「1」とを判別するための閾値を算出し、前記データに相当するデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値と前記閾値とを比較することにより、前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、ことが好ましい。
これにより、カウント値にカウント誤差が含まれていた場合であっても正確に「0」「1」判別を行うことができる。
Further, in the receiving apparatus according to the present invention, the reception control means calculates a threshold value for discriminating between “0” and “1” using the first and second discrimination count values, and the data It is preferable to discriminate between “0” and “1” of the digital signal corresponding to the data by comparing the threshold value with a count value corresponding to the pulse width of the digital signal corresponding to.
Thereby, even when the count value includes a count error, it is possible to accurately determine “0” or “1”.
また、本発明に係る受信装置において、前記受信制御手段は、前記第1の判別用カウント値と前記第2の判別用カウント値との平均値を前記閾値として算出することが好ましい。
これにより、カウント値にカウント誤差が含まれていた場合であっても、より正確に「0」「1」判別を行うことができる。
In the receiving apparatus according to the present invention, it is preferable that the reception control means calculates an average value of the first determination count value and the second determination count value as the threshold value.
As a result, even when the count value includes a count error, it is possible to more accurately determine “0” or “1”.
また、本発明に係る受信装置において、前記送信装置から受信したデジタル信号の立上がりエッジ及び立下がりエッジを検出し、立上がりエッジ検出を示す割込み信号と立下がりエッジ検出を示す割込み信号を前記受信制御手段に出力するエッジ検出手段を有し、前記受信制御手段は、前記立上がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを開始し、前記立下がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを終了することが好ましい。
これにより、受信制御手段における処理能力の向上を図ることができる。
Further, in the receiving apparatus according to the present invention, a rising edge and a falling edge of the digital signal received from the transmitting apparatus are detected, and an interrupt signal indicating a rising edge detection and an interrupt signal indicating a falling edge detection are received in the reception control means. When the interrupt control signal indicating the rising edge detection is input, the reception control unit starts the count, and the interrupt signal indicating the falling edge detection is input. It is preferable to end the counting.
Thereby, the processing capability in the reception control means can be improved.
また、本発明に係る通信装置は、パルス幅変調したデジタル信号を他の通信装置に送信すると共に、ソフトウェアカウンタ機能を備え、他の通信装置から受信したデジタル信号の立上がりエッジまたは立下がりエッジの一方に同期してカウントを開始し、前記立上がりエッジまたは立下がりエッジの他方に同期して前記カウントを終了して得られるカウント値を前記受信したデジタル信号のパルス幅として把握する通信制御手段を有し、前記通信制御手段は、自身が送信側の場合、前記他の通信装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、自身が受信側の場合、受信した前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、ことを特徴とする。 In addition, the communication device according to the present invention transmits a pulse width modulated digital signal to another communication device, and has a software counter function, and one of the rising edge or the falling edge of the digital signal received from the other communication device. Communication control means for starting counting in synchronization with and grasping the count value obtained by ending the counting in synchronization with the other of the rising edge or falling edge as the pulse width of the received digital signal The communication control means has a pulse width corresponding to “0” before transmission of a digital signal corresponding to data at the start of communication with the other communication device when the communication control means itself is a transmission side. The digital signal and a second digital signal corresponding to “1” and having a pulse width different from that of the first digital signal are transmitted and received by itself. In the case of the side, the count value corresponding to the pulse width of the received first digital signal is acquired as the first determination count value, and the count value corresponding to the pulse width of the second digital signal is set to the second value. And a digital signal “0” or “1” corresponding to the received data is determined based on the first and second determination count values.
このように1つの通信装置に上述した送信装置及び受信装置の両方の機能を備えることにより、他の通信装置との双方向通信が可能となる。また、勿論、以下の効果を得ることができる。
(1)クロック信号源が不要となり、装置コストの低減を図ることが可能である。
(2)動作環境の変化に起因する通信破綻の発生を防止することが可能である。
(3)非同期システムに適用可能であるため、クロック信号の周波数に依存しない高速通信及び低消費電力化を実現することが可能である。
Thus, by providing the functions of both the transmitting device and the receiving device described above in one communication device, bidirectional communication with other communication devices becomes possible. Of course, the following effects can be obtained.
(1) A clock signal source is unnecessary, and the cost of the apparatus can be reduced.
(2) It is possible to prevent the occurrence of a communication failure due to a change in the operating environment.
(3) Since it can be applied to an asynchronous system, it is possible to realize high-speed communication and low power consumption independent of the frequency of the clock signal.
また、本発明に係る通信装置において、前記通信制御手段は、前記第1及び第2の判別用カウント値を用いて「0」と「1」とを判別するための閾値を算出し、前記データに相当するデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値と前記閾値とを比較することにより、前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、ことが好ましい。
これにより、カウント値にカウント誤差が含まれていた場合であっても正確に「0」「1」判別を行うことができる。
Further, in the communication device according to the present invention, the communication control means calculates a threshold value for discriminating between “0” and “1” using the first and second discrimination count values, and the data It is preferable to discriminate between “0” and “1” of the digital signal corresponding to the data by comparing the threshold value with a count value corresponding to the pulse width of the digital signal corresponding to.
Thereby, even when the count value includes a count error, it is possible to accurately determine “0” or “1”.
また、本発明に係る通信装置において、前記通信制御手段は、前記第1の判別用カウント値と前記第2の判別用カウント値との平均値を前記閾値として算出することが好ましい。
これにより、カウント値にカウント誤差が含まれていた場合であっても、より正確に「0」「1」判別を行うことができる。
In the communication apparatus according to the present invention, it is preferable that the communication control unit calculates an average value of the first determination count value and the second determination count value as the threshold value.
As a result, even when the count value includes a count error, it is possible to more accurately determine “0” or “1”.
また、本発明に係る通信装置において、前記他の通信装置から受信したデジタル信号の立上がりエッジ及び立下がりエッジを検出し、立上がりエッジ検出を示す割込み信号と立下がりエッジ検出を示す割込み信号を前記通信制御手段に出力するエッジ検出手段を有し、前記通信制御手段は、前記立上がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを開始し、前記立下がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを終了することが好ましい。
これにより、通信制御手段における処理能力の向上を図ることができる。
In the communication device according to the present invention, the rising edge and the falling edge of the digital signal received from the other communication device are detected, and the interrupt signal indicating the rising edge detection and the interrupt signal indicating the falling edge detection are detected in the communication. Edge detecting means for outputting to the control means, and the communication control means starts counting when an interrupt signal indicating the rising edge detection is input, and receives an interrupt signal indicating the falling edge detection. It is preferable to end the counting in the case of an error.
Thereby, the processing capability in the communication control means can be improved.
また、本発明に係る半導体装置は、パルス幅変調したデジタル信号を送信する送信制御手段を有する送信側回路と、ソフトウェアカウンタ機能を備え、前記デジタル信号の立上がりエッジまたは立下がりエッジの一方に同期してカウントを開始し、前記立上がりエッジまたは立下がりエッジの他方に同期して前記カウントを終了して得られるカウント値を前記デジタル信号のパルス幅として把握する受信制御手段を有する受信側回路と、を具備し、前記送信制御手段は、前記受信装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、前記受信制御手段は、前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、前記送信装置から受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、ことを特徴とする。 The semiconductor device according to the present invention includes a transmission side circuit having a transmission control means for transmitting a pulse width modulated digital signal, and a software counter function, and is synchronized with one of a rising edge and a falling edge of the digital signal. A reception side circuit having reception control means for grasping as a pulse width of the digital signal a count value obtained by starting the count and ending the count in synchronization with the other of the rising edge or the falling edge The transmission control means includes a first digital signal having a pulse width corresponding to “0” and “1” before transmission of a digital signal corresponding to data at the start of communication with the receiving device. And a second digital signal having a pulse width different from that of the first digital signal, and the reception control means A count value corresponding to the pulse width of the first digital signal is acquired as a first determination count value, and a count value corresponding to the pulse width of the second digital signal is acquired as a second determination count value. Then, based on the first and second discrimination count values, “0” and “1” of the digital signal corresponding to the data received from the transmission device are discriminated.
このような特徴を有する半導体装置によれば、以下の効果を奏する。
(1)クロック信号源が不要となり、装置コストの低減を図ることが可能である。
(2)動作環境の変化に起因する内部動作不良(送信側回路と受信側回路との通信不良)の発生を防止することが可能である。
(3)非同期システムを適用可能であるため、クロック信号の周波数に依存しない高速動作及び低消費電力化を実現することが可能である。
According to the semiconductor device having such characteristics, the following effects can be obtained.
(1) A clock signal source is unnecessary, and the cost of the apparatus can be reduced.
(2) It is possible to prevent the occurrence of an internal operation failure (communication failure between the transmission side circuit and the reception side circuit) due to a change in the operating environment.
(3) Since an asynchronous system can be applied, it is possible to realize high-speed operation and low power consumption independent of the frequency of the clock signal.
また、本発明に係る半導体装置は、パルス幅変調したデジタル信号を他の半導体装置に送信すると共に、ソフトウェアカウンタ機能を備え、他の半導体装置から受信したデジタル信号の立上がりエッジまたは立下がりエッジの一方に同期してカウントを開始し、前記立上がりエッジまたは立下がりエッジの他方に同期して前記カウントを終了して得られるカウント値を前記受信したデジタル信号のパルス幅として把握する通信制御手段を有し、前記通信制御手段は、自身が送信側の場合、前記他の半導体装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、自身が受信側の場合、受信した前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、ことを特徴とする。 In addition, the semiconductor device according to the present invention transmits a pulse width modulated digital signal to another semiconductor device and has a software counter function, and one of the rising edge and the falling edge of the digital signal received from the other semiconductor device. Communication control means for starting counting in synchronization with and grasping the count value obtained by ending the counting in synchronization with the other of the rising edge or falling edge as the pulse width of the received digital signal The communication control means has a pulse width corresponding to “0” before transmission of a digital signal corresponding to data at the start of communication with the other semiconductor device when the communication control means itself is a transmission side. Transmitting a digital signal and a second digital signal corresponding to “1” and having a pulse width different from that of the first digital signal; When the body is the receiving side, the count value corresponding to the pulse width of the received first digital signal is acquired as the first discrimination count value, and the count value corresponding to the pulse width of the second digital signal Is obtained as the second discrimination count value, and “0” and “1” of the digital signal corresponding to the received data are discriminated based on the first and second discrimination count values. And
このような特徴を有する半導体装置によれば、半導体装置同士の双方向通信が可能となる。また、勿論、以下の効果を得ることができる。
(1)クロック信号源が不要となり、装置コストの低減を図ることが可能である。
(2)動作環境の変化に起因する通信破綻の発生を防止することが可能である。
(3)非同期システムに適用可能であるため、クロック信号の周波数に依存しない高速通信及び低消費電力化を実現することが可能である。
According to the semiconductor device having such characteristics, two-way communication between the semiconductor devices becomes possible. Of course, the following effects can be obtained.
(1) A clock signal source is unnecessary, and the cost of the apparatus can be reduced.
(2) It is possible to prevent the occurrence of a communication failure due to a change in the operating environment.
(3) Since it can be applied to an asynchronous system, it is possible to realize high-speed communication and low power consumption independent of the frequency of the clock signal.
また、本発明に係る通信方式は、パルス幅変調したデジタル信号を送信する送信側と、ソフトウェアカウンタ機能を備え、前記デジタル信号の立上がりエッジまたは立下がりエッジの一方に同期してカウントを開始し、前記立上がりエッジまたは立下がりエッジの他方に同期して前記カウントを終了して得られるカウント値を前記デジタル信号のパルス幅として取得する受信側とを有し、前記送信側は、前記受信側との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、前記受信側は、前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、前記送信側から受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、ことを特徴とする。 Further, the communication system according to the present invention comprises a transmitting side for transmitting a pulse width modulated digital signal, and a software counter function, and starts counting in synchronization with one of the rising edge or falling edge of the digital signal, A receiving side that acquires a count value obtained by ending the counting in synchronization with the other of the rising edge or the falling edge as a pulse width of the digital signal, and the transmitting side is connected to the receiving side. At the start of communication, before transmission of a digital signal corresponding to data, a first digital signal having a pulse width corresponding to “0” and a pulse width corresponding to “1” and different from the first digital signal The second digital signal having the first digital signal having a count value corresponding to a pulse width of the first digital signal. And a count value corresponding to the pulse width of the second digital signal is acquired as a second determination count value, and the transmission side is based on the first and second determination count values. The digital signal corresponding to the data received from “0” and “1” is discriminated.
このような特徴を有する通信方式によれば、以下のような効果を奏する。
(1)送信側及び受信側共にクロック信号源が不要となり、システムコストの低減を図ることが可能である。
(2)動作環境の変化に起因する通信破綻の発生を防止することが可能である。
(3)パルス幅変調方式を用いたデジタルシリアル通信において、クロック信号の周波数に依存しない高速通信及び低消費電力を実現することが可能である。
According to the communication system having such characteristics, the following effects can be obtained.
(1) A clock signal source is unnecessary on both the transmission side and the reception side, and the system cost can be reduced.
(2) It is possible to prevent the occurrence of a communication failure due to a change in the operating environment.
(3) In digital serial communication using a pulse width modulation method, it is possible to realize high-speed communication and low power consumption that do not depend on the frequency of the clock signal.
以下、本発明に係る通信システム、送信装置、受信装置、通信装置及び半導体装置並びに通信方式の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
〔通信システム、送信装置、受信装置〕
図1は、本実施形態における通信システムの構成ブロック図である。この図1に示すように、本実施形態における通信システムは、送信装置10、受信装置20及び信号伝送路30から構成されている。送信装置10は、送信側CPU(Central Processing Unit)11及びデジタル信号出力回路12を備えている。受信装置20は、エッジ検出回路21及び受信側CPU22を備えている。なお、本実施形態における通信システムは、送信装置10と受信装置20との間の通信方式として、パルス幅変調方式を用いたデジタルシリアル通信を採用するものである。また、本実施形態において、パルス幅とは、デジタル信号のハイレベル期間を指すものとする。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a communication system, a transmission device, a reception device, a communication device, a semiconductor device, and a communication method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[Communication system, transmitter, receiver]
FIG. 1 is a configuration block diagram of a communication system in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the communication system according to this embodiment includes a
送信装置10において、送信側CPU11(送信制御手段)は、パルス幅変調したデジタル信号を、デジタル信号出力回路12及び信号伝送路30を介して受信装置20に送信する。さらに、この送信側CPU11は、受信装置20との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、所定のコード信号(例えば「01」)を送信する。このコード信号とは、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し上記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを含む信号である。
In the
デジタル信号出力回路12は、上記送信側CPU11から出力される、パルス幅変調されたデジタル信号(コード信号を含む)を、信号伝送路30を介して受信装置20のエッジ検出回路21に送信する。
The digital
受信装置20において、エッジ検出回路21(エッジ検出手段)は、送信装置10から受信したデジタル信号の立上がりエッジ及び立下がりエッジを検出し、立上がりエッジ検出を示す割込み信号(以下、カウント開始割込み信号と称す)と立下がりエッジ検出を示す割込み信号(以下、カウント終了割込み信号と称す)を、受信側CPU22に出力する。
In the receiving
受信側CPU22(受信制御手段)は、ソフトウェアカウンタ機能を備え、カウント開始割込み信号(つまり送信装置10から受信したデジタル信号の立上がりエッジ)に同期してカウントを開始し、カウント終了割込み信号(つまり送信装置10から受信したデジタル信号の立下がりエッジ)に同期してカウントを終了して得られるカウント値を、送信装置10から受信したデジタル信号のパルス幅として把握する。さらに、この受信側CPU22は、送信装置10から受信したコード信号に含まれる第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、これら第1及び第2の判別用カウント値を用いて「0」と「1」とを判別するための閾値を算出して予め内部レジスタに記憶しておき、送信装置10から受信したデータに相当するデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値と上記閾値とを比較することにより、データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する。
The reception side CPU 22 (reception control means) has a software counter function, starts counting in synchronization with the count start interrupt signal (that is, the rising edge of the digital signal received from the transmission device 10), and count end interrupt signal (that is, transmission). The count value obtained by ending the count in synchronization with the falling edge of the digital signal received from the
次に、上記のように構成された本実施形態における通信システムの動作(通信方式)について説明する。
図2は、送信装置10の送信側CPU11が送信するデジタル信号(コード信号及びデータに相当するデジタル信号)の波形と、受信装置20の受信側CPU22におけるソフトウェアカウンタの動作波形を示すタイミングチャートである。
Next, the operation (communication method) of the communication system in the present embodiment configured as described above will be described.
FIG. 2 is a timing chart showing a waveform of a digital signal (digital signal corresponding to a code signal and data) transmitted by the
図2に示すように、送信側CPU11は、通信開始時において、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し上記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを含むコード信号「01」を、受信装置20に送信する。なお、本実施形態では、「0」に対応するパルス幅より「1」に対応するパルス幅の方を大きく設定するものとする。
As shown in FIG. 2, at the start of communication, the sending
受信装置20のエッジ検出回路21は、図2の時刻t1において、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号の立上がりエッジを検出すると、カウント開始割込み信号を受信側CPU22に出力する。この時、受信側CPU22は、カウント開始割込み信号に同期してソフトウェアカウンタ機能によるカウント動作を開始する。具体的には、受信側CPU22は、カウント変数CNTを設定し、所定の内部レジスタをカウント変数CNTのカウント動作用に割り当て、このレジスタを用いてカウント変数CNTの「リード」→「インクリメント」→「ライト」という一連の処理を繰り返す。このようなソフトウェアカウンタ機能によるカウント動作は、クロック信号に同期して行われるものではなく(つまりクロック信号源が不要)、その動作速度は、専らレジスタを含む受信側CPU22を構成するトランジスタ等の回路素子の性能に依存する。
When detecting the rising edge of the first digital signal having a pulse width corresponding to “0” at time t1 in FIG. 2, the
続いて、時刻t2において、エッジ検出回路21は、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号の立下がりエッジを検出すると、カウント終了割込み信号を受信側CPU22に出力する。この時、受信側CPU22は、カウント終了割込み信号に同期してソフトウェアカウンタ機能によるカウント動作を終了し、カウント変数CNTの値(つまりカウント値)を第1の判別用カウント値CNT0として取得する(CNT0用のレジスタに記憶する)。
Subsequently, at time t <b> 2, when the
同様に、時刻t3において、エッジ検出回路21は、「1」に対応するパルス幅を有する第2のデジタル信号の立上がりエッジを検出すると、カウント開始割込み信号を受信側CPU22に出力する。この時、受信側CPU22は、カウント開始割込み信号に同期してソフトウェアカウンタ機能によるカウント動作を開始する。
Similarly, when the
そして、時刻t4において、エッジ検出回路21は、「1」に対応するパルス幅を有する第2のデジタル信号の立下がりエッジを検出すると、カウント終了割込み信号を受信側CPU22に出力する。この時、受信側CPU22は、カウント終了割込み信号に同期してソフトウェアカウンタ機能によるカウント動作を終了し、カウント変数CNTの値を第2の判別用カウント値CNT1として取得する(CNT1用のレジスタに記憶する)。
At time t4, when the
ここで、受信側CPU22は、第1の判別用カウント値CNT0と第2の判別用カウント値CNT1とを用いて、送信装置10から送信されるデジタル信号の「0」と「1」とを判別するための閾値CNThを算出する。本実施形態では、第1の判別用カウント値CNT0と第2の判別用カウント値CNT1との平均値を、この「0」「1」判別用の閾値CNThとして算出する。つまり、閾値CNThは下記(1)式で表される。例えば、CNT0=10、CNT1=20であったと仮定すると、閾値CNTh=15となる。受信側CPU22は、このように「0」「1」判別用の閾値CNThを算出すると、閾値用のレジスタに記憶する。
CNTh=(CNT0+CNT1)/2 ・・・・・(1)
Here, the
CNTh = (CNT0 + CNT1) / 2 (1)
続いて、図2の時刻t4以降(コード信号の後)に、送信側CPU11からデータに相当するデジタル信号が送信されると、エッジ検出回路21は、時刻t5において、データに相当するデジタル信号の立上がりエッジを検出してカウント開始割込み信号を受信側CPU22に出力する。この時、受信側CPU22は、カウント開始割込み信号に同期してソフトウェアカウンタ機能によるカウント動作を開始する。
Subsequently, when a digital signal corresponding to data is transmitted from the
そして、時刻t6において、エッジ検出回路21は、データに相当するデジタル信号の立下がりエッジを検出してカウント終了割込み信号を受信側CPU22に出力する。この時、受信側CPU22は、カウント終了割込み信号に同期してソフトウェアカウンタ機能によるカウント動作を終了して得られたカウント変数CNTの値と閾値CNThとを比較することにより、データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する。具体的には、CNT≦CNThの場合は「0」と判別し、CNT>CNThの場合は「1」と判別する。例えば、閾値CNTh=15とし、時刻t5−t6間のカウント値CNT=19とすると、受信側CPU22は送信装置10から「1」のデータを受信したと判別する。
At time t6, the
同様に、例えば時刻t7−t8間において、カウント値CNT=「21」の場合、受信側CPU22は送信装置10から「1」のデータを受信したと判別する。また、時刻t9−t10間において、カウント値CNT=「8」の場合、受信側CPU22は送信装置10から「0」のデータを受信したと判別する。
Similarly, for example, when the count value CNT = “21” between the times t <b> 7 and t <b> 8, the
以上のように、本実施形態における通信システムによると、
(1)パルス幅変調されたデジタル信号のパルス幅をソフトウェアカウンタを用いて計測するため、送信装置10及び受信装置20共にクロック信号源が不要となり、システムコストの低減を図ることが可能である。
(2)第1の判別用カウント値CNT0と第2の判別用カウント値CNT1とは、クロック信号源を必要としないソフトウェアカウンタによって得られるものであるため、温度や電源電圧等の動作環境の変化により通信が破綻してしまうことを防止することが可能である。
さらに、第1の判別用カウント値CNT0と第2の判別用カウント値CNT1との平均値を、「0」「1」判別用の閾値CNThとすることにより、カウント値CNTにカウント誤差が含まれていた場合であっても、正確に「0」「1」判別を行うことができる。
(3)クロック信号(所定の同期タイミング)が不要であるため、非同期システム間や同期システム−非同期システム間の通信が可能となる。つまり、非同期システムに本実施形態における通信システムを適用することにより、パルス幅変調方式を用いたデジタルシリアル通信において、クロック信号の周波数に依存しない高速通信及び低消費電力を実現することが可能である。
As described above, according to the communication system of the present embodiment,
(1) Since the pulse width of the pulse width-modulated digital signal is measured using a software counter, neither the
(2) Since the first discrimination count value CNT0 and the second discrimination count value CNT1 are obtained by a software counter that does not require a clock signal source, changes in the operating environment such as temperature and power supply voltage Thus, it is possible to prevent communication from failing.
Further, the count value CNT includes a count error by setting the average value of the first discrimination count value CNT0 and the second discrimination count value CNT1 to the threshold value CNTh for discrimination of “0” and “1”. Even in such a case, it is possible to accurately determine “0” or “1”.
(3) Since a clock signal (predetermined synchronization timing) is not required, communication between asynchronous systems or between a synchronous system and an asynchronous system is possible. In other words, by applying the communication system according to the present embodiment to an asynchronous system, it is possible to realize high-speed communication and low power consumption that do not depend on the frequency of the clock signal in digital serial communication using the pulse width modulation method. .
なお、上記実施形態では、第1の判別用カウント値CNT0と第2の判別用カウント値CNT1との平均値を、「0」「1」判別用の閾値CNThとしたが、これに限らず、他の演算手法によって閾値CNThを求めても良い。また、高精度なソフトウェアカウンタを使用し、カウント誤差の発生を考慮する必要がない場合は、必ずしも「0」「1」判別用の閾値CNThを求める必要はなく、データに相当するデジタル信号のカウント値CNTが、第1の判別用カウント値CNT0と一致するか、または第2の判別用カウント値CNT1と一致するかを確認することにより、データの「0」「1」を判別するようにしても良い。 In the above embodiment, the average value of the first discrimination count value CNT0 and the second discrimination count value CNT1 is set to the threshold value CNTh for discrimination of “0” and “1”. The threshold value CNTh may be obtained by other calculation methods. Further, when it is not necessary to consider the occurrence of a count error using a high-precision software counter, it is not always necessary to obtain the threshold value CNTh for determining “0” or “1”, and the digital signal corresponding to the data is counted. By checking whether the value CNT matches the first determination count value CNT0 or the second determination count value CNT1, the data “0” and “1” are determined. Also good.
また、上記実施形態では、デジタル信号のハイレベル期間をパルス幅とするシステムを想定して説明したが、本発明はデジタル信号のローレベル期間をパルス幅とするシステムにも適用することができる。この場合、デジタル信号の立下がりエッジに同期してカウント動作を開始し、立上がりエッジに同期してカウント動作を終了するようにすれば良い。さらに、上記実施形態では、「0」に対応するパルス幅より「1」に対応するパルス幅の方が大きいシステムを想定して説明したが、その逆のシステムにも適用することができる。 In the above-described embodiment, the description has been made assuming a system in which the high level period of the digital signal is a pulse width, but the present invention can also be applied to a system in which the low level period of the digital signal is a pulse width. In this case, the counting operation may be started in synchronization with the falling edge of the digital signal, and the counting operation may be ended in synchronization with the rising edge. Furthermore, although the above embodiment has been described assuming a system in which the pulse width corresponding to “1” is larger than the pulse width corresponding to “0”, the present invention can be applied to the opposite system.
また、例えば、送信装置10に温度センサや電源電圧測定回路などの動作環境の変化を把握するための手段を設け、送信側CPU11は、これら温度センサや電源電圧測定回路などの出力信号を監視し、この出力信号に変化があった場合、つまり動作環境に変化が生じた場合、通信開始時には新たなコード信号を受信装置20に送信するようにしても良い。
このように、動作環境の変化に応じて、通信開始時におけるコード信号(「0」に対応する第1のデジタル信号及び「1」に対応する第2のデジタル信号)の送受信を行うことにより、受信装置20は、動作環境に応じた第1及び第2の判別用カウント値を取得することができ、さらに「0」「1」判別用の閾値CNThを動作環境に応じて動的に変更することができるため、動作環境の変化に伴うデータ通信の破綻を防止することができる。
Further, for example, the
In this way, by transmitting and receiving the code signal (first digital signal corresponding to “0” and second digital signal corresponding to “1”) at the start of communication according to changes in the operating environment, The receiving
また、上記実施形態において、送信側CPU11及び受信側CPU22は、クロック信号を必要としない非同期回路で構成されていても、同期回路で構成されたCPU同士であっても、非同期CPUと同期CPUの組み合わせであっても同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the
〔通信装置〕
次に、本発明に係る通信装置の一実施形態について説明する。上記実施形態では、送信装置10から受信装置20へ一方向通信を行う場合を想定して説明したが、本実施形態の通信装置は一方向通信だけでなく双方向通信を実現可能な構成を備えるものである。
〔Communication device〕
Next, an embodiment of a communication apparatus according to the present invention will be described. In the above embodiment, the case where one-way communication is performed from the
図3に、本実施形態における通信装置40の構成ブロック図を示す。この図3に示すように、本実施形態における通信装置40は、通信制御部41、デジタル信号出力回路42及びエッジ検出回路43を備えている。なお、デジタル信号出力回路42は、上述した送信装置10のデジタル信号出力回路12と同様の機能を有し、エッジ検出回路43は、受信装置20のエッジ検出回路21と同様の機能を有しているため、これらに関する詳細な説明は省略する。
FIG. 3 shows a block diagram of the configuration of the
通信制御部41(通信制御手段)は、上述した送信側CPU11及び受信側CPU22の両方の機能を有している。すなわち、この通信制御部41は、パルス幅変調したデジタル信号をデジタル信号出力回路42を介して他の通信装置に送信すると共に、ソフトウェアカウンタ機能を備え、エッジ検出回路43から出力されるカウント開始割込み信号に同期してカウント動作を開始し、カウント終了割込み信号に同期してカウント動作を終了して得られるカウント値を、他の通信装置から受信したデジタル信号のパルス幅として把握する。
The communication control unit 41 (communication control means) has the functions of both the
また、通信制御部41は、自身が送信側の場合、他の通信装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを含むコード信号を送信する。さらに、通信制御部41は、自身が受信側の場合、他の通信装置から受信したコード信号に含まれる第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値CNT0として取得すると共に、第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値CNT1として取得し、これら第1及び第2の判別用カウント値を用いて「0」と「1」とを判別するための閾値CNThを算出して予め内部レジスタに記憶しておき、他の通信装置から受信したデータに相当するデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値CNTと上記閾値CNThとを比較することにより、データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する。
なお、この通信装置40の動作については上述した通信システムと同様であるので、説明を省略する。
In addition, when the
Since the operation of the
このような構成を備える通信装置40によると、他の通信装置との双方向通信が可能となると共に、上述した通信システムと同様に、以下の効果を得ることができる。
(1)クロック信号源が不要となり、装置コストの低減を図ることが可能である。
(2)動作環境の変化に起因する通信破綻の発生を防止することが可能である。
(3)非同期システムに適用可能であるため、クロック信号の周波数に依存しない高速通信及び低消費電力化を実現することが可能である。
According to the
(1) A clock signal source is unnecessary, and the cost of the apparatus can be reduced.
(2) It is possible to prevent the occurrence of a communication failure due to a change in the operating environment.
(3) Since it can be applied to an asynchronous system, it is possible to realize high-speed communication and low power consumption independent of the frequency of the clock signal.
〔半導体装置〕
次に、本発明に係る半導体装置の一実施形態について説明する。以下では、半導体装置の内部に設けられた回路同士のデータ通信に本発明に係る通信方式を適用した第1実施形態と、半導体装置同士のデータ通信に本発明に係る通信方式を適用した第2実施形態について説明する。
[Semiconductor device]
Next, an embodiment of a semiconductor device according to the present invention will be described. In the following, a first embodiment in which the communication method according to the present invention is applied to data communication between circuits provided in a semiconductor device, and a second embodiment in which the communication method according to the present invention is applied to data communication between semiconductor devices. Embodiments will be described.
<第1実施形態>
図4に、第1実施形態における半導体装置50の構成ブロック図を示す。この半導体装置50は、例えばLSI(Large Scale Integration)であり、内部に送信側回路60及び受信側回路70を備えている。なお、LSIである半導体装置50は、様々な機能を有する回路ブロックを多数備えているが、図4では省略している。
<First Embodiment>
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
送信側回路60は、送信側CPU61及びデジタル信号出力回路62を備えている。受信側回路70は、エッジ検出回路71及び受信側CPU72を備えている。送信側CPU61及びデジタル信号出力回路62は、上述した送信装置10における送信側CPU11及びデジタル信号出力回路12と同様の機能を有し、エッジ検出回路71及び受信側CPU72は、上述した受信装置20におけるエッジ検出回路21及び受信側CPU22と同様の機能を有している。なお、この半導体装置50の動作については上述した通信システムと同様であるので、説明を省略する。
The
このような構成を備える半導体装置50によれば、
(1)クロック信号源が不要となり、装置コストの低減を図ることが可能である。
(2)動作環境の変化に起因する内部動作不良(送信側回路60と受信側回路70との通信不良)の発生を防止することが可能である。
(3)非同期システムを適用可能であるため、クロック信号の周波数に依存しない高速動作及び低消費電力の半導体装置を実現することが可能である。
According to the
(1) A clock signal source is unnecessary, and the cost of the apparatus can be reduced.
(2) It is possible to prevent the occurrence of an internal operation failure (communication failure between the
(3) Since an asynchronous system can be applied, it is possible to realize a semiconductor device with high speed operation and low power consumption that does not depend on the frequency of the clock signal.
<第2実施形態>
図5に、第2実施形態における半導体装置80の構成ブロック図を示す。この半導体装置80は、例えばLSI(Large Scale Integration)であり、内部に通信制御部81、デジタル信号出力回路82及びエッジ検出回路83を備えている。なお、LSIである半導体装置80は、様々な機能を有する回路ブロックを多数備えているが、図5では省略している。
Second Embodiment
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the
通信制御部81、デジタル信号出力回路82及びエッジ検出回路83は、上述した通信装置40における通信制御部41、デジタル信号出力回路42及びエッジ検出回路43と同様の機能を有している。なお、この半導体装置80の動作については上述した通信装置40と同様であるので、説明を省略する。
The
このような構成を備える半導体装置80によると、他の半導体装置との双方向通信が可能となると共に、上述した通信装置40と同様に、以下の効果を得ることができる。
(1)クロック信号源が不要となり、装置コストの低減を図ることが可能である。
(2)動作環境の変化に起因する通信破綻の発生を防止することが可能である。
(3)非同期システムに適用可能であるため、クロック信号の周波数に依存しない高速通信及び低消費電力化を実現することが可能である。
According to the
(1) A clock signal source is unnecessary, and the cost of the apparatus can be reduced.
(2) It is possible to prevent the occurrence of a communication failure due to a change in the operating environment.
(3) Since it can be applied to an asynchronous system, it is possible to realize high-speed communication and low power consumption independent of the frequency of the clock signal.
10…送信装置、11、61…送信側CPU、12、42、62、82…デジタル信号出力回路、20…受信装置、21、43、71、83…エッジ検出回路、22、72…受信側CPU、30…信号伝送路、40…通信装置、41、81…通信制御部、50、80…半導体装置、60…送信側回路、70…受信側回路
DESCRIPTION OF
Claims (17)
ソフトウェアカウンタ機能を備え、前記デジタル信号の立上がりエッジまたは立下がりエッジの一方に同期してカウントを開始し、前記立上がりエッジまたは立下がりエッジの他方に同期して前記カウントを終了して得られるカウント値を前記デジタル信号のパルス幅として把握する受信制御手段を有する受信装置と、を具備し、
前記送信制御手段は、前記受信装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、
前記受信制御手段は、前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、前記送信装置から受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、
ことを特徴とする通信システム。 A transmission apparatus having transmission control means for transmitting a pulse width modulated digital signal;
A count value obtained by having a software counter function, starting counting in synchronization with one of the rising edge or falling edge of the digital signal, and ending the counting in synchronization with the other of the rising edge or falling edge Comprising a reception control means for grasping as a pulse width of the digital signal,
The transmission control means corresponds to a first digital signal having a pulse width corresponding to “0” and “1” before transmission of a digital signal corresponding to data at the start of communication with the receiving apparatus. Transmitting a second digital signal having a pulse width different from that of the first digital signal;
The reception control means obtains a count value corresponding to the pulse width of the first digital signal as a first determination count value, and sets a count value corresponding to the pulse width of the second digital signal to a second value. And determining the digital signal “0” or “1” corresponding to the data received from the transmitting device based on the first and second determination count values.
A communication system characterized by the above.
前記送信装置から受信したデジタル信号の立上がりエッジ及び立下がりエッジを検出し、立上がりエッジ検出を示す割込み信号と立下がりエッジ検出を示す割込み信号を前記受信制御手段に出力するエッジ検出手段を有し、
前記受信制御手段は、前記立上がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを開始し、前記立下がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを終了することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の通信システム。 The receiving device is:
Edge detection means for detecting a rising edge and a falling edge of a digital signal received from the transmission device, and outputting an interrupt signal indicating rising edge detection and an interrupt signal indicating falling edge detection to the reception control means;
The reception control means starts the counting when an interrupt signal indicating the rising edge detection is input, and ends the counting when the interrupt signal indicating the falling edge detection is input. The communication system according to any one of claims 1 to 3.
前記送信制御手段は、受信装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信する、
ことを特徴とする送信装置。 Transmission control means for transmitting a pulse width modulated digital signal to a receiving device;
The transmission control means corresponds to a first digital signal having a pulse width corresponding to “0” and a corresponding to “1” before transmission of a digital signal corresponding to data at the start of communication with the receiving device. Transmitting a second digital signal having a different pulse width from the first digital signal;
A transmission apparatus characterized by the above.
前記受信制御手段は、請求項6記載の送信装置から受信した前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、前記送信装置から受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、
ことを特徴とする受信装置。 A software counter function is provided, and starts counting in synchronization with one of a rising edge or a falling edge of a digital signal received from the transmission device according to claim 6 and synchronized with the other of the rising edge or the falling edge. Receiving control means for grasping a count value obtained by ending the count as a pulse width of the digital signal;
The reception control means acquires a count value corresponding to a pulse width of the first digital signal received from the transmission device according to claim 6 as a first determination count value, and A count value corresponding to the pulse width is acquired as a second discrimination count value, and “0” of the digital signal corresponding to the data received from the transmission device is obtained based on the first and second discrimination count values. "" 1 "is discriminated,
A receiving apparatus.
前記受信制御手段は、前記立上がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを開始し、前記立下がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを終了することを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の受信装置。 Edge detection means for detecting a rising edge and a falling edge of a digital signal received from the transmission device, and outputting an interrupt signal indicating rising edge detection and an interrupt signal indicating falling edge detection to the reception control means;
The reception control means starts the counting when an interrupt signal indicating the rising edge detection is input, and ends the counting when the interrupt signal indicating the falling edge detection is input. The receiving device according to any one of claims 7 to 9.
前記通信制御手段は、
自身が送信側の場合、前記他の通信装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、
自身が受信側の場合、受信した前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、
ことを特徴とする通信装置。 The pulse width modulated digital signal is transmitted to another communication device, and has a software counter function, and starts counting in synchronization with one of the rising edge or falling edge of the digital signal received from the other communication device, Communication control means for grasping the count value obtained by ending the count in synchronization with the other of the rising edge or the falling edge as the pulse width of the received digital signal;
The communication control means includes
When the device itself is the transmission side, the first digital signal having a pulse width corresponding to “0” and “1” before transmission of the digital signal corresponding to the data at the start of communication with the other communication device. And transmitting a second digital signal having a pulse width different from that of the first digital signal,
When the receiver itself is the receiving side, the count value corresponding to the pulse width of the received first digital signal is acquired as the first determination count value, and the count value corresponding to the pulse width of the second digital signal Is determined as a second determination count value, and “0” and “1” of the digital signal corresponding to the received data are determined based on the first and second determination count values.
A communication device.
前記通信制御手段は、前記立上がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを開始し、前記立下がりエッジ検出を示す割込み信号が入力された場合に前記カウントを終了することを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載の通信装置。 Edge detecting means for detecting a rising edge and a falling edge of a digital signal received from the other communication device and outputting an interrupt signal indicating rising edge detection and an interrupt signal indicating falling edge detection to the communication control means; And
The communication control means starts the counting when an interrupt signal indicating the rising edge detection is input, and ends the counting when the interrupt signal indicating the falling edge detection is input. The communication apparatus according to any one of claims 11 to 13.
ソフトウェアカウンタ機能を備え、前記デジタル信号の立上がりエッジまたは立下がりエッジの一方に同期してカウントを開始し、前記立上がりエッジまたは立下がりエッジの他方に同期して前記カウントを終了して得られるカウント値を前記デジタル信号のパルス幅として把握する受信制御手段を有する受信側回路と、を具備し、
前記送信制御手段は、前記受信装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、
前記受信制御手段は、前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、前記送信装置から受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、
ことを特徴とする半導体装置。 A transmission side circuit having a transmission control means for transmitting a pulse width modulated digital signal;
A count value obtained by having a software counter function, starting counting in synchronization with one of the rising edge or falling edge of the digital signal, and ending the counting in synchronization with the other of the rising edge or falling edge A receiving side circuit having a receiving control means for grasping as a pulse width of the digital signal,
The transmission control means corresponds to a first digital signal having a pulse width corresponding to “0” and “1” before transmission of a digital signal corresponding to data at the start of communication with the receiving apparatus. Transmitting a second digital signal having a pulse width different from that of the first digital signal;
The reception control means obtains a count value corresponding to the pulse width of the first digital signal as a first determination count value, and sets a count value corresponding to the pulse width of the second digital signal to a second value. And determining the digital signal “0” or “1” corresponding to the data received from the transmitting device based on the first and second determination count values.
A semiconductor device.
前記通信制御手段は、
自身が送信側の場合、前記他の半導体装置との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、
自身が受信側の場合、受信した前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、
ことを特徴とする半導体装置。 The pulse width modulated digital signal is transmitted to another semiconductor device, and has a software counter function, and starts counting in synchronization with either the rising edge or the falling edge of the digital signal received from the other semiconductor device, Communication control means for grasping the count value obtained by ending the count in synchronization with the other of the rising edge or the falling edge as the pulse width of the received digital signal;
The communication control means includes
When the device itself is the transmission side, the first digital signal having a pulse width corresponding to “0” and “1” before transmission of the digital signal corresponding to the data at the start of communication with the other semiconductor device. And transmitting a second digital signal having a pulse width different from that of the first digital signal,
When the receiver itself is the receiving side, the count value corresponding to the pulse width of the received first digital signal is acquired as the first determination count value, and the count value corresponding to the pulse width of the second digital signal Is determined as a second determination count value, and “0” and “1” of the digital signal corresponding to the received data are determined based on the first and second determination count values.
A semiconductor device.
ソフトウェアカウンタ機能を備え、前記デジタル信号の立上がりエッジまたは立下がりエッジの一方に同期してカウントを開始し、前記立上がりエッジまたは立下がりエッジの他方に同期して前記カウントを終了して得られるカウント値を前記デジタル信号のパルス幅として取得する受信側とを有し、
前記送信側は、前記受信側との通信開始時において、データに相当するデジタル信号の送信前に、「0」に対応するパルス幅を有する第1のデジタル信号と、「1」に対応し前記第1のデジタル信号とは異なるパルス幅を有する第2のデジタル信号とを送信し、
前記受信側は、前記第1のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第1の判別用カウント値として取得すると共に、前記第2のデジタル信号のパルス幅に応じたカウント値を第2の判別用カウント値として取得し、前記第1及び第2の判別用カウント値に基づいて、前記送信側から受信した前記データに相当するデジタル信号の「0」「1」を判別する、
ことを特徴とする通信方式。 A transmitter for transmitting a pulse width modulated digital signal;
A count value obtained by having a software counter function, starting counting in synchronization with one of the rising edge or falling edge of the digital signal, and ending the counting in synchronization with the other of the rising edge or falling edge A receiving side for obtaining the pulse width of the digital signal,
The transmission side corresponds to a first digital signal having a pulse width corresponding to “0” and a corresponding to “1” before transmission of a digital signal corresponding to data at the start of communication with the reception side. Transmitting a second digital signal having a different pulse width from the first digital signal;
The receiving side obtains a count value corresponding to the pulse width of the first digital signal as a first determination count value, and sets a count value corresponding to the pulse width of the second digital signal to a second value. Obtained as a discrimination count value, and based on the first and second discrimination count values, discriminates “0” “1” of the digital signal corresponding to the data received from the transmission side;
A communication method characterized by this.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007290782A JP2009118315A (en) | 2007-11-08 | 2007-11-08 | Communication system, transmitting device, receiving device, communication apparatus, semiconductor device, and communication scheme |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007290782A JP2009118315A (en) | 2007-11-08 | 2007-11-08 | Communication system, transmitting device, receiving device, communication apparatus, semiconductor device, and communication scheme |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009118315A true JP2009118315A (en) | 2009-05-28 |
Family
ID=40784924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007290782A Withdrawn JP2009118315A (en) | 2007-11-08 | 2007-11-08 | Communication system, transmitting device, receiving device, communication apparatus, semiconductor device, and communication scheme |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009118315A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113541912A (en) * | 2020-04-17 | 2021-10-22 | 苏州库瀚信息科技有限公司 | Data transmission device and method |
-
2007
- 2007-11-08 JP JP2007290782A patent/JP2009118315A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113541912A (en) * | 2020-04-17 | 2021-10-22 | 苏州库瀚信息科技有限公司 | Data transmission device and method |
CN113541912B (en) * | 2020-04-17 | 2022-11-01 | 苏州库瀚信息科技有限公司 | Data transmission device and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9946677B2 (en) | Managing single-wire communications | |
US20140351359A1 (en) | Data processing apparatus and method for communicating between a master device and an asychronous slave device via an interface | |
US10313068B1 (en) | Signal monitoring and measurement for a multi-wire, multi-phase interface | |
US8566632B2 (en) | Multi-rate sampling for network receiving nodes using distributed clock synchronization | |
US10177893B2 (en) | Serial communication system | |
US9036760B2 (en) | Receiving apparatus and method for detecting the number of bits of the same value in a received bit stream | |
EP2965458B1 (en) | Dithering circuit for sampling serial data transmission | |
KR20180008748A (en) | Method and apparatus for sensor synchronization | |
JP2011035473A (en) | Baud rate error detection circuit and baud rate error detection method | |
JP2009303178A (en) | Data receiver, method of receiving data, and data receiving program | |
CN107533533B (en) | Communication between integrated circuits | |
JP2011091742A (en) | Communication device | |
JP2009118315A (en) | Communication system, transmitting device, receiving device, communication apparatus, semiconductor device, and communication scheme | |
TWI488047B (en) | One wire signal transmission apparatus and method | |
JP5751290B2 (en) | Data receiving device and method for determining same bit length of received bit string | |
US9843438B2 (en) | Transmission device, reception device, and transceiver system | |
JP2003134098A (en) | Serial receiver | |
JP2007259094A (en) | Serial communication device | |
US11341015B2 (en) | UART receiver with adaptive sample timing control using a numerically-controlled oscillator | |
JPH04178047A (en) | Skew compensation system | |
KR102022795B1 (en) | Method and system for measuring data start point automatically | |
JP2007304060A (en) | Ifm device | |
JP2008236178A (en) | Serial data receiving circuit | |
JP2004247856A (en) | Data receiving apparatus and data transmission/ reception method | |
JP2008166922A (en) | Polarity deciding apparatus and method, and polarity setting apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20101109 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120124 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20120309 |