JP2015144374A - 信号伝送装置及び符号化処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】符号化により隣り合う信号が同一方向に同時に遷移する数を減少させ、電磁放射ノイズを低減する。
【解決手段】隣り合う複数の信号線によって信号を送受信する信号伝送装置において、前記複数の信号線の中の隣り合う２つの信号線により送受信される信号の極性遷移の方向が同時に同一になる確率を前記複数の信号線全体として低くするように符号化処理する符号化回路を具備する送信回路と、前記符号化処理された信号を前記符号化処理前の信号に復号化する復号回路を具備する受信回路と、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は信号伝送装置及び符号化処理方法に関するものである。

近年、半導体デバイスの微細化技術の進歩による集積回路の高速化に伴って、集積回路を使用する電子機器においても大量の情報を高速に処理できるようになってきている。しかしながら、その高速化に伴い、プリント基板上に搭載された集積回路間の信号伝送において電磁放射ノイズが大きくなり、それに対するＥＭＩ(Electro Magnetic Interference)の対策が重要となってきている。

プリント基板上の配線パターンによっては、頻りに極性遷移する信号の配線が多数並走することもあり、このような場合に信号の変化に伴う電磁放射ノイズの発生が顕著となる。特にプリント基板上で隣り合う配線に流れる信号が同時に、かつ同一方向に極性遷移する場合、この信号の変化に伴う電磁放射ノイズは隣り合う配線同士で同相となるため、大きな電磁放射ノイズとなる。

このような電磁放射ノイズに対し、例えば特許文献１などにはパラレル信号の偶数番目と奇数番目などに分けて遅延させ、同時に極性遷移しないようにする技術が開示されている。

特開２００４−２１３５６３号公報

特許文献１などに開示された技術を使用すれば、確かにプリント基板上で隣り合う配線に流れる信号が同時に、かつ同一方向に極性遷移することを防止することはできる。

しかしながら、遅延などのアナログ的手法による電磁放射ノイズ対策は高速化に反するものであり、実際には適用できる場合が限られてしまう。

そこで、本発明では、符号化により隣り合う信号が同一方向に同時に遷移する数を減少させ、電磁放射ノイズを低減することを目的とする。

本願に係る代表的な信号伝送装置は、隣り合う複数の信号線によって信号を送受信する信号伝送装置において、前記複数の信号線の中の隣り合う２つの信号線により送受信される信号の極性遷移の方向が同時に同一になる確率を前記複数の信号線全体として低くするように符号化処理する符号化回路を具備する送信回路と、前記符号化処理された信号を前記符号化処理前の信号に復号化する復号回路を具備する受信回路と、を含むことを特徴とする。

また、本願は送信される信号の符号化処理方法としても把握される。

本発明によれば、符号化により隣り合う信号が同一方向に同時に遷移する数を減少させることができ、これにより電磁放射ノイズを低減することができる。

交番パターンのタイミングチャートの例を示す図である。 プリント基板の配線の例を示す図である。 信号伝送装置の構成の例を示す図である。 符号化処理の手順の例を示す図である。 極性変化点を検出する処理の例を示す図である。 第１の符号化処理と第１の復号化処理の例を示す図である。 第２の符号化処理と第２の復号化処理の例を示す図である。 符号化回路の構成の例を示す図である。 復号化処理の手順の例を示す図である。 復号化回路の構成の例を示す図である。 符号化前後のタイミングチャートの例を示す図である。 グループ化した信号伝送装置の構成の例を示す図である。 グループ化の例を示す図である。 グループ化した極性変化点を検出する処理の例を示す図である。 グループ化した符号化処理と復号化処理の例を示す図である。 グループ化した符号化回路の構成の例を示す図である。 グループ化した復号化回路の構成の例を示す図である。

以下、図面を用いて好ましい実施の形態を説明する。

複数の配線の電磁放射ノイズが同相となる場合とは逆に、隣り合う配線で伝送される信号の極性が、同時かつ反対方向に極性遷移する場合、一方の信号の極性遷移によって発生する電磁放射ノイズは、他方の信号の極性遷移によって発生する電磁放射ノイズと互いに相殺し合うため、ノイズの発生は抑制される。

このため、ＬＳＩやＦＰＧＡ等の集積回路の入出力部分において、符号化回路及び復号化回路を備え、符号化回路が隣り合う配線で伝送される信号を同時に同一方向に極性遷移する確率を低くし、かつ同時に反対方向に極性遷移する確率を高くするように、符号化処理を行う。図１のタイミングチャートに示すように、配線による複数の信号伝送ラインＤＡＴＡ［０］〜［５］において、配線が隣り合う信号の極性遷移が常に反対方向となるためには、パラレル方向の信号列が常に“０”と“１”の交番パターンである必要がある。この場合、信号のビット数に依らず、“０１０１…”、“１０１０…”の２パターンのみの符号列でしか情報を伝えることができないため、完全な交番パターンのみで情報の伝達を行うことは現実的には困難であるが、符号化処理によって、理想である交番パターンに近似させることにより、電磁放射ノイズが同相となる確率を低く、また、電磁放射ノイズが相殺される確率を高くすることができる。

図２に示すように、プリント基板２１上に搭載される集積回路２２−０、２２−１内の入出力インターフェース部に符号化回路と復号化回路を備えることによって、集積回路２２−０と集積回路２２−１との間を接続する複数の信号配線２５における信号の変化に伴う電磁放射ノイズの発生を低減することができる。また、符号化回路と復号化回路を備える箇所は集積回路２２−０、２２−１同士の接続に限らず、送信側・受信側の双方がそれぞれに対応した符号化回路・復号回路を具備さえしていれば、例えば、集積回路２２−１とメモリモジュール２３との間の信号配線２６や、コネクタ２４を介した複数のプリント基板２１間のフラットケーブルなどによる接続、或いは図示を省略した装置間の接続等で使用してもよい。

図３は信号伝送装置の構成の例を示す図である。信号伝送装置は符号化回路３１−０を具備する信号伝送回路３２と、復号化回路３３−０を具備する信号伝送回路３４とから構成される。符号化回路３１−０には転送データとしてｎビットのデータが入力される。ここで、ｎビットとは２ビット以上の任意のビット数である。符号化回路３１−０は入力されたｎビットのデータに対し、“０”と“１”の交番パターンに近づける符号化処理を行う。この符号化により（ｎ＋１）ビットに冗長化したのち、符号化後の符号化データを信号伝送回路３４へ送信する。復号化回路３３−０には信号伝送回路３２より受信した（ｎ＋１）ビットの符号化データが入力される。復号化回路３３−０は入力された（ｎ＋１）ビットの符号化データに復号化処理を行い、元のｎビットの転送データに復号して出力する。

データの送受信を双方向とした場合、信号伝送回路３２は符号化回路３１−０に加えて復号化回路３３−１を具備し、信号伝送回路３４は復号化回路３３−０に加えて符号化回路３１−１を具備する。そして、各々の回路間を（ｎ＋１）ビットの信号伝送ライン（例えばバスライン）で接続することにより、常時双方向のデータ送受信が可能となる。また、符号化回路３１−２と復号化回路３３−２および復号化回路３３−３と符号化回路３１−３との間のように（ｎ＋１）ビットのバスラインを双方向の信号伝送で共有することによって、信号伝送ラインの配線数を節約しながら双方向のデータ送受信を可能としてもよい。

なお、信号伝送回路３２、３４は他の構成であってもよい。例えば、信号伝送回路３２は復号化回路３３−１を具備しなくてもよいし、符号化回路３１−０を複数個具備し、これに対応して信号伝送回路３４は復号化回路３３−０を複数個具備してもよく、信号伝送回路３２は符号化回路３１−０と復号化回路３３−１の両方を具備して復号化回路３３−１は信号伝送回路３４以外の回路と接続するなどしてもよい。以下では、符号化回路３１−０〜３１−３などをまとめて符号化回路３１と表し、復号化回路３３−０〜３３−３などをまとめて復号化回路３３と表す。

図４を参照して、符号化回路３１における符号化処理の手順の例を説明する。なお、説明の便宜のため、ここでは全体的な手順を説明し、各ステップの詳しい内容については、後に図面を用いて説明する。また、手順として説明するが、１つの転送データに関する手順であり、すべての手順が完了する前に他の転送データの手順を開始してもよく、以下で説明する例えばステップＳ６５とステップＳ６６は同時に実行してもよい。そして、論理回路として実装してもよいし、プロセッサなどの回路におけるソフトウェアとして実装してもよい。

まず、符号化回路３１は転送データの入力を受け付ける（ステップＳ６１）。符号化回路３１は入力された転送データにおいて、隣接するビット間の極性変化点の数を計測する（ステップＳ６２）。符号化回路３１は入力された転送データにおいて、隣接するビット間の境界総数の半数を反転・非反転閾値とし、前記極性変化点の数が、反転・非反転閾値以上か、未満かを判定する（ステップＳ６３）。ステップＳ６３において、前記極性変化点の数が前記反転・非反転閾値以上であった場合、符号化回路３１０は転送データに冗長ビットとして“０”を１ビット付与し（ステップＳ６４）、（ｎ＋１）ビットの符号化データとして送信する（ステップＳ６７）。

ステップＳ６３において、前記極性変化点の数が前記反転・非反転閾値を下回る場合、符号化回路３１０は転送データの信号極性を１ビットおきに反転する（ステップＳ６５）。また、冗長ビットとして“１”を１ビット付与し（ステップＳ６６）、（ｎ＋１）ビットの符号化データとして送信する（ステップＳ６７）。

図５を参照して、ステップＳ６２の隣接ビット間の極性変化点の数を計測する例を説明する。極性変化点の数は、ｎビットの転送データ７１において、下位（ｎ−１）ビットに当たる符号列Ｌ７２と上位（ｎ−１）ビットに当たる符号列Ｕ７３との間のハミング距離Ｄを算出することによって、計測することができる。ハミング距離Ｄを算出すために、符号化回路３１は符号列Ｌ７２と符号列Ｕ７３とで対応するビット位置それぞれでビット値のＥＯＲ（排他的論理和）演算を行う。この演算結果として得られる符号列８１のビットは、それぞれ転送データ７１の各ビットにおける隣接ビットとの極性関係を示している。すなわち、符号列８１において、ｈ_０のビットにおける“１”の値は、転送データ７１０におけるｂ_０のビットとその一つ上位のｂ_１のビットとの極性関係が、“０１”もしくは“１０”の反転の関係にあることを示す。また、符号列８１において、ｈ_１のビットにおける“０”の値は、転送データ７１におけるｂ_１のビットとその一つ上位のｂ_２のビットとの極性関係が、“００”もしくは“１１”の非反転の関係にあることを示す。もし、転送データ７１が、図１に示すような、最も理想的な交番パターンであった場合は、符号列８１は常に全ビットが“１”の値となる。符号列８１において“１”の値となるビットが多いほど、交番パターンに近いといえる。

次に、符号化回路３１は、演算結果である符号列８１の中の“１”の個数をカウントし、そのカウント数すなわちハミング距離Ｄを算出する。こうして求められるハミング距離Ｄの値が、転送データ７１における隣接ビット間の極性変化点の数を表している。

ステップＳ６３にて行う判定の内容を説明する。符号化回路３１は、ステップＳ６２にて算出した極性変化点の数と反転・非反転閾値との大小比較を行い、極性変化点の数が反転・非反転閾値以上か未満かを判定する。反転・非反転閾値は、ｎビットの転送データにおける隣り合うビット間の境界総数の半数であり、反転・非反転閾値をＴとすると、Ｔは以下の式により求められる。

符号化回路３１は、以下で説明する符号化処理によって、符号化後のデータにおける極性変化点の数が常に隣接ビット間の境界の半数以上となるように符号化を行い、符号化後の送信データパターンを相対的に交番パターンに近づける。

図６Ａを参照して、ステップＳ６４にて行う符号化処理の例を説明する。符号化回路３１は、ステップＳ６３の判定にて極性変化点の数が反転・非反転閾値の半数以上（Ｄ≧Ｔ）である場合、すなわち、隣接ビット間の境界の半数以上で極性変化する場合、ｎビットの転送データ９１の最上位ビット（ＭＳＢ）に冗長ビットとして“０”を１ビット付与し、これを符号化データ９２とする。

また、図６Ｂを参照して、ステップＳ６５及びステップＳ６６にて行う符号化処理の内容を説明する。符号化回路３１は、ステップ６３にて、極性変化点の数が反転・非反転閾値の半数未満（Ｄ＜Ｔ）であると判定した場合、すなわち、隣接ビット間の境界の半数未満でしか極性変化しない場合は、転送データ１０１のビットの値を１ビットおきに反転する符号化を行う。図６Ｂにおいて、符号化回路３１はｎビットの転送データ１０１の内の奇数ビット位置（ｂ_１、ｂ_３、ｂ_５、…）のビットの値を反転した符号列を作成し、符号列のＭＳＢに冗長ビットとして“１”を１ビット付与し、これを符号化データ１０２とする。

図７を参照して、符号化回路３１の構成の例を説明する。なお、以下で説明する回路構成は一例であり、以上で説明した符号化処理を実現できるものであれば、どのような回路構成であるかは問わない。

図７において、符号化回路３１は判定処理部１１１と符号化処理部１１２との二つの回路ブロックから構成され、符号化回路３１に入力されたｎビットの転送データ１１３を判定処理部１１１と符号化処理部１１２に入力する。ここでは、ｎビットを６ビットとする。判定処理部１１１は入力された転送データ１１３により反転・非反転の判定を行い、その判定結果１１４を符号化処理部１１２に入力する。符号化処理部１１２は、判定結果１１４の入力に従い、転送データ１１３に反転もしくは非反転の符号化処理を行い、符号化データ１１５として出力する。符号化データ１１５のビット数は符号化処理により冗長ビットが付与されるため（ｎ＋１）ビットとなる。

次に、判定処理部１１１の回路構成の例を説明する。判定処理部１１１は（ｎ−１）個のＥＯＲゲート１２１−０〜１２１−４（以下、ＥＯＲゲート１２１−０〜１２１−４をまとめてＥＯＲゲート１２１と表す）とＤ＜Ｔ検出回路１２２とから構成される。判定処理部１１１は、ＥＯＲゲート１２１により隣接する各ビット同士のＥＯＲ演算を行い、Ｄ＜Ｔ検出回路１２２に入力する。判定処理部１１１は、Ｄ＜Ｔ検出回路１２２によりＥＯＲゲート１２１によって求めたＥＯＲ演算結果の内の“１”の個数を数え、その個数Ｄと反転・非反転閾値Ｔとの大小比較を行う。大小比較の結果、Ｄ＜Ｔの場合は、判定結果１１４に反転の判定を表す符号として“１”を出力する。また、Ｄ≧Ｔの場合は、判定結果１１４に非反転の判定を表す符号として“０”を出力する。

次に、符号化処理部１１２の回路構成の例を説明する。符号化処理部１１２は、ｎ／２個（ｎが奇数の場合は（ｎ−１）／２個）のＮＯＴゲート１３１−０〜１３１−２（以下、まとめてＮＯＴゲート１３１と表す）と、ｎ／２個（ｎが奇数の場合は（ｎ−１）／２個）の２入力のマルチプレクサ１３２−０〜１３２−２（以下、まとめてマルチプレクサ１３２と表す）とから構成される。符号化処理部１１２は、入力された転送データ１１３の内の偶数番目のビット位置（ｂ_０、ｂ_２、ｂ_４）の信号をそのまま符号化データ１１５として出力する。符号化処理部１１２は、入力された転送データ１１３の内の奇数番目のビット位置（ｂ_１、ｂ_３、ｂ_５）の信号をマルチプレクサ１３２の一方のデータ入力に入力し、ＮＯＴゲート１３１により同ビット位置の信号を反転した信号をマルチプレクサ１３２のもう一方のデータ入力に入力する。符号化処理部１１２は、判定処理部１１１より入力される判定結果１１４を全てのマルチプレクサ１３２の選択制御入力に入力する。符号化処理部１１２は、マルチプレクサ１３２により、判定結果１１４が“１”の場合すなわち反転の判定の場合はＮＯＴゲート１３１により反転した方の信号を選択し、判定結果１１４が“０”の場合すなわち非反転の判定の場合は反転しない方の信号を選択し、符号化データ１１５として出力する。また、符号化処理部１１２は判定結果１１４の信号を冗長ビットとして符号化データ１１５のＭＳＢに出力する。

図８を参照して、復号化回路３３における復号化処理の手順の例を説明する。なお、説明の便宜のため、ここでは全体的な手順を説明し、各ステップの詳しい内容については、後に図面を用いて説明する。また、手順として説明するが、受信した１つの符号化データに関する手順であり、すべての手順が完了する前に他の符号化データを受信して手順を開始してもよく、以下で説明する例えばステップＳ１４４とステップＳ１４５は同時に実行してもよい。そして、論理回路として実装してもよいし、プロセッサなどの回路におけるソフトウェアとして実装してもよい。

まず、復号化回路３３は（ｎ＋１）ビットの符号化データを受信する（ステップＳ１４１）。復号化回路３３は、受信した符号化データのＭＳＢの値を参照し、その値が“０”か“１”の判定を行う（ステップＳ１４２）。ステップ１４２において、ＭＳＢの値が“０”の場合、復号化回路３３は受信した符号化データのＭＳＢを１ビット削除し（ステップＳ１４３）、ｎビットの復号化データを出力する（ステップＳ１４６）。

ステップＳ１４２において、ＭＳＢの値が“１”の場合、復号化回路３３は受信した符号化データのＭＳＢを１ビット削除する（ステップＳ１４４）。復号化回路３３は、受信した符号化データの信号極性を１ビットおきに反転する（ステップＳ１４５）。そして、復号化回路３３はｎビットの復号化データを出力する（ステップＳ１４６）。

図６Ａを参照して、ステップＳ１４３にて行う復号化処理を説明する。復号化回路３３は、ステップ１４２の判定において、ＭＳＢの値が“０”であると判定された場合、（ｎ＋１）ビットの受信データ１５１のＭＳＢを１ビット削除し、残った下位ｎビットを復号化データ１５２とする。

図６Ｂを参照して、ステップ１４４及びステップ１４５にて行う復号化処理を説明する。復号化回路３３は、ステップ１４２の判定においてＭＳＢの値が“１”であると判定された場合、（ｎ＋１）ビットの受信データ１６１の内のＭＳＢを１ビット削除する。また、残った下位ｎビットのデータの信号極性を１ビットおきに反転する。すなわち（ｒ_１、ｒ_３、ｒ_５、…）のビットを反転し、反転後の符号列を復号化データ１６２とする。

図９を参照して、復号化回路３３の構成の例を説明する。なお、以下で説明する回路構成は一例であり、以上で説明した復号化処理を実現できるものであれば、どのような回路構成であるかは問わない。

図９において、復号化回路３３は（ｎ＋１）ビットの受信データ１７２を復号化処理部１７１に入力する。ここでは、ｎビットを６ビットとする。復号化処理部１７１は、入力された受信データ１７２に復号処理を行い、ｎビットの復号化データ１７３を出力する。復号化処理部１７１は、ｎ／２個（ｎが奇数の場合は、（ｎ−１）／２個）のＮＯＴゲート１８１−０〜１８１−２（以下、まとめてＮＯＴゲート１８１と表す）と、ｎ／２個の（ｎが奇数の場合は、（ｎ−１）／２個の）２入力のマルチプレクサ１８２−０〜１８２−２（以下、まとめてマルチプレクサ１８２と表す）とから構成される。復号化処理部１７１は、入力された受信データ１７２の内のＭＳＢの信号を全てのマルチプレクサ１８２の選択制御入力に入力する。また、復号化処理部１７１は、入力された受信データ１７２の内のＭＳＢを除く偶数番目のビット位置（ｒ_０、ｒ_２、ｒ_４）の信号をそのまま復号化データ１７３として出力する。復号化処理部１７１は、入力された受信データ１７２の内のＭＳＢを除く奇数番目のビット位置（ｒ_１、ｒ_３、ｒ_５）の信号をマルチプレクサ１８２の一方のデータ入力に入力し、ＮＯＴゲート１８１により同ビット位置の信号を反転した信号をマルチプレクサ１８２のもう一方のデータ入力に入力する。復号化処理部１７１は、マルチプレクサ１８２により、受信データ１７２のＭＳＢが“１”の場合はＮＯＴゲート１８１により反転した方の信号を選択し、受信データ１７２のＭＳＢが“０”の場合は反転しない方の信号を選択し、復号化データ１７３として出力する。

図７と図９で示したように符号化回路３１と復号化回路３３は、いずれも少数の論理ゲートによって比較的簡易に実現できるため、回路規模としては小規模に実装が可能である。また、時間軸方向の信号の変化を見ることなく符号化が可能であるため、処理時間においては論理ゲートによる少量のゲート遅延が存在する程度である。そして、符号化・復号化処理に伴うレイテンシはほとんど問題にならない。

図１０のタイミングチャートは８ビットの入力に対して符号化処理を行った例である。符号化前の波形に比べて符号化後の波形では隣り合う信号が同一方向に同時遷移する数が減少する。例えば、ｔ３において符号化前は４であるのに対し、符号化後は０となり、ｔ４において符号化前は３であるのに対し、符号化後は１となっている。ただし、ｔ７のように符号化前が１であるのに対し、符号化後も１というように同じ数の場合もある。また、符号化前の波形において信号の遷移が無い期間ｔ１〜ｔ３に対し、符号化後の波形においても信号遷移が起きない。このように符号化前の信号が一定値を保持する期間においては、符号化後の信号においても常に一定値が保持されるため、符号化により信号の遷移が発生することはない。

以上で説明したように、符号化により隣り合う信号が同一方向に同時に遷移する数を減少させ、理想である交番パターンへ近似させることができ、電磁放射ノイズを低減できる。

実施例１は１ビットのみの冗長ビットで符号化・復号化を行えることが利点であるが、一方で、符号化対象である転送データ全体に対して、一意に１ビットおきの反転符号化処理を行うか、或いは行わないかの二通りの符号化処理を行うことしかできない。そこで、実施例２では、冗長ビットのビット数を２ビット以上に拡張して、符号化の分解能を向上する符号化回路及び復号化回路の例を説明する。

図１１は信号伝送装置の構成の例を示す図である。基本的には図３を用いて説明した構成と同じであるため、詳細な説明は省略するが、符号化回路２０１と復号化回路２０３とを接続するバスラインが（ｎ＋ｘ）ビットである点で図３に示した構成とは異なる。このｘの値は２以上の自然数であり、冗長ビットのビット数である。

図１２を参照して、符号化回路２０１におけるグループの概要を説明する。符号化回路２０１に入力されるｎビットの転送データを複数のビットグループに組分けし、各グループに対して冗長ビットを１ビットずつ設けることによって、グループ毎に個別の符号化処理を行う。図１２の例に示すように、例えばグループＧ１〜グループＧｘのｘ組のグループに組分けを行ったとすると、符号化後のデータのビット長は（ｎ＋ｘ）ビットとなる。グループの組数ｘは任意として構わないが、各グループ内のビット数は２ビット以上とし、各グループ内のビット位置は隣接するように構成される。

以下では、ｎビットの転送データをｎ_ＡビットのグループＧ_Ａとｎ_ＢビットのグループＧ_Ｂの二つの組に組分けした場合を例に取って、符号化処理の手順を説明する。また、符号化処理の手順は図６を用いて説明した実施例１の流れと同じであるため、図６に示した各ステップについて説明する。

図１３を参照して、実施例２におけるステップＳ６２の極性変化点の数を計測する方法を説明する。図１３の転送データ７１の内で組分けを行ったグループの各々に対して、個別にハミング距離Ｄの算出を行う。すなわち、図１３において、符号化回路２０１はｎビットの転送データ７１の下位（ｎ−１）ビットに当たる符号列Ｌ７２と上位（ｎ−１）ビットに当たる符号列Ｕ７３とで対応するビット位置それぞれでＥＯＲ演算を行う。この演算結果として得られた符号列８１の内のグループＧ_Ａに含まれるビットすなわち符号列８１の上位（ｎ_Ａ−１）ビットに含まれる“１”の個数をカウントし、そのカウント数をハミング距離Ｄ_Ａとして算出する。また、同様にグループＧ_Ｂに含まれるビット位置すなわち符号列８１の下位ｎ_Ｂビットに含まれる“１”の個数をカウントし、そのカウント数をハミング距離Ｄ_Ｂとして算出する。

次に、実施例２におけるステップ６３で行う判定の処理を説明する。図１３の転送データ７１の内で組分けを行ったグループの各々に対して、個別に反転・非反転閾値を定義する。すなわち、グループＧ_Ａに対する反転・非反転閾値をＴ_Ａ、グループＧ_Ｂに対する反転・非反転閾値をＴ_Ｂとすると、Ｔ_ＡとＴ_Ｂはそれぞれ以下の式により求められる。

Ｔ_Ａの値は、グループＧ_Ａにおける隣り合うビット間の境界総数の半数である。また、Ｔ_Ｂの値は、グループＧ_Ｂにおける隣り合うビット間の境界の総数に、グループＧ_ＡのＬＳＢとグループＧ_ＢのＭＳＢとの境界を加えた数の半数である。符号化回路２０１は、ハミング距離Ｄ_Ａ、Ｄ_Ｂの値と前記の反転・非反転閾値Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂとでそれぞれ大小比較を行い、グループＧ_Ａ、グループＧ_Ｂの各々に対して、個別に、極性変化点の数が反転・非反転閾値以上か未満かを判定する。

図１４を参照して、実施例２におけるステップＳ６４、Ｓ６５、Ｓ６６で行う符号化処理の内容を説明する。符号化回路２０１は、ステップＳ６３にてハミング距離Ｄ_Ａの値が反転・非反転閾値Ｔ_Ａ未満（Ｄ_Ａ＜Ｔ_Ａ）であると判定した場合、或いはハミング距離Ｄ_Ｂの値が反転・非反転閾値Ｔ_Ｂ未満（Ｄ_Ｂ＜Ｔ_Ｂ）であると判定した場合、ｎビットの転送データ２５１における奇数ビット位置（ｂ_１、ｂ_３、ｂ_５、…）のビットの内で未満であると判定されたグループに属するビットの値を反転する。図１４ではＤ_Ａ＜Ｔ_ＡかつＤ_Ｂ≧Ｔ_Ｂと判定された場合の符号化の例を表している。図１４において、符号化回路２０１は、ｎビットの転送データ２５１における（ｂ_１、ｂ_３、ｂ_５、…）のビットの内でＤ_Ａ＜Ｔ_Ａと判定されたグループＧ_Ａに含まれるビットすなわち上位ｎ_Ａビットに含まれるビットのみを値を反転し、Ｄ_Ｂ≧Ｔ_Ｂと判定されたグループＧ_Ｂに含まれるビットすなわち下位ｎ_Ｂビットに関しては符号化後もそのままの値を保持する。また、符号化データ２５２のＭＳＢにグループＧ_Ａに対して反転の符号化処理を行ったことを示す冗長ビットとして“１”を付与し、符号化データ２５２のＭＳＢより２番目のビットにグループＧ_Ｂに対して非反転の符号化処理を行ったことを示す冗長ビットとして“０”を付与する。なお、冗長ビットのビット位置の割り当てに関しては、符号化回路２０１と復号化回路２０３の両方で共通となるように規定していれば、図１４に示した位置とは異なる位置であってもよい。

図１５を参照して、符号化回路２０１の構成の例を説明する。なお、以下で示す回路構成は一例であり、以上で説明した符号化処理を実現できるものであれば、どのような回路構成であるかは問わない。

図１５において、符号化回路２０１は判定処理部２６１と符号化処理部２６２との二つの回路ブロックから構成され、符号化回路２０１に入力されたｎビットの転送データ２６３を判定処理部２６１と符号化処理部２６２に入力する。ここではｎビットを８ビットとする。判定処理部２６１は入力されたｎビットの転送データ２６３よりグループＧ_Ａ、及びグループＧ_Ｂの信号群の各々について反転・非反転の判定を行い、その判定結果２６４を符号化処理部２６２に入力する。符号化処理部２６２は判定結果２６４の入力に従い、転送データ２６３のグループＧ_ＡとグループＧ_Ｂの各々の信号群に対し、反転もしくは非反転の符号化処理を行い、冗長ビットを付与して（ｎ＋２）ビットの符号化データ２６５として出力する。

次に、判定処理部２６１の回路構成の例を説明する。判定処理部２６１は（ｎ−１）個のＥＯＲゲート２７１−０〜２７１−６（以下、まとめてＥＯＲゲート２７１と表す）と、Ｄ_Ａ＜Ｔ_Ａ検出回路２７２−１とＤ_Ｂ＜Ｔ_Ｂ検出回路２７２−０とから構成される。判定処理部２６１は、ＥＯＲゲート２７１により隣接する各ビット同士のＥＯＲ演算を行い、得られた演算結果の内の上位（ｎ_Ａ−１）ビットをＤ_Ａ＜Ｔ_Ａ検出回路２７２−１に入力し、下位ｎ_ＢビットをＤ_Ｂ＜Ｔ_Ｂ検出回路２７２−０に入力する。判定処理部２６１は、Ｄ_Ａ＜Ｔ_Ａ検出回路２７２−１によりＥＯＲ演算結果の内で上位（ｎ_Ａ−１）ビットに含まれる“１”の個数を数え、その個数Ｄ_Ａと反転・非反転閾値Ｔ_Ａとの大小比較を行う。大小比較の結果がＤ_Ａ＜Ｔ_Ａの場合は、判定結果２６４−１に反転の判定を表す符号として“１”を出力する。また、Ｄ_Ａ≧Ｔ_Ａの場合は、判定結果２６４−１に非反転の判定を表す符号として“０”を出力する。また、判定処理部２６１は、Ｄ_Ｂ＜Ｔ_Ｂ検出回路２７２−０によりＥＯＲ演算結果の内の下位ｎ_Ｂビットに含まれる“１”の個数を数え、その個数Ｄ_Ｂと反転・非反転閾値Ｔ_Ｂとの大小比較を行う。大小比較の結果がＤ_Ｂ＜Ｔ_Ｂの場合は、判定結果２６４−０に反転の判定を表す符号として“１”を出力する。また、Ｄ_Ｂ≧Ｔ_Ｂの場合は、判定結果２６４−０に非反転の判定を表す符号として“０”を出力する。

次に、符号化処理部２６２の回路構成の例を説明する。符号化処理部２６２は、ｎ／２個（ｎが奇数の場合は（ｎ−１）／２個）のＮＯＴゲート２８１−０〜２８１−３とｎ／２個（ｎが奇数の場合は（ｎ−１）／２個）の２入力のマルチプレクサ２８２−０〜２８２−３とから構成される。符号化処理部２６２は、入力された転送データ２６３の内の偶数番目のビット位置（ｂ_０、ｂ_２、ｂ_４、ｂ_６）の信号をそのまま符号化データ２６５として出力する。符号化処理部２６２は、入力された転送データ２６３の内の奇数番目のビット位置（ｂ_１、ｂ_３、ｂ_５、ｂ_７）の信号をマルチプレクサ２８２−０〜２８２−３の一方のデータ入力に入力し、ＮＯＴゲート２８１−０〜２８１−３により同ビット位置の信号を反転した信号をマルチプレクサ２８２−０〜２８２−３のもう一方のデータ入力に入力する。符号化処理部２６２は、判定処理部２６１より入力される判定結果２６４０−１をグループＧ_Ａの信号群に接続されるマルチプレクサ２８２−２〜２８２−３の選択制御入力に入力し、判定処理部２６１より入力される判定結果２６４−０をグループＧ_Ｂの信号群に接続されるマルチプレクサ２８２−０〜２８２−１の選択制御入力に入力する。

符号化処理部２６２は、マルチプレクサ２８２−０〜２８２−３により、判定結果２６４−１もしくは判定結果２６４−０が“１”の場合すなわち反転の判定の場合は、ＮＯＴゲート２８１−０〜２８１−３により反転した方の信号を選択し、判定結果２６４−１もしくは判定結果２６４−０が“０”の場合すなわち非反転の判定の場合は、反転しない方の信号を選択し、符号化データ２６５として出力する。符号化処理部２６２は、判定結果２６４−１と判定結果２６４−０の信号を冗長ビットとして、符号化データ２６５のＭＳＢとＭＳＢより２番目のビットにそれぞれ出力する。

図１４を参照して、復号化回路２０３で行う復号化処理を説明する。復号化回路２０３は、（ｎ＋２）ビットの受信データ２９１の内のＭＳＢの冗長ビットであるｒ_ｎ＋１とＭＳＢより２番目の冗長ビットであるｒ_ｎの値により、グループＧ_ＡとグループＧ_Ｂの各々の符号列に対して反転処理を行うか否かを判定する。図１４の例では、受信データ２９１のＭＳＢの冗長ビットの値が“１”であり、ＭＳＢより２番目の冗長ビットの値が“０”であることから、受信データ２９１のＭＳＢ側の冗長２ビットを除く（ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、…）のビット位置の内のグループＧ_Ａに属するビットすなわち上位ｎ_Ａビットに含まれる奇数ビット位置の値を反転し、グループＧ_Ｂに属するビットすなわち下位ｎ_Ｂビットに関しては復号化後もそのままの値を保持する。

図１６を参照して、復号化回路２０３の構成の例を説明する。なお、以下で示す回路構成は一例であり、以上で説明した復号化処理を実現できるものであれば、どのような回路構成であるかは問わない。

図１６において、復号化回路２０３は（ｎ＋２）ビットの受信データ３０２を復号化処理部３０１に入力する。ここで、ｎビットを８ビットとする。復号化処理部３０１は、入力された受信データ３０２に復号処理を行い、ｎビットの復号化データ３０３として出力する。復号化処理部３０１は、ｎ／２個（ｎが奇数の場合は（ｎ−１）／２個）のＮＯＴゲート３１１−０〜３１１−３とｎ／２個（ｎが奇数の場合は（ｎ−１）／２個）の２入力のマルチプレクサ３１２−０〜３１２−３とから構成される。復号化処理部３０１は、入力された受信データ３０２の内のＭＳＢの冗長２ビットを除く偶数番目のビット位置（ｒ_０、ｒ_２、ｒ_４、ｒ_６）の信号をそのまま復号化データ３０３として出力する。復号化処理部３０１は、入力された受信データ３０２の内のＭＳＢの冗長２ビットを除く奇数番目のビット位置（ｒ_１、ｒ_３、ｒ_５、ｒ_７）の信号をマルチプレクサ３１２−０〜３１２−３の一方のデータ入力に入力し、ＮＯＴゲート３１１−０〜３１１−３により同ビット位置の信号を反転した信号をマルチプレクサ３１２−０〜３１２−３のもう一方のデータ入力に入力する。復号化処理部３０１は、入力された受信データ３０２の内のＭＳＢの信号をグループＧ_Ａの信号群に接続されるマルチプレクサ３１２−２〜３１２−３の選択制御入力に入力し、ＭＳＢより２番目のビットの信号をグループＧ_Ｂの信号群に接続されるマルチプレクサ３１２−０〜３１２−１の選択制御入力に入力する。復号化処理部３０１は、マルチプレクサ３１２−０〜３１２−３によりそれぞれ対応する冗長ビットが“１”の場合は、ＮＯＴゲート３１１−０〜３１１−３により反転した方の信号を選択し、対応する冗長ビットが“０”の場合は、反転しない方の信号を選択し、復号化データ３０３として出力する。

以上ではｎビットパラレルのデータについて説明したが、共通の回路間で伝送され、かつ互いに同期している信号であれば、直接関連の無い複数の信号をあるビット幅を持つ一つのデータとみなして、まとめて符号化の対象として扱ってもよい。

以上で説明したように、実施例２によれば、符号化の種類を増やすことができるため、理想である交番パターンへさらに近似させることができ、電磁放射ノイズをさらに低減できる。そして、例えば単に実施例１の構成を並べたものに対して、グループ間の境界で分けられたビットについても隣接するビットとして処理するため、各グループ内のみならずすべてのグループを含めて理想である交番パターンへさらに近似させることができ、電磁放射ノイズをさらに低減できる。

３１、２０１ 符号化回路
３３、２０３ 復号化回路
１１１、２６１ 判定処理部
１１２、２６２ 符号化処理部
１７１、３０１ 復号化処理部

Claims (8)

1. 隣り合う複数の信号線によって信号を送受信する信号伝送装置において、
   前記複数の信号線の中の隣り合う２つの信号線により送受信される信号の極性遷移の方向が同時に同一になる確率を前記複数の信号線全体として低くするように符号化処理する符号化回路を具備する送信回路と、
   前記符号化処理された信号を前記符号化処理前の信号に復号化する復号回路を具備する受信回路と、
   を含むことを特徴とする信号伝送装置。
2. 前記符号化回路は、第１の複数の信号を入力し、前記複数の信号線の中で１つおきに隣り合う信号の極性を反転して第２の複数信号を出力する第１の符号化処理か、前記第１の複数の信号を入力し、前記反転せずに第２の複数の信号を出力する第２の符号化処理かのいずれかを選択して、前記第２の複数の信号を出力し、
   前記送信回路は前記第２の複数の信号を前記複数の信号線へ送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
3. 前記符号化回路は、前記第１の複数の信号の中で前記複数の信号線において隣り合うことになる２つの信号の極性の異なる数を計測し、前記計測した数が前記複数の信号線の隣り合う数の半数未満の場合は、前記第１の符号化処理を選択し、前記半数以上の場合は、前記第２の符号化処理を選択する
   ことを特徴とする請求項２に記載の信号伝送装置。
4. 前記複数の信号線を少なくとも第１グループと第２グループとに組分けし、
   前記第１グループ用の前記符号化回路と前記第２グループ用の前記符号化回路とを具備し、
   前記第２のグループ用の符号化回路は、前記第１グループに含まれる信号線と前記第２のグループに含まれる信号線の中で隣り合う２つの信号線おいて隣り合うこととなる２つの信号の極性の異なる数も前記計測に含める
   ことを特徴とする請求項３に記載の信号伝送装置。
5. 隣り合う複数の信号線を介して送信される信号の符号化処理方法において、
   前記複数の信号線の中の隣り合う２つの信号線により送信される信号の極性遷移の方向が同時に同一になる確率を前記複数の信号線全体として低くするように符号化処理することを特徴とする符号化処理方法。
6. 第１の複数の信号を入力するステップと、
   前記複数の信号線の中で１つおきに隣り合う信号の極性を反転して第２の複数信号を出力する第１の符号化処理か、前記第１の複数の信号を入力し、前記反転せずに第２の複数の信号を出力する第２の符号化処理かのいずれかを選択するステップと、
   前記第２の複数の信号を前記複数の信号線へ送信するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項５に記載の符号化処理方法。
7. 前記第１の複数の信号の中で前記複数の信号線において隣り合うことになる２つの信号の極性の異なる数を計測するステップと、
   前記計測した数が前記複数の信号線の隣り合う数の半数未満の場合は、前記第１の符号化処理を選択するステップと、
   前記半数以上の場合は、前記第２の符号化処理を選択するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の符号化処理方法。
8. 少なくとも第１グループと第２グループとに組分けされた前記複数の信号線を介して送信される信号の符号化処理方法において、
   前記第１の複数の信号の中の第３の複数の信号であって、前記第２のグループの信号線で送信されることになる前記第３の複数の信号の中で前記複数の信号線において隣り合うことになる２つの信号の極性の異なる数を計測するステップと、
   前記第１グループに含まれる信号線と前記第２のグループに含まれる信号線の中で隣り合う２つの信号線おいて隣り合うこととなる２つの信号の極性の異なる数も計測するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載の符号化処理方法。

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