JP2016053747A - マスター・スレーブ間通信装置およびその通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【構成】スレーブデバイス１４１０〜１４１７は、信号ラインＬ１１に接続されたクロック信号端子ＴＳ１１０ｃ〜ＴＳ１１７ｃと、信号ラインＬ１２に接続されたデータ信号端子ＴＳ１１０ｄ〜ＴＳ１１７ｄとを有する。スレーブデバイス１６１０〜１６１７は、信号ラインＬ１１に接続されたデータ信号端子ＴＳ１２０ｄ〜ＴＳ１２７ｄと、信号ラインＬ１２に接続されたクロック信号端子ＴＳ１２０ｃ〜ＴＳ１２７ｃとを有する。マスターデバイス１２１は、スレーブデバイス１４１０〜１４１７の１つを制御する場合にデータ信号およびクロック信号を信号端子Ｌ１１およびＬ１２に出力し、スレーブデバイス１６１０〜１６１７の１つを制御する場合にクロック信号およびデータ信号を信号端子Ｌ１１およびＬ１２に出力する。
【効果】マスターデバイスが制御できるスレーブデバイスの数を増やすことができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、マスター・スレーブ間通信装置およびその通信制御方法に関し、特に、マスターデバイスがシリアルバスを介して複数のスレーブデバイスを個別に制御する、マスター・スレーブ間通信装置およびその通信制御方法に関する。

近年、データ伝送レートの高速化，配線の簡素化，低消費電力化などの要求を受けて、携帯電話のＲＦフロントエンドでのマスター・スレーブ間通信に関する制御インターフェース規格では、シリアル通信が主流となりつつある。携帯電話における制御インターフェース規格の代表例は、たとえば特許文献１に開示されている。

特開２００９−１４１５６１号

シリアル通信を用いた規格では、たとえば、スレーブデバイスを特定する方法として、スレーブデバイスそれぞれに所定のアドレスを割り当て、当該アドレスを用いて通信する方法と、イネーブル端子をスレーブデバイスに設け、イネーブル信号により所定のスレーブデバイスを能動状況にしてから、通信を行う方法がある。

しかし、アドレスを用いてスレーブデバイスを特定する場合、シリアル通信の規格によってはアドレスのビット数が制限されている場合がある。このため、共通のアドレスを有する複数のスレーブデバイスを単一のシリアルバスで個別に制御することは不可能である。また、アドレスのビット数が制限されているということは、マスターデバイスが単一のシリアルバスで制御できるスレーブデバイスの数に限界があることを意味する。

一方で、イネーブル信号を用いてスレーブデバイスを特定する場合、制御できるスレーブデバイスの数を増やすにはイネーブル端子を増やす必要がある。このため、イネーブル端子の数を増やすとチップサイズが大きくなってしまうことがある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、マスターデバイスが制御できるスレーブデバイスの数を増やすことができる、マスター・スレーブ間通信装置およびその通信制御方法を提供することである。

この発明のマスター・スレーブ間通信装置は、クロック信号およびデータ信号の一方を伝送する第１信号ライン、クロック信号およびデータ信号の他方を伝送する第２信号ライン、第１信号ラインに接続された第１信号端子と第２信号ラインに接続された第２信号端子とを有するマスターデバイス、第１信号ラインに接続された第１クロック信号端子と第２信号ラインに接続された第１データ信号端子とを各々が有する複数の第１スレーブデバイス、および第１信号ラインに接続された第２データ信号端子と第２信号ラインに接続された第２クロック信号端子とを各々が有する複数の第２スレーブデバイスを備え、マスターデバイスは、複数の第１スレーブデバイスの少なくとも１つを制御する場合にクロック信号を第１信号端子に出力し、データ信号を第２信号端子に出力する第１出力手段、および複数の第２スレーブデバイスの少なくとも１つを制御する場合にデータ信号を第１信号端子に出力し、クロック信号を第２信号端子に出力する第２出力手段を含む。

好ましくは、第１信号ラインおよび第２信号ラインはシリアルバスの少なくとも一部をなす。

好ましくは、複数の第１スレーブデバイスにそれぞれ割り当てられた複数のアドレスは複数の第２スレーブデバイスにそれぞれ割り当てられた複数のアドレスと重複し、データ信号は制御対象のアドレスを含む。

好ましくは、マスターデバイスは、複数の第１スレーブデバイスにそれぞれ接続されかつ複数の第２スレーブデバイスにそれぞれ接続された複数のイネーブル端子を有し、マスターデバイスは複数のイネーブル端子のうち制御対象と接続されたイネーブル端子にイネーブル信号を出力する第３出力手段をさらに含む。

好ましくは、データ信号はマスターデバイスから複数の第１スレーブデバイスおよび複数の第２スレーブデバイスに向けられる信号であり、複数の第１スレーブデバイスおよび複数の第２スレーブデバイスからマスターデバイスに向けられる別のデータ信号を伝送する第３信号ラインがさらに備えられる。

好ましくは、複数の第１スレーブデバイスおよび複数の第２スレーブデバイスの各々は、クロック信号のエッジおよびデータ信号のエッジを個別にカウントし、カウント値に基づいて信号の種類を識別する。

この発明の通信制御方法は、クロック信号およびデータ信号の一方を伝送する第１信号ライン、クロック信号およびデータ信号の他方を伝送する第２信号ライン、第１信号ラインに接続された第１信号端子と第２信号ラインに接続された第２信号端子とを有するマスターデバイス、第１信号ラインに接続された第１クロック信号端子と第２信号ラインに接続された第１データ信号端子とを各々が有する複数の第１スレーブデバイス、および第１信号ラインに接続された第２データ信号端子と第２信号ラインに接続された第２クロック信号端子とを各々が有する複数の第２スレーブデバイスを備えるマスター・スレーブ間通信装置によって実行される通信制御方法であって、マスターデバイスが複数の第１スレーブデバイスの少なくとも１つを制御する場合にクロック信号を第１信号端子に出力し、データ信号を第２信号端子に出力し、マスターデバイスが複数の第２スレーブデバイスの少なくとも１つを制御する場合にデータ信号を第１信号端子に出力し、クロック信号を第２信号端子に出力する。

第１スレーブデバイスを制御する場合、マスターデバイスは、データ信号を第１信号ラインを通して第１スレーブデバイスに与え、クロック信号を第２信号ラインを通して第１スレーブデバイスに与える。また、第２スレーブデバイスを制御する場合、マスターデバイスは、クロック信号を第１信号ラインを通して第２スレーブデバイスに与え、データ信号を第２信号ラインを通して第２スレーブデバイスに与える。

予期する態様でクロック信号およびデータ信号を受信したスレーブデバイスはマスターデバイスのコマンドに従う処理を実行する一方、予期しない態様でクロック信号およびデータ信号を受信したスレーブデバイスはマスターデバイスのコマンドに従う処理を拒否するため、制御対象は、クロック信号およびデータ信号の出力態様に応じて第１スレーブデバイスおよび第２スレーブデバイスの間で切り換えられる。

これによって、マスターデバイスが一対の信号ラインで制御できるスレーブデバイスの数を増やすことができる。換言すれば、マスターデバイスは互いに関連する第１スレーブデバイスおよび第２スレーブデバイスを個別に制御することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この実施例のマスター・スレーブ間通信装置の一例を示すブロック図である。 この実施例のマスターデバイスに設けられた制御回路の動作の一部を示すフロー図である。 （Ａ）はクロック信号の変化の一例を示すタイミング図であり、（Ｂ）はデータ信号の変化の一例を示すタイミング図である。 他の実施例のマスター・スレーブ間通信装置の一例を示すブロック図である。 他の実施例のマスターデバイスに設けられた制御回路の動作の一部を示すフロー図である。 その他の実施例のマスター・スレーブ間通信装置の一例を示すブロック図である。 その他の実施例のマスターデバイスに設けられた制御回路の動作の一部を示すフロー図である。 （Ａ）はクロック信号の変化の一例を示すタイミング図であり、（Ｂ）はイネーブル信号の変化の一例を示すタイミング図であり、（Ｃ）はデータ信号の変化の一例を示すタイミング図である。 さらにその他の実施例のマスター・スレーブ間通信装置の一例を示すブロック図である。 他の実施例のマスター・スレーブ間通信装置の一例を示すブロック図である。 その他の実施例のマスター・スレーブ間通信装置の一例を示すブロック図である。

図１を参照して、この実施例のマスター・スレーブ間通信装置１０１は、たとえば携帯通信端末のＲＦフロントエンドに搭載され、単一のマスターデバイス１２１と、８つの第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７と、８つの第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７とを含む。マスターデバイス１２１は、シリアルバスＳＢ１によって第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７および第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７と接続される。

ここで、シリアルバスＳＢ１は、第１信号ラインＬ１１および第２信号ラインＬ１２によって形成される。また、第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７は第１スレーブ群ＳＧ１１をなし、第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７は第２スレーブ群ＳＧ１２をなす。

さらに、第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７にはアドレス“０”〜“７”がそれぞれ割り当てられ、第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７にもアドレス“０”〜“７”がそれぞれ割り当てられる。スレーブデバイス１４１０〜１４１７，１６１０〜１６１７のアドレスは、第１スレーブ群ＳＧ１１および第２スレーブ群ＳＧ１２の各々の中で互いに相違し、第１スレーブ群ＳＧ１１および第２スレーブ群ＳＧ１２の間で重複している

マスターデバイス１２１は、第１信号端子ＴＭ１１および第２信号端子ＴＭ１２を有する。第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７はそれぞれ、第１データ信号端子ＴＳ１１０ｄ〜ＴＳ１１７ｄを有し、さらに第１クロック信号端子ＴＳ１１０ｃ〜ＴＳ１１７ｃを有する。第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７はそれぞれ、第２データ信号端子ＴＳ１２０ｄ〜ＴＳ１２７ｄを有し、さらに第２クロック信号端子ＴＳ１２０ｃ〜ＴＳ１２７ｃを有する。

第１信号ラインＬ１１は、マスターデバイス１２１に設けられた第１信号端子ＴＭ１１を、第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７に設けられた第１クロック信号端子ＴＳ１１０ｃ〜ＴＳ１１７ｃと共通的に接続し、かつ第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７に設けられた第２データ信号端子ＴＳ１２０ｄ〜ＴＳ１２７ｄと共通的に接続する。

また、第２信号ラインＬ１２は、マスターデバイス１２１に設けられた第２信号端子ＴＭ１２を、第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７に設けられた第１データ信号端子ＴＳ１１０ｄ〜ＴＳ１１７ｄと共通的に接続し、かつ第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７に設けられた第２クロック信号端子ＴＳ１２０ｃ〜ＴＳ１２７ｃと共通的に接続する。

マスターデバイス１２１に設けられた制御回路１２１ｃは、図２に示すフロー図に従う処理を実行する。まずステップＳ１１で制御対象のスレーブデバイスが第１スレーブ群ＳＧ１１に属するか否かを判別する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ１３に進み、第１信号端子ＴＭ１１をクロック信号の出力先として設定するとともに、第２信号端子ＴＭ１２をデータ信号の出力先として設定する（第１出力手段）。これに対して、判別結果がＮＯであればステップＳ１５に進み、第１信号端子ＴＭ１１をデータ信号の出力先として設定するとともに、第２信号端子ＴＭ１２をクロック信号の出力先として設定する（第２出力手段）。

マスターデバイス１２１から出力されるクロック信号およびデータ信号の各々は、制御回路１２１ｃの設定に従って第１信号ラインＬ１１または第２信号ラインＬ１２で伝送される。したがって、クロック信号が第１信号ラインＬ１１で伝送される場合、データ信号は第２信号ラインＬ１２で伝送される。また、クロック信号が第２信号ラインＬ１２で伝送される場合、データ信号は第１信号ラインＬ１１で伝送される。こうして伝送されたクロック信号およびデータ信号は、第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７および第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７の各々に共通的に与えられる。

クロック信号の波形は図３（Ａ）に示す要領で変化し、データ信号の波形は図３（Ｂ）に示す要領で変化する。データ信号は、たとえば、図３に示すように３ビットで表現されたアドレスデータを含むと８ビットで表現されたコマンドとによって構成される。まずアドレスデータを表す３ビットのシリアルデータＡ０〜Ａ２が出力され、続いてコマンドを表す８ビットのシリアルデータＣ０〜Ｃ７が出力される。各ビットの長さは、クロック信号の周期と一致する。

クロック信号およびデータ信号をクロック信号端子およびデータ信号端子から取り込んだスレーブデバイスは、データ信号をなす各ビットの値つまりアドレスデータおよびコマンドデータをクロック信号の立ち下がりで読み取る。読み取ったアドレスが自分のアドレスと一致するスレーブデバイスは、アドレスに続いて読み取ったコマンドに従う処理を実行する。

また、読み取ったコマンドがスレーブデバイスに保存されたデータ信号のマスターデバイスへの返送を要求するコマンドデータであれば、スレーブデバイスは、対象データ信号をマスターデバイス１２１に返送する。対象データ信号は、コマンドデータが記述されたデータ信号が伝送された信号ラインを経て返送される。

たとえば、クロック信号およびデータ信号が第１信号端子ＴＭ１１および第２信号端子ＴＭ１２から出力され、かつデータ信号に記述されたアドレスが“７”を示す場合、アドレスデータに続いて記述されたコマンドデータに従う処理は、クロック信号およびデータ信号を第１クロック信号端子ＴＳ１１７ｃおよび第１データ信号端子ＴＳ１１７ｄから取り込む第１スレーブデバイス１４１７によって実行される。

データ信号に記述されたコマンドが第１スレーブデバイス１４１７からマスターデバイス１２１へのデータ信号の返送を要求するコマンドである場合、対象データ信号は第２信号ラインＬ１２を経てマスターデバイス１２１に返送される。

なお、“７”以外のアドレスが割り当てられた第１スレーブデバイス１４１０〜１４１６および第２スレーブデバイス１６１０〜１６１６は、データ信号に記述されたコマンドに従う処理を実行することはない。同様に、アドレス“７”が割り当てられているものの、クロック信号およびデータ信号を第２データ信号端子ＴＳ１２７ｄおよび第２クロック信号端子ＴＳ１２７ｃから取り込む第２スレーブデバイス１６１７も、データ信号に記述されたコマンドに従う処理を実行することはない。

以上の説明から分かるように、第１信号ラインＬ１１はクロック信号およびデータ信号の一方を伝送し、第２信号ラインＬ１２はクロック信号およびデータ信号の他方を伝送する。マスターデバイス１２１は、第１信号ラインＬ１１に接続された第１信号端子ＴＭ１１と、第２信号ラインＬ１２に接続された第２信号端子ＴＭ１２とを有する。第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７はそれぞれ、第１信号ラインＬ１１に接続された第１クロック信号端子ＴＳ１１０ｃ〜ＴＳ１１７ｃを有し、さらに第２信号ラインＬ１２に接続された第１データ信号端子ＴＳ１１０ｄ〜ＴＳ１１７ｄを有する。第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７はそれぞれ、第１信号ラインＬ１１に接続された第２データ信号端子ＴＳ１２０ｄ〜ＴＳ１２７ｄを有し、第２信号ラインＬ１２に接続された第２クロック信号端子ＴＳ１２０ｃ〜ＴＳ１２７ｃを有する。

ここで、マスターデバイス１２１は、第１スレーブデバイス１４１０〜１４１７のいずれか１つを制御する場合にクロック信号およびデータ信号を第１信号端子ＴＭ１１および第２信号端子ＴＭ１２にそれぞれ出力し(S13)、第２スレーブデバイス１６１０〜１６１７のいずれか１つを制御する場合にデータ信号およびクロック信号を第１信号端子ＴＭ１１および第２信号端子ＴＭ１２にそれぞれ出力する(S15)。

予期する態様でクロック信号およびデータ信号を受信したスレーブデバイスはマスターデバイス１２１のコマンドに従う処理を実行する一方、予期しない態様でクロック信号およびデータ信号を受信したスレーブデバイスはマスターデバイス１２１のコマンドに従う処理を実行しないため、制御対象は、クロック信号およびデータ信号の出力態様に応じて第１スレーブ群ＳＧ１１および第２スレーブ群ＳＧ１２の間で切り換えられる。

これによって、マスターデバイス１２１が単一のシリアルバスＳＢ１（一対の信号ライン）で制御できるスレーブデバイスの数を増やすことができる。換言すれば、マスターデバイス１２１は、共通のアドレスが割り当てられた第１スレーブデバイスおよび第２スレーブデバイスを個別に制御することができる。

図４を参照して、他の実施例のマスター・スレーブ間通信装置１０２は、上述と同様、携帯通信端末のＲＦフロントエンドに搭載され、単一のマスターデバイス１２２と、８つの第１スレーブデバイス１４２０〜１４２７と、８つの第２スレーブデバイス１６２０〜１６２７とを含む。マスターデバイス１２２は、シリアルバスＳＢ２によって第１スレーブデバイス１４２０〜１４２７および第２スレーブデバイス１６２０〜１６２７と接続される。

ここで、シリアルバスＳＢ２は、第１信号ラインＬ２１および第２信号ラインＬ２２によって形成される。また、第１スレーブデバイス１４２０〜１４２７は第１スレーブ群ＳＧ２１をなし、第２スレーブデバイス１６２０〜１６２７は第２スレーブ群ＳＧ２２をなす。

さらに、第１スレーブデバイス１４２０〜１４２７にはアドレス“０”〜“７”がそれぞれ割り当てられ、第２スレーブデバイス１６２０〜１６２７にもアドレス“０”〜“７”がそれぞれ割り当てられる。つまり、アドレスは、第１スレーブ群ＳＧ２１および第２スレーブ群ＳＧ２２の各々の中で互いに相違し、第１スレーブ群ＳＧ２１および第２スレーブ群ＳＧ２２の間で重複する。

マスターデバイス１２２は、マスター回路１２２ｍとスイッチ回路１２２ｓとによって構成される。マスター回路１２２ｍは、クロック信号端子ＴＭ２１ｃおよびデータ信号端子ＴＭ２２ｄを有する。また、スイッチ回路１２２ｓは、２つのマスター側端子ＴＭ２１ａおよびＴＭ２２ａと、２つのスレーブ側端子ＴＭ２１ｂおよびＴＭ２２ｂとを有する。

マスター側端子ＴＭ２１ａおよびＴＭ２２ａはそれぞれクロック信号端子ＴＭ２１ｃおよびデータ信号端子ＴＭ２２ｄと接続され、スレーブ側端子ＴＭ２１ｂおよびＴＭ２２ｂはそれぞれ第１信号ラインＬ２１および第２信号ラインＬ２２に接続される。なお、スレーブ側端子ＴＭ２１ｂおよびＴＭ２２ｂはそれぞれ“第１信号端子”および“第２信号端子”と呼んでもよい。

第１スレーブデバイス１４２０〜１４２７はそれぞれ、第１データ信号端子ＴＳ２１０ｄ〜ＴＳ２１７ｄを有し、さらに第１クロック信号端子ＴＳ２１０ｃ〜ＴＳ２１７ｃを有する。第２スレーブデバイス１６２０〜１６２７はそれぞれ、第２データ信号端子ＴＳ２２０ｄ〜ＴＳ２２７ｄを有し、さらに第２クロック信号端子ＴＳ２２０ｃ〜ＴＳ２２７ｃを有する。

第１信号ラインＬ２１は、第１スレーブデバイス１４２０〜１４２７に設けられた第１クロック信号端子ＴＳ２１０ｃ〜ＴＳ２１７ｃと共通的に接続され、さらに第２スレーブデバイス１６２０〜１６２７に設けられた第２データ信号端子ＴＳ２２０ｄ〜ＴＳ２２７ｄと共通的に接続される。また、第２信号ラインＬ２２は、第１スレーブデバイス１４２０〜１４２７に設けられた第１データ信号端子ＴＳ２１０ｄ〜ＴＳ２１７ｄと共通的に接続され、さらに第２スレーブデバイス１６２０〜１６２７に設けられた第２クロック信号端子ＴＳ２２０ｃ〜ＴＳ２２７ｃと共通的に接続される。

マスター回路１２２ｍに設けられた制御回路１２２ｃは、図５に示すフロー図に従う処理を実行する。まずステップＳ２１で制御対象のスレーブデバイスが第１スレーブ群ＳＧ２１に属するか否かを判別する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ２３に進み、マスター側端子ＴＭ２１ａをスレーブ側端子ＴＭ２１ｂに接続するとともに、マスター側端子ＴＭ２２ａをスレーブ側端子ＴＭ２２ｂに接続する（第１出力手段）。これに対して、判別結果がＮＯであればステップＳ２５に進み、マスター側端子ＴＭ２１ａをスレーブ側端子ＴＭ２２ｂに接続するとともに、マスター側端子ＴＭ２２ａをスレーブ側端子ＴＭ２１ｂに接続する（第２出力手段）。

なお、マスター回路１２２ｍは、図示しない制御ラインによってスイッチ回路１２２ｓと接続される。ステップＳ２３およびＳ２５の各々では、処理内容に対応するスイッチ制御信号が、この制御ラインを通してスイッチ回路１２２ｓに与えられる。これによって、所望の接続設定が実現される。

マスター回路１２２ｍによって作成されたクロック信号およびデータ信号はそれぞれ、クロック信号端子ＴＭ２１ｃおよびデータ信号端子ＴＭ２２ｄから出力される。マスター側端子ＴＭ２１ａおよびＴＭ２２ａがスレーブ側端子ＴＭ２１ｂおよびＴＭ２２ｂにそれぞれ接続された場合、クロック信号およびデータ信号はそれぞれスレーブ側端子（第１信号端子）ＴＭ２１ｂおよびスレーブ側端子（第２信号端子）ＴＭ２２ｂから出力される。これに対して、マスター側端子ＴＭ２１ａおよびＴＭ２２ａがスレーブ側端子ＴＭ２２ｂおよびＴＭ２１ｂにそれぞれ接続された場合、クロック信号およびデータ信号はそれぞれスレーブ側端子（第２信号端子）ＴＭ２２ｂおよびスレーブ側端子（第１信号端子）ＴＭ２１ｂから出力される。

クロック信号が第１信号ラインＬ２１で伝送される場合、データ信号は第２信号ラインＬ２２で伝送される。また、クロック信号が第２信号ラインＬ２２で伝送される場合、データ信号は第１信号ラインＬ２１で伝送される。こうして伝送されたクロック信号およびデータ信号は、第１スレーブデバイス１４２０〜１４２７および第２スレーブデバイス１６２０〜１６２７の各々に共通的に与えられる。上述の実施例と同様、クロック信号は図３（Ａ）に示す要領で出力され、データ信号は図３（Ｂ）に示す要領で出力される。

クロック信号およびデータ信号をクロック信号端子およびデータ信号端子から取り込んだスレーブデバイスは、データ信号をなす各ビットの値つまりアドレスおよびコマンドをクロック信号の立ち下がりで読み取る。読み取ったアドレスが自分のアドレスと一致するスレーブデバイスは、アドレスに続いて読み取ったコマンドに従う処理を実行する。

また、読み取ったコマンドがスレーブデバイスに保存されたデータ信号の返送を要求するコマンドであれば、スレーブデバイスは、対象データ信号をマスターデバイス１２２に返送する。対象データ信号は、コマンドが記述されたデータ信号が伝送された信号ラインを経て返送される。

たとえば、クロック信号およびデータ信号がスレーブ側端子（第２信号端子）ＴＭ２２ｂおよびスレーブ側端子（第１信号端子）ＴＭ２１ｂに出力され、かつデータ信号に記述されたアドレスが“０”を示す場合、アドレスに続いてデータ信号に記述されたコマンドに従う処理は、クロック信号およびデータ信号を第２クロック信号端子ＴＳ２２０ｃおよび第２データ信号端子ＴＳ２２０ｄから取り込む第２スレーブデバイス１６２０によって実行される。

読み取ったコマンドが第２スレーブデバイス１６２０からマスターデバイス１２２へのデータ信号の返送を要求するコマンドである場合、対象データ信号は第２信号ラインＬ２２を経てマスターデバイス１２２に返送される。

なお、“０”以外のアドレスが割り当てられた第１スレーブデバイス１４２１〜１４２７および第２スレーブデバイス１６２１〜１６２７は、データ信号に記述されたコマンドに従う処理を実行することはない。また、アドレス“０”が割り当てられているものの、クロック信号およびデータ信号を第１データ信号端子ＴＳ２１０ｄおよび第１クロック信号端子ＴＳ２１０ｃから取り込む第１スレーブデバイス１４２０も、データ信号に記述されたコマンドに従う処理を実行することはない。

この実施例においても、予期する態様でクロック信号およびデータ信号を受信したスレーブデバイスはマスターデバイス１２２のコマンドに従う処理を実行する一方、予期しない態様でクロック信号およびデータ信号を受信したスレーブデバイスはマスターデバイス１２２のコマンドに従う処理を実行しないため、制御対象は、クロック信号およびデータ信号の出力態様に応じて第１スレーブデバイスおよび第２スレーブデバイスの間で切り換えられる。

これによって、マスターデバイス１２２が単一のシリアルバスＳＢ２（一対の信号ライン）で制御できるスレーブデバイスの数を増やすことができる。また、マスターデバイス１２２は共通のアドレスが割り当てられた第１スレーブデバイスおよび第２スレーブデバイスを個別に制御することができる。

図６を参照して、その他の実施例のマスター・スレーブ間通信装置１０３は、上述と同様、携帯通信端末のＲＦフロントエンドに搭載され、単一のマスターデバイス１２３と、８つの第１スレーブデバイス１４３０〜１４３７と、８つの第２スレーブデバイス１６３０〜１６３７とを含む。マスターデバイス１２３は、シリアルバスＳＢ３によって第１スレーブデバイス１４３０〜１４３７および第２スレーブデバイス１６３０〜１６３７と接続される。マスターデバイス１２３はまた、イネーブルラインＥＬ１〜ＥＬ７によって、第１スレーブデバイス１４３０〜１４３７とそれぞれ接続され、かつ第２スレーブデバイス１６３０〜１６３７とそれぞれ接続される。

ここで、シリアルバスＳＢ３は、第１信号ラインＬ３１および第２信号ラインＬ３２によって形成される。また、第１スレーブデバイス１４３０〜１４３７は第１スレーブ群ＳＧ３１をなし、第２スレーブデバイス１６３０〜１６３７は第２スレーブ群ＳＧ３２をなす。

マスターデバイス１２３は、第１信号端子ＴＭ３１および第２信号端子ＴＭ３２を有し、さらにイネーブル端子ＥＮ０〜ＥＮ７を有する。第１スレーブデバイス１４３０〜１４３７はそれぞれ、第１データ信号端子ＴＳ３１０ｄ〜ＴＳ３１７ｄを有するとともに、第１クロック信号端子ＴＳ３１０ｃ〜ＴＳ３１７ｃを有し、さらに制御端子ＣＴ３１０〜ＣＴ３１７を有する。第２スレーブデバイス１６３０〜１６３７はそれぞれ、第２データ信号端子ＴＳ３２０ｄ〜ＴＳ３２７ｄを有するとともに、第２クロック信号端子ＴＳ３２０ｃ〜ＴＳ３２７ｃを有し、さらに制御端子ＣＴ３２０〜ＣＴ３２７を有する。

イネーブルラインＥＬ０〜ＥＬ７は、マスターデバイス１２１に設けられたイネーブル端子ＥＮ０〜ＥＮ７を、第１スレーブデバイス１４３０〜１４３７に設けられた制御端子ＣＴ３１０〜ＣＴ３１７と接続し、さらに第２スレーブデバイス１６３０〜１６３７に設けられた制御端子ＣＴ３２０〜ＣＴ３２７と接続する。

第１信号ラインＬ３１は、マスターデバイス１２３に設けられた第１信号端子ＴＭ３１を、第１スレーブデバイス１４３０〜１４３７に設けられた第１クロック信号端子ＴＳ３１０ｃ〜ＴＳ３１７ｃと共通的に接続し、かつ第２スレーブデバイス１６３０〜１６３７に設けられた第２データ信号端子ＴＳ３２０ｄ〜ＴＳ３２７ｄと共通的に接続する。

また、第２信号ラインＬ３２は、マスターデバイス１２３に設けられた第２信号端子ＴＭ３２を、第１スレーブデバイス１４３０〜１４３７に設けられた第１データ信号端子ＴＳ３１０ｄ〜ＴＳ３１７ｄと接続し、かつ第２スレーブデバイス１６３０〜１６３７に設けられた第２クロック信号端子ＴＳ３２０ｃ〜ＴＳ３２７ｃと接続する。

マスターデバイス１２３に設けられた制御回路１２３ｃは、図７に示すフロー図に従う処理を実行する。まずステップＳ３１で制御対象のスレーブデバイスが第１スレーブ群ＳＧ３１に属するか否かを判別する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ３３に進み、第１信号端子ＴＭ３１をクロック信号の出力先として設定するとともに、第２信号端子ＴＭ３２をデータ信号の出力先として設定する（第１出力手段）。これに対して、判別結果がＮＯであれば、第１信号端子ＴＭ３１をデータ信号の出力先として設定するとともに、第２信号端子ＴＭ３２をクロック信号の出力先として設定する（第２出力手段）。ステップＳ３７では、制御対象のスレーブデバイスを能動化するべく、制御対象のスレーブデバイスと接続されたイネーブル端子に出力するイネーブル信号をアクティブ（＝Ｈレベル）に設定する（第３出力手段）。

マスターデバイス１２１によって作成されたクロック信号およびデータ信号の各々は、制御回路１２３ｃの設定に従って第１信号ラインＬ３１または第２信号ラインＬ３２で伝送される。したがって、クロック信号が第１信号ラインＬ３１を伝送される場合、データ信号は第２信号ラインＬ３２を伝送される。また、クロック信号が第２信号ラインＬ３２を伝送される場合、データ信号は第１信号ラインＬ３１を伝送される。

こうして伝送されたクロック信号およびデータ信号は、第１スレーブデバイス１４３０〜１４３７および第２スレーブデバイス１６３０〜１６３７の各々に共通的に与えられる。ただし、クロック信号およびデータ信号を取り込むのは、Ｈレベルのイネーブル信号によって能動化された第１スレーブデバイスおよび第２スレーブデバイスに限られる。

クロック信号は図８（Ａ）に示す要領で変化し、イネーブル信号は図８（Ｂ）に示す要領で変化し、データ信号は図８（Ｃ）に示す要領で変化する。上述の実施例と異なり、データ信号は８ビットで表現されたコマンドによって構成される。イネーブル信号は、データ信号の先頭ビットに先立って立ち上がり、データ信号の最終ビットに遅れて立ち下がる。

イネーブル信号によって能動化された第１スレーブデバイスおよび第２スレーブデバイスのうち、クロック信号およびデータ信号をクロック信号端子およびデータ信号端子から取り込んだスレーブデバイスは、データ信号をなす各ビットの値つまりコマンドをクロック信号の立ち下がりで読み取り、読み取ったコマンドに従う処理を実行する。

また、読み取ったコマンドがスレーブデバイスに保存されたデータ信号の返送を要求するコマンドであれば、スレーブデバイスは、対象データ信号をマスターデバイス１２３に返送する。対象データ信号は、コマンドが記述されたデータ信号が伝送された信号ラインを経て返送される。

たとえば、クロック信号およびデータ信号が第２信号端子ＴＭ１２および第１信号端子ＴＭ１１に出力され、かつイネーブル端子ＥＮ７に出力するイネーブル信号がアクティブに設定された場合、データ信号に記述されたコマンドに従う処理は、クロック信号およびデータ信号を第２クロック信号端子ＴＳ３２７ｃおよび第２データ信号端子ＴＳ３２７ｄから取り込む第２スレーブデバイス１６３７によって実行される。

コマンドが第２スレーブデバイス１６３７からマスターデバイス１２３へのデータ信号の返送を要求するコマンドである場合、対象データ信号は第１信号ラインＬ３１を経てマスターデバイス１２３に返送される。

なお、イネーブル信号がネガティブ（＝Ｌレベル）であるために不能動化状態にある第１スレーブデバイス１４３０〜１４３６および第２スレーブデバイス１６３０〜１６３６は、データ信号に記述されたコマンドに従う処理を実行することはない。同様に、能動化されてはいるものの、クロック信号およびデータ信号を第１データ信号端子ＴＳ３１７ｄおよび第１クロック信号端子ＴＳ３１７ｃから取り込む第１スレーブデバイス１４３７も、データ信号に記述されたコマンドに従う処理を実行することはない。

この実施例においても、予期する態様でクロック信号およびデータ信号を受信したスレーブデバイスはマスターデバイス１２３のコマンドに従う処理を実行する一方、予期しない態様でクロック信号およびデータ信号を受信したスレーブデバイスはマスターデバイス１２３のコマンドに従う処理を拒否するため、制御対象は、クロック信号およびデータ信号の出力態様に応じて第１スレーブデバイスおよび第２スレーブデバイスの間で切り換えられる。

これによって、マスターデバイス１２３が単一のシリアルバスＳＢ３（一対の信号ライン）で制御できるスレーブデバイスの数を増やすことができる。換言すれば、マスターデバイス１２３は、共通のイネーブル信号が与えられる第１スレーブデバイスおよび第２スレーブデバイスを個別に制御することができる。これは、マスターデバイス１２３に設けるイネーブル端子の数の削減にも繋がる。

なお、上述の実施例では、ステップＳ３３またはＳ３５において第１信号端子ＴＭ３１および第２信号端子ＴＭ３２の設定が完了した後に、ステップＳ３７でイネーブル信号をアクティブに設定するようにしているが、ステップＳ３７の処理はステップＳ３１の処理に先立って実行するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、第１信号ラインＬ１１および第２信号ラインＬ１２によって形成されたシリアルバスＳＢ１をマスター・スレーブ間通信装置１０１に適用し、第１信号ラインＬ２１および第２信号ラインＬ２２によって形成されたシリアルバスＳＢ２をマスター・スレーブ間通信装置１０２に適用し、第１信号ラインＬ３１および第２信号ラインＬ３２によって形成されたシリアルバスＳＢ３をマスター・スレーブ間通信装置１０３に適用するようにしている。

しかし、このような２線式のシリアルバスＳＢ１〜ＳＢ３の代わりに、３線式のシリアルバスＳＢ１´〜ＳＢ３´を採用するようにしてもよい。シリアルバスＳＢ１´が適用されたマスター・スレーブ間通信装置１０１´は図９に示すように構成され、シリアルバスＳＢ２´が適用されたマスター・スレーブ間通信装置１０２´は図１０に示すように構成され、シリアルバスＳＢ３´が適用されたマスター・スレーブ間通信装置１０３´は図１１に示すように構成される。

図９を参照して、マスターデバイス１２１´は第３信号端子ＴＭ１３を追加的に有し、第１スレーブデバイス１４１０´〜１４１７´はそれぞれ第１返送データ信号端子ＴＳ１１０ｓ〜ＴＳ１１７ｓを追加的に有し、第２スレーブデバイス１６１０´〜１６１７´はそれぞれ第２返送データ信号端子ＴＳ１２０ｓ〜ＴＳ１２７ｓを追加的に有する。

第３信号端子ＴＭ１３は、第３信号ラインＬ１３によって、第１返送データ信号端子ＴＳ１１０ｓ〜ＴＳ１１７ｓおよび第２返送データ信号端子ＴＳ１２０ｓ〜ＴＳ１２７ｓと共通的に接続される。第１スレーブデバイス１４１０´〜１４１７´および第２スレーブデバイス１６１０´〜１６１７´からマスターデバイス１２１´に返送すべきデータ信号は、第３信号ラインＬ１３を介して伝送される。

図１０を参照して、マスター回路１２２ｍ´は第３信号端子ＴＭ２３ｓを追加的に有し、第１スレーブデバイス１４２０´〜１４２７´はそれぞれ第１返送データ信号端子ＴＳ２１０ｓ〜ＴＳ２１７ｓを追加的に有し、第２スレーブデバイス１６２０´〜１６２７´はそれぞれ第２返送データ信号端子ＴＳ２２０ｓ〜ＴＳ２２７ｓを追加的に有する。

第３信号端子ＴＭ２３ｓは、第３信号ラインＬ２３によって、第１返送データ信号端子ＴＳ２１０ｓ〜ＴＳ２１７ｓおよび第２返送データ信号端子ＴＳ２２０ｓ〜ＴＳ２２７ｓと共通的に接続される。第１スレーブデバイス１４２０´〜１４２７´および第２スレーブデバイス１６２０´〜１６２７´からマスター回路１２２ｍ´に返送すべきデータ信号は、第３信号ラインＬ２３を介して伝送される。

図１１を参照して、マスターデバイス１２３´は第３信号端子ＴＭ３３を追加的に有し、第１スレーブデバイス１４３０´〜１４３７´はそれぞれ第１返送データ信号端子ＴＳ３１０ｓ〜ＴＳ３１７ｓを追加的に有し、第２スレーブデバイス１６３０´〜１６３７´はそれぞれ第２返送データ信号端子ＴＳ３２０ｓ〜ＴＳ３２７ｓを追加的に有する。

第３信号端子ＴＭ３３は、第３信号ラインＬ２３によって、第１返送データ信号端子ＴＳ３１０ｓ〜ＴＳ３１７ｓおよび第２返送データ信号端子ＴＳ３２０ｓ〜ＴＳ３２７ｓと共通的に接続される。第１スレーブデバイス１４３０´〜１４３７´および第２スレーブデバイス１６３０´〜１６３７´からマスターデバイス１２３´に返送すべきデータ信号は、第３信号ラインＬ３３を介して伝送される。

なお、上述のいずれの実施例においても、クロック信号およびデータ信号のエッジのタイミングによっては、各スレーブデバイスがマスターデバイスから送られるクロック信号をデータ信号と誤認識し、また、マスターデバイスから送られるデータ信号をクロック信号と誤認識する可能性がある。このような問題は、クロック信号のエッジおよびデータ信号のエッジを個別にカウントし、カウント値に基づいて信号の種類を識別することで解決することができる。

つまり、伝送される信号の性質上、同じ時間間隔において、クロック信号のエッジの数はデータ信号のエッジの数を上回る。したがって、第１信号ラインから検出されたエッジの数が第２信号ラインから検出されたエッジの数を上回れば、クロック信号およびデータ信号は第１信号ラインおよび第２信号ラインをそれぞれ伝送されると判別できる。また、第１信号ラインから検出されたエッジの数が第２信号ラインから検出されたエッジの数以下であれば、クロック信号およびデータ信号は第２信号ラインおよび第１信号ラインをそれぞれ伝送されると判別できる。こうして、各スレーブデバイスがクロック信号とデータ信号との誤認識するのを回避することができる。

なお、以上の実施例ではＲＦフロントエンドデバイスを例に記載したが、本発明はＲＦフロントエンドに限定されるものではなく、マスターデバイスとスレーブデバイスを有し、シリアル通信にて当該マスターデバイスとスレーブデバイスがデータ通信を行うすべてのデバイスに適用できる。

１０１〜１０３，１０１´〜１０３´ …マスター・スレーブ間通信装置
ＳＢ１〜ＳＢ３，ＳＢ１´〜ＳＢ３´ …シリアルバス
Ｌ１１，Ｌ２１，Ｌ３１ …第１信号ライン
Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２ …第２信号ライン
Ｌ１３，Ｌ２３，Ｌ３３ …第３信号ライン
１２１〜１２３，１２１´〜１２３´ …マスターデバイス
１２１ｃ〜１２３ｃ …制御回路
ＴＭ１１，ＴＭ２１ｂ，ＴＭ３１ …第１信号端子
ＴＭ１２，ＴＭ２２ｂ，ＴＭ３２ …第２信号端子
ＴＭ１３，ＴＭ２３ｓ，ＴＭ３３ …第３信号端子
１４１０〜１４１７，１４２０〜１４２７，１４３０〜１４３７，１４１０´〜１４１７´，１４２０´〜１４２７´，１４３０´〜１４３７´ …第１スレーブデバイス
ＴＳ１１０ｄ〜ＴＳ１１７ｄ，ＴＳ２１０ｄ〜ＴＳ２１７ｄ，ＴＳ３１０ｄ〜ＴＳ３１７ｄ …第１データ信号端子
ＴＳ１１０ｃ〜ＴＳ１１７ｃ，ＴＳ２１０ｃ〜ＴＳ２１７ｃ，ＴＳ３１０ｃ〜ＴＳ３１７ｃ …第１クロック信号端子
ＴＳ１１０ｓ〜ＴＳ１１７ｓ，ＴＳ２１０ｓ〜ＴＳ２１７ｓ，ＴＳ３１０ｓ〜ＴＳ３１７ｓ …第１返送データ信号端子
１６１０〜１６１７，１６２０〜１６２７，１６３０〜１６３７，１６１０´〜１６１７´，１６２０´〜１６２７´，１６３０´〜１６３７´ …第２スレーブデバイス
ＴＳ１２０ｄ〜ＴＳ１２７ｄ，ＴＳ２２０ｄ〜ＴＳ２２７ｄ，ＴＳ３２０ｄ〜ＴＳ３２７ｄ …第２データ信号端子
ＴＳ１２０ｃ〜ＴＳ１２７ｃ，ＴＳ２２０ｃ〜ＴＳ２２７ｃ，ＴＳ３２０ｃ〜ＴＳ３２７ｃ …第２クロック信号端子
ＴＳ１２０ｓ〜ＴＳ１２７ｓ，ＴＳ２２０ｓ〜ＴＳ２２７ｓ，ＴＳ３２０ｓ〜ＴＳ３２７ｓ …第２返送データ信号端子

Claims (7)

1. クロック信号およびデータ信号の一方を伝送する第１信号ライン、
   前記クロック信号および前記データ信号の他方を伝送する第２信号ライン、
   前記第１信号ラインに接続された第１信号端子と前記第２信号ラインに接続された第２信号端子とを有するマスターデバイス、
   前記第１信号ラインに接続された第１クロック信号端子と前記第２信号ラインに接続された第１データ信号端子とを各々が有する複数の第１スレーブデバイス、および
   前記第１信号ラインに接続された第２データ信号端子と前記第２信号ラインに接続された第２クロック信号端子とを各々が有する複数の第２スレーブデバイスを備え、
   前記マスターデバイスは、前記複数の第１スレーブデバイスの少なくとも１つを制御する場合に前記クロック信号を前記第１信号端子に出力し、前記データ信号を前記第２信号端子に出力する第１出力手段、および前記複数の第２スレーブデバイスの少なくとも１つを制御する場合に前記データ信号を前記第１信号端子に出力し、前記クロック信号を前記第２信号端子に出力する第２出力手段を含む、マスター・スレーブ間通信装置。
2. 前記第１信号ラインおよび前記第２信号ラインはシリアルバスの少なくとも一部をなす、請求項１記載のマスター・スレーブ間通信装置。
3. 前記複数の第１スレーブデバイスにそれぞれ割り当てられた複数のアドレスは前記複数の第２スレーブデバイスにそれぞれ割り当てられた複数のアドレスと少なくとも一つが重複し、
   前記データ信号は制御対象のアドレスを含む、請求項１または２記載のマスター・スレーブ間通信装置。
4. 前記マスターデバイスは、前記複数の第１スレーブデバイスにそれぞれ接続されかつ前記複数の第２スレーブデバイスにそれぞれ接続された複数のイネーブル端子を有し、
   前記マスターデバイスは前記複数のイネーブル端子のうち制御対象と接続されたイネーブル端子にイネーブル信号を出力する第３出力手段をさらに含む、請求項１または２記載のマスター・スレーブ間通信装置。
5. 前記データ信号は前記マスターデバイスから前記複数の第１スレーブデバイスおよび前記複数の第２スレーブデバイスに向けられる信号であり、
   前記複数の第１スレーブデバイスおよび前記複数の第２スレーブデバイスから前記マスターデバイスに向けられる別のデータ信号を伝送する第３信号ラインをさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載のマスター・スレーブ間通信装置。
6. 前記複数の第１スレーブデバイスおよび前記複数の第２スレーブデバイスの各々は、前記クロック信号のエッジおよび前記データ信号のエッジを個別にカウントし、カウント値に基づいて信号の種類を識別する、請求項１ないし５のいずれかに記載のマスター・スレーブ間通信装置。
7. クロック信号およびデータ信号の一方を伝送する第１信号ライン、
   前記クロック信号および前記データ信号の他方を伝送する第２信号ライン、
   前記第１信号ラインに接続された第１信号端子と前記第２信号ラインに接続された第２信号端子とを有するマスターデバイス、
   前記第１信号ラインに接続された第１クロック信号端子と前記第２信号ラインに接続された第１データ信号端子とを各々が有する複数の第１スレーブデバイス、および
   前記第１信号ラインに接続された第２データ信号端子と前記第２信号ラインに接続された第２クロック信号端子とを各々が有する複数の第２スレーブデバイスを備えるマスター・スレーブ間通信装置によって実行される通信制御方法であって、
   前記マスターデバイスが前記複数の第１スレーブデバイスの少なくとも１つを制御する場合に前記クロック信号を前記第１信号端子に出力し、前記データ信号を前記第２信号端子に出力し、
   前記マスターデバイスが前記複数の第２スレーブデバイスの少なくとも１つを制御する場合に前記データ信号を前記第１信号端子に出力し、前記クロック信号を前記第２信号端子に出力する、通信制御方法。
   
   
   
   

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