JP3096674U - バス通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バスで発生したノイズがアナログ信号に影響を
与えず、回路基板を小型にできるバス通信装置を提供す
る。 【解決手段】データライン２２のマイコン１側に設けら
れたスイッチ回路４１と、データライン２２のデバイス
Ａ側に設けられたスイッチ回路４２と、マイコン１とス
イッチ回路４１との間、およびデバイスＡとスイッチ回
路４２との間に５Ｖを供給する電源Ｖｃｃ１と、スイッ
チ回路４１、４２の間に３．３Ｖを供給する電源Ｖｃｃ
２とを備える。マイコン１からデバイスＡへ５ＶのＨレ
ベル信号を送る場合、スイッチ回路４１、４２をＯＦＦ
状態としてバスの途中区間ｃ〜ｄの信号レベルを５Ｖか
ら３．３Ｖに下げ、ｂでもとの５ＶのＨレベル信号に戻
してデバイスＡに入力する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、マイクロコンピュータと各デバイスとの間をバスで接続して相互に 通信を行なうバス通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

テレビやオーディオ機器などの装置において、マイクロコンピュータと各回路 ブロックとの間をＩＩＣ（Inter Integrated Circuit）バスで接続することが従 来から行われている。図２はその一例を示したブロック図である。図２において 、１はビデオ一体型テレビ１００に内蔵されているマイクロコンピュータ（以下 、「マイコン」という）、２はマイコン１と各ＩＩＣデバイス（以下、単に「デ バイス」という）３〜９とを接続するＩＩＣバスである。

【０００３】 ＩＩＣバス２は、ＳＣＬ（Serial Clock Line）と呼ばれるクロックライン２ １と、ＳＤＡ（Serial Data Line）と呼ばれるデータライン２２とからなる２線 式のシリアルバスであって、「Ｉ^２Ｃバス」と表記されることもある。クロック ライン２１は、マイコン１から出力されるクロック信号をデバイス３〜９へ伝送 し、データライン２２は、マイコン１から出力されるシリアルデータ信号を、ク ロック信号と同期してデバイス３〜９へ伝送する。また、データライン２２は、 デバイス３〜９からの応答信号などをマイコン１へ伝送する。すなわち、ＩＩＣ バス２は双方向性のバスとなっている。ＩＩＣバスによる双方向通信に関しては 、例えば後記の特許文献１に記載されている。

【０００４】 デバイス３〜９は、ビデオ一体型テレビ１００を構成する回路ブロックであっ て、ＩＣ（Integrated Circuit）から構成されており、３はＣＲＴ（陰極線管） １０を駆動するクロマＩＣ、４は音声信号を処理してスピーカへ出力するオーデ ィオＩＣ、５はビデオ信号を処理してＶＣＲ（Video Cassette Recorder）へ出 力するビデオＩＣ、６は不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ、７は放送電波を受 信するチューナ、８はチューナ７が受信した信号に対して復調等の処理を行うＩ Ｆ（Intermediate Frequency）ＩＣ、９は文字放送であるテレテキストの受信信 号を処理するテレテキストＩＣである。実際には、これら以外の回路も存在する が、本考案とは直接関係しないため図示は省略する。なお、マイコン１および各 デバイス３〜９には、それぞれに応じた電源電圧が供給され、マイコン１やクロ マＩＣ３などは５Ｖの電圧で駆動され、テレテキストＩＣ９は３．３Ｖの電圧で 駆動される。回路ごとにそれぞれに応じた電源電圧を供給する方法は、例えば後 記の特許文献２に記載されている。

【０００５】 デバイス３〜９のそれぞれには、図示しないＩＩＣバス制御回路が設けられて いる。この制御回路は、マイコン１に対するバスインターフェイスを構成し、マ イコン１から出力されるシリアルデータを解読して、各デバイスに組み込まれて いる回路に所定の動作を行わせる。すなわち、各デバイス３〜９では、マイコン １からのアドレス信号をＩＩＣバス制御回路が解読して、自己のアドレスか否か を判定し、自己のアドレスであれば、ＩＩＣバス２のデータライン２２を通じて マイコン１へ応答信号を送信する。マイコン１は、この応答信号を受信すると、 指定されたデバイス３〜９へデータ信号を送る。データ信号を受け取ったデバイ ス３〜９では、この信号に基づいて内部回路を駆動し所定の動作を実行する。

【０００６】

【特許文献１】 特開２００２−２６８９５７号公報

【特許文献２】 特開平４−２０５８８７号公報

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

図２の装置においては、上述したようにマイコン１が５Ｖの電源で駆動される ため、ＩＩＣバス２を介してマイコン１と各デバイス間で送受信される信号のレ ベルも５Ｖであるのが普通である。しかしながら、ＩＩＣバス２は回路基板上で 広範囲にわたって設けられるため、ＩＩＣバス２のラインと近接してアナログ信 号のラインが存在する場合も多く、５Ｖという比較的大きなレベルの信号がＩＩ Ｃバス２を流れると、アナログ信号にノイズを与える可能性が大きくなる。

【０００８】 これを図３で説明すると、回路基板７０上でＩＩＣバス２と並行して、アナロ グ信号のライン５１〜５３が存在する場合、基板の集積度を上げるためにライン ５１〜５３はＩＩＣバス２と近接して設けられている。このため、ライン５１〜 ５３のアナログ信号には、ＩＩＣバス２を流れる５Ｖの信号によるノイズが混入 しやすくなり、特に、中間周波信号やビデオ再生信号などのアナログ信号は、信 号のレベルが微小であることから、ＩＩＣバス２からのノイズが重畳すると、映 像や音声の再生に悪影響を及ぼす結果となる。

【０００９】 この対策として従来は、図４に示すように、ＩＩＣバス２とアナログ信号のラ イン５１〜５３との間に接地ライン６１、６２を設けることにより、ＩＩＣバス ２のノイズがアナログ信号に影響を与えないようにしている。しかしながら、こ のような接地ライン６１、６２を設けると、ラインが２本余分に必要となって、 回路基板７０に占める配線パターンのスペースが増大する。ＩＩＣバスの利点は 、２線式で複数デバイスをパラレルに接続できることにあるが、上記のようにラ イン数が増えたのではこの利点が生かされず、回路基板７０が大型化するという 問題が生じる。このことはＩＩＣバスだけに限らず、他のバスを用いた場合も事 情は同じである。

【００１０】 本考案は、上記課題を解決するものであって、その目的とするところは、バス で発生したノイズがアナログ信号に影響を与えず、回路基板を小型にできるバス 通信装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案では、マイクロコンピュータとデバイスとの間をバスで接続し、このバ スを介してマイクロコンピュータとデバイス間でＨレベル信号およびＬレベル信 号を送受信するバス通信装置において、バスのマイクロコンピュータ側に設けら れた第１のスイッチ回路と、バスのデバイス側に設けられた第２のスイッチ回路 と、マイクロコンピュータと第１のスイッチ回路との間、およびデバイスと第２ のスイッチ回路との間に第１の電圧を供給する第１の電源と、第１のスイッチ回 路と第２のスイッチ回路との間に、第１の電圧よりも低い電圧を供給する第２の 電源とを備える。マイクロコンピュータとデバイス間で第１の電圧のＨレベル信 号を送受信するときは、第１のスイッチ回路と第２のスイッチ回路がともにＯＦ Ｆ状態となって、両スイッチ回路間のバスには第２の電圧にレベルダウンされた Ｈレベル信号が伝送されるとともに、マイクロコンピュータおよびデバイスには 第１の電圧に戻されたＨレベル信号が入力される。一方、マイクロコンピュータ とデバイス間でＬレベル信号を送受信するときは、第１のスイッチ回路と第２の スイッチ回路がともにＯＮ状態となって、Ｌレベル信号がバスを介してマイクロ コンピュータおよびデバイスに入力される。

【００１２】 このようにすれば、Ｈレベル信号を送受信する場合は、２つのスイッチ回路が ＯＦＦとなってバスの途中区間の信号レベルが下がるため、バスからのノイズが アナログ信号に与える影響を小さくすることができる。また、信号の受信側では 、もとの電圧に戻されたＨレベル信号を受信できるので、回路変更を伴うことな く従来の素子をそのまま用いることができる。一方、Ｌレベル信号を送受信する 場合は、２つのスイッチ回路がＯＮとなって信号がそのまま伝達されるが、信号 のレベル自体が低いのでノイズの問題は発生しない。こうして、ノイズがアナロ グ信号に与える影響を低減できる結果、回路基板上で接地ラインを設ける必要が なくなり、回路基板を小型にすることができる。

【００１３】 本考案においては、第２の電圧を供給する第２の電源を、デバイスの駆動電源 から得ることが好ましい。これによれば、第２の電圧を得るために特別な降圧回 路を設ける必要がなく、回路が簡略化される。例えば、テレテキスト（文字放送 ）用のＩＣは３．３Ｖの電源で駆動されるので、この電源をそのまま第２の電源 として利用することができる。

【００１４】

【考案の実施の形態】

図１は、本考案の実施形態に係るバス通信装置を示している。１は前述のマイ コン、Ａは図２におけるデバイス３〜９のうちの１つである。３１はマイコン１ のＳＤＡ端子、３２はデバイスＡのＳＤＡ端子であって、これらはＩＩＣバスの データライン２２で結ばれている。データライン２２において、ａは抵抗Ｒ１を 介して５Ｖの電源Ｖｃｃ１が供給される電源供給点、ｂは抵抗Ｒ２を介して５Ｖ の電源Ｖｃｃ１が供給される電源供給点、ｃは抵抗Ｒ３を介して３．３Ｖの電源 Ｖｃｃ２が供給される電源供給点である。電源Ｖｃｃ１は、マイコン１やデバイ スＡを駆動するための電源から得ており、電源Ｖｃｃ２は、デバイスＡのうちテ レテキストＩＣ９を駆動するための電源から得ている。

【００１５】 ４１はマイコン１側に設けられた電圧切替用のスイッチ回路であって、データ ライン２２上の５Ｖ電源供給点ａと、３．３Ｖ電源供給点ｃとの間に設けられて いる。スイッチ回路４１は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）からなる半導体ス イッチＱ１と、これに並列に接続されたダイオードＤ１とを備えており、３．３ Ｖの電源Ｖｃｃ２によって駆動される。なお、半導体スイッチＱ１としては、Ｆ ＥＴに代えてバイポーラ形トランジスタを用いてもよい。

【００１６】 ４２はデバイスＡ側に設けられた電圧切替用のスイッチ回路であって、データ ライン２２上の５Ｖ電源供給点ｂと、３．３Ｖ電源供給点ｃとの間に設けられて いる。このスイッチ回路４２も、ＦＥＴからなる半導体スイッチＱ２と、これに 並列に接続されたダイオードＤ２とを備えており、３．３Ｖの電源Ｖｃｃ２によ って駆動される。半導体スイッチＱ２としては、バイポーラ形トランジスタを用 いてもよい。なお、スイッチ回路４２は、図２の各デバイス３〜９ごとに設けら れる。

【００１７】 以上のように、図１の装置では、データライン２２のマイコン１側に設けられ た第１のスイッチ回路４１と、データライン２２のデバイスＡ側に設けられた第 ２のスイッチ回路４２と、マイコン１と第１のスイッチ回路４１との間、および デバイスＡと第２のスイッチ回路４２との間に第１の電圧５Ｖを供給する第１の 電源Ｖｃｃ１と、第１のスイッチ回路４１と第２のスイッチ回路４２との間に、 ５Ｖよりも低い第２の電圧３．３Ｖを供給する第２の電源Ｖｃｃ２とが設けられ る。なお、クロックライン２１についても同様に構成することができるが、クロ ック信号のレベルが小さければ、上記のような回路を設ける必要はない。

【００１８】 次に、上記構成からなるバス通信装置の動作について説明する。マイコン１か らデバイスＡへは、データライン２２を介してＨ（High）レベル信号とＬ（Low ）レベル信号が伝送される。マイコン１のＳＤＡ端子３１が「Ｈ」の状態におい ては、データライン２２のａ点は電源Ｖｃｃ１によって５Ｖにプルアップされて いるので、マイコン１からは５ＶのＨレベル信号が出力される。このとき、ａ点 の電圧がｃ点の電圧より高いので、スイッチ回路４１のダイオードＤ１は導通せ ず、半導体スイッチＱ１もＯＮしない。したがって、スイッチ回路４１はＯＦＦ 状態であり、ｃ点の電圧は電源Ｖｃｃ２から供給される３．３Ｖとなる。すなわ ち、ｃ点から先は、５Ｖから３．３ＶにレベルダウンしたＨレベル信号が伝送さ れることになる。この３．３ＶのＨレベル信号は、スイッチ回路４２に入力され る。しかるに、データライン２２のｂ点は電源Ｖｃｃ１によって５Ｖにプルアッ プされているので、スイッチ回路４２のダイオードＤ２は導通せず、半導体スイ ッチＱ２もＯＮしない。したがって、スイッチ回路４２はＯＦＦ状態であり、ｂ 点の電圧は電源Ｖｃｃ１から供給される５Ｖとなる。すなわち、ｃ点から伝送さ れてきた３．３ＶのＨレベル信号は、ｂ点でもとの５ＶのＨレベル信号に戻され 、デバイスＡのＳＤＡ端子３２に入力される。

【００１９】 一方、マイコン１のＳＤＡ端子３１が「Ｌ」の状態においては、データライン ２２のａ点がＬレベルに引き込まれるため、マイコン１からはＬレベル信号が出 力される。このとき、ａ点の電圧がｃ点の電圧より低くなるので、スイッチ回路 ４１のダイオードＤ１が導通状態となって、Ｌレベル信号がｃ点に伝達される。 このＬレベル信号はスイッチ回路４２に入力され、スイッチ回路４２では、ｄ点 がＬレベルになることで半導体スイッチＱ２がＯＮする。この半導体スイッチＱ ２のＯＮによって、Ｌレベル信号はｂ点に伝達され、デバイスＡのＳＤＡ端子３ ２に入力される。

【００２０】 以上は、マイコン１からデバイスＡへ信号を送る場合の動作であるが、デバイ スＡからマイコン１へ信号を送る場合も、データライン２２を介してＨレベル信 号とＬレベル信号が伝送される。デバイスＡのＳＤＡ端子３２が「Ｈ」の状態に おいては、データライン２２のｂ点は電源Ｖｃｃ１によって５Ｖにプルアップさ れているので、デバイスＡからは５ＶのＨレベル信号が出力される。このとき、 ｂ点の電圧がｄ点の電圧より高いので、スイッチ回路４２のダイオードＤ２は導 通せず、半導体スイッチＱ２もＯＮしない。したがって、スイッチ回路４２はＯ ＦＦ状態であり、ｄ点の電圧は電源Ｖｃｃ２から供給される３．３Ｖとなる。す なわち、ｄ点から先は、５Ｖから３．３ＶにレベルダウンしたＨレベル信号が伝 送されることになる。この３．３ＶのＨレベル信号は、スイッチ回路４１に入力 される。しかるに、データライン２２のａ点は電源Ｖｃｃ１によって５Ｖにプル アップされているので、スイッチ回路４１のダイオードＤ１は導通せず、半導体 スイッチＱ１もＯＮしない。したがって、スイッチ回路４１はＯＦＦ状態であり 、ａ点の電圧は電源Ｖｃｃ１から供給される５Ｖとなる。すなわち、ｄ点から伝 送されてきた３．３ＶのＨレベル信号は、ａ点でもとの５ＶのＨレベル信号に戻 され、マイコン１のＳＤＡ端子３１に入力される。

【００２１】 一方、デバイスＡのＳＤＡ端子３２が「Ｌ」の状態においては、データライン ２２のｂ点がＬレベルに引き込まれるため、デバイスＡからはＬレベル信号が出 力される。このとき、ｂ点の電圧がｄ点の電圧より低くなるので、スイッチ回路 ４２のダイオードＤ２が導通状態となって、Ｌレベル信号がｃ点に伝達される。 このＬレベル信号はスイッチ回路４１に入力され、スイッチ回路４１ではｃ点が Ｌレベルになることで半導体スイッチＱ１がＯＮする。この半導体スイッチＱ１ のＯＮによって、Ｌレベル信号はａ点に伝達され、マイコン１のＳＤＡ端子３１ に入力される。

【００２２】 このように図１の装置では、マイコン１とデバイスＡ間でＨレベル信号を送受 信するときは、スイッチ回路４１、４２がともにＯＦＦ状態となって、ＩＩＣバ スの途中区間（図１でｃ〜ｄの区間）は５Ｖから３．３Ｖにレベルダウンされた 信号が伝送される。このため、ＩＩＣバス２の信号レベルが小さくなって、ＩＩ Ｃバス２からアナログ信号へノイズが重畳しにくくなり、映像や音声の再生に悪 影響を及ぼすことが回避される。また、信号の受信側では、もとの５Ｖに戻され たＨレベル信号を受信できるので、回路変更を伴うことなく従来の素子をそのま ま用いることができる。一方、マイコン１とデバイスＡ間でＬレベル信号を送受 信するときは、スイッチ回路４１、４２がともにＯＮ状態となって信号がそのま ま伝達されるが、信号のレベル自体が低いのでノイズの問題は発生しない。こう して、ノイズがアナログ信号に与える影響を低減できる結果、図４のように回路 基板７０上で接地ライン６１、６２を設ける必要がなくなり、図３のようにアナ ログ信号のライン５１〜５３をＩＩＣバス２に近接させて設けることで、回路基 板７０を小型にすることができる。

【００２３】 また、図１の場合は、Ｈレベル信号を３．３Ｖにレベルダウンするための電源 Ｖｃｃ２を、テレテキストＩＣ９（図２）の駆動電源からそのまま得ているので 、特別な降圧回路を設ける必要がなく、回路が簡略化される利点がある。但し、 電源Ｖｃｃ２の電圧は必ずしも３．３Ｖである必要はなく、降圧回路によって例 えば２Ｖや１．５Ｖに降圧された電圧であってもよい。このようにすれば、ＩＩ Ｃバス２の途中を伝送される信号のレベルがさらに小さくなり、アナログ信号へ のノイズの影響をより一層低減することができる。

【００２４】 上記実施形態においては、ビデオ一体型テレビ１００に用いられるバス通信装 置を例に挙げたが、本考案は他の機器に用いられるバス通信装置にも適用が可能 であり、また、ＩＩＣ以外のバスを用いた装置にも適用することができる。

【００２５】

【考案の効果】

本考案によれば、マイコンとデバイスとの間でＨレベル信号を送受信する場合 に、バスの途中区間で信号レベルを下げるようにしたので、バスのノイズがアナ ログ信号に影響を与えるのを回避できるとともに、回路基板上で接地ラインを設 ける必要がないため、回路基板を小型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るバス通信装置の実施形態を示した
図である。

【図２】ＩＩＣバスを用いたビデオ一体型テレビのブロ
ック図である。

【図３】回路基板上のラインを示した図である。

【図４】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ ２ ＩＩＣバス ３〜９ ＩＩＣデバイス ２１ クロックライン ２２ データライン ４１ スイッチ回路 ４２ スイッチ回路 ５１〜５３ アナログ信号ライン ６１、６２ 接地ライン ７０ 回路基板 Ｖｃｃ１ ５Ｖ電源 Ｖｃｃ２ ３．３Ｖ電源 Ａ ＩＩＣデバイス

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロコンピュータと複数のデバイスと
   の間をＩＩＣ（InterIntegrated Circuit）バスで接続
   し、前記ＩＩＣバスを介してマイクロコンピュータと各
   デバイス間でＨレベル信号およびＬレベル信号を送受信
   する装置であって、回路基板上で前記ＩＩＣバスとアナ
   ログ信号のラインとが接地ラインを介さずに近接して設
   けられるバス通信装置において、 ＩＩＣバスのマイクロコンピュータ側に設けられた第１
   のスイッチ回路と、 ＩＩＣバスのデバイス側に設けられた第２のスイッチ回
   路と、 マイクロコンピュータと第１のスイッチ回路との間、お
   よびデバイスと第２のスイッチ回路との間に第１の電圧
   を供給する第１の電源と、 第１のスイッチ回路と第２のスイッチ回路との間に、第
   １の電圧よりも低い第２の電圧を供給する第２の電源と
   を備え、 マイクロコンピュータから前記第１の電圧のＨレベル信
   号が出力されるときは、第１のスイッチ回路と第２のス
   イッチ回路がともにＯＦＦ状態となって、両スイッチ回
   路間のＩＩＣバスには前記第２の電圧にレベルダウンさ
   れたＨレベル信号が伝送されるとともに、デバイスには
   第１の電圧に戻されたＨレベル信号が入力され、 マイクロコンピュータからＬレベル信号が出力されると
   きは、第１のスイッチ回路と第２のスイッチ回路がとも
   にＯＮ状態となって、前記Ｌレベル信号がＩＩＣバスを
   介してデバイスに入力され、 デバイスからＨレベル信号が出力されるときは、第２の
   スイッチ回路と第１のスイッチ回路がともにＯＦＦ状態
   となって、両スイッチ回路間のＩＩＣバスには前記第２
   の電圧にレベルダウンされたＨレベル信号が伝送される
   とともに、マイクロコンピュータには第１の電圧に戻さ
   れたＨレベル信号が入力され、 デバイスからＬレベル信号が出力されるときは、第２の
   スイッチ回路と第１のスイッチ回路がともにＯＮ状態と
   なって、前記Ｌレベル信号がＩＩＣバスを介してマイク
   ロコンピュータに入力されることを特徴とするバス通信
   装置。
2. 【請求項２】マイクロコンピュータとデバイスとの間を
   バスで接続し、前記バスを介してマイクロコンピュータ
   とデバイス間でＨレベル信号およびＬレベル信号を送受
   信するバス通信装置において、 バスのマイクロコンピュータ側に設けられた第１のスイ
   ッチ回路と、 バスのデバイス側に設けられた第２のスイッチ回路と、 マイクロコンピュータと第１のスイッチ回路との間、お
   よびデバイスと第２のスイッチ回路との間に第１の電圧
   を供給する第１の電源と、 第１のスイッチ回路と第２のスイッチ回路との間に、第
   １の電圧よりも低い第２の電圧を供給する第２の電源と
   を備え、 マイクロコンピュータとデバイス間で前記第１の電圧の
   Ｈレベル信号を送受信するときは、第１のスイッチ回路
   と第２のスイッチ回路がともにＯＦＦ状態となって、両
   スイッチ回路間のバスには前記第２の電圧にレベルダウ
   ンされたＨレベル信号が伝送されるとともに、マイクロ
   コンピュータおよびデバイスには第１の電圧に戻された
   Ｈレベル信号が入力され、 マイクロコンピュータとデバイス間でＬレベル信号を送
   受信するときは、第１のスイッチ回路と第２のスイッチ
   回路がともにＯＮ状態となって、前記Ｌレベル信号がバ
   スを介してマイクロコンピュータおよびデバイスに入力
   されることを特徴とするバス通信装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載のバス通信装置において、 前記バスはＩＩＣバスであり、回路基板上でＩＩＣバス
   とアナログ信号のラインとを接地ラインを介さずに近接
   して設けたことを特徴とするバス通信装置。
4. 【請求項４】請求項２または請求項３に記載のバス通信
   装置において、 前記デバイスは複数のデバイスからなり、第２の電圧を
   供給する第２の電源を前記デバイスのいずれかの駆動電
   源から得ることを特徴とするバス通信装置。