JP3245951B2 - 終端抵抗回路および終端抵抗の着脱方法 - Google Patents

終端抵抗回路および終端抵抗の着脱方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、SCSI(Small
Computer System Interfac
e)システムにおける終端抵抗回路および終端抵抗の着
脱方法に関し、特にディファレンシャルTYPEのSC
SIシステムにおけるコンピュータ機器間のバスライン
における終端抵抗回路および終端抵抗の着脱方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】まず、コンピュータ機器のインターフェ
ースについて簡単に説明する。従来、小型コンピュータ
の標準的なインターフェースとして、自動計測用のGP
−IB、通信用のRS−232Cなどが知られている。
これらは、ホストコンピュータに組み込まれたり、また
はオプションとしてボ−ドに付加された形で使用され
る。各々のインターフェースは、その要求される機能に
よって、電気的な仕様と実行手順が決められており、ホ
ストとはバスラインを介して接続される。
【0003】SCSI仕様のインターフェースもホスト
との接続は同様であり、ホストアダプタを介してSCS
Iバスラインにアクセスするものである。SCSIで
は、ホストコンピュータなどのコマンドを送出する装置
をイニシエータと呼び、ハードディスク、プリンタなど
のコマンドを実行する装置をターゲットと呼んでいる。
しかし、SCSIシステムにおいては、ある場合にはイ
ニシエータがターゲットになり、逆にターゲットがイニ
シエータになることも許容されている。イニシエータと
ターゲットはSCSIバスと呼ばれるバスラインによっ
て接続される。このSCSIバス上に存在する機器は、
イニシエータ、ターゲットの区別無くSCSIデバイス
と呼ばれるが、SCSIバス上には8台までのSCSI
デバイスが接続可能である。
【0004】SCSIバスの信号は、シングルエンデッ
トTYPEの場合の例で図4のように構成されている。
この図において、21はイニシエータ、22はターゲッ
トである。この図に示すように、SCSIバスの信号
は、上側9本のデータ信号(奇数パリティビット1本を
含む)と下側9本の制御信号の合わせて18本の信号ラ
インから構成されている。これらの信号はすべて0、1
信号で扱われている。本実施例で説明するディファレン
シャルTYPEは、この18本の信号ライン上の信号と
反転する信号を伝送する他の18本の信号ラインが設け
られたものである。このように、反転する信号を伝送す
る他の信号ラインを設けることにより、たとえば信号ラ
インにノイズが入ったとしても2つの信号ラインによっ
てノイズをキャンセルすることができ、安定して信号を
伝送することができるのである。
【0005】ディファレンシャルTYPEのイニシエー
タ21とターゲット22との接続例を図5に示す。この
図に示すように、イニシエータ21とターゲット22は
バスライン23で接続されている。この図において、2
4aは電源ラインで、通常+5Vが印加される。24b
は信号ラインで、1本のラインしか図示していないが実
際は18本のラインから構成されている。24cは図4
に示す信号ラインの信号と反転する信号を伝送するため
の信号ラインで、これも1本のラインしか図示していな
いが実際は18本のラインが存在する。24dはアース
ラインで、これも実際は複数本存在する。この電源ライ
ン24a、信号ライン24b、24c、アースライン2
4dを合わせてバスラインと呼んでいる。25は終端抵
抗(ターミネータ)であり、これは、SCSIデバイス
間の0、1信号を正確な矩形波として転送するためにバ
スラインケーブルにおけるインピーダンスの整合を取る
ためのものであり、両端のSCSIデバイスにそれぞれ
設ける必要があるものである。SCSIシステムにおい
ては、この終端抵抗25は、両端の各デバイスにつき信
号ラインごとに設ける必要があり、また、その抵抗値は
図5の回路の場合で、25aおよび25bは330Ω、
25cは150Ωと規定されている。
【0006】次に、SCSIシステムの具体的な構成例
を図6に示す。この図において、22a、22b、22
c、22dは、たとえばCD−ROM装置、光ディスク
装置、スキャナー、プリンター等のターゲットである。
この図に示すようにSCSIデバイス(ターゲット2
2)を複数個接続する場合は、SCSIシステムの規格
上、SCSIバスに接続された両端のデバイス(この図
の場合、イニシエータ21、ターゲット22d)間に接
続されたデバイス(この図の場合、ターゲット22a、
22b、22c)の終端抵抗を取り外さなければならな
いことになっている。従来、この終端抵抗の取り外し、
または取り付けについては、たとえば以下の2つの方法
が考えられる。(1) 図5のたとえばA、B、Cの位置にDIPスイッ
チ等の機械式スイッチを設けて、このスイッチをオン、
オフすることによって行う。(2) 終端抵抗(図5ではC−D間)を内蔵したコネク
タ、あるいは抵抗モジュールのデバイスへの取り付けお
よび取り外しによって行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(1)
の方法では、スイッチの接点の数は、各SCSIデバイ
スについて信号ラインの数(上記の例の場合で合わせて
54個)だけ必要であり、この複数個のスイッチを1つ
1つ切り替える必要がある。また、(2)の方法では、
抵抗内蔵コネクタや抵抗モジュールを付属品という形で
保管するというメンテナンスが必要であり、上記コネク
タやモジュールが紛失する等の問題が考えられる。ま
た、人為的にこのコネクタやモジュールの取り付け、取
り外しのメンテナンスも必要であるという不都合も生ず
る。たとえば、SCSIシステムにおいては、最大で8
個までのデバイスが接続可能であるが、複数のデバイス
を複雑に接続しなければならない近年の状況では、上記
のコネクタやモジュールの取り付け、取り外しを頻繁に
行わなければならず、このメンテナンスがシステムの組
み替えの際に大きな支障をきたすことになる。
【0008】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、外部のスイッチ信号によって、終端抵抗の
着脱を可能とし、保管や取り付け、取り外しのメンテナ
ンスフリーを実現することができる終端抵抗回路および
終端抵抗の着脱方法を提供することを目的にしている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の終端抵抗回路
は、上記目的を達成するために、複数のコンピュータ機
器間を接続するための、電源ラインと、第1の信号ライ
ンと、第1の信号ラインの信号と反転する信号を伝送す
第2の信号ラインと、アースラインとを含むバスライ
ンが、第1、第2および第3の抵抗から構成された終端
抵抗を介して接続される終端抵抗回路であって、電源ラ
インと第1の信号ラインとの間に第1の抵抗とこの第1
の抵抗と直列接続した能動素子からなる第1の単方向ス
イッチング素子とを設け、アースラインと第2の信号ラ
インとの間に第2の抵抗とこの第2の抵抗と直列接続し
た能動素子からなる第2の単方向スイッチング素子とを
設け、第1の信号ラインと第2の信号ラインとの間に
3の抵抗とこの第3の抵抗と直列接続した能動素子から
なる双方向スイッチング素子とを設けたことを特徴とす
る。
【0010】また、本発明の終端抵抗の着脱方法は、上
記終端抵抗回路において、外部のスイッチ信号によって
第1、第2の単方向スイッチング素子および双方向スイ
ッチング素子を同時にオン、オフさせることにより、バ
スラインに対する第1、第2および第3の抵抗の着脱を
おこなうことを特徴とする。
【0011】
【作用】上記のように、電源ラインと第1の信号ライン
との間およびアースラインと第2の信号ラインとの間に
それぞれ能動素子からなる第1および第2の単方向スイ
ッチング素子を設け、さらに第1および第2の信号ライ
ン間に能動素子からなる双方向スイッチング素子を設る
ことにより、外部からたとえばオンの信号が入力された
場合、第1および第2の単方向スイッチング素子はオン
になり、また第1および第2の信号ラインの信号のレベ
ルに応じて双方向スイッチング素子のどちらか一方のス
イッチング素子がオンするため、終端抵抗がバスライン
に取り付けられた状態になる。また、外部からオフの信
号が入力された場合、上記の第1および第2の単方向お
よび双方向スイッチング素子がすべてオフになり、終端
抵抗がバスラインから取り外された状態になる。そのた
め、外部のスイッチ信号によって終端抵抗の着脱が可能
となる。したがって、終端抵抗と第1および第2の単方
スイッチング素子および双方向スイッチング素子とを
デバイスに内蔵することにより、抵抗内蔵コネクタや抵
抗モジュールの保管および取り付け、取り外しのメンテ
ナンスをする必要がなくなる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
述する。まず、図1は本発明の一実施例に係る終端抵抗
回路および終端抵抗の着脱方法を説明するための図であ
る。この図において、(a)はSCSIシステムにおけ
るコンピュータ機器の接続例で、ディファレンシャルT
YPEと呼ばれている。1はイニシエータ、2はCD−
ROM装置等のターゲット、3はイニシエータ1とター
ゲット2を接続するSCSIのバスラインである。この
バスライン3は端子数50本又は68本のコネクタ付き
ケーブルが用いられる。このバスライン3は、電源ライ
ン4a、第1の信号ライン4b、第2の信号ライン
c、アースライン4dを含んでいる。この電源ライン4
aは、通常+5Vが印加される。第1の信号ライン4b
は図4に示す信号ラインで、1本のラインしか図示して
いないが実際は18本のラインから構成されている。
2の信号ライン4cは図4に示す信号ラインの信号と反
転する信号を伝送するための信号ラインで、これも1本
のラインしか図示していないが実際は18本のラインが
存在する。この第1および第2の信号ライン4b、4c
における信号は、第1の信号ライン4bの信号がハイレ
ベルのときは第2の信号ライン4cの信号がローレベル
となり、第1の信号ライン4bの信号がローレベルのと
きは第2の信号ライン4cの信号がハイレベルとなるよ
うに互いに反転し、例えば、第1の信号ライン4bの信
号がハイレベルで第2の信号ライン4cの信号がローレ
ベルのときは1と判定され、第1の信号ライン4bの信
号がローレベルで第2の信号ライン4cの信号がハイレ
ベルのときは0と判定されるものである。なお、アース
ライン4dも実際は複数本存在する。
【0013】5は第1、第2および第3の抵抗5a、5
b、5cから構成された終端抵抗(ターミネータ)であ
り、電源ライン4aと第1の信号ライン4bとの間、
2の信号ライン4cとアースライン4dとの間、第1の
信号ライン4bと第2の信号ライン4cとの間にそれぞ
第1、第2および第3の抵抗5a、5b、5cが設け
られており、その抵抗値はそれぞれ330Ω、330
Ω、150Ωと規定されている。この終端抵抗5は、イ
ニシエータ1、ターゲット2等のSCSIデバイス間の
0、1信号を正確な矩形波として転送するために各ライ
ン間におけるインピーダンスの整合を取るためのもので
あり、両端のイニシエータ1およびターゲット2等のS
CSIデバイスにそれぞれ設ける必要があるものであ
る。この終端抵抗5は、ディファレンシャルTYPEの
回路の場合で、各デバイスにつき第1および第2の信号
ライン4b、4cの数だけ設ける必要がある。
【0014】本発明においては、終端抵抗回路における
電源ライン4aと第1の信号ライン4bとの間のたとえ
ばE点、および第2の信号ライン4cとアースライン4
dとの間のたとえばF点に能動素子からなる第1および
第2の単方向スイッチング素子をそれぞれ設け、さらに
第1の信号ライン4bと第2の信号ライン4c間のたと
えばG点に能動素子からなる双方向スイッチング素子を
設けるが、終端抵抗5は第1および第2の信号ライン4
b、4cの数だけ設ける必要があるため、これらのスイ
ッチング素子もそれに対応した数が設けられている。こ
こでは、この複数の終端抵抗、スイッチング素子等を集
積化して一体化する。その例を図1の(b)に示す。
【0015】図1(b)は、集積回路の等価回路図であ
る。この図において、6および7(点線で囲ってある箇
所)は、それぞれ図1(a)のE点およびF点に設けら
れた第1および第2の単方向スイッチング素子であり、
たとえば、抵抗内蔵型トランジスタである。この第1の
単方向スイッチング素子6は、第1の抵抗5aに接続し
たPNP型トランジスタで構成され、第2の単方向スイ
ッチング素子7は、第2の抵抗5bに接続したNPN型
トランジスタで構成されたものである。8は、図1
(a)のH点、I点間である第1および第2の信号ライ
4b、4c間に設けられた双方向スイッチング素子で
あり、第3の抵抗5cに接続した2個のPNP型のトラ
ンジスタを組み合わせて構成されたものである。この双
方向スイッチング素子8のうち、8aはI点の第1の
号ライン4b側からH点の第2の信号ライン4c側へ電
流が流れる方向のスイッチング素子で、8bはH点の
2の信号ライン4c側からI点の第1の信号ライン4b
側へ電流が流れる方向のスイッチング素子である。9は
双方向スイッチング素子8にバイアスをかけるためのバ
イアス抵抗である。この第1および第2の単方向スイッ
チング素子6、7、および双方向スイッチング素子8
は、外部端子10から与えられる外部信号によってオン
またはオフされるスイッチとして機能するものである。
【0016】外部端子10に入力される制御信号(オン
信号またはオフ信号)がそのまま第1の単方向スイッチ
ング素子6(トランジスタのベース)に印加されるとと
もに、スイッチング素子11(点線で囲ってある箇所)
に与えられる。このスイッチング素子11は、第1の
方向スイッチング素子6と同様に抵抗内蔵型のPNP型
トランジスタで構成され、外部端子10からの信号を反
転して第2の単方向スイッチング素子7(トランジスタ
のベース)に印加するものである。この図のH点、I
点、J点、K点は、図1(a)のH点、I点、J点、K
点に接続される。この集積回路においては、第1、第2
および第3の抵抗5a、5b、5c、第1および第2の
単方向スイッチング素子6、7、双方向スイッチング素
子8、バイアス抵抗9で構成される一連の回路が(符号
CHで示す)9回路接続されている。
【0017】図1(b)の回路動作について説明する。
図1(b)のH点、I点、J点、K点が上記所定位置に
接続されている場合、外部端子10からローレベルのオ
ン信号が入力される(外部端子10とアースとの間に接
続されたスイッチが閉じる。)と第1の抵抗5aに接続
した第1の単方向スイッチング素子6がオンするととも
に、スイッチング素子11からハイレベル信号が出力さ
れるため、第2の抵抗5bに接続した第2の単方向スイ
ッチング素子7もオンする。したがって、双方向スイッ
チング素子を構成する2つのスイッチング素子8aおよ
び8bにともにベースバイアスが印加される。もし、I
点の信号レベルがH点の信号レベルより高い時はスイッ
チング素子8aがオンする。逆に、H点の信号レベルが
I点の信号レベルより高い時はスイッチング素子8bが
オンする。したがって、第1の信号ライン4bまたは
2の信号ライン4cの信号レベルにかかわらず、いずれ
か一方のスイッチング素子8aまたは8bがオンする。
この様にして、終端抵抗5(第1、第2および第3の抵
5a、5b、5c)がバスライン3に取り付けられた
状態になる。
【0018】また、外部端子10からハイレベルのオフ
信号が入力される(外部端子10とアースとの間に接続
されたスイッチが開く)と第1の抵抗5aに接続した
1の単方向スイッチング素子6および双方向スイッチン
グ素子8を構成するスイッチング素子8aおよび8bが
ともにオフする。同時に、スイッチング素子11からロ
ーレベル信号が出力されるため、第2の抵抗5bに接続
した第2の単方向スイッチング素子7もオフする。この
様にして、終端抵抗5(第1、第2および第3の抵抗
a、5b、5c)がバスライン3から取り外された状態
になる。
【0019】図1(b)の実施例では、外部端子10か
らローレベルのオン信号またはハイレベルのオフ信号を
与えるようにした。しかしながら、このオン信号および
オフ信号のレベルは、逆にされてもよい。この場合は、
図2で示す実施例が用いられる。図2の実施例では、外
部端子10からの制御信号を反転するスイッチング素子
11がNPN型トランジスタで構成され、このスイッチ
ング素子11の出力が第1の単方向スイッチング素子6
のベースに与えられる。第2の単方向スイッチング素子
7のベースには外部端子10からの制御信号がそのまま
与えられる。
【0020】図2の回路動作について説明する。外部端
子10からハイレベルのオン信号が入力される(外部端
子10に接続された電源をオン、オフするスイッチが閉
じて電源がオンされる。)と、スイッチング素子11か
らローレベル信号が出力されるため、第1の抵抗5aに
接続した第1の単方向スイッチング素子6がオンする。
同時に、第2の抵抗5bに接続した第2の単方向スイッ
チング素子7もオンする。もし、I点の信号レベルがH
点の信号レベルより高い時はスイッチング素子8aがオ
ンする。逆に、H点の信号レベルがI点の信号レベルよ
り高い時はスイッチング素子8bがオンする。したがっ
て、第1の信号ライン4bまたは第2の信号ライン4c
の信号レベルにかかわらず、いずれか一方のスイッチン
グ素子8aまたは8bがオンする。この様にして、終端
抵抗5(第1、第2および第3の抵抗5a、5b、5
c)がバスライン3に取り付けられた状態になる。
【0021】また、外部端子10からローレベルのオフ
信号が入力される(外部端子10に接続された電源をオ
ン、オフするスイッチが開いて電源がオフされる。)
と、第2の抵抗5bに接続した第2の単方向スイッチン
グ素子7および双方向スイッチング素子8を構成するス
イッチング素子8aおよび8bがともにオフする。同時
に、スイッチング素子11からハイレベル信号が出力さ
れるため、第1の抵抗5aに接続した第1の単方向スイ
ッチング素子6もオフする。この様にして、終端抵抗5
第1、第2および第3の抵抗5a、5b、5c)がバ
スライン3から取り外された状態になる。
【0022】図1(b)、図2に示す集積回路はハイブ
リッドIC技術を用いて製造されることが望ましいが、
半導体IC技術等の他の技術を用いて製造してもよいこ
とはいうまでもない。また、図1(b)および図2にお
ける第1および第2の単方向スイッチング素子6、7に
ついて、図示のものとは逆の型(NPN型またはPNP
型)のものを用いることも可能である。
【0023】図3は、図1(a)のターゲット2におい
て複数のターゲット2a、2b、2c、2dを取り付け
た時の外部の概略図である。この図に示すイニシエータ
1およびターゲット2a、2b、2c、2dには、図1
(b)や図2に示す集積回路が内蔵されている。このよ
うに、イニシエータ、ターゲットを問わず、すべてのデ
バイスに図1(b)や図2に示す回路を内蔵しておく
と、それらの接続位置に制約を受けることがないので実
用上有利である。図1(b)や図2に示す集積回路にお
いて、終端抵抗5(第1、第2および第3の抵抗5a、
5b、5c)の数が9セットであるため、デバイスにこ
の集積回路を2個内蔵する必要がある。この図3におい
て、12、13a、13b、13c、13dは、たとえ
ば図1(b)の外部端子10への信号を入力するための
外部に取り付けられた切り替えスイッチである。この図
に示すように、複数のターゲット2a、2b、2c、2
dを取り付ける場合、例えば、スイッチ12、13dを
オンとし、スイッチ13a、13b、13cをオフとす
るだけで、末端に位置するイニシエータ1とターゲット
2dの終端抵抗を取り付けた状態とし、中間に位置する
ターゲット2a、2b、2cの終端抵抗を取り外した状
態にすることができる。
【0024】なお、図1(b)、図2の終端抵抗回路は
一例に過ぎず、所期の目的が達せられるものであればい
かなるものでもよい。たとえば、これらの図において、
第1および第2の単方向スイッチング素子6、7、双方
向スイッチング素子8、スイッチング素子11、はトラ
ンジスタに代えて、他のICを用いてもよい。また、ス
イッチング素子11は必ずしも必要としない。また、
1の抵抗5aと第1の単方向スイッチング素子6、第2
の抵抗5bと第2の単方向スイッチング素子7、第3の
抵抗5cと双方向スイッチング素子8を設ける位置は、
それぞれ、実施例に限定されるものではない。要は、電
源ライン4aと第1の信号ライン4bとの間に第1の抵
5aと第1の単方向スイッチング素子6との直列回路
が、アースライン4dと第2の信号ラインcとの間に
第2の抵抗5bと第2の単方向スイッチング素子7との
直列回路が、第1の信号ライン4bと第2の信号ライン
4cとの間に第3の抵抗5cと双方向スイッチング素子
8との直列回路が、それぞれ設けられていればよい。ま
た、図1(b)、図2の終端抵抗回路では、終端抵抗5
の数を9個設けているが、1つの終端抵抗回路における
終端抵抗5の数は上記のものに限らない。さらに、図3
に示すスイッチ12、13a、13b、13c、13d
は本実施例のものに限られるものではなく、このスイッ
チのオン、オフ動作をソフトウェア等で電子的に行わせ
てもよい。
【0025】
【発明の効果】本発明の終端抵抗回路においては、電源
ラインと第1の信号ラインとの間およびアースラインと
第2の信号ラインとの間にそれぞれ第1および第2の抵
第1および第2の単方向スイッチング素子とが設け
られ、さらに第1および第2の信号ライン間に第3の抵
と双方向スイッチング素子が設けられているため、外
部のスイッチ信号によって第1および第2の単方向スイ
ッチング素子および双方向スイッチング素子を同時にオ
ン、オフさせることにより、第1、第2および第3の抵
抗からなる終端抵抗の着脱が可能となる。したがって、
終端抵抗、第1および第2の単方向スイッチング素子、
双方向スイッチング素子をデバイスに内蔵することによ
り、抵抗内蔵コネクタや抵抗モジュールの保管および取
り付け、取り外しのメンテナンスをする必要がなくな
る。また、終端抵抗と上記のスイッチング素子をハイブ
リッドIC技術等を用いて集積化すればSCSI等の装
置への取り付けが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の終端抵抗回路および終端抵抗の着脱方
法を説明するための図であり、(a)は本発明を適用す
るコンピュータ機器の接続例を説明するための内部接続
図であり、(b)は本発明を実施するための終端抵抗回
路の等価回路図である。
【図2】本発明を実施するための他の終端抵抗回路の等
価回路図である。
【図3】本発明を適用するコンピュータ機器の接続例の
外部概略図である。
【図4】SCSIバスの信号の概略図である。
【図5】従来のコンピュータ機器の接続例を説明するた
めの内部接続図である。
【図6】従来のコンピュータ機器の接続例の外部概略図
である。
【符号の説明】 1 ターゲット 2 イニシエータ 3 バスライン 4a 電源ライン 4b 第1の信号ライン 4c 第2の信号ライン 4d アースライン 5 終端抵抗 5a 第1の抵抗 5b 第2の抵抗 5c 第3の抵抗 6 第1の単方向スイッチング素子 7 第2の単方向スイッチング素子 8 双方向スイッチング素子 8a スイッチング素子 8b スイッチング素子 9 バイアス抵抗 10 外部端子 11 スイッチング素子 12 スイッチ 13a スイッチ 13b スイッチ 13c スイッチ 13d スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−116215(JP,A) 特開 昭50−82954(JP,A) 実開 平1−105241(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 3/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のコンピュータ機器間を接続するた
    めの、電源ラインと、第1の信号ラインと、第1の信号
    ラインの信号と反転する信号を伝送する第2の信号ライ
    ンと、アースラインとを含むバスラインが、第1、第2
    および第3の抵抗から構成された終端抵抗を介して接続
    される終端抵抗回路であって、 電源ラインと第1の信号ラインとの間に第1の抵抗とこ
    第1の抵抗と直列接続した能動素子からなる第1の
    方向スイッチング素子とを設け、アースラインと第2の
    信号ラインとの間に第2の抵抗とこの第2の抵抗と直列
    接続した能動素子からなる第2の単方向スイッチング素
    子とを設け、第1の信号ラインと第2の信号ラインとの
    間に第3の抵抗とこの第3の抵抗と直列接続した能動素
    子からなる双方向スイッチング素子とを設けたことを特
    徴とする終端抵抗回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の終端抵抗回路における終
    端抵抗の着脱方法であって、外部のスイッチ信号によっ
    第1、第2の単方向スイッチング素子および双方向ス
    イッチング素子を同時にオン、オフさせることにより、
    バスラインに対する第1、第2および第3の抵抗の着脱
    をおこなうことを特徴とする終端抵抗の着脱方法。
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