JP3392694B2 - 双方向パラレルデータ通信方法 - Google Patents

双方向パラレルデータ通信方法

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JP3392694B2 JP08100597A JP8100597A JP3392694B2 JP 3392694 B2 JP3392694 B2 JP 3392694B2 JP 08100597 A JP08100597 A JP 08100597A JP 8100597 A JP8100597 A JP 8100597A JP 3392694 B2 JP3392694 B2 JP 3392694B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、双方向にパラレル
データを転送する通信方法に関し、特に、少ない制御線
を用いて通信を行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】双方向にパラレルデータを転送する従来
の通信方法に、GPIB(General Purpose Interface
Bus;IEEE 488バス)やSCSI(Small Compu
ter System Interface)等がある。GPIBは、米国電
気電子学会(IEEE)で規格として定められれたデジ
タルインタフェースであり、計測器とパソコンとのデー
タの通信等に用いられている。
【0003】SCSIは、マイクロコンピュータ向けに
考案されたインタフェースであり、ANSI(米国規格
協会)において規格化されており、ハードディスク装置
とパソコン等を接続するのに用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の通信方法は、多くの制御線と複雑なプロトコルが必要
とされる。そのために、例えば、携帯型電話機のような
小型の電気機器を構成する内部の構成要素(並列に処理
を行う複数のマイコンチップ)間の通信方式としては不
適当である。
【0005】具体的には、GPIBでは、データ転送は
3本の制御線(DAV信号,NRFD信号,NDAC信
号)によるハンドシェイクが行われる。また、トーカ及
びリスナとなる装置を決定するためにさらにATN信号
等が必要とされる。SCSIでは、2本の制御線(AC
K信号、REQ信号)によるハンドシェイクによってデ
ータ転送が行われるが、各種バス・フェーズの遷移のた
めにMSG信号やSEL信号等の他の制御線が必要とさ
れる。つまり、バスの使用権を獲得するためのアービト
レーションにおいては、BSY信号やSEL信号も必要
とされる。
【0006】そこで、本発明は係る問題点に鑑みてなさ
れたものであり、2本の制御線だけでアービトレーショ
ン及びデータ転送時のハンドシェイクを行うことができ
る双方向パラレルデータの通信方法を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る通信方法は、2本(第1及び第2)の
制御線とデータバスで接続された通信装置間におけるパ
ラレルデータの通信方法であって、前記データバスの使
用権を取得する通信装置を前記2本の制御線を用いて決
定する調停フェーズと、前記2本の制御線を用いてハン
ドシェイクし前記データバスを介したデータ転送を行う
転送フェーズとからなり、前記調停フェーズは、前記使
用権を取得したい旨の要求を前記第1の制御線に出力す
る送信要求ステップと、相手装置が前記要求を承諾した
か否かを前記第2の制御線により検出する承諾確認ステ
ップとを含み、前記転送フェーズは、前記承諾を検出し
た場合に、前記データバスにデータを出力するステップ
と、出力した旨を前記第1の制御線により相手装置に通
知するステップと、相手装置がデータを受信した旨を前
記第2の制御線により検出するステップとを含むことを
特徴とする。
【0008】ここで、バスの使用権を要求するための信
号として、一定個数を超える一定形状のパルスを送信す
ることもできる。これにより、アービトレーションフェ
ーズとデータ転送フェーズは明確に区別され、わずか2
本の制御線の転送制御によるデータ転送とバス使用権の
調停が可能となる通信方法が実現される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る通信方法の実
施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、
本発明に係る電話機の構成を示すブロック図である。本
電話機は、発信者電話番号送出サービスに対応した携帯
型電話機であり、フック制御部1、増幅部2、送受話部
3、着信検出部4、デコード部5、基本制御部6、表示
部7、操作部8及びメモリ部9から構成される。
【0010】なお、本発明に係る通信方法は、デコード
部5と基本制御部6間の通信に採用されている。また、
「発信者電話番号送出サービス」とは電話の付加サービ
スの一つであり、このサービスによれば、着信時や通話
中における第3者からの着信時に、発信者に関する識別
情報(以下、「発信者データ」と言う。)が電話交換機
から送られてくる。具体的には、1回目と2回目の呼び
出し音の休止時間中に、毎秒1200ビットの通信速度
で発信者の電話番号のほか氏名や着信時の時刻等が送ら
れてくる。
【0011】フック制御部1はオン/オフフックの制御
を行い、増幅部2は音声信号の増幅を行う。送受話部3
はマイクとスピーカである。着信検出部4は着信や通話
中における第3者からの呼び出しを検出する。デコード
部5は、専用のマイコンチップ等からなり、交換機から
送られてくる上記発信者データを抽出・デコードし、そ
れを本発明に係る通信方法に従って基本制御部6に通知
する。
【0012】基本制御部6は、専用のASIC等からな
り、電話機全体の制御を行う。具体的には、発着信制御
の他に、デコード部5から受信した発信者データをメモ
リ部9に格納したり表示部7に表示したりする。表示部
7は最大40文字を表示するLCD及びLED等であ
り、操作部8はダイヤルキー等であり、メモリ部9は発
信者データ等を格納するRAMである。
【0013】図2は、デコード部5と基本制御部6との
接続の詳細を示す図である。デコード部5及び基本制御
部6は、相互の接続のための制御ポート5d、6d(S
ND_CS信号、RCV_CS信号)及びデータポート
5e、6e(DATA_0〜DATA_7信号)を有
し、それぞれ2本の単方向制御線1、2及び8本のデー
タ線1〜8で接続されている。2本の制御線1、2はア
ービトレーションとデータ転送時のハンドシェイクの両
方の用途に用いられ、8本のデータ線1〜8はバイト単
位によるデータ転送に用いられる。
【0014】デコード部5及び基本制御部6は、それぞ
れ、相互の通信を行うための構成要素として、通信手順
を記述した制御プログラムを格納した制御ROM5a、
6a、内部に8種類の独立したプリセットタイマーを有
するタイマー5c、6c及び上記制御プログラムを実行
するCPU5b、6bを備える。図3は、デコード部5
と基本制御部6間の通信におけるフェーズの遷移を示す
図である。
【0015】バスフリーフェーズ10は両構成部5、6
において通信が行われていない状態を示し、アービトレ
ーションフェーズ11はバスの使用権を獲得するための
通信が行われている状態を示し、データ転送フェーズ1
2は使用権を獲得した装置(以下、「マスタ」とい
う。)と獲得していない装置(以下、「スレーブ」とい
う。)との間でデータ転送が行われている状態を示し、
エラーフェーズ13はアービトレーションやデータ転送
が異常終了した場合の初期化処理を行っている状態を示
す。
【0016】なお、バスフリーフェーズ10からアービ
トレーションフェーズ11を経てデータ転送フェーズ1
2又は(及び)エラーフェーズ13に移行し、再びバス
フリーフェーズ10に戻る一巡の遷移をセッションと呼
ぶ。図4は、1つのセッションにおける各信号のタイミ
ングを示す図である。図5は、1つのセッションにおけ
るマスタの動作を示すフローチャートである。
【0017】以下、マスタの動作を中心に説明する。い
ま、デコード部5において、基本制御部6に通知すべき
データが発生した場合、つまり、デコード部5がマスタ
になり、基本制御部6(スレーブ)にそのデータを通知
する場合を例にして、マスタの動作を説明する。まず、
デコード部5は、現在バスフリーフェーズ10にあるこ
とを確認した後に(ステップS1、S2)、データポー
ト5eを出力モードにする等の準備を行う(ステップS
3)。
【0018】続いて、デコード部5は、マスタになるた
めの要求を基本制御部6に送るために、タイマー5c内
のトリガータイマーを800msにプリセットし(ステ
ップS4)、SND_CSにトリガー信号(400μs
周期のパルス)を連続して出力する(ステップS5〜S
12)。これによってアービトレーションフェーズ11
が開始される。
【0019】具体的には、タイマー5c内のHIGHタ
イマーを用いてSND_CS信号を200μsの間だけ
HIGHに出力し(ステップS5、S6、S8)、続い
てタイマー5c内のLOWタイマーを用いて200μs
の間だけLOWに出力する(ステップS10〜S12)
制御を繰り返す。この動作は、RCV_CS信号がHI
GHになることを検出するか(ステップS7)又はトリ
ガータイマーが満期に達するまで(ステップS12)繰
り返す。
【0020】トリガータイマーが満期に達した場合は
(ステップS12)、このアービトレーションは失敗に
終わったと判断しエラー処理を行う(ステップS2
8)。これによってエラーフェーズ13を経てバスフリ
ーフェーズ10に戻ることになる。一方、RCV_CS
信号がHIGHになったことを検出した場合には(ステ
ップS7)、続いて、上記要求が基本制御部6により承
諾されたか否かを判断する(ステップS7、S13)。
具体的には、RCV_CS信号がHIGHになるまでに
出力したトリガー信号の総数が5個以上であり(ステッ
プS13)、かつ、その後にSND_CS信号をLOW
にしてから200ms以内にRCV_CS信号がLOW
に戻ることを確認する(ステップS14〜S17)。
【0021】確認ができた場合には、上記要求が承諾さ
れたと判断し、このアービトレーションは正常に終了す
る。一方、確認ができなかった場合には、エラー処理を
行う(ステップS28)。なお、上記5個の判断基準は
予め取り決められたものである。これは、基本制御部6
がスレーブになることを拒否する手段、即ち、相互の通
信を行うだけの余裕がない状態(他の優先度の高い処理
を行っている状態)にあることをデコード部5に伝える
手段として、各種の方法を提供しておくためである。つ
まり、5個のトリガー信号を受信するまでにRCV_C
S信号をHIGHにしたり、1個目のトリガー信号を受
信してから800ms以上、無応答(RCV_CS信号
をLOW)にしたりする方法である。
【0022】アービトレーションフェーズ11が正常に
終了すると、次に、2線ハンドシェークによるデータ転
送フェーズ12に移行する(ステップS18〜S2
7)。具体的には、データポート5eに1バイトのデー
タを出力した後に(ステップS18)、その旨を通知す
るために、SND_CS信号をHIGHにして出力する
(ステップS19)。続いて、そのデータが確実に受信
されたことを確認するために、前記ステップS19での
出力から200ms以内にRCV_CS信号がHIGH
になることを確認する(ステップS20〜S22)。
【0023】上記確認を得たことによって、第1バイト
目のデータ転送が完了する。続いて、第2バイト目のデ
ータを出力するために、スレーブが受信可能状態にある
ことを確認する。具体的には、SND_CS信号をLO
Wに戻し(ステップS23)、それから200ms以内
にRCV_CS信号がLOWに戻ることを確認する(ス
テップS24〜S26)。
【0024】確認できた場合には、このセッションにお
いて送出すべき全てのデータを出力し終えるまで、上記
送信手順を繰り返す(ステップS27、S18〜S2
2)。一方、上記の確認を得ることができなかった場合
には(ステップS22、S26)、データ転送を中断し
エラー処理を行う(ステップS28)。全てのデータ転
送が終了したり(ステップS27)、エラー処理が行わ
れた場合には、最後にデータポート5eを入力モードに
設定しておく等の後処理を行うことでバスフリーフェー
ズ10に移行する(ステップS28)。
【0025】以上のようにして1つのセッションが終了
する。次に、スレーブ(基本制御部6)の動作を説明す
る。図6は、1つのセッションにおけるスレーブの動作
を示すフローチャートである。まず、現在の通信状態が
バスフリーフェーズ10にある場合において(ステップ
R1)、RCV_CSに1個目のトリガ信号が入力され
たか否かを検出する(ステップR2)。検出した場合に
はタイマー6c内のトリガータイマーを800msにセ
ットし、その時間内に合計5個以上のトリガー信号を検
出することができたか否かを判断する(ステップR3〜
R6)。
【0026】もし、この基本制御部6が優先度の高い他
の処理を行っている場合には、基本制御部6は、800
ms以内に5個以上のトリガー信号を検出することに失
敗し、エラー処理を行う(ステップR22)。一方、5
個以上のトリガー信号の検出に成功した場合には、その
旨を通知するためにSND_CS信号をHIGHに出力
した後に(ステップR7)、タイマー6cを用いて20
0ms以内にRCV_CS信号がLOWに戻ったことを
確認し(ステップR8〜R10)、確認できた場合には
SND_CS信号をLOWに戻す(ステップR11)。
これによって、アービトレーションフェーズ11は正常
に終了し、基本制御部6がスレーブとなる。
【0027】データ転送フェーズ12においては、基本
制御部6は、一定時間(200ms)内にRCV_CS
信号がHIGHになることを確認した後に(ステップS
12〜R14)、1バイトのデータを受信し(ステップ
R15)、その旨を返答するためにSND_CS信号を
HIGHに出力する(ステップR16)。同様に、一定
時間(200ms)内にRCV_CS信号がLOWに戻
ることを確認した後に(ステップR17〜R19)、S
ND_CS信号をLOWに戻す(ステップR20)。
【0028】以上の1バイトデータの受信動作(ステッ
プR12〜R20)は、このセッションで予定されてい
る全てのデータの受信を終了するまで繰り返す(ステッ
プR21)。これによってデータ転送フェーズ12は正
常に終了し、バスフリーフェーズ10に移行する。な
お、上記一定時間内に予定された信号を検出することに
失敗した場合には(ステップR6,R10,R14,R
19)、それまでに受信したトリガー信号の個数や受信
データ等の不要となったデータをクリアするエラー処理
を行った後に、バスフリーフェーズ10に移行する(ス
テップR22)。
【0029】以上のようにして、2本の制御線1、2と
8本のデータ線1〜8のみによって、アービトレーショ
ンと双方向パラレルデータの転送とが実現される。次
に、1つのセッションで伝送される情報の長さと内容に
関する取り決めを説明する。図7(a)と図7(b)
は、1つのセッションで伝送される情報のフォーマット
を示し、それぞれ、1バイトのデータだけ転送される第
1フォーマット、2バイト以上のデータが転送される第
2フォーマットを示す。なお、1バイト目のデータはス
タートデータと呼び、そのセッションで伝送される情報
の種別(コマンド)を特定する。2バイト目以降のデー
タはディテールデータと呼び、個別具体的な詳細情報を
示し、その第1バイト目はディテールデータのバイト数
を示す。
【0030】フォーマットの種類(第1又は第2)は、
スタートデータのMSB(DATA_7)によって区別
される。MSBが“0”の場合は第1フォーマット、
“1”の場合は第2フォーマットであることを示す。従
って、第1フォーマットのデータは、“00”〜“7
F”(hex)の合計128種類だけ存在する。図8は、ス
タートデータの値、その意味及びそれが用いられる通信
方向を示す。
【0031】図9(a)はスタートデータが“82”で
ある場合(CID(Caller ID)Data)の全データ
のフォーマットを示し、図9(b)はスタートデータが
“83”である場合(state情報)の全データのフ
ォーマットを示す。なお、「CID」とは、「発信者電
話番号送出サービス」おいて着信時に交換機から送られ
てくる発信者データである。
【0032】CID Data(スタートデータが“8
2”)は、呼び出し信号から復調した発信者データをデ
コード部5から基本制御部6に転送する場合に用いられ
る。図9(a)に示された情報(発信者の名前、その属
性、電話番号、その属性、着信日時)は、デコード部5
が復調した発信者データであり、発信者電話番号送出サ
ービスに基づいて交換機から送られてきたものである。
【0033】state情報(スタートデータが“8
3”)は、基本制御部6の状態をデコード部5に通知す
る場合に用いられる。図9(b)において、State
欄はCPU6bの実行状態(実行中、停止中、リセット
中等)を示し、Ringer欄は着信検出部4が呼び出
し音を検出したか否か等を示し、State2欄は表示
部7、操作部8及びメモリ部9に関する動作状態を示
す。
【0034】以上のようなデータの長さと内容に関する
取り決めを遵守することで、デコード部5と基本制御部
6は、通常はそれぞれに分担された処理を独立並列に実
行し、相互に通知する必要が生じた場合に、必要最低限
の情報を効率よく伝達することが可能となる。そして、
スレーブは、第1バイト目のMSB又は第2バイト目の
データから、そのセッションにおける最終バイトのデー
タを認識することができる。
【0035】なお、本実施形態では、本発明に係る通信
方法は2つの装置間の通信に適用されたが、3つ以上の
装置間の通信に適用することもできる。例えば、SND
_CS信号及びRCV_CS信号を双方向信号とし、ア
ービトレーションフェーズ11において、制御ポートだ
けでなくデータポートを併せて用いることで、マスタや
スレーブを特定する方法である。
【0036】また、本実施形態では、マスタからスレー
ブにデータ転送が行われたが、この通信方向に限られる
ものではなく、マスタがスレーブに対してデータの送信
を要求する形態、即ち、スレーブからマスタにデータ転
送が行われるとすることもできる。
【0037】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る通信方法は、本発明に係る通信方法は、2本(第
1及び第2)の制御線とデータバスで接続された通信装
置間におけるパラレルデータの通信方法であって、前記
データバスの使用権を取得する通信装置を前記2本の制
御線を用いて決定する調停フェーズと、前記2本の制御
線を用いてハンドシェイクし前記データバスを介したデ
ータ転送を行う転送フェーズとからなり、前記調停フェ
ーズは、前記使用権を取得したい旨の要求を前記第1の
制御線に出力する送信要求ステップと、相手装置が前記
要求を承諾したか否かを前記第2の制御線により検出す
る承諾確認ステップとを含み、前記転送フェーズは、前
記承諾を検出した場合に、前記データバスにデータを出
力するステップと、出力した旨を前記第1の制御線によ
り相手装置に通知するステップと、相手装置がデータを
受信した旨を前記第2の制御線により検出するステップ
とを含むことを特徴とする。
【0038】これにより、GPIBやSCSIとは異な
り、わずか2本の制御線のみを用いてアービトレーショ
ンが行われ、かつ、データ転送時のハンドシェイクが行
われる。ここで、前記送信要求ステップは一定個数を超
える一定形状のパルスを前記第1の制御線に出力するも
のであり、前記調停フェーズはさらに、前記第1の制御
線において一定時間内に前記一定個数を超えるパルスを
検出した場合に前記相手装置が前記承諾を送るステップ
を含むとすることもできる。
【0039】これにより、アービトレーションを開始す
る旨の信号とデータ転送時におけるハンドシェイクとは
明確に区別される。また、前記パルスを受信した装置が
他の優先度の高い処理を行っている場合には、それらパ
ルスの検出に失敗することとなるので、わずか2本の制
御線により、各装置の処理能力に応じた確実なアービト
レーションが実現される。
【0040】このように、本発明によれば、わずかな2
本の制御線とデータバスにより、非同期に生じた事象に
基づく通信が実現され、特に、携帯電話機の如く高機能
かつ小型化が要求される機器の内部コントローラIC同
士の通信に好適であり、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電話機の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】同電話機のデコード部5と基本制御部6との接
続の詳細を示す図である。
【図3】デコード部5と基本制御部6間の通信における
フェーズの遷移を示す図である。
【図4】デコード部5と基本制御部6間の各信号のタイ
ミングを示す図である。
【図5】データ転送におけるマスタの動作を示すフロー
チャートである。
【図6】データ転送におけるスレーブの動作を示すフロ
ーチャートである。
【図7】図7(a)は、第1フォーマットにより転送さ
れるデータの流れを示す図である。図7(b)は、第2
フォーマットにより転送されるデータの流れを示す図で
ある。
【図8】第1及び第2フォーマットにおけるスタートデ
ータの値、その意味及びそれが用いられる通信方向を示
す図である。
【図9】図9(a)はスタートデータが“82”である
場合(CID Data)の全データのフォーマットを
示す図である。図9(b)はスタートデータが“83”
である場合(state情報)の全データのフォーマッ
トを示す図である。
【符号の説明】
1 フック制御部 2 増幅部 3 送受話部 4 着信検出部 5 デコード部 5a、6a 制御ROM 5b、6b CPU 5c、6c タイマー 5d、6d 制御ポート 5e、6e データポート 6 基本制御部 7 表示部 8 操作部 9 メモリ部 10 バスフリーフェーズ 11 アービトレーションフェーズ 12 データ転送フェーズ 13 エラーフェーズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−39969(JP,A) 特開 昭59−60622(JP,A) 特開 昭61−216075(JP,A) 特開 昭63−29871(JP,A) 特開 昭63−58567(JP,A) 特開 平1−21660(JP,A) 特開 平1−88762(JP,A) 特開 平4−157553(JP,A) 特開 昭60−159957(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 13/36 510 G06F 13/42 310

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2本(第1及び第2)の制御線とデータ
    バスで接続された通信装置間におけるパラレルデータの
    通信方法であって、 前記データバスの使用権を取得する通信装置を前記2本
    の制御線を用いて決定する調停フェーズと、 前記2本の制御線を用いてハンドシェイクし前記データ
    バスを介したデータ転送を行う転送フェーズとからな
    り、 前記調停フェーズは、 前記使用権を取得したい旨の要求を前記第1の制御線に
    出力する送信要求ステップと、 相手装置が前記要求を承諾したか否かを前記第2の制御
    線により検出する承諾確認ステップとを含み、 前記転送フェーズは、 前記承諾を検出した場合に、前記データバスにデータを
    出力するステップと、 出力した旨を前記第1の制御線により相手装置に通知す
    るステップと、 相手装置がデータを受信した旨を前記第2の制御線によ
    り検出するステップとを含むことを特徴とする双方向パ
    ラレルデータ通信方法。
  2. 【請求項2】 前記送信要求ステップは、一定個数を超
    える一定形状のパルスを前記第1の制御線に出力するも
    のであり、 前記調停フェーズはさらに、前記第1の制御線において
    一定時間内に前記一定個数を超えるパルスを検出した場
    合に前記相手装置が前記承諾を送るステップを含むこと
    を特徴とする請求項1記載の双方向パラレルデータ通信
    方法。
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