JP3437614B2 - 二線式バス受信回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二線式バスを用いたＬ
ＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等のディジタルパ
ルスからなるデータのバス通信において、該二線式バス
の故障を判断し、正常なバスで伝送されるディジタルパ
ルスからなるデータを受信するように二線式バスの受信
を選択する二線式バスのフォールトトレランス方法を用
いた二線式バス受信回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の二線式バスのフォールト
トレランス方法を用いた二線式バス受信回路のブロック
図である。この二線式バス受信回路は、バスＢ１で伝送
されるディジタルパルスからなるデータを受信する入力
端子１、及びディジタルパルスに対して相補的な反転デ
ィジタルパルスからなる反転データを受信する入力端子
２を有する。入力端子１及び２には、受信回路３が接続
されている。受信回路３は比較器３ａ，３ｂ，３ｃを有
している。比較器３ａのプラス端子は電源電位ＶＤＤの
ＶＤＤ／２の電位に接続され、比較器３ａのマイナス端
子は入力端子２に接続されている。比較器３ａの出力端
子には、デコーダ４ａ及び受信選択回路５のスイッチ５
ａが接続されている。比較器３ｂのプラス端子は入力端
子１に接続され、比較器３ｂのマイナス端子は入力端子
２に接続されている。比較器３ｂの出力端子には、受信
選択回路５のスイッチ５ｂが接続されている。比較器３
ｃのプラス端子は入力端子１に接続され、比較器３ｃの
マイナス端子は電源電位ＶＤＤのＶＤＤ／２の電位に接
続されている。比較器３ｃの出力端子には、デコーダ４
ｂ及び受信選択回路５のスイッチ５ｃが接続されてい
る。デコーダ４ａ及びデコーダ４ｂは、受信選択回路５
に接続されている。受信選択回路５の出力端子５ｄは、
スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃのいずれかに選択的に接続さ
れ、バスＢ１及びバスＢ２で伝送される正常なデータが
出力端子５ｄから出力される。

【０００３】次に、図２に示す二線式バスのフォールト
トレランス方法を説明する。入力端子１に入力されたバ
スＢ１で伝送されたデータは、比較器３ｂ及び比較器３
ｃへ送られる。入力端子２に入力されたバスＢ２で伝送
されたデータは、比較器３ａ及び比較器３ｂへ送られ
る。比較器３ａでは、電源電位ＶＤＤのＶＤＤ／２の電
位とバスＢ２で伝送されたデータを比較して、バスＢ２
で伝送されたデータを反転して、デコーダ４ａ及びスイ
ッチ５ａに出力する。比較器３ｂでは、バスＢ１及びバ
スＢ２のデータを比較して出力する。比較器３ｃでは、
電源電位ＶＤＤのＶＤＤ／２の電位とバスＢ１で伝送さ
れたデータを比較して、バスＢ１で伝送されたデータを
デコーダ４ｂ及びスイッチ５ｃに出力する。デコーダ４
ａでは、比較器３ａより出力されたバスＢ２で伝送され
たデータの反転データが所定のビットのフォーマット又
はフレームのフォーマットであるかを判別し、フォーマ
ットにエラーが在れば、バスＢ２に故障があると判断し
て受信選択回路５に出力端子５ｄとスィッチ５ｃとを接
続するように制御信号を出力する。デコーダ４ｂでは、
比較器３ｃより出力されたバスＢ１で伝送されるデータ
のフォマットにエラーがあるかを判別し、データにエラ
ーがあれば、バスＢ１に故障があると判断して受信選択
回路５に出力端子５ｄとスィッチ５ａとを接続するよう
に制御信号を出力する。このように、デコーダ４ａ及び
４ｂによってバスＢ１及びバスＢ２で伝送されるデータ
が正常であるか異常であるが判別されて正常なデータが
出力端子５ｄから出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
二線式バスのフォールトトレランス方法を用いた二線式
バス受信回路においては、次のような課題があった。 （１） デコーダ４ａ及び４ｂによりバスＢ１及びバス
Ｂ２で伝送されるデータのビット又はフレーム単位のエ
ラーチェックを行うため、エラーチェックに時間を要
し、正常なバスで伝送されるデータを受信するように受
信選択回路５のスイッチ５ａ，５ｂ，５ｃを切り換える
までの間に故障したバスで伝送される誤ったデータを受
信してしまう（例えば、ビット単位のチェックの場合
は、少なくとも１ビットデータ、フレーム単位のチェッ
クの場合は、少なくとも１フレームデータが誤って受信
される）という問題点があった。 （２） デコーダ４ａ及び４ｂによりバスＢ１及びバス
Ｂ２が正常に復帰したことが判別されれば、バスＢ１及
びバスＢ２で伝送されるデータを受信するようように受
信選択回路５に、出力端子５ｄとスイッチ５ｂとを接続
するように制御信号を出力して、制御しなければならず
処理が繁雑であった。本発明は前記従来技術が持ってい
た課題として、バスの故障が発見されてから、正常なバ
スで伝送されるデータの受信を選択するまでに誤ったデ
ータを受信してしまう、又バスが正常に復帰した時の制
御も複雑であるという点について解決した二線式バスの
フォールトトレランス方法を用いた二線式バス受信回路
を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の内の第１の発明の二線式バス受信回路で
は、第１、第２、第３、第４のフリップフロップ回路
と、受信回路と、論理回路と、切換回路とを備えてい
る。ここで、前記第１のフリップフロップ回路は、第１
のバスから送られてくるディジタルパルスからなるデー
タの第１の信号、前記第１のバスに対して相補的な第２
のバスから送られてくる反転ディジタルパルスからなる
反転データの第２の信号、前記第１の信号を反転した第
３の信号、及び前記第２の信号を反転した第４の信号の
内、前記第４の信号の立ち上がり又は立ち下がりのエッ
ジで前記第３の信号を取り込んで出力し、前記第１の信
号の前記エッジでリセットされる回路である。前記第２
のフリップフロップ回路は、前記第１の信号の前記エッ
ジで前記第２ の信号を取り込んで出力し、前記第４の信
号の前記エッジでリセットされる回路である。前記第３
のフリップフロップ回路は、前記第２の信号の前記エッ
ジで前記第１の信号を取り込んで出力し、前記第３の信
号の前記エッジでリセットされる回路である。前記第４
のフリップフロップ回路は、前記第３の信号の前記エッ
ジで前記第４の信号を取り込んで出力し、前記第２の信
号の前記エッジでリセットされる回路である。前記受信
回路は、前記第１及び第２の信号を受信すると、前記第
１及び第２の信号を比較してこの比較値に応じた第１の
受信信号を出力し、前記第１の信号のみを受信すると、
前記第１の信号と所定の電位とを比較してこの比較値に
応じた第２の受信信号を出力し、前記第２の信号のみを
受信すると、前記第２の信号と前記所定の電位とを比較
してこの比較値に応じた第３の受信信号を出力する回路
である。前記論理回路は、前記第１、第２、第３及び第
４のフリップフロップ回路の出力信号に対する論理を求
めて前記第１及び第２のバスが異常状態か否かを検出
し、前記第１及び第２のバスの異常状態を検出しないと
きには第１の切換信号を出力し、前記第１のバスの異常
状態を検出したときには第２の切換信号を出力し、前記
第２のバスの異常状態を検出したときには第３の切換信
号を出力する回路である。さらに、前記切換回路は、前
記第１、第２又は第３の受信信号を入力し、前記第１の
切換信号が与えられたときには前記第１の受信信号を出
力し、前記第２の切換信号が与えられたときには前記第
３の受信信号を出力し、前記第３の切換信号が与えられ
たときには前記第２の受信信号を出力する回路である。
第２の発明の二線式バス受信回路では、受信回路と、第
１、第２、第３、第４のフリップフロップ回路と、論理
回路と、切換回路とを備えている。ここで、前記受信回
路は、第１のバスから送られてくるディジタルパルスか
らなるデータの第１の信号と、前記第１のバスに対して
相補的な第２のバスから送られてくる反転ディジタルパ
ルスからなる反転データの第２の信号とを受信すると、
前記第１及び第２の信号を比較してこの比較値に応じた
ディジタルパルスからなる第１の受信信号を出力し、前
記第１の信号のみを受信すると、前記第１の 信号と所定
の電位とを比較してこの比較値に応じたディジタルパル
スからなる第２の受信信号を出力し、前記第２の信号の
みを受信すると、前記第２の信号と前記所定の電位とを
比較してこの比較値に応じたディジタルパルスからなる
第３の受信信号を出力する回路である。前記第１のフリ
ップフロップ回路は、前記第３の受信信号の立ち上がり
又は立ち下がりのエッジで、前記第２の受信信号を反転
した第４の受信信号を取り込んで出力し、前記第２の受
信信号の前記エッジでリセットされる回路である。前記
第２のフリップフロップ回路は、前記第２の受信信号の
前記エッジで、前記第３の受信信号を反転した第５の受
信信号を取り込んで出力し、前記第３の受信信号の前記
エッジでリセットされる回路である。前記第３のフリッ
プフロップ回路は、前記第５の受信信号の前記エッジで
前記第２の受信信号を取り込んで出力し、前記第４の受
信信号の前記エッジでリセットされる回路である。前記
第４のフリップフロップ回路は、前記第４の受信信号の
前記エッジで前記第３の受信信号を取り込んで出力し、
前記第５の受信信号の前記エッジでリセットされる回路
である。前記論理回路は、前記第１、第２、第３及び第
４のフリップフロップ回路の出力信号に対する論理を求
めて前記第１及び第２のバスが異常状態か否かを検出
し、前記第１及び第２のバスの異常状態を検出しないと
きには第１の切換信号を出力し、前記第１のバスの異常
状態を検出したときには第２の切換信号を出力し、前記
第２のバスの異常状態を検出したときには第３の切換信
号を出力する回路である。さらに、前記切換回路は、前
記第１、第２又は第３の受信信号を入力し、前記第１の
切換信号が与えられたときには前記第１の受信信号を出
力し、前記第２の切換信号が与えられたときには前記第
３の受信信号を出力し、前記第３の切換信号が与えられ
たときには前記第２の受信信号を出力する回路である。
第３の発明では、第１又は第２の発明の二線式バス受信
回路において、前記第１、第２、第３及び第４のフリッ
プフロップ回路は、それぞれ遅延型フリップフロップ回
路（以下、Ｄ−ＦＦと呼ぶ）で構成している。

【０００６】

【作用】第１〜第３の発明によれば、第１及び第２のバ
スの状態が変化すると、この変化が第１〜第４のフリッ
プフロップ回路（例えば、Ｄ−ＦＦ）により検出され、
この検出結果に基づき第１及び第２のバスの状態が比較
される。この比較結果により、論理回路で第１及び第２
のバスの正常／異常が検出され、第１及び第２のバスの
異常が検出されないときには、第１の切換信号が出力さ
れ、第１のバスの異常が検出されたときには、第２の切
換信号が出力され、第２のバスの異常が検出されたとき
には、第３の切換信号が出力される。又、受信回路で
は、第１及び第２のバスからの第１及び第２の信号を受
信すると、これらの第１及び第２の信号を比較して第１
の受信信号を出力し、第１の信号のみを受信すると、こ
の第１の信号を所定の電位と比較して第２の受信信号を
出力し、第２の信号のみを受信すると、この第２の信号
を所定の電位と比較して第３の受信信号を出力する。切
換回路は、第１の切換信号が与えられると、第１の受信
信号を出力し、第２の切換信号が与えられると、第３の
受信信号を出力し、第３の切換信号が与えられると、第
２の受信信号を出力する。これにより、例えば、第１及
び第２のバスのデータ伝送途中で第１又は第２のバスに
異常が発生しても、正常なバスから送られてくる信号の
みが受信されて切換回路から出力されるので、通信を正
常に行うことができる。又、通信を行っていないときな
どの、第１及び第２のバスの異常が検出されない間は、
正常な第１の受信信号が切換回路から出力されるように
なっているので、異常な第１又は第２のバスが正常状態
に復帰したときにも、切換回路が自動的に切り換えられ
て正常な第１の受信信号が出力される。

【０００７】

【実施例】（実施例の基本構成） 図３は、本発明の実施例の二線式バスのフォールトトレ
ランス方法を用いた二線式バス受信回路の基本構成を示
すブロック図である。この二線式バス受信回路は、第１
のバスＢ１から送られてくるディジタルパルスからなる
データの第１の信号を入力する入力端子７と、第１のバ
スＢ１に対し て相補的な第２のバスＢ２から送られてく
る反転ディジタルパルスからなる反転データの第２の信
号を入力する入力端子８と、相補的な第１及び第２のバ
スＢ１，Ｂ２が正常であるか否かの状態を判別するバス
状態判別回路１０と、第１、第２の信号を受信する受信
回路２０と、受信選択回路３０とを備えている。バス状
態判別回路１０は、バス状態変化検出手段１０−１，１
０−２、及びバス状態比較手段１０−３を有している。
入力端子７は、入力される第１の信号のエッジの変化を
検出するバス状態変化検出手段１０−１と、第１、第２
の信号が正常又は異常であるかを比較判別するバス状態
比較手段１０−３と、第１、第２の信号を受信する受信
回路２０とに接続されている。入力端子８は、入力され
る第２の信号のエッジの変化を検出するバス状態変化検
出手段１０−２と、バス状態比較手段１０−３と、受信
回路２０とに接続されている。バス状態変化検出手段１
０−１及び１０−２の出力側には、バス状態比較手段１
０−３が接続されている。受信回路２０から出力される
３本の信号線の出力側、及びバス状態比較手段１０−３
の出力側には、受信選択回路３０が接続されている。

【０００８】次に、図３に示す二線式バス受信回路のフ
ォールトトレランス方法を説明する。バス状態変化検出
手段１０−１では、バスＢ１で伝送されるディジタルパ
ルスからなるデータの第１の信号の立ち上がり又は立ち
下がりを検出して、バス状態比較手段１０−３にその結
果を出力する。バス状態変化検出手段１０−２では、バ
スＢ２で伝送される反転ディジタルパルスからなる反転
データの第２の信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出
して、バス状態比較手段１０−３にその結果を出力す
る。バス状態比較手段１０−３では、バス状態変化検出
手段１０−１，１０−２によりバスＢ１，Ｂ２の状態変
化が検出されたときのみ、バスＢ１で伝送される第１の
信号とバスＢ２で伝送される第２の信号とを比較し、バ
スＢ１又はバスＢ２の故障により伝送される信号に誤り
があるかどうかの以下の判断（１）、（２）、及びバス
Ｂ１又はバスＢ２に故障があった場合には、バスＢ１又
はバスＢ２が故障から復帰したかどうかの以下の判断
（３）、（４）を行う。

【０００９】（１） バスＢ１が故障しているかの判断 （ｉ） バス状態変化検出手段１０−２によりバスＢ２
で伝送される信号が高レベル（以下、Ｈレベルと呼ぶ）
に変化したということが出力された時、バスＢ１で伝送
される信号が低レベル（以下、Ｌレベルと呼ぶ）である
かどうかを判別して、ＬレベルでなければバスＢ１の故
障により、バスＢ１で伝送される信号がＨレベルに固定
されていると判断する。 （ｉｉ） バス状態変化検出手段１０−２によりバスＢ
２で伝送される信号がＬレベルに変化したということが
出力された時、バスＢ１で伝送される信号がＨレベルで
あるかどうかを判別して、ＨレベルでなければバスＢ１
の故障により、バスＢ１で伝送される信号がＬレベルに
固定されていると判断する。（２）バスＢ２が故障して
いるかの判断 （ｉ） バス状態変化検出手段１０−１によりバスＢ１
で伝送される信号がＨレベルに変化したということが出
力された時、バスＢ２で伝送される信号がＬレベルであ
るかどうかを判別して、ＬレベルでなければバスＢ２の
故障により、バスＢ２で伝送される信号がＨレベルに固
定されていると判断する。 （ｉｉ） バス状態変化検出手段１０−１によりバスＢ
１で伝送される信号がＬレベルに変化したということが
出力された時、バスＢ２で伝送される信号がＨレベルで
あるかどうかを判別して、ＨレベルでなければバスＢ２
の故障により、バスＢ２で伝送される信号がＬレベルに
固定されていると判断する。

【００１０】（３） バスＢ１の故障が回復したかの判
断 （ｉ） バスＢ１で伝送される信号がＨレベルに固定さ
れている場合、バス状態変化検出手段１０−１によりバ
スＢ１で伝送される信号がＬレベルに変化したというこ
とが出力された時、バスＢ１の故障が回復したと判断す
る。 （ｉｉ） バスＢ１で伝送される信号がＬレベルに固定
されている場合、バス状態変化検出手段１０−１により
バスＢ１で伝送される信号がＨレベルに変化したという
ことが出力された時、バスＢ１の故障が回復したと判断
する。 （４） バスＢ２の故障が回復したかの判断 （ｉ） バスＢ２で伝送される信号がＨレベルに固定さ
れている場合、バス状態変化検出手段１０−２によりバ
スＢ２で伝送される信号がＬレベルに変化したというこ
とが出力された時、バスＢ２の故障が回復したと判断す
る。 （ｉｉ） バスＢ２で伝送される信号がＬレベルに固定
されている場合、バス状態変化検出手段１０−２により
バスＢ２で伝送される信号がＨレベルに変化したという
ことが出力された時、バスＢ２の故障が回復したと判断
する。

【００１１】上記（１）〜（４）のバスＢ１及びバスＢ
２の状態に応じて、バス状態比較手段１０−３は、受信
選択回路３０に以下の指示信号を出力する。 （ａ） バスＢ１及びバスＢ２のいずれも故障していな
ければ、バスＢ１及びバスＢ２の信号を選択するように
指示する。 （ｂ） バスＢ１が故障した場合は、バスＢ２で伝送さ
れる信号を選択するように指示する。 （ｃ） バスＢ１の故障が回復した場合は、バスＢ１及
びバスＢ２で伝送される信号を選択するように指示す
る。 （ｄ） バスＢ２が故障した場合は、バスＢ１で伝送さ
れる信号を選択するように指示する。 （ｅ） バスＢ２の故障が回復した場合は、バスＢ１及
びバスＢ２で伝送される信号を選択するように指示す
る。受信選択回路３０では、バス状態比較手段１０−３
の指示に基づき、受信回路２０の受信信号を選択して、
図示しないデコーダに正常な信号を出力する。このよう
に、バスＢ１又はバスＢ２が故障したかどうかの判断
を、バスＢ１又はバスＢ２で伝送される信号の立ち上が
り又は立ち下がり時に判断して、受信選択回路３０によ
り、受信回路２０で受信した信号を選択するので、バス
Ｂ１又はバスＢ２が故障しても、デコーダに誤った信号
を出力することがない。又、バスＢ１又はバスＢ２が故
障から回復したかどうかの判断も、バスＢ１又はバスＢ
２で伝送される信号の立ち上がり又は立ち下がり時に判
断するので、即座に対応でき、処理も簡単である。

【００１２】（第１の実施例） 図１は、図３の二線式バス受信回路の具体的な構成例を
示すものであり、本発明の第１の実施例を示す二線式バ
ス受信回路の回路図である。図３のバス状態判別回路１
０におけるバス状態変化検出手段１０−１，１０−２及
びバス状態比較手段１０−３は、入力端子７から入力さ
れる第１のバスＢ１の第１の信号を反転して第３の信号
を出力するインバータ１１と、入力端子８から入力され
る第２のバスＢ２の第２の信号を反転して第４の信号を
出力するインバータ１２と、入力端子７，８及びインバ
ータ１１，１２の出力側に接続された第１、第２、第３
及び第４のフリップフロップ回路（例えば、Ｄ−ＦＦ）
１３〜１６とで構成されている。各Ｄ−ＦＦ１３〜１６
は、クロック入力端子ＣＫの信号の立ち上がりエッジで
データ入力端子Ｄの信号を取り込んで出力端子Ｑから出
力し、リセット端子Ｒの信号の立ち上がりエッジでリセ
ットされる回路である。 ここで、インバータ１１の出力
側には、Ｄ−ＦＦ１３のデータ入力端子Ｄ、Ｄ−ＦＦ１
５のリセット端子Ｒ及びＤ−ＦＦ１６のクロック入力端
子ＣＫが接続されている。入力端子７には、Ｄ−ＦＦ１
３のリセット端子Ｒ、Ｄ−ＦＦ１４のクロック入力端子
ＣＫ及びＤ−ＦＦ１５のデータ入力端子Ｄが夫々接続さ
れている。インバータ１２の出力側には、Ｄ−ＦＦ１３
のクロック入力端子ＣＫ、Ｄ−ＦＦ１４のリセット端子
Ｒ及びＤ−ＦＦ１６のデータ入力端子Ｄが接続されてい
る。入力端子８には、Ｄ−ＦＦ１４のデータ入力端子
Ｄ、Ｄ−ＦＦ１５のクロック入力端子ＣＫ及びＤ−ＦＦ
１６のリセット端子Ｒが夫々接続されている。入力端子
７，８に接続された受信回路２０は、３つの比較器２
１，２２，２３より構成されている。比較器２１のプラ
ス端子には所定の電位（例えば、電源電位ＶＤＤ／２）
が印加され、この比較器２１のマイナス端子が入力端子
８に接続されている。比較器２２のプラス端子は入力端
子７に接続され、この比較器２２のマイナス端子が入力
端子８に接続されている。比較器２３のプラス端子は入
力端子７に接続され、この比較器２３のマイナス端子に
所定の電位（例えば、電源電位ＶＤＤ／２）が印加され
ている。比較器２１は、入力端子８からの第２の信号の
みを受信すると、この第２の信号と電源電位ＶＤＤ／２
とを比較してこの比 較値に応じた第３の受信信号を出力
するものである。比較器２２は、入力端子７からの第１
の信号と入力端子８からの第２の信号とを受信すると、
これらの第１及び第２の信号を比較してこの比較値に応
じた第１の受信信号を出力するものである。さらに、比
較器２３は、入力端子７からの第１の信号のみを受信す
ると、この第１の信号と電源電位ＶＤＤ／２とを比較し
てこの比較値に応じた第２の受信信号を出力するもので
ある。

【００１３】バス状態判別回路１０及び受信回路２０の
出力側に接続された受信選択回路３０は、２入力ＡＮＤ
ゲート３１、４入力ＯＲゲート３２、インバータ３３，
３５，３６及び２入力ＯＲゲート３４からなる論理回路
と、この論路回路及び受信回路２０の出力側に接続され
た２入力ＡＮＤゲート３７、３入力ＡＮＤゲート３８，
３９、３入力ＯＲゲート４０及び出力端子４１からなる
切換回路と、で構成されている。論理回路は、Ｄ−ＦＦ
１３〜１６の出力信号に対する論理を求めて第１及び第
２のバスＢ１，Ｂ２が異常状態か否かを検出し、バスＢ
１及びＢ２の異常状態を検出しないときには第１の切換
信号を出力し、バスＢ１の異常状態を検出したときには
第２の切換信号を出力し、バスＢ２の異常状態を検出し
たときには第３の切換信号を出力する回路である。さら
に、切換回路は、受信回路２０から出力された第１、第
２又は第３の受信信号を入力し、論理回路から第１の切
換信号が与えられたときには第１の受信信号を出力し、
第２の切換信号が与えられたときには第３の受信信号を
出力し、第３の切換信号が与えられたときには第２の受
信信号を出力する回路である。 ここで、ＡＮＤゲート３
１及びＯＲゲート３２の入力側は、Ｄ−ＦＦ１３の出力
端子Ｑに接続されている。ＯＲゲート３２及びインバー
タ３３の入力側は、Ｄ−ＦＦ１４の出力端子Ｑに接続さ
れている。ＯＲゲート３２及び３４の入力側は、Ｄ−Ｆ
Ｆ１５の出力端子Ｑに接続されている。さらに、ＯＲゲ
ート３２の入力側は、Ｄ−ＦＦ１６の出力端子Ｑに接続
されている。ＡＮＤゲート３１の出力側には、ＯＲゲー
ト３４が接続され、このＯＲゲート３４の出力側に、イ
ンバータ３５及びＡＮＤゲート３９が接続されている。
インバータ３５の出力側には、ＡＮＤゲート３８が接続
されている。ＯＲゲート３２の出力側には、インバータ
３ ６及びＡＮＤゲート３８が接続されている。インバー
タ３６の出力側には、ＡＮＤゲート３７が接続されてい
る。ＡＮＤゲート３７，３８，３９の出力側には、ＯＲ
ゲート４０が接続され、さらにこのＯＲゲート４０の出
力側に、出力端子４１が接続されている。

【００１４】図４（ａ），（ｂ）は、図１中のバスＢ
１，Ｂ２で伝送されるディジタルパルスからなるデータ
の第１、第２の信号の波形図である。図４（ａ）は、バ
スＢ１の信号が時刻ＣにおいてＨレベルに固定されると
いう故障が起こり、その後、時刻Ｄにおいて正常に復帰
した場合の例である。図４（ｂ）は、バスＢ２の信号が
時刻ＥにおいてＨレベルに固定されるという故障が起こ
り、その後、時刻Ｆにおいて正常に復帰した場合の例で
ある。ここで、バスＢ２の信号はバスＢ１の反転信号で
あり、無信号の場合は、バスＢ１の信号がＬレベル、バ
スＢ２の信号がＨレベルにあるものとする。この図を参
照しつつ、二線式バスのフォールトトレランス方法を説
明する。図４において時刻Ａで、バスＢ１で伝送される
信号及びバスＢ２で伝送される信号が変化しているの
で、Ｄ−ＦＦのクロック入力端子ＣＫの入力信号がＬか
らＨレベルに変化するＤ−ＦＦ１３及び１４が入力信号
をラッチする。Ｄ−ＦＦ１３及び１４のリセット端子Ｒ
にＨレベルが入力されてリセットされ、Ｄ−ＦＦ１３及
び１４の出力端子ＱからはＬレベルが出力される。Ｄ−
ＦＦ１５及び１６の出力端子ＱからはＬレベルが出力さ
れる。ＯＲゲート３４からはＡＮＤゲート３９にＬレベ
ルが出力される。インバータ３５からはＡＮＤゲート３
８にＬレベルが出力される。インバータ３６からはＡＮ
Ｄゲート３７にＨレベルが出力される。従って、ＯＲゲ
ート４０からは、比較器２２からの正常なバスＢ１及び
Ｂ２で伝送された正常な信号が出力端子４１に出力され
る。時刻Ｂで、再びバスＢ１で伝送される信号及びバス
Ｂ２で伝送される信号の状態が変化しているので、Ｄ−
ＦＦ１５及びＤ−ＦＦ１６でラッチされる。Ｄ−ＦＦ１
５及び１６のリセット端子ＲにＨレベルが入力されてリ
セットされ、Ｌレベルが出力される。従って、時刻Ａの
場合と同様に、ＯＲゲート４０からは、比較器２２から
の出力信号が出力される。

【００１５】時刻Ｃで、バスＢ２で伝送される信号が変
化しているので、Ｄ−ＦＦ１５がバスＢ１で伝送される
信号をラッチする。Ｄ−ＦＦ１５のリセット端子Ｒには
Ｌレベルが入力されるので、セットされてＨレベルが出
力される。インバータ３５からは、ＡＮＤゲート３８に
Ｌレベルが出力される。インバータ３６からは、ＡＮＤ
ゲート３７にＬレベルが出力される。ＯＲゲート３４及
びＯＲゲート３２からは、ＡＮＤゲート３９にＨレベル
が出力される。従って、ＯＲゲート４０からは、比較器
２１の出力信号、即ち、バスＢ２で伝送される正常な反
転信号が出力される。時刻Ｄで、Ｄ−ＦＦ１５のリセッ
ト端子Ｒには、バスＢ１の信号の反転信号が入力され、
リセットされてＬレベルが出力される。Ｄ−ＦＦ１６
が、バスＢ２の信号の反転信号をラッチするが、Ｄ−Ｆ
Ｆ１６のリセット端子ＲにはＨレベルが入力され、リセ
ットされてＬレベルを出力する。Ｄ−ＦＦ１３及び１４
からＬレベルが出力されるので、ＯＲゲート４０から
は、比較器２２からの出力信号が出力される。従って、
バスＢ１が正常に復帰した時刻Ｄでは、受信選択回路３
０により、バスＢ１及びＢ２で伝送される信号が選択さ
れる。

【００１６】時刻Ｅで、バスＢ１で伝送される信号が変
化しているので、Ｄ−ＦＦ１４がバスＢ２で伝送される
信号をラッチする。Ｄ−ＦＦ１４のリセット端子Ｒには
Ｌレベルが入力されるので、セットされてＨレベルが出
力される。ＯＲゲート３４からは、ＡＮＤゲート３９に
Ｌレベルが出力される。インバータ３６からは、ＡＮＤ
ゲート３７にＬレベルが出力される。インバータ３５及
びＯＲゲート３２からは、ＡＮＤゲート３８にＨレベル
が出力される。従って、ＯＲゲート４０からは比較器２
３の出力信号、即ち、正常なバスＢ１の信号が出力され
る。時刻Ｆで、Ｄ−ＦＦ１４のリセット端子Ｒには、バ
スＢ２の信号の反転信号が入力され、リセットされてＬ
レベルが出力される。Ｄ−ＦＦ１３がバスＢ１の信号の
反転信号をラッチするが、Ｄ−ＦＦ１３のリセット端子
ＲにはＨレベルが入力され、リセットされてＬレベルを
出力する。Ｄ−ＦＦ１５及び１６からＬレベルが出力さ
れ、ＯＲゲート４０からは、比較器２２の出力信号が出
力される。従って、バスＢ２が正常に復帰した時刻Ｆで
は、受信選択回路３０により、バスＢ１及びＢ２で伝送
される信号が選択される。

【００１７】バスＢ１の信号がＬレベルに固定されると
いう故障が起こった場合は、Ｄ−ＦＦ１３がセットされ
てＨレベルが出力され、比較器２１の出力、即ち、正常
なバスＢ２で伝送される信号が出力される。バスＢ１の
信号が正常に復帰して、バスＢ１の信号がＨレベルに変
化した時、Ｄ−ＦＦ１３がリセットされ、Ｌレベルが出
力される。従って、バスＢ１及びＢ２で伝送される信号
が選択される。バスＢ２がＬレベルに固定されるという
故障が起こった場合は、Ｄ−ＦＦ１６がセットされてＨ
レベルが出力され、比較器２３の出力、即ち、正常なバ
スＢ１の信号が出力される。バスＢ２が正常に復帰して
バスＢ２がＨレベルに変化した時、Ｄ−ＦＦ１６がリセ
ットされ、Ｌレベルが出力される。従って、バスＢ１及
びＢ２で伝送される信号が選択される。以上のように、
この第１の実施例では、以下の利点がある。 （ｉ） 二本のバスＢ１とＢ２のいずれかに故障が発生
した場合には、受信選択回路３０により、即座に正常な
バスで伝送される信号を受信するように切り換えるの
で、誤った信号を受信することがなくなり、データ受信
の信頼性が向上する。 （ｉｉ） 故障したバスが正常に復帰した場合には、受
信選択回路３０により、二本のバスＢ１及びＢ２で伝送
される信号を選択するので、その後、バスの故障が起き
た場合にも、正常なバスで伝送される信号を選択するの
で、データ受信の信頼性をさらに向上させることができ
る。

【００１８】（第２の実施例） 図５は、二線式バスのフォールトトレランス方法を用い
た本発明の第２の実施例を示す二線式バス受信回路の回
路図である。この二線式バス受信回路では、インバータ
１１，４２及びＤ−ＦＦ１３〜１６からなるバス状態判
別回路１０に入力する信号として、第１の実施例が、バ
スＢ１，Ｂ２で伝送される信号を直接入力しているのに
対し、バスＢ１，Ｂ２で伝送される信号を一旦、比較器
２１，２３に入力して、この比較器２１，２３の出力信
号を用いるようにしており、その他の点は第１の実施例
と同一である。即ち、第３の受信信号を出力する比較器
２１の出力端子には、ＡＮＤゲート３９が接続されると
共に、第３の受信信号を反転して第５の受信信号を出力
するインバータ４２、Ｄ−ＦＦ１３のクロック入力端子
ＣＫ、Ｄ−ＦＦ１４のリセット端子Ｒ、及びＤ−ＦＦ１
６のデータ入力端子Ｒが接続されている。第２の受信信
号を出力する比較器２３の出力端子には、ＡＮＤゲート
３８が接続されると共に、第２の受信信号を反転して第
４の受信信号を出力するインバータ１１、Ｄ−ＦＦ１３
のリセット端子Ｒ、Ｄ−ＦＦ１４のクロック入力端子Ｃ
ＬＫ、及びＤ−ＦＦ１５のデータ入力端子Ｄが接続され
ている。インバータ４２の出力端子には、Ｄ−ＦＦ１４
のデータ入力端子Ｄ、Ｄ−ＦＦ１５のクロック入力端子
ＣＫ、及びＤ−ＦＦ１６のリセット端子Ｒが接続されて
いる。バスＢ１の入力端子７は、第１の受信信号を出力
する比較器２２のプラス端子、及び比較器２３のプラス
端子に接続されている。バスＢ２の入力端子８は、比較
器２１のマイナス端子及び比較器２２のマイナス端子に
接続されている。

【００１９】以下、この第２の実施例の二線式バスのフ
ォールトトレランス方法を説明する。比較器２１では、
電源電位ＶＤＤ／２とバスＢ２で伝送される信号とを比
較して、バスＢ２の信号の反転信号を出力する。比較器
２３では、バスＢ１で伝送される信号と電源電位ＶＤＤ
／２とを比較し、バスＢ１の信号を出力する。このよう
に、比較器２１及び２３により、電源電位ＶＤＤ／２と
バスＢ１及びＢ２で伝送される信号とが比較されるの
で、雑音によりバスＢ２又はＢ１で伝送される信号のレ
ベルが変動していても、この雑音影響を少なくすること
ができ、比較器２１及び２３の出力信号をＤ−ＦＦ１
３，１４，１５，１６に入力することにより、正確にバ
スＢ１及びＢ２の故障の判別ができて、バス通信の信頼
性をさらに向上させることができる。以上のように、こ
の第２の実施例では、第１の実施例と同様の利点がある
上に、バスＢ１及びＢ２で伝送される信号の雑音による
レベルの変動のための影響を少なくすることができて、
さらに二線式フォールトトレランスの信頼性を向上させ
ることができる。なお、本発明は、上記実施例に限定さ
れず種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。バスＢ１の故障の判別信号
を出力するＤ−ＦＦ１３及び１５の出力先を交換するこ
とができる。又、バスＢ２の故障の判別信号を出力する
Ｄ−ＦＦ１４及び１６の出力先を交換することができ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１〜第３
の発明によれば、第１〜第４のフリップフロップ回路に
より、第１及び第２のバスの状態変化を検出し、状態変
化を検出したときのみ第１及び第２のバスの状態比較を
行い、この比較結果に基づいて論理回路により、第１及
び第２のバスの正常／異常を検出して切換信号を出力
し、この切換信号に基づき切換回路によって受信信号を
切り換えて出力する構成にしている。そのため、例え
ば、データ伝送途中に第１又は第２のバスの異常が生じ
た場合にも、受信信号の切り換えに要する時間を短縮で
き、データ伝送を正常に行うことができる。しかも、異
常なバスが正常に復帰した場合にも、切換回路が自動復
帰して二線式バスの正常なデータ伝送を行うことがで
き、これにより、異常なバスが正常に復帰した場合の外
部からの制御も必要とせず、データ伝送制御を簡略化で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す二線式バス受信回
路の回路図である。

【図２】従来の二線式バス受信回路を示す回路図であ
る。

【図３】本発明の実施例の二線式バス受信回路の基本構
成を示すブロック図である。

【図４】図１中のバスＢ１，Ｂ２で伝送される信号の波
形図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示す二線式バス受信回
路の回路図である。

【符号の説明】

１０ バス状態判別回路 １０−１，１０−２ バス状態変化検出手
段 １０−３ バス状態比較手段 １３，１４，１５，１６ Ｄ−ＦＦ ２０ 受信回路 ３０ 受信選択回路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−8032（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−40629（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/40 H04L 25/02 H04L 25/02 301

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のバスから送られてくるディジタル
   パルスからなるデータの第１の信号、前記第１のバスに
   対して相補的な第２のバスから送られてくる反転ディジ
   タルパルスからなる反転データの第２の信号、前記第１
   の信号を反転した第３の信号、及び前記第２の信号を反
   転した第４の信号の内、前記第４の信号の立ち上がり又
   は立ち下がりのエッジで前記第３の信号を取り込んで出
   力し、前記第１の信号の前記エッジでリセットされる第
   １のフリップフロップ回路と、 前記第１の信号の前記エッジで前記第２の信号を取り込
   んで出力し、前記第４の信号の前記エッジでリセットさ
   れる第２のフリップフロップ回路と、 前記第２の信号の前記エッジで前記第１の信号を取り込
   んで出力し、前記第３の信号の前記エッジでリセットさ
   れる第３のフリップフロップ回路と、 前記第３の信号の前記エッジで前記第４の信号を取り込
   んで出力し、前記第２の信号の前記エッジでリセットさ
   れる第４のフリップフロップ回路と、 前記第１及び第２の信号を受信すると、前記第１及び第
   ２の信号を比較してこの比較値に応じた第１の受信信号
   を出力し、前記第１の信号のみを受信すると、前記第１
   の信号と所定の電位とを比較してこの比較値に応じた第
   ２の受信信号を出力し、前記第２の信号のみを受信する
   と、前記第２の信号と前記所定の電位とを比較してこの
   比較値に応じた第３の受信信号を出力する受信回路と、 前記第１、第２、第３及び第４のフリップフロップ回路
   の出力信号に対する論理を求めて前記第１及び第２のバ
   スが異常状態か否かを検出し、前記第１及び第２のバス
   の異常状態を検出しないときには第１の切換信号を出力
   し、前記第１のバスの異常状態を検出したときには第２
   の切換信号を出力し、前記第２のバスの異常状態を検出
   したときには第３の切換信号を出力する論理回路と、 前記第１、第２又は第３の受信信号を入力し、前記第１
   の切換信号が与えられたときには前記第１の受信信号を
   出力し、前記第２の切換信号が与えられたときには前記
   第３の受信信号を出力し、前記第３の切換信号が与えら
   れたときには前記第２の受信信号を出力する切換回路
   と、 を備えたことを特徴とする二線式バス受信回路。
2. 【請求項２】 第１のバスから送られてくるディジタル
   パルスからなるデータの第１の信号と、前記第１のバス
   に対して相補的な第２のバスから送られてくる反転ディ
   ジタルパルスからなる反転データの第２の信号とを受信
   すると、前記第１及び第２の信号を比較してこの比較値
   に応じたディジタルパルスからなる第１の受信信号を出
   力し、前記第１の信号のみを受信すると、前記第１の信
   号と所定の電位とを比較してこの比較値に応じたディジ
   タルパルスからなる第２の受信信号を出力し、前記第２
   の信号のみを受信すると、前記第２の信号と前記所定の
   電位とを比較してこの比較値に応じたディジタルパルス
   からなる第３の受信信号を出力する受信回路と、 前記第３の受信信号の立ち上がり又は立ち下がりのエッ
   ジで、前記第２の受信信号を反転した第４の受信信号を
   取り込んで出力し、前記第２の受信信号の前記エッジで
   リセットされる第１のフリップフロップ回路と、 前記第２の受信信号の前記エッジで、前記第３の受信信
   号を反転した第５の受信信号を取り込んで出力し、前記
   第３の受信信号の前記エッジでリセットされる第２のフ
   リップフロップ回路と、 前記第５の受信信号の前記エッジで前記第２の受信信号
   を取り込んで出力し、前記第４の受信信号の前記エッジ
   でリセットされる第３のフリップフロップ回路と、 前記第４の受信信号の前記エッジで前記第３の受信信号
   を取り込んで出力し、前記第５の受信信号の前記エッジ
   でリセットされる第４のフリップフロップ回路と、 前記第１、第２、第３及び第４のフリップフロップ回路
   の出力信号に対する論理を求めて前記第１及び第２のバ
   スが異常状態か否かを検出し、前記第１及び第２のバス
   の異常状態を検出しないときには第１の切換信号を出力
   し、前記第１のバスの異常状態を検出したときには第２
   の切換信号を出力し、前記第２のバスの異常状態を検出
   したときには第３の切換信号を出力する論理回路と、 前記第１、第２又は第３の受信信号を入力し、前記第１
   の切換信号が与えられたときには前記第１の受信信号を
   出力し、前記第２の切換信号が与えられたとき には前記
   第３の受信信号を出力し、前記第３の切換信号が与えら
   れたときには前記第２の受信信号を出力する切換回路
   と、 を備えたことを特徴とする二線式バス受信回路。
3. 【請求項３】 前記第１、第２、第３及び第４のフリッ
   プフロップ回路は、それぞれ遅延型フリップフロップ回
   路で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の二
   線式バス受信回路。