JP3484066B2 - データ伝送システム - Google Patents

データ伝送システム

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JP3484066B2
JP3484066B2 JP02812998A JP2812998A JP3484066B2 JP 3484066 B2 JP3484066 B2 JP 3484066B2 JP 02812998 A JP02812998 A JP 02812998A JP 2812998 A JP2812998 A JP 2812998A JP 3484066 B2 JP3484066 B2 JP 3484066B2
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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、複数のデータビッ
トの各々の差動伝送を実現するためのデータ伝送システ
ムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】膨大な動画像データの処理を背景に、プ
リント配線板上に実装された複数の半導体集積回路の間
の高速データ伝送が求められている。これに呼応してD
RAM(dynamic random access memory)の分野では、
クロック同期型の高速入出力インタフェース仕様とし
て、Rambus仕様やSyncLink仕様が知られ
ている。前者は、米Rambus社が開発した仕様であ
って、オープンドレイン方式のインタフェースを採用す
るものである。後者は、米JEDEC(Joint Electron
Device Engineering Council)が提唱している仕様で
あって、SSTL(stub series terminated tranceive
r logic)と呼ばれる小振幅インタフェースを採用する
ものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の入出力イン
タフェース仕様は、いずれも複数のデータビットをそれ
ぞれ1本のデータ線で伝送するものであった。このよう
なシングル伝送方式は、外来ノイズの影響を受けやすい
という問題があった。
【0004】従来、コモンモードノイズ除去性能に優れ
た差動データ伝送が知られている。これは、2本のデー
タ線を用いて1個のデータビットの伝送を達成するもの
である。ところが、プリント配線板上の半導体集積回路
間で複数のデータビットの各々の差動伝送を実現しよう
とすると、上記シングル伝送方式に比べて配線の数が2
倍になる結果、プリント配線板上の配線領域が大きくな
ったり、半導体集積回路のパッケージのピン数が増加し
たりするという問題があった。
【0005】本発明の目的は、複数のデータビットの各
々の差動伝送を実現するための配線の数を削減すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、2個のデータビットの各々の差動伝送を
3本の配線で実現したものである。該3本の配線のうち
の1本は第1のデータ線、他の1本は第2のデータ線、
残りの1本は参照線である。伝送すべき2個のデータビ
ットの値が互いに異なる場合には、参照線を用いずに、
第2のデータ線を第1のデータ線に対する相補伝送パス
とし、かつ第1のデータ線を第2のデータ線に対する相
補伝送パスとする。伝送すべき2個のデータビットの値
が同じである場合には、参照線を第1及び第2のデータ
線の各々に対する相補伝送パスとするように、第1及び
第2のデータビットの値の反転値を表す電圧を参照線へ
供給する。
【0007】具体的に説明すると、本発明に係るデータ
伝送システムは、第1及び第2のデータビットの各々の
差動伝送のためのデータ伝送システムにおいて、第1及
び第2のデータビットを送信するための送信ユニット
と、第1及び第2のデータビットを受信するための受信
ユニットと、各々送信ユニットと受信ユニットとの間に
介在した第1のデータ線、第2のデータ線及び参照線と
を備えた構成を採用したものである。しかも、送信ユニ
ットは、第1のデータビットの値と第2のデータビット
の値とが異なる場合には、第2のデータ線を第1のデー
タ線に対する相補伝送パスとし、かつ第1のデータ線を
第2のデータ線に対する相補伝送パスとするように、第
1のデータビットの値を表す電圧を第1のデータ線へ、
第2のデータビットの値を表す電圧を第2のデータ線へ
それぞれ供給し、かつ、第1のデータビットの値と第2
のデータビットの値とが同じである場合には、参照線を
第1及び第2のデータ線の各々に対する相補伝送パスと
するように、第1及び第2のデータビットの値を表す電
圧を各々第1及び第2のデータ線へ、第1及び第2のデ
ータビットの値の反転値を表す電圧を前記参照線へそれ
ぞれ供給する機能を有するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明する。
【0009】図1は、本発明に係るデータ伝送システム
の構成例を示している。図1のシステムは、プリント配
線板上に実装された2個の半導体集積回路、例えば2個
のLSI(large scale integrated circuit)1,2
を、伝送路3で結んでなるシステムである。LSI1は
1ワードを構成する8個のデータビットD0〜D7を伝
送路3へ送信し、LSI2は伝送路3を経由して送信さ
れてきた8ビットワードを受信する。伝送路3を構成す
る12本の配線は、終端抵抗列4を介して終端電圧VT
Tに各々プルアップされている。
【0010】LSI1は、各々イネーブル信号EN1が
活性化されたときに送信動作する4個の送信ユニット
(T0,T1,T2,T3)11,12,13,14を
内蔵している。送信ユニット11は、ビットD0及びD
1を送信するためのユニットであって、ビットD0の値
とビットD1の値とが異なる場合には、データ線DL1
をデータ線DL0に対する相補伝送パスとし、かつデー
タ線DL0をデータ線DL1に対する相補伝送パスとす
るように、ビットD0の値を表す電圧をデータ線DL0
へ、ビットD1の値を表す電圧をデータ線DL1へそれ
ぞれ供給し、かつ、ビットD0の値とビットD1の値と
が同じである場合には、参照線REF0をデータ線DL
0及びDL1の各々に対する相補伝送パスとするよう
に、ビットD0及びD1の値を表す電圧を各々データ線
DL0及びDL1へ、ビットD0及びD1の値の反転値
を表す電圧を参照線REF0へそれぞれ供給するもので
ある。他の3個の送信ユニット12,13,14は同様
の機能を有するユニットであって、DL2〜DL7はデ
ータ線、REF1〜REF3は参照線である。なお、外
部電源電圧VDD及びVSSからLSI1の内部で生成
された電源電圧VDDQ及びVSSQが、4個の送信ユ
ニット11〜14の各々の出力段に供給されるようにな
っている。
【0011】データ線DL0及びDL1は、ツイストペ
ア線を構成するように参照線REF0を中心として2回
の撚りが与えられた配線である。撚りは、データ線DL
0及びDL1の全長のうちの3分の1及び3分の2の各
箇所において付与されている。データ線DL2及びDL
3は、他のツイストペア線を構成するように参照線RE
F1を中心として1回の撚りが与えられた配線である。
撚りは、データ線DL2及びDL3の全長のうちの2分
の1の箇所において付与されている。これにより、デー
タ線DL0及びDL1の影響がデータ線DL2及びDL
3に均等に与えられ、逆にデータ線DL2及びDL3の
影響がデータ線DL0及びDL1に均等に与えられる。
参照線REF1はデータ線DL2及びDL3により、参
照線REF0はデータ線DL0及びDL1により各々シ
ールドされる。同様に、データ線DL4及びDL5のツ
イストペアには参照線REF2を中心として2回の撚り
が、データ線DL6及びDL7のツイストペアには参照
線REF3を中心として1回の撚りがそれぞれ与えられ
ている。なお、撚りの回数は上記の例に限定されるもの
ではない。
【0012】LSI2は、上記4個の送信ユニット1
1,12,13,14の各々に対応した4個の受信ユニ
ット(R0,R1,R2,R3)21,22,23,2
4を内蔵している。これら4個の受信ユニット21〜2
4は、各々イネーブル信号EN2が活性化されたときに
受信動作するものである。受信ユニット21は、ビット
D0及びD1を受信するためのユニットであって、デー
タ線DL0の電圧とデータ線DL1の電圧とが異なる場
合には、データ線DL0の電圧とデータ線DL1の電圧
との比較によりビットD0及びD1の各々の値を判定
し、かつ、データ線DL0の電圧とデータ線DL1の電
圧とが同じである場合には、データ線DL0の電圧と参
照線REF0の電圧との比較によりビットD0の値を、
データ線DL1の電圧と参照線REF0の電圧との比較
によりビットD1の値をそれぞれ判定するものである。
他の3個の受信ユニット22,23,24は同様の機能
を有するユニットである。なお、図中のXD0〜XD7
は、ビットD0〜D7の各々の反転ビットを示してい
る。送信ユニット12の出力端子と受信ユニット22の
入力端子とは、データ線DL2及びDL3の奇数回の撚
りに合わせて、互いに逆配置となる。送信ユニット14
と受信ユニット24との関係も同様である。
【0013】図2は、図1中の1個の送信ユニット11
と1個の受信ユニット21との各々の詳細構成を示して
いる。ただし、データ線DL0及びDL1の撚りは図示
が省略されている。
【0014】図2によれば、送信ユニット11は、各々
イネーブル信号EN1が活性化されたときに送信動作す
る第1、第2及び第3のドライバ51,52,53を有
している。第1のドライバ51は、ビットD0の値を表
す電圧をデータ線(DL0)31へ供給するためのドラ
イバである。第2のドライバ52は、ビットD1の値を
表す電圧をデータ線(DL1)32へ供給するためのド
ライバである。第3のドライバ53は、ビットD0の値
とビットD1の値とが同じである場合には、ビットD0
及びD1の値の反転値を表す電圧を参照線(REF0)
33へ供給し、かつ、ビットD0の値とビットD1の値
とが異なる場合には、参照線(REF0)33への第3
のドライバ53の出力をハイインピーダンス状態に保持
するための手段を有するドライバである。
【0015】データ線DL0、データ線DL1及び参照
線REF0は、各々終端抵抗41,42,43を介して
終端電圧VTTにプルアップされている。これら3本の
終端抵抗のうちデータ線DL0及びDL1の各々をプル
アップするための2本の終端抵抗41,42は抵抗値R
を有し、参照線REF0をプルアップするための他の1
本の終端抵抗43は抵抗値R/2を有する。
【0016】受信ユニット21は、各々イネーブル信号
EN2が活性化されたときに受信動作する第1、第2及
び第3のコンパレータ61,62,63を有している。
第1のコンパレータ61はデータ線DL0の電圧と参照
線REF0の電圧とを、第2のコンパレータ62はデー
タ線DL1の電圧と参照線REF0の電圧とを、第3の
コンパレータ63はデータ線DL0の電圧とデータ線D
L1の電圧とをそれぞれ比較するものである。データ線
DL0の電圧とデータ線DL1の電圧とが異なる場合に
は、第3のコンパレータ63によりビットD0及びD1
の各々の値が判定され、かつ、データ線DL0の電圧と
データ線DL1の電圧とが同じである場合には、第1の
コンパレータ61によりビットD0の値が、第2のコン
パレータ62によりビットD1の値がそれぞれ判定され
るようになっている。
【0017】図3は、図2中の3本の配線DL0,DL
1及びREF0の各々の電圧変化の例を示している。期
間1では、イネーブル信号EN1が非活性化レベル
“L”に設定されているので、第1、第2及び第3のド
ライバ51,52,53は各々の出力をハイインピーダ
ンス状態に保持する。その結果、3本の配線DL0,D
L1及びREF0の電圧はいずれも終端電圧VTTに等
しくなる。期間2〜7では、イネーブル信号EN1の設
定が活性化レベル“H”に変更される結果、第1、第2
及び第3のドライバ51,52,53の各々がデータビ
ットD0及びD1に応じた送信動作を実行する。期間2
では、D0=1かつD1=1である。したがって、期間
2ではデータ線DL0及びDL1の各々の電圧がビット
値1を表すハイレベルの電圧VHに、参照線REF0の
電圧がビット値0を表すローレベルの電圧VLになる。
ここに、電圧VHは終端電圧VTTよりΔVだけ高い電
圧であり、電圧VLは終端電圧VTTよりΔVだけ低い
電圧である。期間3では、D0=0かつD1=0であ
る。したがって、期間3ではデータ線DL0及びDL1
の各々の電圧がビット値0を表すローレベルの電圧VL
に、参照線REF0の電圧がビット値1を表すハイレベ
ルの電圧VHになる。期間4ではD0=0かつD1=1
であり、期間5ではD0=1かつD1=0である。した
がって、期間4及び期間5では第3のドライバ53の出
力がハイインピーダンス状態になるので、参照線REF
0の電圧は終端電圧VTTに等しくなる。期間6の状態
は期間3と同じであり、期間7の状態は期間2と同じで
ある。以上のとおり、3本の配線DL0,DL1及びR
EF0の各々の電圧振幅はいずれも2ΔVである。例え
ば、VDD=+3.3V、VSS=0V、VTT=+
1.5Vのとき、ΔV=0.4V(送信ユニット11の
出力値ベース)である。このような小振幅インタフェー
スの採用により、高速データ伝送が可能になる。
【0018】図4は、図2中の3本の配線DL0,DL
1及びREF0の電圧の組み合わせを示している。図4
中の括弧内は各配線を流れる電流を示している。図4に
よれば、データ線DL0及びDL1の各々の電圧がハイ
レベルの電圧VHである場合には、参照線REF0の電
圧はローレベルの電圧VLであり、参照線REF0へ流
入する電流(−2I)の大きさはデータ線DL0及びD
L1の各々から流出する電流(+I)の大きさの2倍で
ある。データ線DL0の電圧がハイレベルの電圧VHで
あり、かつデータ線DL1の電圧がローレベルの電圧V
Lである場合には、参照線REF0の電圧は終端電圧V
TTであり、データ線DL0から流出する電流(+I)
の大きさとデータ線DL1へ流入する電流(−I)の大
きさとが等しい。データ線DL0の電圧がローレベルの
電圧VLであり、かつデータ線DL1の電圧がハイレベ
ルの電圧VHである場合には、参照線REF0の電圧は
終端電圧VTTであり、データ線DL0へ流入する電流
(−I)の大きさとデータ線DL1から流出する電流
(+I)の大きさとが等しい。データ線DL0及びDL
1の各々の電圧がローレベルの電圧VLである場合に
は、参照線REF0の電圧はハイレベルの電圧VHであ
り、参照線REF0から流出する電流(+2I)の大き
さはデータ線DL0及びDL1の各々へ流入する電流
(−I)の大きさの2倍である。
【0019】図5(a)〜(d)は、図2中の3本の配
線DL0,DL1及びREF0の各々を流れる電流の組
み合わせを示している。参照線REF0を流れる電流が
データ線DL0及びDL1の各々を流れる電流の2倍に
なるように、参照線REF0をプルアップするための終
端抵抗の抵抗値(R/2)は、上述のとおり、データ線
DL0及びDL1の各々をプルアップするための終端抵
抗の抵抗値(R)の2分の1になっているのである。図
5(a)〜(d)から判るように、終端電圧VTTを供
給するための電源の流入電流と流出電流との和は常に0
である。
【0020】以下、図2中の送信ユニット11及び受信
ユニット21の各々の内部構成を簡単に説明する。
【0021】図6は、図2中の送信ユニット11の構成
例を示している。データ線DL0を駆動するための第1
のドライバ51は、NANDゲート101と、PMOS
トランジスタ102と、インバータ103と、NORゲ
ート104と、NMOSトランジスタ105とで構成さ
れており、データビットD0とイネーブル信号EN1と
を入力とするドライバである。データ線DL1を駆動す
るための第2のドライバ52は、NANDゲート201
と、PMOSトランジスタ202と、インバータ203
と、NORゲート204と、NMOSトランジスタ20
5とで構成されており、データビットD1とイネーブル
信号EN1とを入力とするドライバである。参照線RE
F0を駆動するための第3のドライバ53は、2個のイ
ンバータ301,302と、NANDゲート303と、
PMOSトランジスタ304と、インバータ305と、
NORゲート306と、NMOSトランジスタ307と
で構成されており、2個のデータビットD0及びD1と
イネーブル信号EN1とを入力とするドライバである。
【0022】図7は、図6の送信ユニット11の変形例
を示している。図7の送信ユニット11aは、図6の送
信ユニット11中の第3のドライバ53に遷移加速回路
310を付加したものである。遷移加速回路310は、
奇数個のインバータからなる第1の遅延回路311と、
ORゲート312と、PMOSトランジスタ313と、
奇数個のインバータからなる第2の遅延回路314と、
ANDゲート315と、NMOSトランジスタ316と
で構成されており、参照線REF0の電圧がビット値1
を表す電圧(VH)から他の電圧(VL又はVTT)へ
遷移する際に一定時間だけビット値0を表す電圧(V
L)を参照線REF0へ供給し、かつ参照線REF0の
電圧がビット値0を表す電圧(VL)から他の電圧(V
H又はVTT)へ遷移する際に一定時間だけビット値1
を表す電圧(VH)を参照線REF0へ供給する機能を
有するものである。これにより、参照線REF0の電圧
遷移が加速されて好都合である。
【0023】図8は、図6の送信ユニット11の他の変
形例を示している。図8の送信ユニット11bは、図6
の送信ユニット11中の第3のドライバ53に電圧初期
化回路320を付加したものである。電圧初期化回路3
20は、イクスクルーシブORゲート321と、インバ
ータ322と、NORゲート323と、NMOSトラン
ジスタ324とで構成されており、イネーブル信号EN
1が活性化レベル“H”に設定され、かつデータビット
D0の値とデータビットD1の値とが異なる場合に、ビ
ット値0を表す電圧(VL)とビット値1を表す電圧
(VH)との平均電圧、すなわち終端電圧VTTを参照
線REF0へ供給する機能を有するものである。これに
より、参照線REF0へビット値1を表す電圧(VH)
もビット値0を表す電圧(VL)も供給しない場合に、
参照線REF0の電圧が終端電圧VTTに早く確定する
ので好都合である。なお、図7中の遷移加速回路310
を図8の送信ユニット11b中の第3のドライバ53に
付加してもよい。
【0024】図9は、図2中の受信ユニット21の構成
例を示している。データ線DL0の電圧と参照線REF
0の電圧とを比較するための第1のコンパレータ61
は、2個のPMOSトランジスタ401,402と、3
個のNMOSトランジスタ403,404,405とで
構成されている。データ線DL1の電圧と参照線REF
0の電圧とを比較するための第2のコンパレータ62
は、2個のPMOSトランジスタ411,412と、3
個のNMOSトランジスタ413,414,415とで
構成されている。データ線DL0の電圧とデータ線DL
1の電圧とを比較するための第3のコンパレータ63
は、2個のPMOSトランジスタ421,422と、3
個のNMOSトランジスタ423,424,425とで
構成されている。これら第1、第2及び第3のコンパレ
ータ61,62,63のいずれもが、コモンモードノイ
ズ除去性能に優れた回路である。そして、第1のコンパ
レータ61の出力と第3のコンパレータ63の一方の出
力とはデータビットXD0(ビットD0の反転ビット)
を決定するようにワイヤードOR接続され、第2のコン
パレータ62の出力と第3のコンパレータ63の他方の
出力とはデータビットXD1(ビットD1の反転ビッ
ト)を決定するようにワイヤードOR接続されている。
これにより、データ線DL0の電圧とデータ線DL1の
電圧とが異なる場合には、第3のコンパレータ63によ
りビットXD0及びXD1の各々の値が判定される。ま
た、データ線DL0の電圧とデータ線DL1の電圧とが
同じである場合には、第1のコンパレータ61によりビ
ットXD0の値が、第2のコンパレータ62によりビッ
トXD1の値がそれぞれ判定される。
【0025】なお、図1中の終端抵抗列4、すなわち図
2中の3本の終端抵抗41,42,43の配設は、省略
可能である。このとき、参照線REF0は、ビットD0
の値とビットD1の値とが異なるときにフローティング
状態にされる。図9の構成によれば、このような場合で
も第3のコンパレータ63によりビットXD0及びXD
1の各々の値を正しく判定することができる。
【0026】図10は、図9の受信ユニット21の変形
例を示している。図10の受信ユニット21aは、第1
のコンパレータ61の比較結果と第3のコンパレータ6
3の一方の比較結果とに基づいてビットD0の値を判定
するための第4のコンパレータ64と、第2のコンパレ
ータ62の比較結果と第3のコンパレータ63の他方の
比較結果とに基づいてビットD1の値を判定するための
第5のコンパレータ65とを有するものである。第4の
コンパレータ64は、2個のPMOSトランジスタ43
1,432と、5個のNMOSトランジスタ433,4
34,435,436,437とで構成されており、第
1のコンパレータ61の出力電圧と終端電圧VTTとを
比較し、かつ第3のコンパレータ63の一方の出力電圧
と終端電圧VTTとを比較することにより、ビットD0
の値を判定するものである。第5のコンパレータ65
は、2個のPMOSトランジスタ441,442と、5
個のNMOSトランジスタ443,444,445,4
46,447とで構成されており、第2のコンパレータ
62の出力電圧と終端電圧VTTとを比較し、かつ第3
のコンパレータ63の他方の出力電圧と終端電圧VTT
とを比較することにより、ビットD1の値を判定するも
のである。図10の構成によれば、図9の場合より確実
なビット値判定を行うことができる。
【0027】図11は、図2の変形例を示している。図
11によれば、上記電源電圧VDDQ及びVSSQとは
異なる電源電圧VDDQ2及びVSSQ2が第3のドラ
イバ53の出力段に供給される。つまり、図11中の第
3のドライバ53は、参照線REF0における電圧振幅
がデータ線DL0及びDL1における電圧振幅の2倍に
なるように参照線REF0への供給電圧を決定するもの
である。データ線DL0、データ線DL1及び参照線R
EF0の各々を終端電圧VTTにプルアップするための
終端抵抗41,42,43は、いずれも抵抗値Rを有す
る。
【0028】図12は、図11中の3本の配線DL0,
DL1及びREF0の各々の電圧変化の例を示してい
る。期間2では、D0=1かつD1=1である。したが
って、期間2ではデータ線DL0及びDL1の各々の電
圧がビット値1を表すハイレベルの電圧VHに、参照線
REF0の電圧がビット値0を表すローレベルの電圧V
LLになる。ここに、電圧VHは終端電圧VTTよりΔ
Vだけ高い電圧であり、電圧VLLは終端電圧VTTよ
り2ΔVだけ低い電圧である。期間3では、D0=0か
つD1=0である。したがって、期間3ではデータ線D
L0及びDL1の各々の電圧がビット値0を表すローレ
ベルの電圧VLに、参照線REF0の電圧がビット値1
を表すハイレベルの電圧VHHになる。ここに、電圧V
Lは終端電圧VTTよりΔVだけ低い電圧であり、電圧
VHHは終端電圧VTTより2ΔVだけ高い電圧であ
る。期間4ではD0=0かつD1=1であり、期間5で
はD0=1かつD1=0である。したがって、期間4及
び期間5では第3のドライバ53の出力がハイインピー
ダンス状態になるので、参照線REF0の電圧は終端電
圧VTTに等しくなる。期間6の状態は期間3と同じで
あり、期間7の状態は期間2と同じである。以上のとお
り、データ線DL0及びDL1の各々の電圧振幅がいず
れも2ΔVであるのに対し、参照線REF0の電圧振幅
は4ΔVである。したがって、3本の配線DL0,DL
1及びREF0の各々の電圧変化分の和はいずれの期間
でも0であり、これら3本の配線の電圧イコライズ機構
(不図示)が設けられる場合に好都合である。
【0029】図13は、図11中の3本の配線DL0,
DL1及びREF0の電圧の組み合わせを示している。
図13中の括弧内は各配線を流れる電流を示している。
図13によれば、データ線DL0及びDL1の各々の電
圧がハイレベルの電圧VHである場合には、参照線RE
F0の電圧はローレベルの電圧VLLであり、参照線R
EF0へ流入する電流(−2I)の大きさはデータ線D
L0及びDL1の各々から流出する電流(+I)の大き
さの2倍である。データ線DL0の電圧がハイレベルの
電圧VHであり、かつデータ線DL1の電圧がローレベ
ルの電圧VLである場合には、参照線REF0の電圧は
終端電圧VTTであり、データ線DL0から流出する電
流(+I)の大きさとデータ線DL1へ流入する電流
(−I)の大きさとが等しい。データ線DL0の電圧が
ローレベルの電圧VLであり、かつデータ線DL1の電
圧がハイレベルの電圧VHである場合には、参照線RE
F0の電圧は終端電圧VTTであり、データ線DL0へ
流入する電流(−I)の大きさとデータ線DL1から流
出する電流(+I)の大きさとが等しい。データ線DL
0及びDL1の各々の電圧がローレベルの電圧VLであ
る場合には、参照線REF0の電圧はハイレベルの電圧
VHHであり、参照線REF0から流出する電流(+2
I)の大きさはデータ線DL0及びDL1の各々へ流入
する電流(−I)の大きさの2倍である。
【0030】図14(a)〜(d)は、図11中の3本
の配線DL0,DL1及びREF0の各々を流れる電流
の組み合わせを示している。参照線REF0を流れる電
流がデータ線DL0及びDL1の各々を流れる電流の2
倍になるように、参照線REF0をプルアップするため
の終端抵抗の抵抗値(R)は、上述のとおり、データ線
DL0及びDL1の各々をプルアップするための終端抵
抗の抵抗値(R)と等しくなっているのである。図14
(a)〜(d)から判るように、終端電圧VTTを供給
するための電源の流入電流と流出電流との和は常に0で
ある。
【0031】以上、プリント配線板上に実装された複数
のLSIの間のデータ伝送を説明したが、本発明は、1
個のマルチチップモジュールを構成する複数のLSIチ
ップ間のデータ伝送や、LSIチップ内のデータ伝送に
も適用できる。1ワードを構成するデータビットの数
は、8に限らず任意である。
【0032】
【発明の効果】以上説明してきたとおり、本発明によれ
ば、第1及び第2のデータビットの各々の差動伝送を、
従来の差動伝送方式では4本の配線を要するところ、3
本の配線、すなわち第1のデータ線、第2のデータ線及
び参照線で実現したので、コモンモードノイズ除去性能
に優れた差動データ伝送を少ない配線で達成できる効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデータ伝送システムの構成例を示
すブロック図である。
【図2】図1中の1個の送信ユニットと1個の受信ユニ
ットとの各々の詳細構成を示すブロック図である。
【図3】図2中の3本の配線の各々の電圧変化の例を示
すタイミングチャート図である。
【図4】図2中の3本の配線の電圧の組み合わせを示す
図である。
【図5】(a),(b),(c)及び(d)は図2中の
3本の配線の各々を流れる電流の組み合わせを示す図で
ある。
【図6】図2中の送信ユニットの構成例を示す詳細回路
図である。
【図7】図6の送信ユニットの変形例を示す詳細回路図
である。
【図8】図6の送信ユニットの他の変形例を示す詳細回
路図である。
【図9】図2中の受信ユニットの構成例を示す詳細回路
図である。
【図10】図9の受信ユニットの変形例を示す詳細回路
図である。
【図11】図2の変形例を示すブロック図である。
【図12】図11中の3本の配線の各々の電圧変化の例
を示すタイミングチャート図である。
【図13】図11中の3本の配線の電圧の組み合わせを
示す図である。
【図14】(a),(b),(c)及び(d)は図11
中の3本の配線の各々を流れる電流の組み合わせを示す
図である。
【符号の説明】
1,2 LSI(半導体集積回路) 3 伝送路 4 終端抵抗列 11〜14,11a,11b 送信ユニット 21〜24,21a 受信ユニット 31,32 データ線 33 参照線 41〜43 終端抵抗 51〜53 ドライバ 61〜65 コンパレータ 310 遷移加速回路 320 電圧初期化回路 D0〜D7 データビット DL0〜DL7 データ線 EN1,EN2 イネーブル信号 REF0〜REF3 参照線 VH,VHH ビット値1を表す電圧 VL,VLL ビット値0を表す電圧 VTT 終端電圧 XD0〜XD7 データビット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 25/02 G06F 3/00 H03K 19/0175 H04L 25/49

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1及び第2のデータビットの各々の差
    動伝送のためのデータ伝送システムであって、 前記第1及び第2のデータビットを送信するための送信
    ユニットと、 前記第1及び第2のデータビットを受信するための受信
    ユニットと、 各々前記送信ユニットと前記受信ユニットとの間に介在
    した第1のデータ線、第2のデータ線及び参照線とを備
    え、 前記送信ユニットは、 前記第1のデータビットの値と前記第2のデータビット
    の値とが異なる場合には、前記第2のデータ線を前記第
    1のデータ線に対する相補伝送パスとし、かつ前記第1
    のデータ線を前記第2のデータ線に対する相補伝送パス
    とするように、前記第1のデータビットの値を表す電圧
    を前記第1のデータ線へ、前記第2のデータビットの値
    を表す電圧を前記第2のデータ線へそれぞれ供給し、か
    つ、 前記第1のデータビットの値と前記第2のデータビット
    の値とが同じである場合には、前記参照線を前記第1及
    び第2のデータ線の各々に対する相補伝送パスとするよ
    うに、前記第1及び第2のデータビットの値を表す電圧
    を各々前記第1及び第2のデータ線へ、前記第1及び第
    2のデータビットの値の反転値を表す電圧を前記参照線
    へそれぞれ供給する機能を有することを特徴とするデー
    タ伝送システム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のデータ伝送システムにお
    いて、 前記受信ユニットは、 前記第1のデータ線の電圧と前記第2のデータ線の電圧
    とが異なる場合には、前記第1のデータ線の電圧と前記
    第2のデータ線の電圧との比較により前記第1及び第2
    のデータビットの各々の値を判定し、かつ、 前記第1のデータ線の電圧と前記第2のデータ線の電圧
    とが同じである場合には、前記第1のデータ線の電圧と
    前記参照線の電圧との比較により前記第1のデータビッ
    トの値を、前記第2のデータ線の電圧と前記参照線の電
    圧との比較により前記第2のデータビットの値をそれぞ
    れ判定する機能を有することを特徴とするデータ伝送シ
    ステム。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のデータ伝送システムにお
    いて、 前記送信ユニット及び前記受信ユニットは、各々別個の
    半導体集積回路に内蔵されたユニットであり、かつ、 前記第1のデータ線、第2のデータ線及び参照線は、各
    々プリント配線板上の配線であることを特徴とするデー
    タ伝送システム。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のデータ伝送システムにお
    いて、 前記第1及び第2のデータ線は、ツイストペア線を構成
    するように、前記参照線を中心として撚りが与えられた
    配線であることを特徴とするデータ伝送システム。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のデータ伝送システムにお
    いて、 前記第1のデータ線、第2のデータ線及び参照線の各々
    を所定の終端電圧にプルアップするための3本の終端抵
    抗を更に備えたことを特徴とするデータ伝送システム。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のデータ伝送システムにお
    いて、 前記送信ユニットは、前記参照線における電圧振幅が前
    記第1及び第2のデータ線における電圧振幅と等しくな
    るように前記参照線への供給電圧を決定する機能を更に
    有し、 前記3本の終端抵抗のうち前記参照線をプルアップする
    ための1本の終端抵抗は、前記参照線を流れる電流が前
    記第1及び第2のデータ線の各々を流れる電流の2倍に
    なるように、前記第1及び第2のデータ線の各々をプル
    アップするための他の2本の終端抵抗の2分の1の抵抗
    値を有することを特徴とするデータ伝送システム。
  7. 【請求項7】 請求項5記載のデータ伝送システムにお
    いて、 前記送信ユニットは、前記参照線における電圧振幅が前
    記第1及び第2のデータ線における電圧振幅の2倍にな
    るように前記参照線への供給電圧を決定する機能を更に
    有し、 前記3本の終端抵抗のうち前記参照線をプルアップする
    ための1本の終端抵抗は、前記参照線を流れる電流が前
    記第1及び第2のデータ線の各々を流れる電流の2倍に
    なるように、前記第1及び第2のデータ線の各々をプル
    アップするための他の2本の終端抵抗と等しい抵抗値を
    有することを特徴とするデータ伝送システム。
  8. 【請求項8】 請求項1記載のデータ伝送システムにお
    いて、 前記送信ユニットは、 前記第1のデータビットの値を表す電圧を前記第1のデ
    ータ線へ供給するための第1のドライバと、 前記第2のデータビットの値を表す電圧を前記第2のデ
    ータ線へ供給するための第2のドライバと、 前記第1のデータビットの値と前記第2のデータビット
    の値とが同じである場合には、前記第1及び第2のデー
    タビットの値の反転値を表す電圧を前記参照線へ供給す
    るための第3のドライバとを有することを特徴とするデ
    ータ伝送システム。
  9. 【請求項9】 請求項8記載のデータ伝送システムにお
    いて、 前記第3のドライバは、前記第1のデータビットの値と
    前記第2のデータビットの値とが異なる場合には、前記
    参照線への前記第3のドライバの出力をハイインピーダ
    ンス状態に保持するための手段を有することを特徴とす
    るデータ伝送システム。
  10. 【請求項10】 請求項8記載のデータ伝送システムに
    おいて、 前記第3のドライバは、前記第1のデータビットの値と
    前記第2のデータビットの値とが異なる場合には、ビッ
    ト値0を表す電圧とビット値1を表す電圧との平均電圧
    を前記参照線へ供給するための手段を有することを特徴
    とするデータ伝送システム。
  11. 【請求項11】 請求項8記載のデータ伝送システムに
    おいて、 前記第3のドライバは、前記参照線の電圧がビット値1
    を表す電圧から他の電圧へ遷移する際に一定時間だけビ
    ット値0を表す電圧を前記参照線へ供給し、かつ前記参
    照線の電圧がビット値0を表す電圧から他の電圧へ遷移
    する際に一定時間だけビット値1を表す電圧を前記参照
    線へ供給するための手段を有することを特徴とするデー
    タ伝送システム。
  12. 【請求項12】 請求項1記載のデータ伝送システムに
    おいて、 前記受信ユニットは、 前記第1のデータ線の電圧と前記参照線の電圧とを比較
    するための第1のコンパレータと、 前記第2のデータ線の電圧と前記参照線の電圧とを比較
    するための第2のコンパレータと、 前記第1のデータ線の電圧と前記第2のデータ線の電圧
    とを比較するための第3のコンパレータとを有し、 前記第1のデータ線の電圧と前記第2のデータ線の電圧
    とが異なる場合には、前記第3のコンパレータにより前
    記第1及び第2のデータビットの各々の値が判定され、
    かつ、 前記第1のデータ線の電圧と前記第2のデータ線の電圧
    とが同じである場合には、前記第1のコンパレータによ
    り前記第1のデータビットの値が、前記第2のコンパレ
    ータにより前記第2のデータビットの値がそれぞれ判定
    されることを特徴とするデータ伝送システム。
  13. 【請求項13】 請求項1記載のデータ伝送システムに
    おいて、 前記受信ユニットは、 前記第1のデータ線の電圧と前記参照線の電圧とを比較
    するための第1のコンパレータと、 前記第2のデータ線の電圧と前記参照線の電圧とを比較
    するための第2のコンパレータと、 前記第1のデータ線の電圧と前記第2のデータ線の電圧
    とを比較するための第3のコンパレータと、 前記第1のコンパレータの比較結果と前記第3のコンパ
    レータの比較結果とに基づいて前記第1のデータビット
    の値を判定するための第4のコンパレータと、 前記第2のコンパレータの比較結果と前記第3のコンパ
    レータの比較結果とに基づいて前記第2のデータビット
    の値を判定するための第5のコンパレータとを有するこ
    とを特徴とするデータ伝送システム。
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