JP4090606B2 - 複数ラインでのシリアル通信 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
通信機能を有する通信機器の通信手段に関し、特に、通信ライン数が十分にとれない場合や、通信に要する時間を短くするのに適した通信手段に関する。
【0002】
【従来の技術】
通信方法を大別すると、シリアル通信とパラレル通信になる。シリアル通信は通信に要する通信ラインの本数を少なくする事ができるが、その代わりに、通信に要する時間が長くなる。一方、パラレル通信は、通信に要する時間が短くなる反面、通信ラインが多くなってしまう。複数のシリアル通信を同じクロックに同期させる通信方法もあるが、パラレル通信と比較すると、通信に要する時間が長い。
【0003】
例えば、01〜FF(H)の信号からなる通信機器において、00(H)の状態からF0(H)、F1(H)への通信を想定する。以下、説明を簡略化にするために16進法で記述された0〜Fを構成するビット群をワードとする。
【0004】
図16は、CLKの立ち上がりで信号を変化させ、上位ビットから通信するシリアル通信のタイミングチャートである。信号ラインは、1本のため、1状態の通信を完了させるのに8クロックを要する事になる。通常、信号が変化するCLKのタイミングの逆のタイミング、この場合、立ち下がりをフェッチタイミングとして、データを読み込む。便宜上、タイミングチャートでは、8クロック相当タイミングで、通信ラインを0にしたが、8クロック目の立ち上がりで変化した信号は、8クロック目のフェッチタイミング以降は、次の通信が行なわれるまで、信号の状態は任意であるので、8クロック目の立ち上がりで変化したまま、次の通信まで、そのまま保持しても良い。
【0005】
図17は、CLKの立ち上がりで信号を変化するパラレル通信のタイミングチャートである。通信ラインは、8本になるが、通信開始から、最初のフェッチタイミングの時間で、実質的な通信は終了する。便宜上、1クロック分相当で、データを0にしたが、こちらも、次の通信が行なわれるまで、各通信ラインの状態を保持しても良い。
【0006】
図18は、CLKラインを有さないパラレル通信のタイミングチャートである。この場合、送信側は常に自分の要求する信号状態を出し続け、受信側は通信ラインの何れかに、変化があってから、ある時間後に各通信ラインの状態を読み込んだり、サンプリングタイムを設定して、状態を常に読み込むなどといった読み込みタイミングを設定する。このサンプリングタイム等の読び込みタイミングの設定により極めて短時間に通信を完了させる事が可能になる。
【0007】
一方、複数ラインでのシリアル通信の場合、図19が、下位ワードを最初のCLKの立ち上がりの変化で、上位ワードを次のCLKの立ち上がりで通信する4系統のシリアル通信のタイミングチャートである。便宜上、2クロック分相当で、データを0にしたが、こちらも、次の通信が行なわれるまで、各通信ラインは下位ワードの状態を保持しても良い。
【0008】
同様に、0001〜FFFF(H)からなる通信機器において、0の状態からF000(H)→F001(H)、及び、0の状態からF000(H)→F011(H)、F000(H)→F111(H)、F000(H)→E111(H)と通信を想定する。
【0009】
シリアル通信の場合、信号ラインは1本のため、1状態の通信を完了させるのに16クロックを要する事になる。また、CLKラインを有するパラレル通信の場合、通信ラインは16本必要になり、1状態の通信を完了させるのに1クロックを要する事になる。
【0010】
そして、CLKラインを有さないパラレル通信の場合、通信ラインは16本必要になる。通信時間は、受信側の読み込みによるが、読み込みタイミングの設定により極めて短時間に通信を完了させる事が可能になる。 一方、複数ラインでのシリアル通信の場合を図20〜図23に示す。4本の信号ラインで4クロックで下位ワードより送信する通信方法想定すると、図20に示すように0の状態からF000(H)→F001(H)、及び、図21に示すように0の状態からF000(H)→F011(H)、図22に示すようにF000(H)→F111(H)、図23に示すようにF000(H)→E111(H)である。この時、データはのCLKの立ち上がりの変化で、下位ワードから順番に送信した。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、パラレル通信を行うには通信ライン数が足らず、かつ、シリアル通信で行うには、通信に要する時間が許容でき無いような場合に、通信ラインの数を少なくしながら、パラレル通信と同等の通信時間を実現するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明では、複数のシリアル通信を有する通信機器において、逐次的にデータを送受信し、データ送信前の状態に対して変化した状態が送信できた時点で通信が中断し、通信されなかった状態については、前回の状態として扱い、CLK信号に同期させて通信信号を送信する通信方法とCLK信号と無関係に通信信号を送信する通信方法を同じ通信ラインで併せ持たせる事により問題点を解決した。
【0013】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の通信を説明する。
【0014】
実施例1
先ず、本発明を適用した複数ラインでのシリアル通信の場合について説明する。
【0015】
図1は、下位ワードを最初のCLKの立ち上がりの変化で、上位ワードを次のCLKの立ち上がりで変化する4系統のシリアル通信で、上位に変化が無いときは下位ワードのみを通信させるタイミングチャートである。下位ワードのみの変化の場合に通信を完了させるのは1クロックのみを要する事になる。この場合、通信時間は、少ないライン数でありながら図17の従来例で示したCLKラインを有すパラレル通信の場合の通信時間と同等になる。
【0016】
実際の受信側の処理としては、下位4ビットの通信である最初のクロックから所定時間内に次のクロック信号が来なかったら、上位4ビットの変化は無かったものと見なす事になるが、下位4ビットのみの変化で、上位4ビットは変化なしと対応させておいて、所定時間内に次のクロック信号が来た時に、8ビット全てが変化したと対応させる事により、実質的な処理時間を短縮する事ができる。
【0017】
更に、図2は、CLKで変化させる通信手段とCLKと無関係に変化させる通信手段を同じ通信ラインで併せ持たせると、上位ワードを次のCLKの立ち上がりで変化し、下位ワードは、CLKとは、無関係に変化させる通信方法のタイミングチャートである。下位ワードについては、CLKラインを有さないパラレル通信と同様に、上位ワードの変化を送信する時以外は、送信側は常に自分の要求する信号状態を出し続け、受信側は通信ラインの何れかに、変化があってから、ある時間後に各通信ラインの状態を読み込んだり、サンプリングタイムを設定して、状態を常に読み込むなどといった読み込みタイミングを設定する。下位ワードのみの変化時の通信時間は図18に示したCLKラインを有さないパラレル通信と同等になり、上位ビットのみの変化時の通信時間は図21に示したCLKラインを有すパラレル通信と同等になる。
【0018】
図3は、図2に示した通信方法を実現するハード構成の一例を示すブロック図である。
【0019】
下位ワード側のラッチ回路(b)は、通信ラインIN0からIN3を、サンプリングタイム発生器(a)のサンプリングタイム毎に下位ワードP0からP3として、読み込み・保持させる。一方、上位ワード側のラッチ回路(c)は、CLKの立ち下がり毎にIN0からIN3を上位ワードP4からP7として、読み込み・保持させる。ここでは、上位ビットの変化を送信する時も、下位ビットの読み込みタイミング時には下位4ビットも読み込み、上位4ビットの送信完了後に再度、下位4ビットも読み込むといった構成になっているが、読み込みタイミングを無効にしたり、上位ビットの通信中の下位ビットの変化結果を無効にしたりする構成も可能になる。又、サンプリングタイム発生器(a)といった読み込みタイミングを設定したが、通信ラインの何れかに、変化があってから、ある時間後といったタイミングを設定する事も可能である。
【0020】
実施例2
次に別の複数ラインでのシリアル通信の実施例を説明する。
【0021】
4本の信号ラインで4クロックで下位ワードより送信し、変化するワードのみの通信で中断する通信方法想定すると、図7に示すように、0の状態からF000(H)→E111(H)では、4クロックを要するが、図4に示す、F000(H)→F001(H)、図5に示す、F000(H)→F011(H)、図6に示す、F000(H)→F111(H)では、1クロック、2クロック、3クロックとそれぞれ、通信に要するクロック数が減っている。
【0022】
図8及び図9は、本通信方法を実現するハード構成の一例である。図8は本通信方法の全体のハードの構成を示し、Aはタイマーリセット回路とカウンター・分配機回路からなるセレクター、Bは複数のラッチ回路からなるラッチ回路群である。
【0023】
図9は図8のIN0のみを示しており、dはタイマー・リセット回路、eはカウンター・分配器回路、f〜iはラッチ回路である。最初のクロックで、カウンター・分配器回路eはラッチ回路fがデータを取り込む信号を出力し、ラッチ回路fはそのタイミングで、IN0の信号を読み込みP0を出力する。そのときラッチ回路g〜iの出力は変化しない。2番目のクロックで、カウンター・分配器回路eはラッチ回路gがデータを取り込む信号を出力し、ラッチ回路gがそのタイミングで、IN0の信号を読み込みP4を出力する。そのときラッチ回路f、h、iの出力は変化しない。3番目のクロックで、カウンター・分配器回路eはラッチ回路hがデータを取り込む信号を出力し、ラッチ回路hはそのタイミングで、IN0の信号を読み込みP8を出力する。そのときラッチ回路f、g、iの出力は変化しない。4番目のクロックで、カウンター・分配器回路eはラッチ回路iがデータを取り込む信号を出力し、ラッチ回路iはそのタイミングで、IN0の信号を読み込みP12を出力する。そのときラッチ回路f、g、hの出力は変化しない。一方、CLKは、タイマー・リセット回路dにも送られ、所定時間CLK信号が来ない場合、カウンター・分配器回路eをリセットさせ、次のCLK信号をラッチ回路fのデータに出力する信号になる様初期化する。IN0と同様にIN1、IN2、IN3について行い、本通信方法を実現する。
【0024】
更に、CLKで変化させる通信手段とCLKと無関係に変化させる通信手段を同じ通信ラインで併せ持たせると、4本の信号ラインで4クロックで下位から2番目のワードより送信し、変化するワードのみの通信で中断し、かつ、最下位ワードをクロックとは別の通信方法を想定すると、0の状態から図13に示すように、F000(H)→E111(H)では、3クロックを要するが、図10に示す、F000(H)→F001(H)、図11に示す、F000(H)→F011(H)、図12に示す、F000(H)→F111(H)では、0クロック、1クロック、2クロックとそれぞれ、通信に要するクロック数が減っている。
【0025】
図14及び図15は、本通信方法を実現するハード構成の一例である。図14は本通信方法の全体のハードの構成を示し、A’はタイマーリセット回路とカウンター・分配機回路からなるセレクター、B’はラッチ回路からなるラッチ回路群である。
【0026】
図15では、IN1のみを示しており、d′はタイマー・リセット回路、e′はカウンター・分配器回路、f′〜h′はラッチ回路である。
【0027】
最初のクロックで、カウンター・分配器e′はラッチ回路f′がデータを取り込む信号を出力し、ラッチ回路f′がそのタイミングで、IN1の信号を読み込みP5を出力する。そのときラッチ回路g′、h′の出力は変化しない。2番目のクロックで、カウンター・分配器回路e′はラッチ回路g′がデータを取り込む信号を出力し、ラッチ回路g′はそのタイミングで、IN1の信号を読み込みP9を出力する。そのときラッチ回路f′、h′の出力は変化しない。3番目のクロックで、カウンター・分配器回路e′はラッチ回路h′がデータを取り込む信号を出力し、ラッチ回路h′はそのタイミングで、IN1の信号を読み込みP13を出力する。そのときラッチ回路f′、g′の出力は変化しない。一方、CLKは、タイマー・リセット回路d′にも送られ、所定時間CLK信号が来ない場合、カウンター・分配器e′をリセットさせ、次のCLK信号をラッチ回路f′のデータに出力する信号になる様初期化する。IN2、IN3については、同様な方法で通信を可能にし、IN0については、実施例1に示したのと同様に、図14に示すサンプリングタイム発生器(a′)のサンプリングタイム毎に、ラッチ回路(b′)を読み込み・保持させ通信をする。以上の方法で本通信方法を実現する。
【0028】
本実施例では、最下位ワードを通信の最初にしたり、CLKに同期しない信号として例を示したが、当然、変化の頻度が高い順に通信する方が、通信時間短縮には有効になる。
【0029】
【発明の効果】
多くの情報を通信する際に、全ラインをパラレル通信化する程通信ライン数を多くせず、かつ、頻繁に変化する情報に対しては高速に対応する通信方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シリアル通信のタイミングチャートである。
【図2】シリアル通信のタイミングチャートである。
【図3】本発明の通信のハード構成を示すブロック図である。
【図4】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図5】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図6】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図7】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図8】本発明の通信の全体のハード構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の通信のハード構成の一部を示すブロック図である。
【図10】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図11】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図12】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図13】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図14】本発明の通信の全体のハード構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の通信のハード構成の一部を示すブロック図である。
【図16】シリアル通信のタイミングチャートである。
【図17】CLKを伴うパラレル通信のタイミングチャートである。
【図18】CLKを伴わないパラレル通信のタイミングチャートである。
【図19】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図20】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図21】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図22】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【図23】複数ラインでのシリアル通信のタイミングチャートである。
【符号の説明】
a サンプリングタイム発生器
b ラッチ回路
c ラッチ回路
d タイマー・リセット回路
e カウンター・分配器回路
f ラッチ回路
g ラッチ回路
h ラッチ回路
i ラッチ回路
Claims (2)
- 複数ラインを用いた通信機器間のシリアル通信方法において、データラインからデータ信号を読み込み・保持するためのラッチ回路と、該データ信号を取り込むタイミングを与えるためのCLK信号をCLKラインからそれぞれの該ラッチ回路に分配するセレクターとから構成される通信体系を有し、逐次的にデータを送受信する際に、後データの送信は前データに対して変化したワードのみを端から順番に前記CLK信号を用いてデータ送信できた時点で中断し、後データのうち送信されなかった以降のワードについては前データのワードと同じとして扱うことを特徴とする複数ラインを用いた通信機器間のシリアル通信方法。
- 請求項1の複数ラインを用いた通信機器間のシリアル通信方法における通信体系にサンプリングタイム発生器をさらに有し、逐次的にデータを送受信する際に、CLK信号によらずデータの端のワードを一定時間毎に送信することを特徴とする請求項1の複数ラインを用いた通信機器間のシリアル通信方法。
Priority Applications (1)
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JP00264199A JP4090606B2 (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 複数ラインでのシリアル通信 |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=11535008
Family Applications (1)
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JP00264199A Expired - Lifetime JP4090606B2 (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 複数ラインでのシリアル通信 |
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Country | Link |
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JP4544010B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2010-09-15 | 株式会社デンソー | データ通信方法及びデータ通信装置 |
-
1999
- 1999-01-08 JP JP00264199A patent/JP4090606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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