JP6394859B2 - Serial communication circuit and serial communication device - Google Patents

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Description

本発明は、シリアル通信回路と、シリアル通信回路を備えるシリアル通信装置に関するものである。   The present invention relates to a serial communication circuit and a serial communication device including the serial communication circuit.

近年、大容量データの高速伝送用インターフェースとして、高速シリアルインターフェースが規格化されている。高速インターフェースは、その多くは実用化されていて、多様な装置に適用可能な双方向通信用のインターフェースである。   In recent years, a high-speed serial interface has been standardized as an interface for high-speed transmission of large-capacity data. Many of the high-speed interfaces have been put into practical use, and are interfaces for bidirectional communication applicable to various devices.

例えば、多機能周辺装置(MFP:Multifunction Printer)に双方向通信用インターフェースを適用する場合を例に説明する。MFPでは、CPU間のバス伝送や、操作部ディスプレイとコントローラ(制御部)間のデータ伝送に高速シリアルインターフェースを用いることができる。従来のMFPのCPU間のバス伝送や、操作部ディスプレイとコントローラ間のデータ伝送は、パラレルバスによるパラレルインターフェースが用いられていた。   For example, a case where a bidirectional communication interface is applied to a multifunction peripheral (MFP) will be described as an example. In the MFP, a high-speed serial interface can be used for bus transmission between CPUs and data transmission between an operation unit display and a controller (control unit). A parallel interface using a parallel bus has been used for bus transmission between CPUs of conventional MFPs and data transmission between an operation unit display and a controller.

MFPのCPU間のバス伝送に高速シリアルインターフェースを用いると、パラレルインターフェースと比較して、データ伝送用のバス(伝送路)を構成するケーブル数(信号線数)を削減することができる。したがって、信号線数の削減によるコストダウンを図ることができる。   When a high-speed serial interface is used for bus transmission between the CPUs of the MFP, the number of cables (number of signal lines) constituting a data transmission bus (transmission path) can be reduced as compared with a parallel interface. Therefore, the cost can be reduced by reducing the number of signal lines.

また、高速シリアルインターフェースは、2チャンネル使用の高速信号双方向通信を行うことができる。   The high-speed serial interface can perform high-speed signal bidirectional communication using two channels.

また、MFPの操作部ディスプレイとコントローラ間のデータ伝送に高速シリアルインターフェースを用いると、別の利点もある。操作部ディスプレイとコントローラ間のデータ伝送は、1チャンネル使用の通常通信の順方向通信において、データ量の多い画像データ伝送が行わる。ここに高速シリアルインターフェースを用いれば、大容量の画像データであっても高速伝送が可能となる。なお、CPU間のバスインターフェースと同様に、信号線数削減によるコストダウンも図ることができる。   In addition, using a high-speed serial interface for data transmission between the operation unit display of the MFP and the controller has another advantage. Data transmission between the operation unit display and the controller is image data transmission with a large amount of data in forward communication of normal communication using one channel. If a high-speed serial interface is used here, even high-capacity image data can be transmitted at high speed. Similar to the bus interface between CPUs, the cost can be reduced by reducing the number of signal lines.

ただし、操作部ディスプレイとコントローラ間のデータ伝送には、高速のデータ伝送のみではなく、低速データであるコマンド(制御信号)の伝送(低速コマンド伝送)も必要となる。ここで、低速コマンド伝送とは、通常通信とは別のデータ伝送であって、通常通信時にデータを送信するICチップの制御信号等を伝送する通信である。低速コマンド伝送は、比較的低速なデータを順方向と逆方向の双方に伝送するものである。   However, data transmission between the operation unit display and the controller requires not only high-speed data transmission but also transmission of a command (control signal) that is low-speed data (low-speed command transmission). Here, the low-speed command transmission is data transmission different from normal communication, and is communication for transmitting a control signal of an IC chip that transmits data during normal communication. The low-speed command transmission transmits relatively low-speed data in both the forward direction and the reverse direction.

低速コマンド伝送のように順方向/逆方向の双方向データ伝送を行う通信方式として、全二重方式と半二重方式が知られている。   Full-duplex and half-duplex systems are known as communication systems that perform forward / reverse bidirectional data transmission such as low-speed command transmission.

全二重方式は、リアルタイム同時通信を実行可能な通信方式である。全二重方式には、複数チャンネルを利用して高速双方向通信を行う方法や、低速コマンド通信用の専用信号線を設ける方法などがある。後述する半二重方式と全二重方式を比較すると、全二重方式は、伝送路を構成するケーブル数(信号線数)が多くなるので、コスト高になる。   The full duplex method is a communication method capable of performing real-time simultaneous communication. The full-duplex method includes a method of performing high-speed bidirectional communication using a plurality of channels and a method of providing a dedicated signal line for low-speed command communication. Comparing the half-duplex method and the full-duplex method, which will be described later, the full-duplex method increases the cost because the number of cables (number of signal lines) constituting the transmission path increases.

半二重方式は、時間で区切って(時分割して)相互に通信を行う通信方式である。半二重方式は、任意のタイミングで送受信部の動作を「送信モード」か「受信モード」に切り替える制御が必要になる。このモード切り替え制御によって、同一のケーブル上における双方向通信が行える。   The half-duplex method is a communication method in which communication is performed with a time division (time division). The half-duplex method requires control to switch the operation of the transmission / reception unit between “transmission mode” and “reception mode” at an arbitrary timing. This mode switching control enables bidirectional communication on the same cable.

また、半二重方式を基礎として異なる制御を行う通信回路として、ホスト(例えばコントローラ)とターゲット(例えば操作部ディスプレイ)の両方が送信権を獲得する双方向通信方式を実行する通信回路が知られている(例えば、特許文献1を参照)。   Further, as a communication circuit that performs different control based on the half-duplex method, a communication circuit that executes a bidirectional communication method in which both a host (for example, a controller) and a target (for example, an operation unit display) acquire a transmission right is known. (For example, refer to Patent Document 1).

特許文献1の通信回路は、ターゲットとホストの両方が送信権を獲得する双方向通信を実行可能な通信回路である。特許文献1の通信回路は、ターゲット側を受信状態から送信状態へと変更するための制御信号を周期的にホストへ送信する。これによって、ターゲット側が送信側になり、ホスト側を受信状態にして、ターゲットからホストに対してデータ伝送を行う。特許文献1の通信回路は、通常通信を1方向のみで行い、制御信号専用の信号線を用いることなく半二重方式の通信を行うものである。   The communication circuit of Patent Document 1 is a communication circuit that can execute bidirectional communication in which both the target and the host acquire the transmission right. The communication circuit of Patent Literature 1 periodically transmits a control signal for changing the target side from the reception state to the transmission state to the host. As a result, the target side becomes the transmitting side, the host side is set in the receiving state, and data transmission is performed from the target to the host. The communication circuit of Patent Document 1 performs normal communication in only one direction and performs half-duplex communication without using a signal line dedicated to control signals.

特許文献1のような従来の通信回路は、用途に合わせて専用の通信用ICチップを作成する必要がある。例えば、CPUバス通信に用いるものであれば、2チャンネルで高速に双方向通信を行えるものが必要であるが、操作部ディスプレイとコントローラ間の通信に用いるならば、1チャンネルで高速通常通信を行い、これと別の低速コマンド通信を行う必要がある。すなわち、CPUバス通信に用いる通信用ICチップと、操作部ディスプレイとコントローラ間に用いられる通信用ICチップの構成は異なる。したがって、従来の通信回路は、高速通常通信と、低速コマンド通信のそれぞれの用途に合わせて専用の通信用ICチップを作成する必要があった。   In the conventional communication circuit such as Patent Document 1, it is necessary to create a dedicated communication IC chip according to the application. For example, if it is used for CPU bus communication, it must be capable of high-speed bi-directional communication with 2 channels, but if it is used for communication between the operation unit display and the controller, it performs high-speed normal communication with 1 channel. It is necessary to perform another low-speed command communication. That is, the configuration of the communication IC chip used for CPU bus communication is different from that of the communication IC chip used between the operation unit display and the controller. Therefore, in the conventional communication circuit, it is necessary to create a dedicated communication IC chip in accordance with each use of high-speed normal communication and low-speed command communication.

また、低速コマンド通信用に専用信号線を設けるには、通信用ICチップに専用信号線用の端子を設ける必要があり、また、専用信号線に用いるケーブルも必要になる。したがって、従来の通信装置は、専用のICチップを作成することでコスト高になりやすく、さらに、チップ端子や信号線数が増加することによっても、コスト高になる。   In order to provide a dedicated signal line for low-speed command communication, it is necessary to provide a terminal for the dedicated signal line on the communication IC chip, and a cable used for the dedicated signal line is also required. Therefore, the conventional communication apparatus is likely to be costly by creating a dedicated IC chip, and further, the cost is increased by increasing the number of chip terminals and signal lines.

そこで本発明は、使用するシリアル通信装置の態様に応じて、全二重通信方式と半二重通信方式を切り替えて使用できるシリアル通信回路を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a serial communication circuit that can be used by switching between a full-duplex communication method and a half-duplex communication method according to the mode of the serial communication device to be used.

本発明は、
入力されたデータを第1データまたは第2データに変換するシリアライザと、前記第1データおよび第2データを伝送路へ出力する出力ドライバと、を有するSER部と、
前記第1データを受信して出力する第1レシーバと、前記第1レシーバの出力データからクロックを抽出し、前記第1データを前記入力されたデータの形式に変換して出力するCDRと、前記第2データを受信して出力する第2レシーバと、を有するDES部と、
前記出力ドライバの出力端と前記第1レシーバの入力端の間に配置される切り替えスイッチと、
前記SER部、前記DES部及び前記切り替えスイッチの動作を制御する制御信号を生成して出力するコントローラと、
を備え
前記コントローラは、前記CDRにおいて抽出されるクロックと任意のパターンが同一であるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記制御信号を生成することを最も主要な特徴とする。
The present invention
A SER unit comprising: a serializer that converts input data into first data or second data; and an output driver that outputs the first data and the second data to a transmission line;
A first receiver that receives and outputs the first data, a CDR that extracts a clock from the output data of the first receiver, converts the first data into a format of the input data, and outputs the CDR; A DES unit having a second receiver for receiving and outputting the second data;
A changeover switch disposed between an output terminal of the output driver and an input terminal of the first receiver;
A controller that generates and outputs a control signal for controlling operations of the SER unit, the DES unit, and the changeover switch;
Equipped with a,
The most important feature is that the controller determines whether or not an arbitrary pattern is the same as the clock extracted in the CDR, and generates the control signal based on the determination result .

本発明によれば、使用するシリアル通信装置の態様に応じて、全二重通信方式と半二重通信方式を切り替えて使用できる。   According to the present invention, the full-duplex communication method and the half-duplex communication method can be switched according to the mode of the serial communication device to be used.

本発明に係るシリアル通信回路の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the Example of the serial communication circuit which concerns on this invention. 上記シリアル通信回路により構成され双方向通信システムとして機能するシリアル通信装置の例であって、順方向通信の例を示すブロック図である。It is an example of the serial communication apparatus comprised by the said serial communication circuit, and functions as a bidirectional | two-way communication system, Comprising: It is a block diagram which shows the example of forward communication. 上記シリアル通信装置の例であって、逆方向通信の例を示すブロック図である。It is an example of the said serial communication apparatus, Comprising: It is a block diagram which shows the example of reverse communication. 上記シリアル通信装置の例であって、低速順方向通信の例を示すブロック図である。It is an example of the said serial communication apparatus, Comprising: It is a block diagram which shows the example of low-speed forward communication. 上記シリアル通信装置の例であって、双方向高速通信の例を示すブロック図である。It is an example of the said serial communication apparatus, Comprising: It is a block diagram which shows the example of bidirectional | two-way high-speed communication. 本発明に係るシリアル通信回路及びシリアル通信装置の別の実施例であって、エンファシス量のキャリブレーション処理の前半の状態を示すブロック図である。It is another Example of the serial communication circuit and serial communication apparatus which concern on this invention, Comprising: It is a block diagram which shows the state of the first half of the calibration process of emphasis amount. 上記シリアル通信装置の例であって、エンファシス量のキャリブレーション処理の後半の状態を示すブロック図である。It is an example of the said serial communication apparatus, Comprising: It is a block diagram which shows the state of the latter half of the calibration process of emphasis amount. 上記エンファシス量のキャリブレーション処理の流れの例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the flow of the calibration process of the said emphasis amount. 従来のシリアル通信装置の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the conventional serial communication apparatus.

以下、本発明に係るシリアル通信回路の実施例について、図面を参照しながら説明する。本発明に係るシリアル通信回路は、2つの通信方式を使用する態様を切り替えて対応可能な構成を備えている。例えば、2チャンネルで双方向の高速通信を行う双方向高速通信(2チャンネル双方向高速通信)と、1チャンネルで高速通常通信と低速コマンド通信を行う双方向通信(1チャンネル高速通常通信/低速コマンド通信による双方向通信)に対応できる。したがって、本発明に係る通信回路によれば、双方向通信用の専用信号線は不要となり、従来の通信回路に比べると通信装置の製作コストを抑制できる。また、本発明に係るシリアル通信回路によれば、従来のものと比べて、チップ端子数やケーブル数を減らすことで製造コストを低減させることができる。   Embodiments of a serial communication circuit according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The serial communication circuit according to the present invention has a configuration that can cope with switching modes using two communication methods. For example, bidirectional high-speed communication (two-channel bidirectional high-speed communication) that performs bidirectional high-speed communication with two channels and bidirectional communication (one-channel high-speed normal communication / low-speed command) that performs high-speed normal communication and low-speed command communication with one channel (Two-way communication by communication). Therefore, according to the communication circuit according to the present invention, a dedicated signal line for bidirectional communication is not necessary, and the production cost of the communication device can be suppressed as compared with the conventional communication circuit. Further, according to the serial communication circuit of the present invention, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of chip terminals and the number of cables as compared with the conventional one.

まず、従来例との比較によって本発明の実施例の特徴を明確にするために、従来のシリアル通信回路、及びこのシリアル通信回路を備えるシリアル通信装置について、先に説明する。図9は、従来例のシリアル通信装置200の構成を示すブロック図である。図9に示されるように、従来のシリアル通信装置200は、シリアライザ(Serialier)機能を有するSERチップ210と、デシリアライザ(Deserialier)機能を有するDESチップ220とを、備えている。   First, in order to clarify the features of the embodiment of the present invention by comparison with the conventional example, a conventional serial communication circuit and a serial communication device including this serial communication circuit will be described first. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional serial communication device 200. As shown in FIG. 9, a conventional serial communication device 200 includes a SER chip 210 having a serializer function and a DES chip 220 having a deserializer function.

伝送路230を介してSERチップ210とDESチップ220を接続し、シリアル通信装置200が構成される。後述するようにSERチップ210とDESチップ220は異なる構成を備えている。したがって、シリアル通信装置200を構成するには、2種類の通信用ICチップ(SERチップ210とDESチップ220)を用いることになる。図9において示したシリアル通信装置200は、順方向は高速通信であって、低速コマンド伝送には専用信号線を用いるものである。   The serial communication device 200 is configured by connecting the SER chip 210 and the DES chip 220 via the transmission line 230. As will be described later, the SER chip 210 and the DES chip 220 have different configurations. Accordingly, two types of communication IC chips (SER chip 210 and DES chip 220) are used to configure the serial communication device 200. The serial communication device 200 shown in FIG. 9 uses high-speed communication in the forward direction and uses a dedicated signal line for low-speed command transmission.

MFPの制御部と操作部ディスプレイ間のデータ伝送に、シリアル通信装置200を用いる場合、制御部から操作部ディスプレイへの通信は通常の高速通信であり、順方向通信である。一方、操作部ディスプレイから制御部への通信は逆方向通信である。したがって、制御部側にはSERチップ210が配置され、操作部ディスプレイ側にはDESチップ220が配置される。   When the serial communication device 200 is used for data transmission between the control unit and the operation unit display of the MFP, communication from the control unit to the operation unit display is normal high-speed communication and forward communication. On the other hand, communication from the operation unit display to the control unit is reverse communication. Therefore, the SER chip 210 is disposed on the control unit side, and the DES chip 220 is disposed on the operation unit display side.

なお、伝送路230は、1対の差動伝送線路と、専用信号線により構成されている。   The transmission line 230 is composed of a pair of differential transmission lines and a dedicated signal line.

SERチップ210は、SERブロック211と、DRVブロック212と、SER側C_RCVブロック213と、SER側C_DRVブロック214と、SER側コントローラブロック215と、を有してなる。   The SER chip 210 includes a SER block 211, a DRV block 212, a SER side C_RCV block 213, a SER side C_DRV block 214, and a SER side controller block 215.

SERブロック211は、順方向の高速データであるパラレルデータをシリアルデータに変換する機能ブロックである。   The SER block 211 is a functional block that converts parallel data, which is high-speed data in the forward direction, into serial data.

DRVブロック212は、シリアルデータを伝送路230に向けて出力する機能ブロックである。   The DRV block 212 is a functional block that outputs serial data to the transmission path 230.

SER側C_RCVブロック213及びSER側C_DRVブロック214は、低速なコマンド信号を送受信する機能ブロックであって、シリアルデータ送信ブロック(DRV)とシリアルデータ受信ブロック(RCV)を兼ね備える機能ブロックである。SER側C_RCVブロック213及びSER側C_DRVブロック214は、SER側コントローラブロック215からの送受信切り替え信号に応じて、コマンド信号の通信方向を切り替える機能ブロックである。   The SER side C_RCV block 213 and the SER side C_DRV block 214 are functional blocks that transmit and receive a low-speed command signal, and are a functional block that combines a serial data transmission block (DRV) and a serial data reception block (RCV). The SER side C_RCV block 213 and the SER side C_DRV block 214 are functional blocks that switch the communication direction of the command signal in accordance with the transmission / reception switching signal from the SER side controller block 215.

SER側コントローラブロック215は、通信方向を制御する送受信切り替え信号を出力する機能ブロックである。SER側コントローラブロック215が出力する送受信切り替え信号に基づいて、SER側C_RCVブロック213及びSER側C_DRVブロック214の動作モードは切り替えられる。SER側コントローラブロック215は、内蔵タイマ(不図示)や、データに含まれる制御信号等に基づいて、送受信切り替え信号を出力する。   The SER side controller block 215 is a functional block that outputs a transmission / reception switching signal for controlling the communication direction. Based on the transmission / reception switching signal output by the SER side controller block 215, the operation modes of the SER side C_RCV block 213 and the SER side C_DRV block 214 are switched. The SER side controller block 215 outputs a transmission / reception switching signal based on a built-in timer (not shown), a control signal included in data, or the like.

DESチップ220は、RCVブロック221と、CDRブロック222と、DES側C_RCVブロック223と、DES側C_DRVブロック224と、DES側コントローラブロック225と、を有してなる。   The DES chip 220 includes an RCV block 221, a CDR block 222, a DES side C_RCV block 223, a DES side C_DRV block 224, and a DES side controller block 225.

RCVブロック221は、伝送路230を介して伝送されてきたシリアルデータを受信する機能ブロックである。   The RCV block 221 is a functional block that receives serial data transmitted via the transmission path 230.

CDRブロック222は、RCVブロック221の出力(RCV出力信号、すなわちシリアルデータ)から、クロックを抽出(復元)する機能ブロックである。また、CDRブロック222は、復元したクロックを用いてシリアルデータをパラレルデータに変換する機能ブロックである。   The CDR block 222 is a functional block that extracts (restores) a clock from the output of the RCV block 221 (RCV output signal, that is, serial data). The CDR block 222 is a functional block that converts serial data into parallel data using the recovered clock.

DES側C_RCVブロック223及びDES側C_DRVブロック224は、低速なコマンド信号を送受信する機能ブロックであって、シリアルデータ送信ブロック(DRV)とシリアルデータ受信ブロック(RCV)を兼ね備える機能ブロックである。DES側C_RCVブロック223部及びDES側C_DRVブロック224は、DES側コントローラブロック225からの送受信切り替え信号に応じてコマンドデータの通信方向を切り替える機能ブロックである。   The DES side C_RCV block 223 and the DES side C_DRV block 224 are functional blocks that transmit and receive a low-speed command signal, and are a functional block that combines a serial data transmission block (DRV) and a serial data reception block (RCV). The DES side C_RCV block 223 and the DES side C_DRV block 224 are functional blocks that switch the communication direction of command data in accordance with a transmission / reception switching signal from the DES side controller block 225.

DES側コントローラブロック225は、通信方向を制御する送受信切り替え信号を出力する機能ブロックである。DES側コントローラブロック225が出力する送受信切り替え信号に基づいて、DES側C_RCVブロック223及びDES側C_DRVブロック224の動作モードは切り替えられる。DES側コントローラブロック225は、内蔵タイマ(不図示)や、データに含まれる制御信号等に基づいて、送受信切り替え信号を出力する。   The DES side controller block 225 is a functional block that outputs a transmission / reception switching signal for controlling the communication direction. Based on the transmission / reception switching signal output by the DES side controller block 225, the operation modes of the DES side C_RCV block 223 and the DES side C_DRV block 224 are switched. The DES side controller block 225 outputs a transmission / reception switching signal based on a built-in timer (not shown), a control signal included in data, or the like.

次に、上記の構成を備えるシリアル通信装置200の動作について簡単に説明する。まず、シリアル通信装置200における通常通信時(順方向)の動作について説明する。SERブロック211によってパラレルデータがシリアルデータに変換される。変換されたシリアルデータは、DRVブロック212によって出力される。DRVブロック212から出力されたシリアルデータは、伝送路230を介してDESチップ220側に伝送される。伝送されたシリアルデータは、RCVブロック221によって受信される。   Next, the operation of the serial communication apparatus 200 having the above configuration will be briefly described. First, an operation during normal communication (forward direction) in the serial communication device 200 will be described. The SER block 211 converts parallel data into serial data. The converted serial data is output by the DRV block 212. The serial data output from the DRV block 212 is transmitted to the DES chip 220 side via the transmission path 230. The transmitted serial data is received by the RCV block 221.

受信されたシリアルデータは、RCVブロック221からCDRブロック222に対して出力される。CDRブロック222は、このシリアルデータをパラレルデータへと変換して、DES側コントローラブロック225に出力する。DES側コントローラブロック225は、このパラレルデータを外部の装置(操作部ディスプレイなど)へと出力する。以上が通常通信時(順方向通信)における、従来のシリアル通信装置200の動作である。   The received serial data is output from the RCV block 221 to the CDR block 222. The CDR block 222 converts this serial data into parallel data and outputs the parallel data to the DES side controller block 225. The DES controller block 225 outputs the parallel data to an external device (such as an operation unit display). The above is the operation of the conventional serial communication device 200 during normal communication (forward communication).

次に、シリアル通信装置200における専用信号線を用いた低速コマンドデータ通信について説明する。シリアル通信装置200は、低速コマンドデータ通信に専用信号線を用いる。   Next, low speed command data communication using a dedicated signal line in the serial communication device 200 will be described. The serial communication device 200 uses a dedicated signal line for low-speed command data communication.

DESチップ220からSERチップ210へ低速データAを伝送する場合(操作部ディスプレイから制御部にコマンド信号を送信する場合)、SER側コントローラブロック215から低速データAの通信方向を切り替える制御信号が出力される。この制御信号によって、SERチップ210のSER側C_DRVブロック214はスリープ状態になり、SER側C_RCVがアクティブ状態になる。また、DES側コントローラブロック225からも低速データAの通信方向を切り替える制御信号が出力される。この制御信号によって、DESチップ220のDES側C_DRVブロック224はアクティブ状態になり、DES側C_RCVブロック223はスリープ状態になる。   When low-speed data A is transmitted from the DES chip 220 to the SER chip 210 (when a command signal is transmitted from the operation unit display to the control unit), a control signal for switching the communication direction of the low-speed data A is output from the SER side controller block 215. The By this control signal, the SER side C_DRV block 214 of the SER chip 210 enters the sleep state, and the SER side C_RCV enters the active state. A control signal for switching the communication direction of the low-speed data A is also output from the DES side controller block 225. By this control signal, the DES side C_DRV block 224 of the DES chip 220 is in an active state, and the DES side C_RCV block 223 is in a sleep state.

送受信状態の切り替え動作が終了した後、専用信号線を介して、DESチップ220からSERチップ210へ低速データAが送信される。SERチップ210は、受信した低速データAを低速データA‘として出力する。   After the transmission / reception state switching operation is completed, the low-speed data A is transmitted from the DES chip 220 to the SER chip 210 via the dedicated signal line. The SER chip 210 outputs the received low speed data A as low speed data A ′.

また、SERチップ210からDESチップ220へ低速データBを伝送する場合(制御部から操作部ディスプレイにコマンドデータを送信する場合)も、同様である。すなわち、SER側コントローラブロック215から通信方向を切り替える制御信号が出力される。この制御信号によって、SERチップ210のSER側C_DRVブロック214はアクティブ状態になり、SER側C_RCVブロック213はスリープ状態になる。また、DES側コントローラブロック225も通信方向を切り替える制御信号が出力される。この制御信号によって、DESチップ220のDES側C_DRVブロック224はスリープ状態になり、DES側C_RCVブロック223はアクティブ状態になる。   The same applies when low-speed data B is transmitted from the SER chip 210 to the DES chip 220 (when command data is transmitted from the control unit to the operation unit display). That is, a control signal for switching the communication direction is output from the SER side controller block 215. By this control signal, the SER side C_DRV block 214 of the SER chip 210 becomes active, and the SER side C_RCV block 213 enters a sleep state. The DES side controller block 225 also outputs a control signal for switching the communication direction. By this control signal, the DES side C_DRV block 224 of the DES chip 220 enters a sleep state, and the DES side C_RCV block 223 enters an active state.

送受信状態の切り替え動作が終了した後、専用信号線を介してSERチップ210からDESチップ220へ低速データBが送信される。DESチップ220は、受信した低速データBを低速データB‘として出力する。   After the transmission / reception state switching operation is completed, the low-speed data B is transmitted from the SER chip 210 to the DES chip 220 via the dedicated signal line. The DES chip 220 outputs the received low speed data B as low speed data B ′.

以上のとおり、従来のシリアル通信装置200は、異なる構成からなるSERチップ210とDESチップ220を組み合わせて構成される。したがって、シリアル通信装置200は異なる構成からなる2つの通信用ICチップを1組とする必要があり、通信用ICチップの製作コストが高くなる。   As described above, the conventional serial communication device 200 is configured by combining the SER chip 210 and the DES chip 220 having different configurations. Therefore, the serial communication device 200 needs to have two communication IC chips having different configurations as one set, and the manufacturing cost of the communication IC chip increases.

次に、本発明に係るシリアル通信回路及びシリアル通信装置の実施例について説明する。図1は、本実施例に係るシリアル通信回路1の機能構成を示すブロック図である。   Next, embodiments of the serial communication circuit and the serial communication device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the serial communication circuit 1 according to the present embodiment.

図1に示されるようにシリアル通信回路1は、SER部10と、DES部20と、切り替えスイッチ30と、コントローラ部40と、差動出力端子31と差動入力端子32と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the serial communication circuit 1 includes a SER unit 10, a DES unit 20, a changeover switch 30, a controller unit 40, a differential output terminal 31, and a differential input terminal 32. .

シリアル通信回路1は、上記の各部の構成を備えてなる。すなわち、シリアル通信回路1は、従来例に用いられるSERチップ210とDESチップ220が備える構成に相当する構成を備える。   The serial communication circuit 1 includes the configuration of each unit described above. That is, the serial communication circuit 1 has a configuration corresponding to the configuration included in the SER chip 210 and the DES chip 220 used in the conventional example.

より詳しくは、シリアル通信回路1は、従来のSERブロック211とDRVブロック212による機能をSER部10に備えている。また、RCVブロック221とCDRブロック222による機能を、DES部20に備えている。   More specifically, the serial communication circuit 1 includes the functions of the conventional SER block 211 and DRV block 212 in the SER unit 10. In addition, the DES unit 20 has functions of the RCV block 221 and the CDR block 222.

SER部10は、シリアライザ11と出力ドライバ12によって構成される。また、DES部20は、第1レシーバであるRCV_F部21と、CDR部22と、第2レシーバであるRCV_S部23と、によって構成される。   The SER unit 10 includes a serializer 11 and an output driver 12. The DES unit 20 includes an RCV_F unit 21 that is a first receiver, a CDR unit 22, and an RCV_S unit 23 that is a second receiver.

シリアライザ11は、順方向の高速データであるパラレルデータを第1データであるシリアルデータ(高速シリアルデータ)に変換する。また、シリアライザ11は、順方向の低速データ(制御データ)を第2データである差動データ(差動制御データ)に変換する。   The serializer 11 converts parallel data that is high-speed data in the forward direction into serial data (high-speed serial data) that is first data. Further, the serializer 11 converts the low-speed data (control data) in the forward direction into differential data (differential control data) that is second data.

シリアライザ11には、低速データ用の出力ドライバ機能(図9におけるSER側C_DRVブロック214の機能)が含まれている。したがって、シリアル通信回路1は、従来のSERチップ210よりもチップ面積を小さくすることができる。   The serializer 11 includes an output driver function for low-speed data (the function of the SER side C_DRV block 214 in FIG. 9). Therefore, the serial communication circuit 1 can have a smaller chip area than the conventional SER chip 210.

シリアライザ11は、シリアル化する高速データとシリアル化しない低速データを区別し、かつ、送信/受信モードのどちらで動作するかを選択する機能を有する。シリアライザ11が送信モードで動作するときは、高速データまたは低速データのいずれかを出力ドライバ12へ出力する。シリアライザ11は、入力データがパラレルデータであればシリアル化処理を行って入力データをシリアルデータに変換し、入力データがシングルデータであればシリアル化を行わずに入力データを差動データに変換する。したがって、低速データであるコマンドデータであれば、シリアル化処理は行わずに、シングルデータから差動データに変換して出力する。   The serializer 11 has a function of discriminating between high-speed data to be serialized and low-speed data not to be serialized, and selecting whether to operate in the transmission / reception mode. When the serializer 11 operates in the transmission mode, either high speed data or low speed data is output to the output driver 12. If the input data is parallel data, the serializer 11 performs serialization processing to convert the input data to serial data. If the input data is single data, the serializer 11 converts the input data to differential data without performing serialization. . Therefore, command data that is low-speed data is converted from single data to differential data and output without serialization.

出力ドライバ12は、シリアライザ11から出力されるデータを、差動出力端子31を介して伝送路3に出力する機能を有する。   The output driver 12 has a function of outputting data output from the serializer 11 to the transmission line 3 via the differential output terminal 31.

RCV_F部21は、シリアル化された高速データである第1データ(シリアルデータ)を受信して出力する機能を有する。RCV_F部21は、高周波補償用イコライザ(不図示)を備える。   The RCV_F unit 21 has a function of receiving and outputting first data (serial data) that is serialized high-speed data. The RCV_F unit 21 includes a high frequency compensation equalizer (not shown).

CDR部22は、RCV_F部21の出力データ(RCV出力信号、すなわちシリアルデータ)から、クロックを抽出(復元)する機能を有する。また、CDR部22は、抽出されたクロックを用いてシリアルデータをパラレルデータに変換し、コントローラ部40へと出力する機能を有する。   The CDR unit 22 has a function of extracting (restoring) a clock from output data (RCV output signal, that is, serial data) of the RCV_F unit 21. The CDR unit 22 has a function of converting serial data into parallel data using the extracted clock and outputting the parallel data to the controller unit 40.

RCV_S部23は、低速データである第2データ(差動制御データ)を受信して出力する機能を有する。低速データはイコライズする必要がないので、RCV_S部23は補償用イコライザを備えない。RCV_S部23とコントローラ部40との間の信号線は、1本で構成される。したがって、RCV_S部23においてデータ形式の変換はされず、コントローラ部40にそのまま出力される。なお、図示していないが、差動入力端子32への寄生容量を減らすために、差動入力端子32とRCV_S部23との間にスイッチを設ける構成が好ましい。   The RCV_S unit 23 has a function of receiving and outputting second data (differential control data) that is low-speed data. Since it is not necessary to equalize the low-speed data, the RCV_S unit 23 does not include a compensation equalizer. A single signal line between the RCV_S unit 23 and the controller unit 40 is configured. Therefore, the RCV_S unit 23 does not convert the data format and outputs the data to the controller unit 40 as it is. Although not shown, it is preferable to provide a switch between the differential input terminal 32 and the RCV_S unit 23 in order to reduce the parasitic capacitance to the differential input terminal 32.

切り替えスイッチ30は、出力端である差動出力端子31とRCV_F21の入力の間に配置されている。切り替えスイッチ30は、コントローラ部40から出力される送受信切り替え信号に基づいて、オン/オフするスイッチである。切り替えスイッチ30は、RCV_F部21の入力端に接続されているので、高速データ通信時のデータ減衰を抑制する必要がある。したがって、切り替えスイッチ30には、負荷容量が小さいものであって、スイッチサイズも小さいものを用いる。   The changeover switch 30 is disposed between the differential output terminal 31 that is an output end and the input of the RCV_F 21. The changeover switch 30 is a switch that is turned on / off based on a transmission / reception changeover signal output from the controller unit 40. Since the changeover switch 30 is connected to the input end of the RCV_F unit 21, it is necessary to suppress data attenuation during high-speed data communication. Accordingly, a switch having a small load capacity and a small switch size is used as the changeover switch 30.

コントローラ部40は、通信方向を制御する送受信切り替え信号を出力するブロックである。コントローラ部40は、内蔵タイマ(不図示)や、データに含まれる送受信切り替え信号等に基づいて、送信と受信のどちらとして動作するかを切り替える信号(送受信切り替え信号)を出力する。   The controller unit 40 is a block that outputs a transmission / reception switching signal for controlling the communication direction. The controller unit 40 outputs a signal (transmission / reception switching signal) for switching between transmission and reception based on a built-in timer (not shown), a transmission / reception switching signal included in data, and the like.

以上の構成を備えるシリアル通信回路1は、従来例におけるSERチップ210とDESチップ220の機能を備え、さらに、シリアル通信回路1は、差動出力端子31と差動入力端子32を備える。これらの構成によって、シリアル通信回路1は、2チャンネル双方向高速通信に対応可能な構成になっている。   The serial communication circuit 1 having the above configuration includes the functions of the SER chip 210 and the DES chip 220 in the conventional example, and the serial communication circuit 1 further includes a differential output terminal 31 and a differential input terminal 32. With these configurations, the serial communication circuit 1 is configured to support two-channel bidirectional high-speed communication.

シリアル通信回路1は、高速データ用受信部であるRCV_F部21及び低速データ用受信部であるRCV_S部23と、伝送路3に接続される差動出力端子31及び差動入力端子32との間に、切り替えスイッチ30を備えている。これによって、コマンド通信専用信号線を設けることなく、2チャンネルでの双方向高速通信に対応可能である。   The serial communication circuit 1 includes an RCV_F unit 21 that is a high-speed data receiving unit and an RCV_S unit 23 that is a low-speed data receiving unit, and a differential output terminal 31 and a differential input terminal 32 that are connected to the transmission path 3. Further, a changeover switch 30 is provided. This makes it possible to support bidirectional high-speed communication with two channels without providing a command communication dedicated signal line.

すなわち、シリアル通信回路1は、Tx−Rx(差動出力端子31と差動入力端子32の間)に切り替えスイッチ30を配置することで、1チャンネル使用時は半二重通信方式で動作する。切り替えスイッチ30によって、TXモード(送信モード)とRXモード(受信モード)を切り替えて、低速なコマンドデータの送受信を行うことで、コマンド通信専用の信号線は不要になる。   That is, the serial communication circuit 1 operates in a half-duplex communication system when one channel is used by disposing the changeover switch 30 in Tx-Rx (between the differential output terminal 31 and the differential input terminal 32). By switching the TX mode (transmission mode) and the RX mode (reception mode) with the changeover switch 30 and transmitting / receiving low-speed command data, a signal line dedicated for command communication becomes unnecessary.

以上のとおり、シリアル通信回路1は、これを使用して構成する通信装置の態様に応じて「2チャンネルで双方向の高速通信を行う双方向高速通信」と、「1チャンネルで高速通常通信と低速コマンド通信を行う双方向通信」の両方に用いることができる。   As described above, the serial communication circuit 1 is configured to perform “bidirectional high-speed communication that performs bidirectional high-speed communication with two channels” and “high-speed normal communication with one channel” according to the mode of the communication device configured using the serial communication circuit 1. It can be used for both of “bidirectional communication for performing low-speed command communication”.

以下、シリアル通信回路1を用いたシリアル通信装置100について説明する。図2乃至図4は、シリアル通信装置100の構成を示すブロック図である。図2乃至図4は、1チャンネルのみを使用して、例えば、MFPのコントローラ側から操作部ディスプレイ側へ画像データを送信する場合であって、これを「順方向に高速送信する通常通信」とする構成を例示している。   Hereinafter, the serial communication device 100 using the serial communication circuit 1 will be described. 2 to 4 are block diagrams showing the configuration of the serial communication device 100. FIG. 2 to 4 show a case where image data is transmitted from the controller side of the MFP to the operation unit display side, for example, using only one channel, which is referred to as “normal communication for high-speed transmission in the forward direction”. The structure which performs is illustrated.

図2乃至図4に示されるように、シリアル通信装置100は、伝送路3の両端にシリアル通信回路1を接続し、一方のシリアル通信回路1の差動出力端子31と、他方のシリアル通信回路1の差動入力端子32が伝送路3を介して接続されて構成されている。   As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the serial communication device 100 connects the serial communication circuit 1 to both ends of the transmission line 3, the differential output terminal 31 of one serial communication circuit 1, and the other serial communication circuit. One differential input terminal 32 is connected via the transmission line 3.

以下の説明において、各図の機能ブロックを実線で示した部分は、各通信形態が実行されるときに動作する機能ブロックを示すものである。また、各通信形態が実行されるときに動作しない機能ブロックは、破線にて示すものとする。   In the following description, the functional block in each figure indicated by a solid line indicates a functional block that operates when each communication mode is executed. In addition, functional blocks that do not operate when each communication mode is executed are indicated by broken lines.

図2は、SER機能とDES機能を有するシリアル通信回路1を用いて双方向通信システムとして機能するシリアル通信装置100を構成する例である。図2に示されるように、シリアル通信回路1は、SER機能を動作させるチップXと、DES機能を動作させるチップYは、同一構成からなる通信用チップ(シリアル通信回路1)である。チップXからチップYへの通信が順方向通信である。   FIG. 2 shows an example of configuring a serial communication device 100 that functions as a bidirectional communication system using a serial communication circuit 1 having a SER function and a DES function. As shown in FIG. 2, in the serial communication circuit 1, the chip X that operates the SER function and the chip Y that operates the DES function are communication chips (serial communication circuit 1) having the same configuration. Communication from chip X to chip Y is forward communication.

図2に示されるように、送信側のチップXにおいて、シリアライザ11と出力ドライバ12のみが動作状態(アクティブ状態)になる。一方、受信側のチップYは、RCV_F部21とCDR部22のみがアクティブ状態になる。   As shown in FIG. 2, in the chip X on the transmission side, only the serializer 11 and the output driver 12 are in an operating state (active state). On the other hand, only the RCV_F unit 21 and the CDR unit 22 of the receiving side chip Y are in the active state.

これによって、シリアル通信装置100を用いて、1チャンネルのみを使用し、制御部側から操作部ディスプレイ側へ順方向通信を行う場合、画像データを高速送信する「通常通信」を実行することができる。   As a result, when using the serial communication device 100 and using only one channel and performing forward communication from the control unit side to the operation unit display side, “normal communication” for transmitting image data at high speed can be executed. .

図3は、シリアル通信装置100において、チップYの操作部ディスプレイ側から、チップXのコントローラ部40に制御信号(コマンドデータ)を送信する逆方向通信の場合を示している。この場合、チップX及びチップYのコントローラ部40から、送受信切り替え信号が出力されて、チップXは受信側として、チップYは送信側として動作する。   FIG. 3 shows a case of reverse communication in which the control signal (command data) is transmitted from the operation unit display side of the chip Y to the controller unit 40 of the chip X in the serial communication device 100. In this case, a transmission / reception switching signal is output from the controller unit 40 of the chip X and the chip Y, and the chip X operates as a receiving side and the chip Y operates as a transmitting side.

図3に示されるように、送信側のチップYは、シリアライザ11と出力ドライバ12のみが動作状態(アクティブ状態)になる。一方、受信側のチップXは、RCV_S部23のみがアクティブ状態になる。また、チップX及びチップYともに、切り替えスイッチ30がONになる。これによって、操作部ディスプレイ(不図示)からチップYに入力された低速コマンドデータは、チップXのRCV_S部23からチップXのコントローラ部40を経てMFPの制御部へ送信される。   As shown in FIG. 3, in the chip Y on the transmission side, only the serializer 11 and the output driver 12 are in an operating state (active state). On the other hand, only the RCV_S unit 23 of the receiving side chip X becomes active. Further, the changeover switch 30 is turned ON for both the chip X and the chip Y. As a result, the low-speed command data input to the chip Y from the operation unit display (not shown) is transmitted from the RCV_S unit 23 of the chip X to the control unit of the MFP via the controller unit 40 of the chip X.

図4は、双方向通信システムとして機能するシリアル通信装置100において、順方向低速通信を行うときの状態を示す図である。図4において、シリアル通信装置100の順方向低速通信は、チップX及びチップYのコントローラ部40から送受信切り替え信号が出力され、チップXを送信側とし、チップYを受信側として動作させる状態になる。   FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which forward low-speed communication is performed in the serial communication device 100 functioning as a bidirectional communication system. In FIG. 4, in the forward low-speed communication of the serial communication device 100, a transmission / reception switching signal is output from the controller unit 40 of the chip X and the chip Y, and the chip X is set as the transmission side and the chip Y is set as the reception side. .

この場合、送信側のチップXは、シリアライザ11と出力ドライバ12が動作状態(アクティブ状態)になり、受信側のチップYは、RCV_S部23がアクティブ状態になる。また、チップX及びチップYともに、切り替えスイッチ30はOFFになる。これによって、操作部ディスプレイ(不図示)からチップYに入力された低速コマンドデータは、チップXのRCV_S部23からチップXのコントローラ部40を経て出力される。これによって、チップXが接続されている制御部側からチップYが接続されている操作部ディスプレイ側への制御信号が順方向通信によって、送信される。   In this case, in the chip X on the transmission side, the serializer 11 and the output driver 12 are in the operating state (active state), and in the chip Y on the receiving side, the RCV_S unit 23 is in the active state. Further, the changeover switch 30 is turned OFF for both the chip X and the chip Y. As a result, the low-speed command data input to the chip Y from the operation unit display (not shown) is output from the RCV_S unit 23 of the chip X via the controller unit 40 of the chip X. Thereby, a control signal from the control unit side to which the chip X is connected to the operation unit display side to which the chip Y is connected is transmitted by forward communication.

図5は、双方向通信システムとして機能するシリアル通信装置100において、双方向高速通信を行うときの状態を示す図である。図5に示されるように、シリアル通信装置100は、チップXとチップYを接続する伝送路3が、2対の差動伝送路によって構成されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating a state when bidirectional high-speed communication is performed in the serial communication device 100 functioning as a bidirectional communication system. As shown in FIG. 5, in the serial communication device 100, the transmission path 3 that connects the chip X and the chip Y is configured by two pairs of differential transmission paths.

2対の差動伝送路である伝送路3を介して双方向通信を行うため、チップXとチップYはともに、切り替えスイッチ30をオフにする。また、チップXとチップYのRCV_S部23を共にスリープ状態にし、それ以外の構成をアクティブ状態にする。これによって、チップXとチップY間の双方向において、高速データ伝送を全二重通信方式で行うことができる。   Since bidirectional communication is performed via the transmission path 3 that is two pairs of differential transmission paths, both the chip X and the chip Y turn off the changeover switch 30. In addition, both the RCV_S units 23 of the chip X and the chip Y are set in the sleep state, and other configurations are set in the active state. As a result, high-speed data transmission can be performed in a full-duplex communication system in both directions between the chip X and the chip Y.

また、シリアル通信装置100を双方向通信システムとして機能させるときであって、高速通信を行っていないとき(期間)であれば、コマンド伝送によりチップYの内部レジスタへの読み出し(リード)と書き込み(ライト)を行うことができる。この場合、チップXおよびチップYのRCV_F部21をスリープ状態にして、RCV_S部23をアクティブ状態にして、チップYの内部レジスタをリード、ライトするための制御データをチップXとチップY間の2チャンネルを用いてコマンド通信する。   Further, when the serial communication device 100 functions as a bidirectional communication system and does not perform high-speed communication (period), reading (reading) and writing (reading) to the internal register of the chip Y by command transmission (period). Light). In this case, the RCV_F unit 21 of the chip X and the chip Y is set in the sleep state, the RCV_S unit 23 is set in the active state, and control data for reading and writing the internal register of the chip Y is transmitted between the chip X and the chip Y. Command communication is performed using the channel.

この場合、操作部ディスプレイとコントローラ間のコマンド通信と異なる点は、制御データの通信方向が高速伝送の通信方向と同じであって、2チャンネルを使用した全二重通信を行う点にある。もちろん、2チャンネルあるうちの一方のみ(1チャンネルのみ)を使用して、操作部ディスプレイとコントローラ間と同様に、半二重通信を行うこともできる。   In this case, the difference from the command communication between the operation unit display and the controller is that the communication direction of the control data is the same as the communication direction of high-speed transmission, and full-duplex communication using two channels is performed. Of course, only one of the two channels (only one channel) can be used to perform half-duplex communication in the same manner as between the operation unit display and the controller.

次に、本発明に係るシリアル通信回路及びシリアル通信装置の別の実施例について説明する。図6及び図7は、本実施例に係るシリアル通信回路1aによって構成されるシリアル通信装置100aの構成を示す機能ブロック図である。すでに説明したシリアル通信回路1及びシリアル通信装置100と同じ構成には、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, another embodiment of the serial communication circuit and the serial communication device according to the present invention will be described. 6 and 7 are functional block diagrams showing the configuration of the serial communication device 100a configured by the serial communication circuit 1a according to the present embodiment. The same components as those of the serial communication circuit 1 and the serial communication device 100 already described are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図6及び図7に示されるように、シリアル通信回路1aは、振幅検出部41をさらに備えている。振幅検出部41は、差動入力端子32とRCV_F部21及びRCV_F部21の間に接続されている。振幅検出部41は、シリアル通信回路1aへの入力信号のうち第1シリアルデータの信号振幅値を検出する機能ブロックである。振幅検出部41は、予め設定した参照電圧と、入力信号の振幅値(入力振幅)をコンパレータで比較し、比較の結果を出力する。振幅検出部41による検出結果は、コントローラ部40へ出力される。なお、参照電圧は、直列抵抗の分圧比等によって任意に設定可能なものである。   As shown in FIGS. 6 and 7, the serial communication circuit 1 a further includes an amplitude detection unit 41. The amplitude detection unit 41 is connected between the differential input terminal 32 and the RCV_F unit 21 and the RCV_F unit 21. The amplitude detector 41 is a functional block that detects the signal amplitude value of the first serial data in the input signal to the serial communication circuit 1a. The amplitude detector 41 compares a preset reference voltage with the amplitude value (input amplitude) of the input signal using a comparator, and outputs the comparison result. The detection result by the amplitude detector 41 is output to the controller unit 40. The reference voltage can be arbitrarily set according to the voltage dividing ratio of the series resistance.

シリアル通信回路1aを用いて構成されるシリアル通信装置100aは、エンファシス量のキャリブレーション処理を実行することができる。なお、エンファシスとは、伝送路3で生じる高周波成分の減衰を予め補償しておく機能である。   The serial communication device 100a configured using the serial communication circuit 1a can execute an emphasis amount calibration process. Emphasis is a function that compensates in advance for attenuation of high-frequency components that occur in the transmission path 3.

図6及び図7に示されるように、受信側(本実施例の場合、チップX側のシリアル通信回路1a)が備えるイコライザ(不図示)は、伝送路3を介して受信したデータの高周波成分のうち、伝送路3で減衰した高周波成分をある程度は補償することができる。しかし、伝送路3が長くなると、イコライザだけでは、十分に補償することはできない。そこで、シリアル通信回路1aはイコライザと併用してエンファシス量の補正機能を実行させる
ものである。これによって、伝送路3における大きな減衰を補償することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, an equalizer (not shown) included in the reception side (in the present embodiment, the serial communication circuit 1 a on the chip X side) is a high-frequency component of data received via the transmission path 3. Among them, the high frequency component attenuated in the transmission path 3 can be compensated to some extent. However, if the transmission line 3 becomes long, it cannot be sufficiently compensated only by the equalizer. Therefore, the serial communication circuit 1a is used in combination with an equalizer to execute an emphasis amount correction function. Thereby, a large attenuation in the transmission line 3 can be compensated.

なお、シリアル通信回路1aが備える出力ドライバ12には、エンファシス量の調整が容易な電流出力型DRVが用いられる。   The output driver 12 included in the serial communication circuit 1a is a current output type DRV that allows easy adjustment of the emphasis amount.

エンファシス量のキャリブレーション処理は、大きく分けて、前半と後半に分けられる。図6は、エンファシス量のキャリブレーション処理の前半の状態を示すブロック図である。図7は、エンファシス量のキャリブレーション処理の後半の状態を示すブロック図である。   The emphasis amount calibration process is roughly divided into the first half and the second half. FIG. 6 is a block diagram illustrating the first half of the calibration process for the emphasis amount. FIG. 7 is a block diagram showing the second half of the emphasis amount calibration process.

図6に示されるように、エンファシス量のキャリブレーション処理の前半では、チップXが送信側、チップYが受信側として機能する。したがって、チップXのシリアライザ11と出力ドライバ12はアクティブ状態になり、チップYのRCV_F部21とCDR部22と振幅検出部41がアクティブ状態になる。   As shown in FIG. 6, in the first half of the emphasis amount calibration process, the chip X functions as a transmission side and the chip Y functions as a reception side. Therefore, the serializer 11 and the output driver 12 of the chip X are in the active state, and the RCV_F unit 21, the CDR unit 22, and the amplitude detection unit 41 of the chip Y are in the active state.

また、図7に示されるように、エンファシス量のキャリブレーション処理の後半では、チップXが受信側、チップYが送信側として機能する。したがって、チップXのRCV_S部23がアクティブ状態になり、チップYのシリアライザ11と出力ドライバ12はアクティブ状態になる。   Further, as shown in FIG. 7, in the latter half of the emphasis amount calibration process, the chip X functions as a receiving side and the chip Y functions as a transmitting side. Therefore, the RCV_S unit 23 of the chip X becomes active, and the serializer 11 and the output driver 12 of the chip Y become active.

次に、シリアル通信装置100aにおいて実行可能なエンファシス量のキャリブレーション処理について説明する。図8は、本実施例に係るシリアル通信装置100aにおいて実行されるエンファシス量キャリブレーション処理の流れの例を示すフローチャートである。図8において、各処理ステップをS1、S2、S3・・・のように表記する。   Next, an emphasis amount calibration process that can be executed in the serial communication device 100a will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the flow of the emphasis amount calibration process executed in the serial communication device 100a according to the present embodiment. In FIG. 8, each processing step is expressed as S1, S2, S3.

シリアル通信装置100aの動作が開始されると、まず、エンファシス量のキャリブレーション処理として、エンファシス量設定処理(S1)が実行される。シリアル通信装置100aの動作開始時点では、エンファシス量は最小値(min)で設定される。   When the operation of the serial communication device 100a is started, an emphasis amount setting process (S1) is first executed as an emphasis amount calibration process. At the start of operation of the serial communication device 100a, the emphasis amount is set to a minimum value (min).

続いて、送信/受信モード設定処理(S2)が実行される。この処理では、図6にて示されたように、チップXを送信モードに設定し、チップYを受信モードに設定する。これによって、チップX側のRCV_F部21、CDR部22、RCV_S部23、及び振幅検出部41は、休止状態になる。一方、チップY側のシリアライザ11、出力ドライバ12、RCV_S部23は、休止状態になる。   Subsequently, a transmission / reception mode setting process (S2) is executed. In this process, as shown in FIG. 6, the chip X is set to the transmission mode and the chip Y is set to the reception mode. Accordingly, the RCV_F unit 21, the CDR unit 22, the RCV_S unit 23, and the amplitude detection unit 41 on the chip X side are in a dormant state. On the other hand, the serializer 11, the output driver 12, and the RCV_S unit 23 on the chip Y side are in a dormant state.

送信/受信モード設定処理(S2)が終了した後、順方向通信時の送信側であるチップXから受信側であるチップYに対して、任意のテストパターンが送信される(S3)。このテストパターンは、エンファシス設定用のテストパターンであって、高速のテストパターンである。   After the transmission / reception mode setting process (S2) ends, an arbitrary test pattern is transmitted from the chip X on the transmission side to the chip Y on the reception side during forward communication (S3). This test pattern is a test pattern for emphasis setting, and is a high-speed test pattern.

続いて、チップYは、振幅検出部41において、受信したテストパターンから伝送路3における減衰量やアイ開口度などを検出して、チップYのコントローラ部40に通知する。コントローラ部40は、通知された検出値に基づいて、チップYが受信したテストパターンの振幅が、所望の振幅であるか否かを判定する判定処理を実行する。(S4)。   Subsequently, the chip Y detects an attenuation amount, an eye opening degree, and the like in the transmission path 3 from the received test pattern in the amplitude detection unit 41 and notifies the controller unit 40 of the chip Y of the detected amount. The controller unit 40 executes determination processing for determining whether or not the amplitude of the test pattern received by the chip Y is a desired amplitude based on the notified detection value. (S4).

判定結果が、所望する振幅であれば(S4のYes)、振幅検出結果をコントローラ部40へ送信する。送信された振幅検出結果は、コントローラ部40の内部レジスタに保持される。チップXとチップYの構成は同じなので、チップYのエンファシス量のキャリブレーションは、チップXから送信されたテストパターンに基づいて行うことができる。これによって、チップY側におけるエンファシス量キャリブレーション処理は不要になる。   If the determination result is the desired amplitude (Yes in S4), the amplitude detection result is transmitted to the controller unit 40. The transmitted amplitude detection result is held in an internal register of the controller unit 40. Since the configurations of the chip X and the chip Y are the same, the calibration of the emphasis amount of the chip Y can be performed based on the test pattern transmitted from the chip X. As a result, the emphasis amount calibration process on the chip Y side becomes unnecessary.

判定処理(S4)の結果が、所望する振幅でなければ(S4のNo)、その振幅検出結果に基づいて、任意の振幅調整信号をコントローラ部40が生成する。生成された振幅調整信号は、チップYのレジスタに保持される。続いて、送受信モード切り替え処理(S5)が実行される。   If the result of the determination process (S4) is not the desired amplitude (No in S4), the controller unit 40 generates an arbitrary amplitude adjustment signal based on the amplitude detection result. The generated amplitude adjustment signal is held in the register of the chip Y. Subsequently, a transmission / reception mode switching process (S5) is executed.

送受信モード切り替え処理(S5)によって、図7に示されるように、チップX側のシリアライザ11、出力ドライバ12、RCV_F部21、CDR部22、振幅検出部41は休止状態になる。一方、チップY側のRCV_F部21、CDR部22、RCV_S部23、及び振幅検出部41は休止状態になる。これによって、チップXは受信モードに設定され、チップYは送信モードに設定される。   By the transmission / reception mode switching process (S5), as shown in FIG. 7, the serializer 11, the output driver 12, the RCV_F unit 21, the CDR unit 22, and the amplitude detection unit 41 on the chip X side are in a dormant state. On the other hand, the RCV_F unit 21, the CDR unit 22, the RCV_S unit 23, and the amplitude detection unit 41 on the chip Y side are in a dormant state. As a result, the chip X is set to the reception mode, and the chip Y is set to the transmission mode.

続いて、チップYのコントローラ部40に保持されているエンファシス量調整データ(エンファシス量調整信号)が、チップYからチップXに送信される(S6)。   Subsequently, the emphasis amount adjustment data (emphasis amount adjustment signal) held in the controller unit 40 of the chip Y is transmitted from the chip Y to the chip X (S6).

チップXは、低速コマンドデータとしてエンファシス量調整データを受信する。チップX側のコントローラ部40は、受信したエンファシス量調整データに基づいて、エンファシス量を増加させる任意の信号を出力ドライバ12に対して出力する。これによってエンファシス量が設定される。   Chip X receives the emphasis amount adjustment data as the low-speed command data. The controller unit 40 on the chip X side outputs an arbitrary signal for increasing the emphasis amount to the output driver 12 based on the received emphasis amount adjustment data. Thereby, the emphasis amount is set.

以上の処理を繰り返して、送信側(チップX)から受信側(チップY)に対して送信されるテストパターンの振幅判定処理(S4)の結果が「Yes」になるまで、エンファシス量調整データを増加させながら調整する。   The above processing is repeated until the result of the amplitude determination process (S4) of the test pattern transmitted from the transmission side (chip X) to the reception side (chip Y) becomes “Yes”. Adjust while increasing.

これによって、伝送路3の特性に合わせてエンファシス量を変化させることが可能になる。なお、伝送路3の断線検出も可能である。   As a result, the amount of emphasis can be changed in accordance with the characteristics of the transmission path 3. It is also possible to detect disconnection of the transmission path 3.

以上のとおり、本発明に係る通信装置の特徴をまとめると以下の表1のようになる。通常通信が1方向のみでも、SER/DESと、通信方向切り替え機能を搭載し、入出力端子間にある順方向と逆方向の通信を切り替えるスイッチをオン/オフして半二重通信を行うことができる。   As described above, the characteristics of the communication apparatus according to the present invention are summarized as shown in Table 1 below. Even if normal communication is only in one direction, SER / DES and a communication direction switching function are installed, and half-duplex communication is performed by turning on / off a switch for switching between forward and reverse communication between input and output terminals. Can do.

(表1)


なお、表1は、通常通信を順方向と規定している。
(Table 1)


Table 1 defines normal communication as the forward direction.

1 シリアル通信回路
10 SER部
11 シリアライザ
12 出力ドライバ
20 DES部
21 RCV_F部
22 CDR部
23 RCV_S部
30 切り替えスイッチ
31 差動出力端子
32 差動入力端子
40 コントローラ部
41 振幅検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Serial communication circuit 10 SER part 11 Serializer 12 Output driver 20 DES part 21 RCV_F part 22 CDR part 23 RCV_S part 30 Changeover switch 31 Differential output terminal 32 Differential input terminal 40 Controller part 41 Amplitude detection part

特許第4949816号明細書Japanese Patent No. 4949816

Claims (3)

入力されたデータを第1データまたは第2データに変換するシリアライザと、前記第1データおよび第2データを伝送路へ出力する出力ドライバと、を有するSER部と、
前記第1データを受信して出力する第1レシーバと、前記第1レシーバの出力データからクロックを抽出し、前記第1データを前記入力されたデータの形式に変換して出力するCDRと、前記第2データを受信して出力する第2レシーバと、を有するDES部と、
前記出力ドライバの出力端と前記第1レシーバの入力端の間に配置される切り替えスイッチと、
前記SER部、前記DES部及び前記切り替えスイッチの動作を制御する制御信号を生成して出力するコントローラと、
を備え
前記コントローラは、前記CDRにおいて抽出されるクロックと任意のパターンが同一であるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記制御信号を生成することを特徴とするシリアル通信回路。
A SER unit comprising: a serializer that converts input data into first data or second data; and an output driver that outputs the first data and the second data to a transmission line;
A first receiver that receives and outputs the first data, a CDR that extracts a clock from the output data of the first receiver, converts the first data into a format of the input data, and outputs the CDR; A DES unit having a second receiver for receiving and outputting the second data;
A changeover switch disposed between an output terminal of the output driver and an input terminal of the first receiver;
A controller that generates and outputs a control signal for controlling operations of the SER unit, the DES unit, and the changeover switch;
Equipped with a,
The serial communication circuit, wherein the controller determines whether or not an arbitrary pattern is the same as a clock extracted in the CDR, and generates the control signal based on a determination result .
前記第1データの信号振幅を検出し、検出結果を前記コントローラへ出力する振幅検出部をさらに有し、
前記振幅検出部は、前記第1レシーバの入力端における前記第1データの信号振幅値を検出し、
前記コントローラは、前記振幅検出部が検出した信号振幅値に応じて任意の制御信号を生成する、
請求項1記載のシリアル通信回路。
An amplitude detector that detects a signal amplitude of the first data and outputs a detection result to the controller;
The amplitude detector detects a signal amplitude value of the first data at an input end of the first receiver;
The controller generates an arbitrary control signal according to the signal amplitude value detected by the amplitude detector.
The serial communication circuit according to claim 1.
差動伝送路の両端にシリアル通信回路を接続し、全二重通信方式または半二重通信方式による双方向通信を行うシリアル通信装置であって、
前記シリアル通信回路は、請求項1または2記載のシリアル通信回路である、
ことを特徴とするシリアル通信装置。
A serial communication device that connects a serial communication circuit to both ends of a differential transmission line and performs bidirectional communication by a full-duplex communication method or a half-duplex communication method,
The serial communication circuit is the serial communication circuit according to claim 1 or 2 .
A serial communication device characterized by that.
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