JP6774395B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、半導体装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to semiconductor devices.

データ伝送の一例としてフォトカプラによる光伝送などが知られている。このような光伝送では、データが、送信側(1次側)からフォトカプラを介して受信側(2次側)に伝送されるとともに、クロックが、受信側から別のフォトカプラを介して送信側に伝送される場合がある。
この場合、フォトカプラ等を用いたデータ伝送時に伝送遅延が発生すると、送信側と受信側とが非同期になって、受信側でデータ誤りが起こり得る。
Optical transmission by a photocoupler is known as an example of data transmission. In such optical transmission, data is transmitted from the transmitting side (primary side) to the receiving side (secondary side) via a photocoupler, and the clock is transmitted from the receiving side via another photocoupler. It may be transmitted to the side.
In this case, if a transmission delay occurs during data transmission using a photocoupler or the like, the transmitting side and the receiving side become asynchronous, and a data error may occur on the receiving side.

特開2008‐167058号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-167058

本発明の実施形態は、送信側と受信側とが非同期であっても、受信側のデータ誤りを起こりにくくすることが可能な半導体装置を提供することである。 An embodiment of the present invention is to provide a semiconductor device capable of making data errors on the receiving side less likely to occur even if the transmitting side and the receiving side are asynchronous.

実施形態によれば、半導体装置は、第1カプラ部と符号化回路と第2カプラ部と復調回路を備える。符号化回路は、第1カプラ部を介して入力されたクロックに基づいてデジタルデータを差動マンチェスタ符号化して符号化データを出力する。復調回路は、第2カプラ部を介して入力された符号化データの周波数の2倍に設定されたサンプリング周波数に基づいて符号化データをサンプリングして第1サンプルデータを出力する第1サンプリング回路と、サンプリング周波数に基づいて、第1サンプリング回路よりも時間的に前のタイミングの符号化データをサンプリングして第2サンプルデータを出力する第2サンプリング回路と、第1サンプルデータと第2サンプルデータとが、一致するか否か判定する判定回路と、判定回路の判定データに基づいて第1サンプルデータの中から、偶数番目にサンプリングされた第1位相データと、奇数番目にサンプリングされた第2位相データのいずれか一方を選択する選択回路と、を含む。 According to the embodiment, the semiconductor device includes a first coupler unit, a coding circuit, a second coupler unit, and a demodulation circuit. The coding circuit differentially Manchester-encodes the digital data based on the clock input via the first coupler unit and outputs the coded data. The demodulator circuit includes a first sampling circuit that samples the coded data based on a sampling frequency set to twice the frequency of the coded data input via the second coupler unit and outputs the first sample data. , A second sampling circuit that samples encoded data at a timing earlier than the first sampling circuit based on the sampling frequency and outputs the second sample data, and the first sample data and the second sample data. However, from the judgment circuit that determines whether or not they match, and the first sample data based on the judgment data of the judgment circuit, the first phase data sampled evenly and the second phase sampled oddly. Includes a selection circuit that selects one of the data.

第1実施形態に係る半導体装置の概略的なブロック図である。It is a schematic block diagram of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る半導体装置のタイミングチャートである。It is a timing chart of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る復調回路を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic the demodulation circuit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るエラー検出回路を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic the error detection circuit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る半導体装置のフローチャートである。It is a flowchart of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 第1サンプルデータQの選択の切り替え動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching operation procedure of selection of the 1st sample data Q. 第1サンプルデータQの選択の切り替え動作内容を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the switching operation content of the selection of the 1st sample data Q. 第2実施形態に係るエラー検出回路の概略的なブロック図である。It is a schematic block diagram of the error detection circuit which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る半導体装置のタイミングチャートである。It is a timing chart of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る半導体装置の概略的なブロック図である。It is a schematic block diagram of the semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment. 図10に示すカプラ部の回路例を示す図である。It is a figure which shows the circuit example of the coupler part shown in FIG.

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment does not limit the present invention.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る半導体装置1の概略的なブロック図である。また、図2は、図1に示す半導体装置1のタイミングチャートである。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic block diagram of the semiconductor device 1 according to the first embodiment. Further, FIG. 2 is a timing chart of the semiconductor device 1 shown in FIG.

図1に示すように、本実施形態に係る半導体装置1は、周波数変換回路2と、第1フォトカプラ3と、ADC(Analog to Digital Converter)4と、符号化回路5と、第2フォトカプラ6と、復調回路7と、を備える。 As shown in FIG. 1, the semiconductor device 1 according to the present embodiment includes a frequency conversion circuit 2, a first photocoupler 3, an ADC (Analog to Digital Converter) 4, a coding circuit 5, and a second photocoupler. 6 and a demodulation circuit 7 are provided.

周波数変換回路2は、外部から入力されたクロックCk0の周波数を変換してクロックCk1およびクロックCk2を生成する。クロックCk1の周波数は、クロックCk0の周波数の2倍であり、クロックCk2の周波数は、クロックCk0の周波数の4倍である。周波数変換回路2は、例えば、先にクロックCk0からクロックCk2を生成し、その後、クロックCk2を分周してクロックCk1を生成する。 The frequency conversion circuit 2 converts the frequency of the clock Ck0 input from the outside to generate the clock Ck1 and the clock Ck2. The frequency of the clock Ck1 is twice the frequency of the clock Ck0, and the frequency of the clock Ck2 is four times the frequency of the clock Ck0. The frequency conversion circuit 2 first generates the clock Ck2 from the clock Ck0, and then divides the clock Ck2 to generate the clock Ck1.

第1フォトカプラ3は、第1発光素子31および第1受光素子32を有する。第1フォトカプラ3では、クロックCk1は、第1発光素子31から第1受光素子32へ光伝送される。第1受光素子32は、クロックCk1をADC4および符号化回路5へそれぞれ出力する。 The first photocoupler 3 has a first light emitting element 31 and a first light receiving element 32. In the first photocoupler 3, the clock Ck1 is optically transmitted from the first light emitting element 31 to the first light receiving element 32. The first light receiving element 32 outputs the clock Ck1 to the ADC 4 and the coding circuit 5, respectively.

ADC4は、第1フォトカプラ3を介して入力されたクロックCk1に基づいて、アナログデータをデジタルデータD0に変換する。なお、デジタルデータD0が半導体装置1に直接入力される場合には、ADC4は不要である。 The ADC 4 converts analog data into digital data D0 based on the clock Ck1 input via the first photocoupler 3. When the digital data D0 is directly input to the semiconductor device 1, the ADC 4 is unnecessary.

符号化回路5は、第1フォトカプラ3を介して入力されたクロックCk1に基づいて、デジタルデータD0を差動マンチェスタ符号化した符号化データD1を生成する。符号化データD1の周波数は、クロックCk1の周波数と同じである。 The coding circuit 5 generates coded data D1 in which digital data D0 is differentially Manchester-encoded based on the clock Ck1 input via the first photocoupler 3. The frequency of the coded data D1 is the same as the frequency of the clock Ck1.

差動マンチェスタ符号化された符号化データD1では、図2に示すように、デジタルデータD0のデータ値「0」は、1つ前のデータ値と同じ符号となる。一方、データ値「1」は、1つ前のデータ値と反対の符号となる。 In the differential Manchester-encoded coded data D1, as shown in FIG. 2, the data value “0” of the digital data D0 has the same code as the previous data value. On the other hand, the data value "1" has a sign opposite to that of the previous data value.

図1に戻って、第2フォトカプラ6は、第2発光素子61および第2受光素子62を有する。第2発光素子61は、符号化データD1を第2受光素子62へ光送信する。第2受光素子62は、光受信した符号化データD1である受光データD2を復調回路7へ出力する。受光データD2の位相は、図2に示すように、符号化データD1の位相に対して時間tだけ遅延している。 Returning to FIG. 1, the second photocoupler 6 has a second light emitting element 61 and a second light receiving element 62. The second light emitting element 61 phototransmits the coded data D1 to the second light receiving element 62. The second light receiving element 62 outputs the light receiving data D2, which is the coded data D1 received by light, to the demodulation circuit 7. As shown in FIG. 2, the phase of the received light data D2 is delayed by a time t with respect to the phase of the coded data D1.

上述した第1発光素子31および第2発光素子61は、例えば発光ダイオードを用いて構成される。また、第1受光素子32および第2受光素子62は、例えばフォトダイオードを用いて構成される。第1フォトカプラ3および第2フォトカプラ6は、本実施形態のように互いに独立した光デバイスであってもよいし、一体化した光デバイスであってもよい。さらに、フォトカプラに替えて、コイル対による磁気結合、コンデンサによる容量結合、磁気抵抗素子を用いた磁気結合等ガルバニック結合素子でもよい。 The first light emitting element 31 and the second light emitting element 61 described above are configured by using, for example, a light emitting diode. Further, the first light receiving element 32 and the second light receiving element 62 are configured by using, for example, a photodiode. The first photocoupler 3 and the second photocoupler 6 may be optical devices that are independent of each other as in the present embodiment, or may be integrated optical devices. Further, instead of the photocoupler, a galvanic coupling element such as magnetic coupling by a coil pair, capacitive coupling by a capacitor, or magnetic coupling using a magnetoresistive element may be used.

また、半導体装置1は、ADC4、符号化回路5、第1受光素子32、および第2発光素子61をデータ送信側(一次側)の半導体チップとして構成し、周波数変換回路2、第1発光素子31、第2受光素子62、および復調回路7をデータ受信側(二次側)の半導体チップとして構成してもよい。 Further, in the semiconductor device 1, the ADC 4, the coding circuit 5, the first light receiving element 32, and the second light emitting element 61 are configured as a semiconductor chip on the data transmission side (primary side), and the frequency conversion circuit 2, the first light emitting element The 31, second light receiving element 62, and the demodulator circuit 7 may be configured as a semiconductor chip on the data receiving side (secondary side).

図3は、復調回路7の概略的なブロック図である。復調回路7は、エラー検出回路71と、選択回路72と、復号回路73と、を有する。まず、図4を参照してエラー検出回路71について説明する。 FIG. 3 is a schematic block diagram of the demodulation circuit 7. The demodulation circuit 7 includes an error detection circuit 71, a selection circuit 72, and a decoding circuit 73. First, the error detection circuit 71 will be described with reference to FIG.

図4は、エラー検出回路71の概略的なブロック図である。エラー検出回路71は、第1サンプリング回路711と、遅延回路712と、第2サンプリング回路713と、判定回路714と、を有する。 FIG. 4 is a schematic block diagram of the error detection circuit 71. The error detection circuit 71 includes a first sampling circuit 711, a delay circuit 712, a second sampling circuit 713, and a determination circuit 714.

第1サンプリング回路711は、クロックCk2に基づいて受光データD2をオーバーサンプリングするフリップフロップを有する。クロックCk2の周波数は、受光データD2(符号化データD1)の周波数の2倍に設定されている。すなわち、第1サンプリング回路711のサンプリング周波数は、受光データD2の周波数の2倍である。 The first sampling circuit 711 has a flip-flop that oversamples the received light data D2 based on the clock Ck2. The frequency of the clock Ck2 is set to twice the frequency of the received light data D2 (encoded data D1). That is, the sampling frequency of the first sampling circuit 711 is twice the frequency of the received light data D2.

遅延回路712は、第2サンプリング回路713の前段に設けられ、直列接続された偶数個のインバータ712aを有する。遅延回路712で設定された遅延時間τによって、第2サンプリング回路713は、第1サンプリング回路711よりも時間的に前のタイミングの受光データD2をオーバーサンプリングする。 The delay circuit 712 is provided in front of the second sampling circuit 713 and has an even number of inverters 712a connected in series. With the delay time τ set by the delay circuit 712, the second sampling circuit 713 oversamples the received light data D2 at a timing earlier than that of the first sampling circuit 711.

第2サンプリング回路713は、クロックCk2に基づいて遅延データD3をオーバーサンプリングするフリップフロップを有する。図2に示すように、第2サンプリング回路713は、第1サンプリング回路711に対して遅延時間τだけ遅延した遅延データD3をオーバーサンプリングする。遅延データD3をオーバーサンプリングするため、遅延回路712の遅延時間τは、上記サンプリング周波数(クロックCk2の周波数)の逆数であるサンプリング周期Tsよりも短い時間に設定されている。 The second sampling circuit 713 has a flip-flop that oversamples the delay data D3 based on the clock Ck2. As shown in FIG. 2, the second sampling circuit 713 oversamples the delay data D3 delayed by the delay time τ with respect to the first sampling circuit 711. In order to oversample the delay data D3, the delay time τ of the delay circuit 712 is set to a time shorter than the sampling period Ts, which is the reciprocal of the sampling frequency (frequency of the clock Ck2).

図4に戻って、判定回路714は、第1サンプリング回路711から出力された第1サンプルデータQのレベルと第2サンプリング回路713から出力された第2サンプルデータRのレベルとが一致するか否か判定するXOR回路を含む。判定回路714の判定データAは、選択回路72へ入力される。 Returning to FIG. 4, in the determination circuit 714, whether or not the level of the first sample data Q output from the first sampling circuit 711 and the level of the second sample data R output from the second sampling circuit 713 match. Includes an XOR circuit to determine. The determination data A of the determination circuit 714 is input to the selection circuit 72.

以上説明したエラー検出回路71に続いて、図3に示す選択回路72を説明する。選択回路72は、第1記憶回路721と、第2記憶回路722と、第3記憶回路723と、比較回路724と、を有する。第1記憶回路721は、複数のフリップフロップ721aを有する。これらのフリップフロップ721aには、サンプリングされた順番に従って複数の第1サンプルデータQが一時的に記憶される。 Following the error detection circuit 71 described above, the selection circuit 72 shown in FIG. 3 will be described. The selection circuit 72 includes a first storage circuit 721, a second storage circuit 722, a third storage circuit 723, and a comparison circuit 724. The first storage circuit 721 has a plurality of flip-flops 721a. A plurality of first sample data Qs are temporarily stored in these flip-flops 721a according to the sampling order.

第2記憶回路722は、上記判定回路714の判定データAを一時的に記憶するフリップフロップを有する。第3記憶回路723は、第1位相データと第2位相データとを識別するためのフラグを一時的に記憶するフリップフロップを有する。 The second storage circuit 722 has a flip-flop that temporarily stores the determination data A of the determination circuit 714. The third storage circuit 723 has a flip-flop that temporarily stores a flag for distinguishing the first phase data from the second phase data.

本実施形態では、第1サンプリング回路711の第1サンプルデータQは、図2に示すように、互いに位相が異なる第1位相データQ0、Q2、Q4と第2位相データQ1、Q3、Q5とに分類される。換言すると、各第1位相データは、偶数番の第1サンプルデータQに相当し、各第2位相データは奇数番の第1サンプルデータQに相当する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first sample data Q of the first sampling circuit 711 is the first phase data Q0, Q2, Q4 and the second phase data Q1, Q3, Q5 having different phases. being classified. In other words, each first phase data corresponds to even-numbered first sample data Q, and each second phase data corresponds to odd-numbered first sample data Q.

同様に、第2サンプリング回路713の第2サンプルデータRも、第1位相データR0、R2、およびR4と、第2位相データR1、R3、およびR5とに分類される。 Similarly, the second sample data R of the second sampling circuit 713 is also classified into the first phase data R0, R2, and R4 and the second phase data R1, R3, and R5.

第3記憶回路723に記憶されるフラグは、第1サンプルデータQの中で、選択回路72から出力される選択データが、第1位相データと第2位相データのどちらに設定されているかを示す。また、上述した判定回路714の判定データAが、第1サンプルデータQと第2サンプルデータRとの不一致を示した場合、このフラグは切り替わる。 The flag stored in the third storage circuit 723 indicates whether the selection data output from the selection circuit 72 is set to the first phase data or the second phase data in the first sample data Q. .. Further, when the determination data A of the determination circuit 714 described above shows a mismatch between the first sample data Q and the second sample data R, this flag is switched.

例えば、第1位相データが選択データに設定されているときに上記不一致を示す判定データAが第2記憶回路722に記憶されると、フラグの切り替えによって、選択データが第1位相データから第2位相データに切り替わる。 For example, when the determination data A indicating the above mismatch is stored in the second storage circuit 722 when the first phase data is set as the selection data, the selection data is changed from the first phase data to the second by switching the flag. Switch to phase data.

比較回路724は、上記フラグが切り替わった時に、第1記憶回路721に記憶された第1サンプルデータQ同士を比較し、比較結果に基づいて復号回路73へQ1を出力するかどうかを決定する。 When the flag is switched, the comparison circuit 724 compares the first sample data Q stored in the first storage circuit 721 with each other, and determines whether to output Q1 to the decoding circuit 73 based on the comparison result.

復号回路73は、選択回路72で選択された選択データを復号することによって、デジタルデータD4を生成する。デジタルデータD4は、符号化回路5で差動マンチェスタ符号化される前のデジタルデータD0に相当する。なお、デジタルデータD4の出力タイミングを調整するために、不図示のFIFO(First In First Out)回路が、復号回路73の後段に設けられていてもよい。 The decoding circuit 73 generates digital data D4 by decoding the selected data selected by the selection circuit 72. The digital data D4 corresponds to the digital data D0 before being differentially Manchester encoded in the coding circuit 5. A FIFO (First In First Out) circuit (not shown) may be provided after the decoding circuit 73 in order to adjust the output timing of the digital data D4.

以下、本実施形態に係る半導体装置1の動作について説明する。図5は、半導体装置1のフローチャートである。ここでは、データ処理に関する動作手順を説明する。 Hereinafter, the operation of the semiconductor device 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart of the semiconductor device 1. Here, the operation procedure related to data processing will be described.

まず、ADC4が、アナログデータをデジタル変換し、デジタルデータD0を符号化回路5へ出力する(ステップS1)。本実施形態では、デジタルデータD0は、周波数が25MHzに設定されたシリアルデータである。 First, the ADC 4 digitally converts the analog data and outputs the digital data D0 to the coding circuit 5 (step S1). In the present embodiment, the digital data D0 is serial data whose frequency is set to 25 MHz.

次に、符号化回路5が、デジタルデータD0を差動マンチェスタ符号化し、符号化データD1を第2フォトカプラ6へ出力する(ステップS2)。符号化データD1の周波数は、デジタルデータD0の周波数の2倍、すなわち50MHzである。 Next, the coding circuit 5 encodes the digital data D0 in a differential Manchester and outputs the coded data D1 to the second photocoupler 6 (step S2). The frequency of the coded data D1 is twice the frequency of the digital data D0, that is, 50 MHz.

次に、第2フォトカプラ6が符号化データD1を光伝送する(ステップS3)。その結果、この符号化データD1は、受光データD2に変換される。受光データD2の周波数は、符号化データD1の周波数と同じ、すなわち50MHzである。 Next, the second photocoupler 6 optically transmits the coded data D1 (step S3). As a result, the coded data D1 is converted into the light receiving data D2. The frequency of the received light data D2 is the same as the frequency of the coded data D1, that is, 50 MHz.

次に、第1サンプリング回路711および第2サンプリング回路713が、異なるタイミングで受光データD2をオーバーサンプリングする(ステップS4)。次に、判定回路714が、第1サンプルデータQのエラー判定を行う(ステップS5)。ここで、ステップS5の動作について図2を参照して詳しく説明する。 Next, the first sampling circuit 711 and the second sampling circuit 713 oversample the received light data D2 at different timings (step S4). Next, the determination circuit 714 performs an error determination of the first sample data Q (step S5). Here, the operation of step S5 will be described in detail with reference to FIG.

ステップS5において、判定回路714が、例えば、図2に示す第2位相データQ1と第2位相データR1とを比較する場合を考える。この場合、図2によれば両データは一致していないので、判定回路714は、第2位相データQ1がエラーであることを示す判定データAを選択回路72へ出力する。 Consider, for example, a case where the determination circuit 714 compares the second phase data Q1 shown in FIG. 2 with the second phase data R1 in step S5. In this case, since the two data do not match according to FIG. 2, the determination circuit 714 outputs the determination data A indicating that the second phase data Q1 is an error to the selection circuit 72.

第2位相データQ1と第2位相データR1との比較の次に、判定回路714は、第1位相データQ0と第1位相データR0とを比較する。図2によれば両データはハイレベルで一致している。これは、第1位相データQ0の直前(厳密には遅延時間τの前)に受光データD2のレベル遷移がないことを意味する。この場合、判定回路714は、第1位相データQ0はエラーでないことを示す判定データAを選択回路72へ出力する。 Next to the comparison between the second phase data Q1 and the second phase data R1, the determination circuit 714 compares the first phase data Q0 with the first phase data R0. According to FIG. 2, both data match at a high level. This means that there is no level transition of the received light data D2 immediately before the first phase data Q0 (strictly, before the delay time τ). In this case, the determination circuit 714 outputs the determination data A indicating that the first phase data Q0 is not an error to the selection circuit 72.

本実施形態では、受光データD2は、差動マンチェスタ符号化されているので、そのレベルは短周期で遷移する。また、第1サンプリング回路711および第2サンプリング回路713のサンプリング周波数が、受光データD2の周波数の2倍に設定されている。そのため、第1サンプルデータQでは、第1位相データと第2位相データの少なくとも一方は、信頼性の高い正しいデータとなる。 In this embodiment, the light receiving data D2 is differential Manchester coded, so its level transitions in a short cycle. Further, the sampling frequencies of the first sampling circuit 711 and the second sampling circuit 713 are set to be twice the frequency of the light receiving data D2. Therefore, in the first sample data Q, at least one of the first phase data and the second phase data is highly reliable and correct data.

ステップS5において、判定回路714が判定データAを出力するたびに、選択回路72は、第1サンプルデータQの中で、第1位相データと第2位相データのいずれか一方を選択して復号回路73に出力するか、またはデータを出力しないか、いずれかの動作を行う。(ステップS6)。 In step S5, each time the determination circuit 714 outputs the determination data A, the selection circuit 72 selects either the first phase data or the second phase data in the first sample data Q and decodes the circuit. Either output to 73 or no data is output. (Step S6).

選択回路72の第1記憶回路721に設けられた各フリップフロップ721aには、第1サンプルデータQの第1位相データと第2位相データとが交互に記憶される。このとき、第3記憶回路723において、第1位相データを選択サンプルとするフラグが初期設定されていると、第1位相データのみが第1記憶回路721から復号回路73へ出力される。復号回路73は、この第1位相データを復号する(ステップS7)。 The first phase data and the second phase data of the first sample data Q are alternately stored in each flip-flop 721a provided in the first storage circuit 721 of the selection circuit 72. At this time, if the flag for using the first phase data as the selection sample is initially set in the third storage circuit 723, only the first phase data is output from the first storage circuit 721 to the decoding circuit 73. The decoding circuit 73 decodes the first phase data (step S7).

なお、ステップS5で判定回路714が第1位相データだけでなく第2位相データもエラーでないと判定した場合にはどちらの位相データで復号してもよい。本実施形態では、フラグに設定された位相データが優先的に選択される。 If the determination circuit 714 determines in step S5 that not only the first phase data but also the second phase data is not an error, either phase data may be used for decoding. In the present embodiment, the phase data set in the flag is preferentially selected.

また、ステップS6では、選択回路72で選択される選択データ、換言すると正しい位相データが、受光データD2の受信中に、第1サンプルデータQの第1位相データと第2位データとの間で切り替わる事態が想定される。そこで、このような事態が起こった場合のデータ選択の切り替え動作について、図6および図7を参照して説明する。 Further, in step S6, the selection data selected by the selection circuit 72, in other words, the correct phase data, is transferred between the first phase data and the second place data of the first sample data Q during the reception of the light receiving data D2. It is expected that the situation will switch. Therefore, the operation of switching the data selection when such a situation occurs will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図6は、第1サンプルデータQの選択の切り替え動作手順を示すフローチャートである。図7は、第1サンプルデータQの選択の切り替え動作内容を示す模式図である。 FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for switching the selection of the first sample data Q. FIG. 7 is a schematic diagram showing the content of the selection switching operation of the first sample data Q.

例えば、判定回路714が、第1位相データQ0をエラーデータとして判定した場合、選択回路72の比較回路724は、第1位相データQ0の直前に第1記憶回路721に記憶された第2位相データQ1(第1記憶データ)と、第2位相データQ1の1つ前に第1記憶回路721に記憶された第1位相データQ2(第2記憶データ)とを比較する(ステップS61)。 For example, when the determination circuit 714 determines the first phase data Q0 as error data, the comparison circuit 724 of the selection circuit 72 has the second phase data stored in the first storage circuit 721 immediately before the first phase data Q0. Q1 (first storage data) is compared with the first phase data Q2 (second storage data) stored in the first storage circuit 721 immediately before the second phase data Q1 (step S61).

本実施形態では、サンプリング対象の受光データD2が差動マンチェスタ符号化されているので、これらが一致しない場合、第2位相データQ1と第1位相データQ2との境界がデータの区切りを示す。この場合、第1位相データQ0の直前にサンプリングされた第2位相データQ1が第1位相データQ0に代わる正しいデータとなるので、比較回路724は、第2位相データQ1を選択する(ステップS62)。 In the present embodiment, since the light receiving data D2 to be sampled is differentially Manchester-encoded, when they do not match, the boundary between the second phase data Q1 and the first phase data Q2 indicates the data delimiter. In this case, since the second phase data Q1 sampled immediately before the first phase data Q0 becomes the correct data instead of the first phase data Q0, the comparison circuit 724 selects the second phase data Q1 (step S62). ..

ステップS61において、第2位相データQ1と第1位相データQ2とが一致する場合、比較回路724は、第1位相データQ2と、第1位相データQ2の1つ前に第1記憶回路721に記憶された第2位相データQ3(第3記憶データ)とを比較する(ステップS63)。これらが一致しない場合、第1位相データQ2と第2位相データQ3との境界がデータの区切りを示す。この場合、比較回路724は、第1位相データQ0の直後にサンプリングされる第2位相データQ11を、第1位相データQ0に代わるデータとして選択する(ステップS64)。 In step S61, when the second phase data Q1 and the first phase data Q2 match, the comparison circuit 724 stores the first phase data Q2 and the first phase data Q2 in the first storage circuit 721 immediately before the first phase data Q2. The second phase data Q3 (third storage data) is compared (step S63). If they do not match, the boundary between the first phase data Q2 and the second phase data Q3 indicates a data delimiter. In this case, the comparison circuit 724 selects the second phase data Q11 sampled immediately after the first phase data Q0 as data in place of the first phase data Q0 (step S64).

ステップS64〜ステップS68では、上述したステップS61〜ステップS64と同様に、比較回路724は、第1位相データおよび第2位相データを順次に遡って比較し、その比較結果に応じて、第2位相データQ1または第2位相データQ11を選択する。例えば、第2位相データQ1が選択された場合、第2位相データQ1が、第1位相データQ0の代わりに復号回路73に送られる。また、第2位相データQ11が選択された場合、そのサイクルではいずれの位相データも復号回路73に送られない。そして、次のサイクルでサンプリングされる第2位相データQ11が、第1位相データQ0の代わりに復号回路73に送られる。 In steps S64 to S68, similarly to steps S61 to S64 described above, the comparison circuit 724 sequentially retroactively compares the first phase data and the second phase data, and the second phase is compared according to the comparison result. Select data Q1 or second phase data Q11. For example, when the second phase data Q1 is selected, the second phase data Q1 is sent to the decoding circuit 73 instead of the first phase data Q0. Further, when the second phase data Q11 is selected, no phase data is sent to the decoding circuit 73 in that cycle. Then, the second phase data Q11 sampled in the next cycle is sent to the decoding circuit 73 instead of the first phase data Q0.

なお、図7(a)は、ステップS65およびステップS66の動作を模式的に示す。一方、図7(b)は、ステップS67およびステップS68の動作を模式的に示す。また、本実施形態では、受光データD2は、差動マンチェスタ符号化され、さらに、その周波数の2倍のサンプリング周波数でオーバーサンプリングされている。そのため、受光データD2の受信中にエラーデータが生じても、そのエラーデータから少なくとも5つ前までの第1サンプルデータQを相互に比較すれば、エラーデータの直前または直後の位相データを正しいデータとして特定できる。 Note that FIG. 7A schematically shows the operations of steps S65 and S66. On the other hand, FIG. 7B schematically shows the operation of step S67 and step S68. Further, in the present embodiment, the light receiving data D2 is differentially Manchester-encoded and oversampled at a sampling frequency twice that frequency. Therefore, even if error data occurs during reception of the received light data D2, if the first sample data Q up to at least five before the error data are compared with each other, the phase data immediately before or after the error data is correct data. Can be specified as.

以上説明した本実施形態によれば、データ送信側において、データは、短時間でレベル遷移する差動マンチェスタ符号化されて光送信される。一方、データ受信側において、光受信されたデータは、第1サンプリング回路711および第2サンプリング回路713でそれぞれ異なるタイミングで2倍のサンプリング周波数でオーバーサンプリングされる。その後、各サンプリング回路のサンプルデータは、判定回路714で判定される。 According to the present embodiment described above, on the data transmission side, the data is optically transmitted in a differential Manchester coded manner in which the level changes in a short time. On the other hand, on the data receiving side, the optically received data is oversampled by the first sampling circuit 711 and the second sampling circuit 713 at different timings and at twice the sampling frequency. After that, the sample data of each sampling circuit is determined by the determination circuit 714.

判定回路714の判定データAは、第1サンプリング回路711のサンプルデータの直前における受光データD2のレベル遷移の有無、換言すると当該サンプルデータの信頼性に相当する。そのため、信頼性の高いサンプルデータを復号することによって、受信側でデータ誤りを起こりにくくすることが可能となる。 The determination data A of the determination circuit 714 corresponds to the presence or absence of a level transition of the light receiving data D2 immediately before the sample data of the first sampling circuit 711, in other words, the reliability of the sample data. Therefore, by decoding highly reliable sample data, it is possible to make it difficult for data errors to occur on the receiving side.

(第2実施形態)
第2実施形態に係る半導体装置について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施形態では、復調回路7が、エラー検出回路81を有する点で、第1実施形態と異なる。
(Second Embodiment)
The semiconductor device according to the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. The present embodiment differs from the first embodiment in that the demodulation circuit 7 has an error detection circuit 81.

図8は、第2実施形態に係るエラー検出回路の概略的なブロック図である。また、図9は、第2実施形態に係る半導体装置のタイミングチャートである。 FIG. 8 is a schematic block diagram of the error detection circuit according to the second embodiment. Further, FIG. 9 is a timing chart of the semiconductor device according to the second embodiment.

図8に示すエラー検出回路81は、第1サンプリング回路811と、第2サンプリング回路812と、判定回路813と、を有する。第1サンプリング回路811は、第1実施形態で説明した第1サンプリング回路711と同様であるので、ここでは説明を省略する。 The error detection circuit 81 shown in FIG. 8 includes a first sampling circuit 811, a second sampling circuit 812, and a determination circuit 813. Since the first sampling circuit 811 is the same as the first sampling circuit 711 described in the first embodiment, the description thereof will be omitted here.

第2サンプリング回路812は、第1サンプリング回路811と同じサンプリング周波数で、受光データD2をオーバーサンプリングする。このとき、第2サンプリング回路812は、図9に示すように、クロックCk2を反転したクロックCk3のタイミングに基づいて、受光データD2をオーバーサンプリングする。この場合、第2サンプリング回路812の第2サンプルデータRは、第1実施形態と同様に、第1サンプリング回路811の第1サンプルデータQよりも時間的に前のタイミングの波形がサンプリングされることとなる。 The second sampling circuit 812 oversamples the received light data D2 at the same sampling frequency as the first sampling circuit 811. At this time, as shown in FIG. 9, the second sampling circuit 812 oversamples the received light data D2 based on the timing of the clock Ck3 in which the clock Ck2 is inverted. In this case, as the second sample data R of the second sampling circuit 812, a waveform having a timing earlier than the first sample data Q of the first sampling circuit 811 is sampled as in the first embodiment. It becomes.

判定回路813は、第1実施形態で説明した判定回路714と同様に、第1サンプルデータQと第2サンプルデータRとが一致するか否か判定し、判定データAを選択回路72へ出力する。なお、エラー検出回路81には、第1サンプルデータQおよび判定データAを選択回路72へ同じタイミングで入力させるために、第1サンプリング回路811の後段および判定回路813の後段に不図示のフリップフロップがそれぞれ設けられていてもよい。 The determination circuit 813 determines whether or not the first sample data Q and the second sample data R match, and outputs the determination data A to the selection circuit 72, similarly to the determination circuit 714 described in the first embodiment. .. The error detection circuit 81 has a flip-flop (not shown) in the subsequent stage of the first sampling circuit 811 and the subsequent stage of the determination circuit 813 in order to input the first sample data Q and the determination data A to the selection circuit 72 at the same timing. May be provided respectively.

以上説明した本実施形態によれば、クロックCk3を用いることによって、第2サンプリング回路812は、第1サンプリング回路811よりも時間的に前のタイミングの受光データD2をオーバーサンプリングできる。その後は、第1実施形態と同様に、信頼性の高いデータが選択されて復号される。よって、受信側でデータ誤りを起こりにくくすることが可能となる。 According to the present embodiment described above, by using the clock Ck3, the second sampling circuit 812 can oversample the received light data D2 at a timing earlier than that of the first sampling circuit 811. After that, as in the first embodiment, highly reliable data is selected and decoded. Therefore, it is possible to make it difficult for data errors to occur on the receiving side.

また、本実施形態では、第1実施形態で説明した遅延回路712が不要になる。この場合、遅延回路712の特性変動に起因する遅延時間のばらつきがなくなる。したがって、第2サンプリング回路812のサンプリング動作が安定するので、データ受信の信頼性をさらに向上させることが可能となる。 Further, in the present embodiment, the delay circuit 712 described in the first embodiment becomes unnecessary. In this case, there is no variation in the delay time due to the characteristic variation of the delay circuit 712. Therefore, since the sampling operation of the second sampling circuit 812 is stable, it is possible to further improve the reliability of data reception.

(第3実施形態)
上述した第1実施形態および第2実施形態では、発光素子31、61からの光信号を、絶縁状態を維持したまま受光素子32、62で受信するカプラ部を信号伝送手段の一例として説明した。しかしながら、カプラ部は、光信号を送受信する光結合装置などの絶縁装置だけでなく、例えば磁気結合や容量結合のガルバニック結合素子により、非接触で信号を伝送する絶縁装置でも可能である。
(Third Embodiment)
In the first and second embodiments described above, the coupler unit that receives the optical signals from the light emitting elements 31 and 61 by the light receiving elements 32 and 62 while maintaining the insulated state has been described as an example of the signal transmission means. However, the coupler unit can be an insulating device such as an optical coupling device that transmits and receives an optical signal, as well as an insulating device that transmits a signal in a non-contact manner by, for example, a magnetically coupled or capacitively coupled galvanic coupling element.

磁気結合で信号伝送を行う場合は、例えば送信チップ側のコイルと受信チップ側のコイルとが磁気結合するように配置すればよい。あるいは、送信チップ側にコイルを設けるとともに、受信チップ側には抵抗ブリッジ回路や磁気抵抗素子を設けてもよい。 When signal transmission is performed by magnetic coupling, for example, the coil on the transmitting chip side and the coil on the receiving chip side may be arranged so as to be magnetically coupled. Alternatively, a coil may be provided on the transmitting chip side, and a resistance bridge circuit or a magnetoresistive element may be provided on the receiving chip side.

また、容量結合により信号伝送を行う場合は、例えば、送信チップと受信チップの間にコンデンサを設け、このコンデンサの一方の電極を送信チップに接続し、他方の電極を受信チップに接続してもよい。 When signal transmission is performed by capacitive coupling, for example, a capacitor may be provided between the transmitting chip and the receiving chip, one electrode of this capacitor may be connected to the transmitting chip, and the other electrode may be connected to the receiving chip. Good.

磁気結合や容量結合により信号伝送を行う絶縁装置であっても、データ送信側において、データは、短時間でレベル遷移する差動マンチェスタ符号化された信号、あるいは変調されたOOK(On-Off Keying)信号等によって送信される。一方、データ受信側において、受信されたデータは、第1サンプリング回路711および第2サンプリング回路713でそれぞれ異なるタイミングで2倍のサンプリング周波数でオーバーサンプリングされる。その後、各サンプリング回路のサンプルデータは、判定回路714で判定される。 Even in an insulating device that transmits signals by magnetic coupling or capacitive coupling, on the data transmission side, the data is a differential Manchester-encoded signal that changes levels in a short time, or modulated OK (On-Off Keying). ) It is transmitted by a signal or the like. On the other hand, on the data receiving side, the received data is oversampled by the first sampling circuit 711 and the second sampling circuit 713 at different timings and at twice the sampling frequency. After that, the sample data of each sampling circuit is determined by the determination circuit 714.

判定回路714の判定データAは、第1サンプリング回路711のサンプルデータの直前における受信データD2のレベル遷移の有無、換言すると当該サンプルデータの信頼性に相当する。そのため、信頼性の高いサンプルデータを復号することによって、受信側でデータ誤りを起こりにくくすることが可能となる。 The determination data A of the determination circuit 714 corresponds to the presence or absence of a level transition of the received data D2 immediately before the sample data of the first sampling circuit 711, in other words, the reliability of the sample data. Therefore, by decoding highly reliable sample data, it is possible to make it difficult for data errors to occur on the receiving side.

また、クロックCk3を用いることによって、第2サンプリング回路812は、第1サンプリング回路811よりも時間的に前のタイミングの受光データD2をオーバーサンプリングできる。その後は、第1実施形態と同様に、信頼性の高いデータが選択されて復号される。よって、受信側でデータ誤りを起こりにくくすることが可能となることは言うまでもない。 Further, by using the clock Ck3, the second sampling circuit 812 can oversample the light receiving data D2 whose timing is earlier than that of the first sampling circuit 811. After that, as in the first embodiment, highly reliable data is selected and decoded. Therefore, it goes without saying that it is possible to make it difficult for data errors to occur on the receiving side.

図10は、第3実施形態に係る半導体装置の概略的なブロック図である。図10では、上述した第1実施形態に係る半導体装置1と同様の構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。 FIG. 10 is a schematic block diagram of the semiconductor device according to the third embodiment. In FIG. 10, the same components as those of the semiconductor device 1 according to the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図10に示すように、本実施形態に係る半導体装置3は、第1フォトカプラ3および第2フォトカプラ6に替えて第1カプラ部130および第2カプラ部160を備える点で、第1実施形態に係る半導体装置1と異なる。ここで、図11(a)〜図11(c)を参照して第1カプラ部130および第2カプラ部160の回路例について説明する。 As shown in FIG. 10, the semiconductor device 3 according to the present embodiment is the first embodiment in that the first coupler unit 130 and the second coupler unit 160 are provided in place of the first photocoupler 3 and the second photocoupler 6. It is different from the semiconductor device 1 according to the embodiment. Here, a circuit example of the first coupler unit 130 and the second coupler unit 160 will be described with reference to FIGS. 11 (a) to 11 (c).

図11(a)に示す第1カプラ部130には、送信コイル131aが第1フォトカプラ3の発光素子31の替わりに設けられ、かつ受信コイル132aが受光素子32の替わりに設けられている。また、図11(a)に示す第2カプラ部160には、送信コイル161aが第2フォトカプラ6の発光素子61の替わりに設けられ、かつ受信コイル162aが受光素子62の替わりに設けられている。 In the first coupler unit 130 shown in FIG. 11A, a transmission coil 131a is provided in place of the light emitting element 31 of the first photocoupler 3, and a reception coil 132a is provided in place of the light receiving element 32. Further, in the second coupler unit 160 shown in FIG. 11A, a transmission coil 161a is provided in place of the light emitting element 61 of the second photocoupler 6, and a reception coil 162a is provided in place of the light receiving element 62. There is.

図11(b)に示す第1カプラ部130には、送信コイル131bが、発光素子31の替わりに設けられ、かつ磁気抵抗素子132bが受光素子32の替わりに設けられている。また、図11(b)に示す第2カプラ部160には、送信コイル161bが発光素子61の替わりに設けられ、かつ磁気抵抗素子162bが受光素子62の替わりに設けられている。 In the first coupler unit 130 shown in FIG. 11B, a transmission coil 131b is provided in place of the light emitting element 31, and a magnetoresistive element 132b is provided in place of the light receiving element 32. Further, in the second coupler unit 160 shown in FIG. 11B, a transmission coil 161b is provided in place of the light emitting element 61, and a magnetoresistive element 162b is provided in place of the light receiving element 62.

図11(c)に示す第1カプラ部130には、容量結合素子130cが発光素子31および受光素子32の替わりに設けられ、かつ第2カプラ部160には、容量結合素子160cが発光素子61および受光素子62の替わりに設けられている。 The first coupler unit 130 shown in FIG. 11C is provided with a capacitive coupling element 130c instead of the light emitting element 31 and the light receiving element 32, and the second coupler unit 160 is provided with a capacitive coupling element 160c as a light emitting element 61. And is provided in place of the light receiving element 62.

図11(a)〜図11(c)に示す第1カプラ部130および第2カプラ部160では、各コイル、各磁気抵抗素子、および各容量結合素子といった受動素子は、フレーム(不図示)上で絶縁され、符号化回路5、復調回路7、周波数変換回路2、およびADC4のいずれかに電気的に接続されている。また、これらの受動素子は、個別に配置されてもよいし、上記各回路に混載された半導体チップとして配置されてもよい。本実施形態に係る半導体装置3では、第1カプラ部130および第2カプラ部160を介して、データ送信側(1次側)の半導体チップとデータ受信側(2次側)の半導体チップとの間がガルバニックに絶縁されている構成となっている。 In the first coupler unit 130 and the second coupler unit 160 shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c), passive elements such as each coil, each magnetic resistance element, and each capacitance coupling element are on a frame (not shown). Insulated by, it is electrically connected to any one of the coding circuit 5, the demodizing circuit 7, the frequency conversion circuit 2, and the ADC 4. Further, these passive elements may be arranged individually, or may be arranged as semiconductor chips mixedly mounted on each of the above circuits. In the semiconductor device 3 according to the present embodiment, the semiconductor chip on the data transmission side (primary side) and the semiconductor chip on the data reception side (secondary side) are connected to each other via the first coupler unit 130 and the second coupler unit 160. The space is galvanically insulated.

さらに、第1カプラ部130および第2カプラ部160では、フレーム上に、送信回路を含む送信チップと受信回路を含む受信チップとが絶縁されて配置されている。受信チップ上または送信チップ上に、絶縁された上記コイルや上記容量結合素子等の受動素子の積層体が集積されている。また、第1カプラ部130および第2カプラ部160は、独立した素子として送受信チップと結合される場合も含まれる。さらに、これらの送受信チップはフレームとワイヤで結線され、樹脂で封止される。 Further, in the first coupler unit 130 and the second coupler unit 160, the transmission chip including the transmission circuit and the reception chip including the reception circuit are insulated and arranged on the frame. A laminated body of insulated passive elements such as the coil and the capacitive coupling element is integrated on the receiving chip or the transmitting chip. Further, the case where the first coupler unit 130 and the second coupler unit 160 are coupled to the transmission / reception chip as independent elements is also included. Further, these transmission / reception chips are connected to the frame with wires and sealed with resin.

上記送受信チップは、例えば、シリコーンゲルやシリコーンゴムからなるエンキャップ樹脂で覆われる。さらに、エンキャップ樹脂に加えてモールド樹脂によっても封止され、半導体装置として構成される。このエンキャップ樹脂の厚さは、実質的に同じ量、厚さであることが送受信回路にそれぞれに設けられる基準電圧発生回路部などの回路の動作の同一性確保の観点からは望ましい。 The transmission / reception chip is covered with, for example, an encap resin made of silicone gel or silicone rubber. Further, it is sealed with a mold resin in addition to the encap resin to form a semiconductor device. It is desirable that the thickness of the encap resin is substantially the same amount and thickness from the viewpoint of ensuring the same operation of circuits such as reference voltage generation circuits provided in the transmission / reception circuits.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1 半導体装置、3 第1フォトカプラ、5 符号化回路、6 第2フォトカプラ、7 復調回路、72 選択回路、73復号回路、711 第1サンプリング回路、712 遅延回路、713 第2サンプリング回路、714 判定回路、721 第1記憶回路、722 第2記憶回路、723 第3記憶回路、724 比較回路 1 Semiconductor device, 3 1st photocoupler, 5 coding circuit, 6 2nd photocoupler, 7 demodulator circuit, 72 selection circuit, 73 decoding circuit, 711 first sampling circuit, 712 delay circuit, 713 second sampling circuit, 714 Judgment circuit, 721 first storage circuit, 722 second storage circuit, 723 third storage circuit, 724 comparison circuit

Claims (9)

第1カプラ部と、
前記第1カプラ部を介して入力されたクロックに基づいて、デジタルデータを差動マンチェスタ符号化して符号化データを出力する符号化回路と、
第2カプラ部と、
前記第2カプラ部を介して入力された前記符号化データを復調する復調回路と、を備え、
前記復調回路は、
前記符号化データの周波数の2倍に設定されたサンプリング周波数に基づいて前記符号化データをサンプリングして第1サンプルデータを出力する第1サンプリング回路と、
前記サンプリング周波数に基づいて、前記第1サンプリング回路よりも時間的に前のタイミングの前記符号化データをサンプリングして第2サンプルデータを出力する第2サンプリング回路と、
前記第1サンプルデータと前記第2サンプルデータとが、一致するか否か判定する判定回路と、
前記判定回路の判定データに基づいて、前記第1サンプルデータの中から、偶数番目にサンプリングされた第1位相データと、奇数番目にサンプリングされた第2位相データのいずれか一方を選択する選択回路と、を含む、半導体装置。
1st coupler part and
A coding circuit that differentially Manchester-codes digital data based on the clock input via the first coupler unit and outputs the coded data.
The second coupler part and
A demodulation circuit for demodulating the coded data input via the second coupler unit is provided.
The demodulation circuit
A first sampling circuit that samples the coded data and outputs the first sample data based on a sampling frequency set to twice the frequency of the coded data.
Based on the sampling frequency, a second sampling circuit that samples the coded data at a timing earlier than the first sampling circuit and outputs the second sample data.
A determination circuit for determining whether or not the first sample data and the second sample data match.
A selection circuit that selects either the even-numbered sampled first phase data or the odd-numbered sampled second phase data from the first sample data based on the determination data of the determination circuit. And, including, semiconductor devices.
前記復調回路は、前記第2サンプリング回路の前段に設けられ、前記サンプリング周波数の逆数であるサンプリング周期よりも短い遅延時間に設定された遅延回路を含む、請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the demodulation circuit is provided in front of the second sampling circuit and includes a delay circuit set to a delay time shorter than a sampling period which is the reciprocal of the sampling frequency. 前記第1サンプリング回路は、前記サンプリング周波数に設定された第1サンプリングクロックに基づいて前記符号化データをサンプリングし、
前記第2サンプリング回路は、前記第1サンプリングクロックを反転した第2サンプリングクロックに基づいて前記符号化データをサンプリングする、請求項1に記載の半導体装置。
The first sampling circuit samples the coded data based on the first sampling clock set at the sampling frequency.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second sampling circuit samples the coded data based on the second sampling clock obtained by inverting the first sampling clock.
前記選択回路は、
サンプリングされた順番に従って複数の前記第1サンプルデータを記憶する第1記憶回路と、
前記第1サンプルデータに対応する前記判定データを一時的に記憶する第2記憶回路と、
前記選択回路が前記第1位相データと前記第2位相データのどちらを選択するかを示すフラグを一時的に記憶する第3記憶回路と、を含み、
前記判定データが前記第1サンプルデータと前記第2サンプルデータとの不一致を示す場合に、前記フラグが切り替わる、請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置。
The selection circuit
A first storage circuit that stores a plurality of the first sample data according to the sampling order, and
A second storage circuit that temporarily stores the determination data corresponding to the first sample data, and
Includes a third storage circuit that temporarily stores a flag indicating whether the selection circuit selects the first phase data or the second phase data.
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the flag is switched when the determination data indicates a mismatch between the first sample data and the second sample data.
前記選択回路は、前記第1記憶回路に接続された比較回路を含み、
前記フラグが切り替わったときに、前記比較回路は、前記第2サンプルデータと不一致な前記第1サンプルデータであるエラーデータの前に前記第1記憶回路に記憶された複数の前記第1サンプルデータの中でサンプリングされた順番が異なるサンプルデータ同士を比較し、比較結果に基づいて前記第1位相データと前記第2位相データのどちらかを選択する、請求項4に記載の半導体装置。
The selection circuit includes a comparison circuit connected to the first storage circuit.
When the flag is switched, the comparison circuit is of a plurality of the first sample data stored in the first storage circuit before the error data which is the first sample data that does not match the second sample data. The semiconductor device according to claim 4, wherein sample data sampled in different orders are compared with each other, and either the first phase data or the second phase data is selected based on the comparison result.
前記第1記憶回路は、前記エラーデータの前にサンプリングされた少なくとも5つの異なる前記第1サンプルデータである第1乃至第5記憶データを記憶し、
前記比較回路は、前記第1記憶データと第2記憶データとが不一致である場合、または、前記第1乃至第3記憶データが一致して前記第3記憶データと第4記憶データとが不一致である場合に、前記エラーデータの直前にサンプリングされて前記第1記憶回路に記憶された前記第1記憶データを選択する、請求項5に記載の半導体装置。
The first storage circuit stores at least five different first sample data, the first to fifth storage data, sampled prior to the error data.
In the comparison circuit, when the first storage data and the second storage data do not match, or when the first to third storage data match and the third storage data and the fourth storage data do not match. The semiconductor device according to claim 5, wherein in some cases, the first storage data sampled immediately before the error data and stored in the first storage circuit is selected.
前記第1記憶回路は、前記エラーデータの前にサンプリングされた少なくとも5つの異なる前記第1サンプルデータである第1乃至第5記憶データを記憶し、
前記比較回路は、前記第1記憶データと第2記憶データとが一致して前記第2記憶データと第3記憶データとが不一致である場合、または、前記第1乃至第4記憶データが一致して前記第4記憶データと前記第5記憶データとが不一致である場合に、前記エラーデータの直後にサンプリングされて前記第1記憶回路に記憶される第1サンプルデータを選択する、請求項5に記載の半導体装置。
The first storage circuit stores at least five different first sample data, the first to fifth storage data, sampled prior to the error data.
In the comparison circuit, when the first storage data and the second storage data match and the second storage data and the third storage data do not match, or when the first to fourth storage data match. In claim 5, when the fourth storage data and the fifth storage data do not match, the first sample data sampled immediately after the error data and stored in the first storage circuit is selected. The described semiconductor device.
前記判定回路は、前記第1サンプリング回路と前記第2サンプリング回路とにそれぞれ接続されたXOR回路を含む、請求項1から7のいずれかに記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 7, wherein the determination circuit includes an XOR circuit connected to the first sampling circuit and the second sampling circuit, respectively. 前記判定データが、前記第1サンプルデータと前記第2サンプルデータとの一致を示す場合に、前記選択回路は、前記フラグに設定された位相データを選択する、請求項4に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 4, wherein the selection circuit selects the phase data set in the flag when the determination data indicates a match between the first sample data and the second sample data.
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