JPH04170830A - クロック同期型シリアルデータ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、送信データと同期したクロック信号を送出
するクロック同期型シリアルデータ伝送装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第３図は、２台のデータ送受信装置間で、データの送受
信のためにやり取りされる信号を概念的に示すブロック
図である。

マスク側データ送受信装置１からスレーブ側データ送受
信装置２に対して送信データＴＸＤＩが送信され、スレ
ーブ側データ送受信装置２からマスク側データ送受信装
置１に対して送信データＴＸＤ２が送信される。

また、マスク側データ送受信装置１か伝送クロックＴＣ
Ｋをスレーブ側データ送受信装置２に対して伝送してい
る。

なお、以下、２台のデータ送受信装置のうち、伝送クロ
ックＴＣＫを伝送する側をマスク側、伝送クロックＴＣ
Ｋを受ける側をスレーブ側と称することにする。

第４図は従来のクロック同期型シリアルデータ伝送装置
を示すブロック図である。

同図に示すように、マスク側データ送受信装置１及びス
レーブ側データ送受信装置２の間でデータの送受信が行
われている。

マスク側データ送受信装置１内において、マスク側デー
タ送受信装置１を制御するためのマスク側制御部１１が
出力する送信データが、マスク側データ送受信装置１が
行なうデータ送受信を制御するマスク側送受信バッファ
１２に、マスク側送受信バッファ１２が出力する受信デ
ータかマスク側制御部１１にそれぞれ与えられている。

また、マスク側制御部１１が出力する制御信号がマスク
側送受信バッファ１２の送受信タイミングを生成するマ
スク側クロック制御部１３に与えられており、マスク側
クロック制御部１３が出力する制御信号がマスク側制御
部１１に与えられている。

さらに、マスク側クロック制御部］３に伝送基準クロッ
ク発生部１５の出力する伝送基準クロックか与えられて
おり、マスク側クロック制御部１３の出力する伝送クロ
ックＴＣＫかマスク側送受信バッファ１２及びスレーブ
側データ送受信装置２に与えられている。

スレーブ側データ送受信装置２内では、スレーブ側デー
タ送受信装置２を制御するためのスレーブ側制御部２１
が出力する送信データが、スレーブ側データ送受信装置
２のデータ送受信を制御するスレー７’（Ｉｌｌ送受信
バッファ２２に、スレーブ側送受信バッファ２２か出力
する受信データかスレーブ側制御部２１にそれぞれ与え
られており、マスク側データ送受信装置１から受信され
る伝送クロックＴＣＫによってスレーブ側送受信バッフ
ァ２２の送受信タイミンクを生成するスレーブ側クロッ
ク制御部２３が出力する制御信号かスレーブ側制御部２
１及びスレーブ側送受信バッファ２２に与えられている
。

次に、動作について説明する。

まず、マスク側データ送受信装置１はマスク側制御部１
１によってマスク側送受信バッファ１２に対して送信デ
ータを書き込むとともに、マスク側クロック制御部１３
に与えられている制御信号を活性化する。（例えば、制
御信号を“Ｈ”レベルにする） マスク側クロック制御部１３は伝送基準クロック発生部
１５から与えられている伝送基準クロックをマスク側送
受信バッファ１２の送受信ビット数分カウントして、マ
スク側送受信バッファ１２の送受信ビット数たけの伝送
基準クロックをマスタ側送受信バッファ１２に与える。

マスク側送受信バッファ１２はマスク側制御部１１によ
って書き込まれた送信データをマスク側クロック制御部
１３から与えられる送受信クロックに同期させてスレー
ブ側データ送受信装置２に対して送信する。

スレーブ側データ送受信装置２は、スレーブ側制御部２
１によってスレーブ側送受信バッファ２２に対して送信
データを書き込むとともに、スレーブ側クロック制御部
２３に与えられている制御信号を活性化する。

スレーブ側クロック制御部２３はマスク側データ送受信
装置１内のマスク側クロック制御部１３から受信される
マスク側送受信バッファ１２の送受信ビット数分だけの
伝送基準クロックをスレーブ側送受信バッファ２２に与
える。

スレーブ側送受信バッファ２２はスレーブ側制御部２１
によって書き込まれた送信データをスレーブ側クロック
制御部２３から与えられる送受信クロックに同期させて
マスク側データ送受信装置１に対して送信する。

マスク側クロック制御部１３及びスレーブ側クロック制
御部２３はそれぞれマスク側送受信バッファ１２及びス
レーブ側送受信バッファ２２の送受信ビット数分のカウ
ントを終えると、制御信号によってマスク側制御部１１
及びスレーブ側制御部２１に対して送信完了信号を出力
する。

なお、マスク側送受信バッファ１２及びスレーブ側送受
信バッファ２２のビット数すなわちマスク側データ送受
信装置１及びスレーブ側データ送受信装置２がそれぞれ
送受信するビット数は同一とする。

この結果、マスク側送受信バッファ１２内にはスレーブ
側データ送受信装置２から受信されたスレーブ側送受信
バッファ２２内の送信データが、スレーブ側送受信バッ
ファ２２内にはマスク側データ送受信装置１から受信さ
れたマスク側送受信バッファ１２内の送信データが保持
される。

マスク側制御部１１及びスレーブ側制御部２１はそれぞ
れ送信完了信号によって送信の完了を検出し、マスク側
送受信バッファ１２内の受信データ及びスレーブ側送受
信バッファ２２内の受信データを読み出し、その後再び
マスク側送受信バッファ１１及びスレーブ側送受信バッ
ファ２２にそれぞれスレーブ側データ送受信装置２及び
マスク側データ送受信装置１に送信すべきデータを書き
込み、送受信を行なう。　なお、この従来回路では、マ
スク側データ送受信装置１からのデータの送信はマスク
側制御部１］からマスク側送受信バッファ１２に対する
送信データの書き込みによって開始されるので、スレー
ブ側データ送受信装置２では、スレーブ側制御部２１に
からスレーブ側送受信バッファ２２に対する送信データ
の書き込みをマスク側制御部１１によるマスク側送受信
バッファ１２に対する送信データの書き込みに先行して
実行しなければならない。

第５図は第４図で示したマスク側送受信バッファ１２及
びスレーブ側送受信バッファ２２の詳細を示す回路図で
ある。

なお、以下マスク側送受信バッファ１２によって説明し
、またマスク側送受信バッファ１２及びスレーブ側送受
信バッファ２２のビット数を例えば、８ビツトとする。

まず、マスク側クコツク制御部１３から与えられる送受
信クロックＴＣＫの立ち下かりエツジに同期してデータ
入力端子り、に与えられる受信デｎ −夕の第Ｏビットを取り込むとともに、このシフトレジ
スタ３１にマスタ側制御部１１によって前もって書き込
まれていた送信データの第０ビツトがシフトレジスタ３
１の出力端子Ｄ　　からフリｕｔ ツブフロップ３２のデータ入力端子りに対して出力され
る。

フリップロップ３２のクロック入力端子ＣＫには、反転
回路３３によって反転された送受信クロックＴＣＫが与
えられているので、フリップフロップ３２はシフトレジ
スタ３１の出力端子り。Ｕｌから出力される送信データ
の第Ｏビットを送信クロックの立ち上がりエツジに同期
して送信データＴＸＤとして送出する。

以後、送受信クロックＴＣＫの立ち下かりエツジごとに
受信データＲＸＤの第１ビツトないし第７ビツトがシフ
トレジスタ３１に読み込まれ、送受信クロックＴＣＫの
その次の立ち上がりエツジごとに送信データの第１ビツ
トから第７ビツトがフリップフロップ３２によって送信
データＴＸＤとして送信される。

送受信クロックＴＣＫの８回の立ち下がりエツジによっ
て受信データＲＸＤの第０ビツトから第７ビツトまでの
８ビツトがシフトレジスタ３１内に読み込まれ、送信デ
ータＴＸＤの第０ビツトから第７ビツトまでの８ビツト
がシフトレジスタ３１からフリップフロップ３２を介し
て送信される。

最終的に、シフトレジスタ３１に読み込まれて保持され
た受信データＲＸＤの内容はマスク側制御部１１によっ
て読出される。

第６図は第３図で示した装置の動作を示すタイムチャー
トである。

マスク側データ送受信装置１が伝送する伝送クロックＴ
ＣＫは、スレーブ側データ送受信装置２に伝送される間
に、マスク側データ送受信装置１及びスレーブ側データ
送受信装置２間の伝送距離に応じて、例えばスレーブ側
伝送クロックＴＣＫＳに示すように遅延する。

次に、この遅延されたスレーブ側伝送クロックＴＣＫｓ
の立ち下かりに同期して、スレーブ側データ送受信装置
２内のスレーブ側送受信バッファ２２は送信データＴＸ
Ｄ２をマスク側データ送受信装置２内のマスク側送受信
バッファ１２に対して送信する。

この送信データＴＸＤ２も伝送クロックＴＣＫと同じよ
うに、スレーブ側データ送受信装置２及びマスク側デー
タ送受信装置１間の伝送距離に応じて、マスク側受信デ
ータＲＸＤ１に示すように遅延する。

この遅延された受信データＲＸＤ１は、伝送クロックＴ
ＣＫの立ち上がりエツジに同期してマスク側送受信バッ
ファ１２に読み込まれる。しかしながら図示のタイミン
グでは読み込みは正確に行われない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のクロック同期型シリアルデータ伝送装置は以上の
ように構成されていたので、第６図のタイムチャートに
示すように、マスク側データ送受信装置１とスレーブ側
データ送受信装置２との間の伝送距離が長く、特に伝送
速度が高速化した場合にマスク側データ送受信装置１か
らスレーブ側データ送受信装置２に対する伝送クロック
ＴＣＫの遅延及びスレーブ側データ送受信装置２からマ
スク側データ送受信装置１に対する送信データＴＸＤ２
の遅延によって、スレーブ側データ送受信装置２が送信
した送信データＴＸＤ２がマスク側データ送受信装置１
で受信できなくなるという問題点があった。

なお、マスク側データ送受信装置１がスレーブ側データ
送受信装置２に対してデータ送信を行う場合は、マスク
側データ送受信装置１からスレーブ側データ送受信装置
２に対する送信データの遅延に加えて、マスク側データ
送受信装置１からスレーブ側データ送受信装置に対して
送信される伝送クロックＴＣＫか同じように遅延するの
で、この場合、スレーブ側データ送受信装置２における
マスク側データ送受信装置１の送出する送信データの受
信に対しては上記のような問題は生起しない。

この発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たもので、２台の送受信装置間の伝送距離が長く、また
特に伝送速度か高速化した場合でも、一方が送信した送
信データか他方で正常に受信できるようなクロック同期
型シリアルデータ伝送装置を得ることを目的としている
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るクロック同期型シリアルデータ伝送装置
は、送信データと、該送信データと同期した伝送クロッ
クとを送出するクロック同期型シリアルデータ伝送装置
の前記伝送クロックのデユーティを可変にして構成され
ている。

〔作用〕

この発明においては、送信データ及び該送信データと同
期した伝送クロックを送出するクロック同期型シリアル
データ伝送装置の前記伝送クロックのデユーティを可変
にしているので、クロック同期型シリアルデータ伝送装
置の送信データ及び受信データそれぞれの送信タイミン
グ及び受信タイミングを変化させることができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明によるクロック同期型シリアルデー
タ伝送装置の一実施例を示すブロック図である。

同図に示すように、マスク側データ送受信装置１及びス
レーブ側データ送受信装置２との間でデータの送受信が
行われている。

マスク側データ送受信装置１内において、マスク側デー
タ送受信装置１を制御するためのマスク側制御部１１が
出力する送信データがマスク側データ送受信装置１が行
なうデータ送受信を制御するマスク側送受信バッファ１
２に、マスク側送受信バッファ１２が出力する受信デー
タが、マスク側制御部１１にそれぞれ与えられている。

また、マスク側制御部１１が出力する第１の制御信号が
マスク側送受信バッファ１２の送受信タイミングを生成
するマスク側クロック制御部１３に、マスク側制御部１
１か出力する第２の制御信号が伝送基準クロック発生部
１５にそれぞれ与えられており、マスク側クロック制御
部１３か出力する制御信号がマスク側制御部１１に与え
られている。

さらに、マスク側クロック制御部１３に伝送基準クロッ
ク発生部１５の出力する伝送基準クロックが与えられて
おり、マスク側クロック制御部１３の出力がクロックデ
ユーティ制御部１４に、クロックデユーティ制御部１４
の出力する伝送クロックＴＣＫがマスク側送受信バッフ
ァ１２及びスレーブ側データ送受信装Ｗ２に与えられて
いる。

スレーブデータ側送受信装置２内では、スレーブ側デー
タ送受信装置２を制御するためのスレーブ側制御部２１
が出力する送信データが、スレーブ側データ送受信装置
２のデータ送受信を制御するスレーブ側送受信バッファ
２２に、スレーブ側送受信バッファ２２が出力する受信
データがスレーブ側制御部２１にそれぞれ与えられてお
り、マスタ側データ送受信装置１から受信される伝送ク
ロックＴＣＫによってスレーブ側送受信バッファ２２の
送受信タイミンクを生成するスレーブ側クロック制御部
２３が出力する制御信号がスレーブ側制御部２１及びス
レーブ側送受信バッファ２２に与えられている。

次に、動作について説明する。

まず、マスク側データ送受信装置１はマスク側制御部１
の制御によってマスク側送受信バッファ１２に対して送
信データを書き込むとともに、マスク側クロック制御部
１３に与えられている制御信号を活性化する。（例えば
、制御信号を“Ｈ“レベルにする） マスク側クロック制御部１３は伝送基準クロック発生部
１５から与えられている伝送基準クロックをマスク側送
受信バッファ１２の送受信データのビット数分カウント
して、マスク側送受信バッファ１２の送受信ビット数だ
けの伝送基準クロックをクロックデユーティ制御部１４
に与える。クロックデユーティ制御部１４はマスク側ク
ロック制御部１３から与えられたクロックのデユーティ
を適当に変更して、マスク側送受信ノ・ツファ１２に与
えるるとともにスレーブ側データ送受信装置２に与える
。

マスク側送受信バッファ１２はマスク側制御部１１によ
って書き込まれた送信データをクロ・ツクデユーティ制
御部１４から与えられる送受信クロックに同期させてス
レーブ側データ送受信装置２に対して送信する。

スレーブ側データ送受信装置２は、スレーブ側制御部２
１によってスレーブ側送受信バッファ２２に対して送信
データを書き込むとともに、スレーブ側クロック制御部
２３に与えられている制御信号を活性化する。

スレーブ側クロック制御部１３はマスク側データ送受信
装置１内のクロックデユーティ制御部１４から受信され
るマスク側送受信バッファ１２の送受信ビット数分だけ
の伝送基準クロックをスレーブ側送受信バッファ１２に
与える。

スレーブ側送受信バッファ２２はスレーブ側制御部１１
によって書き込まれた送信データをスレーブ側クロック
制御部２３から与えられる送受信クロックに同期させて
マスク側データ送受信装置１に対して送信する。

なお、マスク側送受信バッファ１２及びスレーブ側送受
信バッファ２２のビット数すなわちマスク側データ送受
信装置１及びスレーブ側データ送受信装置２がそれぞれ
送受信するビット数は同一とする。

マスク側クロック制御部１３及びスレーブ側クロック制
御部２３はそれぞれマスク側送受信バッファ１２及びス
レーブ側送受信バッファ２２の送受信ビット数分のカウ
ントを終えると、制御信号によってマスク側制御部１１
及びスレーブ側制御部２１に対して送信完了信号を出力
する。

この結果、マスク側送受信バッファ１２内にはスレーブ
側データ送受信装置２から受信されたスレーブ側送受信
バッファ２２内の送信データが、スレーブ側送受信バッ
ファ２２内にはマスク側データ送受信装置２から受信さ
れたマスク側送受信バッファ１２内の送信データが保持
される。

マスク側制御部１１及びスレーブ側制御部２１はそれぞ
れ送信完了信号に応答してマスク側送受信バッファ１２
内の受信データ及びスレーブ側送受信バッファ２２内の
受信データを読み出し、その後再びマスク側送受信バッ
ファ１１及びスレーブ側送受信バッファ２２にそれぞれ
スレーブ側データ送受信装置２及びマスク側データ送受
信装置１に送信すべきデータを書き込み、送受信を行な
う。

第２図は第１図で示した装置の動作を示すタイムチャー
トである。

マスク側データ送受信装置１が伝送するデユーティ可変
された伝送クロックＴＣＫＤは、スレーブ側データ送受
信装置２に伝送される間に、マスク側データ送受信装置
１及びスレーブ側データ送受信装置２間の伝送距離に応
じて、例えばスレーブ側伝送クロックＴＣＫＤｓに示す
ように遅延する。

次に、この遅延さ′れたスレーブ側伝送りロツクＴＣＫ
Ｄｓの立ち下がりに同期して、スレーブ側データ送受信
装Ｗ２内のスレーブ側送受信バッファ２２は送信データ
ＴＸＤ２をマスク側データ送受信装置２内のマスク側送
受信バッファ１２に対して送信する。

このとき、マスク側データ送受信装Ｗ１内のクロックデ
ユーティ制御部１４によって伝送クロックのデユーティ
が制御されているが、スレーブ側伝送クロックＴＣＫＤ
ｓの立ち下がりのタイミングは同じである。

この送信データＴＸＤ２も伝送クロックＴＣＫＤと同じ
ように、スレーブ側データ送受信装Ｗ２及びマスク側デ
ータ送受信装置１間の伝送距離に応して、マスク側受信
データＲＸＤ　ｌに示すように遅延する。

この遅延された受信データＲＸＤ　１は、伝送クロック
ＴＣＫＤの立ち上がりエツジに同期してマスク側送受信
バッファ１２に読み込まれる。

この伝送クロックＴＣＫＤの立ち上がりエツジは従来回
路と比べて遅いタイミングとなっているので、スレーブ
側データ送受信装置２内のスレーブ側送受信バッファ２
２から出力された送信データＴＸＤ２をマスク側データ
送受信装置内のマスク側送受信バッファ１２て図示（受
信データＲＸＤＩ）のように遅延して受信しても、正確
に読み出すことができる。　以上のように、この実施例
では、クロックデユティ制御部１４によってマスク側ク
ロック制御部１３か出力するクロックのデユーティを可
変にしたので、スレーブ側データ送受信装置２から出力
された送信データＴＸＤ２をマスク側データ送受信装置
１で忠実に受信することができる。

なお、この実施例のクロック同期型シリアルデータ伝送
装置では伝送クロックＴＣＫの立ち上がりエツジで送信
、伝送クロックＴＣＫの立ち下がりエツジで受信を行な
う例を示したが、伝送クロックＴＣＫの立ち下がりエツ
ジで送信、伝送クロックＴＣＫの立ち下がりエツジで受
信を行なっても良い。

また、この実施例では、伝送クロックＴＣＫのデユーテ
ィが可変な場合を示したが、特定の伝送条件に固定的に
伝送クロックのデユーティが決定しても良い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、送信データ及び該送
信データと同期した伝送クロックを送出するクロック同
期型シリアルデータ伝送装置の前記伝送クロックのデユ
ーティを可変にしたので、該クロック同期型シリアルデ
ータ伝送装置の送信データ送信タイミング、受信データ
受信タイミング及び該クロック同期型シリアルデータ伝
送装置に対してデータを送信する装置の送出データ送出
タイミング及び受信データ受信タイミングを適宜変える
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるクロック同期型シリ
アルデータ伝送装置を示すブロック図、第２図は第１図
のブロック図の動作を示すタイムチャート、第３図は２
台の送受信装置間の信号のやりとりを概念的に示すブロ
ック図、第４図は従来のクロック同期型シリアルデータ
伝送装置を示すブロック図、第５図は第４図で示した送
受信バッファを示す回路図、第６図は第４図のブロック
図の動作を示すタイムチャートである。 図において、１はマスク側データ送受信装置、２はスレ
ーブ側データ送受信装置、１１はマスク側制御部、１２
はマスク側送受信バッファ、１３はマスク側クロック制
御部、１４はクロックデユーティ制御部、１５は伝送基
準クロック発生部、２１はスレーブ側制御部、２２はス
レーブ側送受信バッファ、２３はスレーブ側クロック制
御部である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信データと前記送信データと同期した伝送クロ
   ックとを送出するクロック同期型シリアルデータ伝送装
   置であって、 前記伝送クロックのデューティを可変にすることを特徴
   とするクロック同期型シリアルデータ伝送装置。