JPH04316238A - 通信装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、線路を介して信号の送
受信を行う通信装置に係わり、特に一本の線路上で同時
に信号の送信と受信を行える通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一本の線路（伝送線路）を送信と
受信に共用する通信方式として、半２重伝送方式が知ら
れている。しかし、この通信方式では、双方向のデータ
通信が可能であるが、同時には１方向の送信だけが可能
である。

【０００３】また、送信信号の線路と受信信号の線路を
共有化した通信方式として、例えば米国ゼロックス社の
イーサーネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）のようなバス・ネ
ットワークが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記イ
ーサーネットのようなバス・ネットワーク通信方式では
、複数のステーションが同時にバス上に送信を開始する
場合があり、信号が線路上で衝突する確率が必ずしもゼ
ロとならないだけでなく、衝突が発生した際の信号の破
壊によって受信信号を取り出せなくなる。

【０００５】したがって、ＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉ
ｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　
ｗｉｔｈ　Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）
方式を用いて、衝突の発生が検出された場合には、信号
の再送を行わなければならないという欠点があった。

【０００６】データ通信システムにおいては、装置間で
複数の送受信信号を双方向にデータ通信する場合が多く
、コスト等の観点から同一線路上でデータの送受信を行
えるようになることが望ましい。また、最近は、各種メ
ディア（画像、音声、データ）を一元的に取り換えるた
め、デジタル通信が主流になってきており、このデジタ
ル通信においては、受信信号の論理レベル（「１」また
は「０」）を確実に授受できればデータ通信が可能であ
る。

【０００７】してみれば、送信信号と受信信号が同一線
路上に同時に送出された場合でも、受信信号の論理レベ
ルを確実に線路から取り出すことができる通信装置を実
現すれば、双方向のデジタルデータ通信システムにおい
て、従来よりも線路（伝送線路）の数を著しく削減する
ことができるようになるものと考えられる。

【０００８】本発明の課題は、送信信号と受信信号が同
一線路上に同時に送出された場合でも、受信信号の論理
レベルを確実に取り出すことができるようにすることで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の手段は次の通り
である。本発明は、一本の線路（伝送線路）を介して送
信並びに受信を行う通信装置を前提とする。送信と受信
は一本の線路１（図１の機能ブロック図を参照、以下同
じ）を介して行われる。分圧手段２は、線路１上に送出
されている送信信号の論理レベルと受信信号の論理レベ
ルに応じて線路１の電圧を分圧する。閾値電圧発生手段
３は、送信信号の論理レベルに応じて可変する閾値電圧
を発生する。比較手段４は、分圧手段２により分圧され
た線路１の分圧電圧と閾値電圧発生手段３から発生され
る閾値電圧とを比較して、線路上に送信信号と受信信号
が同時に送出された場合に、受信信号と同一の論理レベ
ルの電圧を出力する。

【００１０】

【作用】本発明の手段の作用は次の通りである。分圧手
段２は、線路１の電圧を、送信信号の論理レベルと受信
信号の論理レベルの４通りの組み合せに応じて分圧し、
その分圧により得られた電圧を比較手段４に出力する。 閾値電圧発生手段３は、送信信号が論理レベル「１」の
場合と論理レベル「０」の場合にそれぞれ異なる閾値電
圧を発生し、その閾値電圧を比較手段４に出力する。比
較手段４は、分圧手段２から印加される電圧と閾値電圧
発生手段４から印加される閾値電圧とを比較して、受信
信号の論理レベルと同一の論理レベルの電圧を出力する
。したがって、送信信号と受信信号が同一線路上に同時
に送出された場合でも、受信信号の論理レベルを確実に
取り出すことができる。

【００１１】

【実施例】以下、一実施例を図２及び図３を参照しなが
ら説明する。図２は、通信装置の一実施例を示す回路図
、図３は、図２に示す通信装置の動作を説明する図であ
る。

【００１２】図２において、通信装置１０からは、論理
レベルが「０」（０Ｖ）又は「１」（ＶＣＣ）に変化す
るデジタル送信信号Ａが送信機１１を介して伝送線路１
３に出力され、相手側の通信装置２０に送信される。送
信機１１は、送信用バッファ１１ａ、及び上記送信信号
Ａの論理レベルと相手側の通信装置２０から送信されて
くる受信信号Ｃの論理レベルとに応じて伝送線路１３上
の電圧を分圧するための抵抗Ｒ４とを有する。伝送線路
１３上の上記受信信号Ｃは、受信機１２を介して受信さ
れ、受信信号Ｅとして取り出される。

【００１３】また、相手側の通信装置２０の送信信号Ｃ
も同様に論理レベルが「０」（０Ｖ）又は「１」（ＶＣ
Ｃ）に変化し、送信機２４を介して伝送線路１３に出力
され、通信装置１０へ送信される。したがって、通信装
置１０側から見れば、送信信号Ａと受信信号Ｃが同時に
伝送線路１３に出力されて衝突が発生する場合がある。

【００１４】送信機２４は、送信用バッファ２４ａ、及
び送信信号Ｃの論理レベルと受信信号Ａの論理レベルに
応じて伝送線路１３の電圧を分圧するための抵抗Ｒ６と
を有している。

【００１５】上記抵抗Ｒ４、Ｒ６は、下記の式（１）に
示すように信号Ａ、Ｃが共に論理レベル「１」（ＶＣＣ
）である場合に伝送路１３の電圧ＤがＶｃｃになり、下
記の式（２）または下記の式（３）に示すように一方の
信号Ａ（またはＣ）が論理レベル「１」（ＶＣＣ）で他
方の信号Ｃ（またはＡ）が論理レベル「０」（０Ｖ）で
ある場合に伝送路１３の電圧ＤがＶｃｃ／２になり、さ
らに下記の式（４）に示すように信号Ａ、Ｃが共に論理
レベル「０」（０Ｖ）である場合に伝送路１３の電圧Ｄ
が０Ｖになるように、同一の抵抗値を有するものが用い
られる。

【００１６】 　　Ａ＝「１」、Ｃ＝「１」のとき、Ｄ＝Ｖｃｃ　　　
　　　　　　　　　　　・・・（１）　　Ａ＝「１」、
Ｃ＝「０」のとき、Ｄ＝Ｒ６・Ｖｃｃ／（Ｒ４＋Ｒ６）
＝Ｖｃｃ／２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　・・・（２）　　Ａ＝「０」、Ｃ
＝「１」のとき、Ｄ＝Ｒ４・Ｖｃｃ／（Ｒ４＋Ｒ６）＝
Ｖｃｃ／２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　・・・（３）　　Ａ＝「０」、Ｃ＝
「０」のとき、Ｄ＝０　　　　　　　　　　　　　　　
　・・・（４）次に、受信機１２の詳細な回路構成を説
明する。

【００１７】伝送線路１３は、コンパレータ１２ａの＋
端子に接続され、コンパレータ１２ａの−端子には、後
述するような可変の閾値電圧Ｂが印加される。そして、
そのコンパレータ１２ａから受信信号Ｅが出力される。

【００１８】また、電源電圧Ｖｃｃは、コンパレータ１
２ａに動作電圧として印加されるとともに、抵抗Ｒ１の
一端とプルアップ抵抗Ｒ５の一端に接続されている。プ
ルアップ抵抗Ｒ５の他端はコンパレータ１２ａの出力端
子に接続されている。

【００１９】さらに、上記抵抗Ｒ１の他端は、コンパレ
ータ１２ａの−端子と、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３の一端に
接続されている。また、上記抵抗Ｒ２の他端は接地され
、上記抵抗Ｒ３の他端はＮチャネルのＭＯＳ型電界効果
トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒのドレインに接続さ
れている。送信信号Ａは、また、インバータ１２ｂを介
してトランジスタＴｒのゲートに印加され、トランジス
タＴｒのソースは接地されている。ここで、上記コンパ
レータ１２ａの−端子に印加される閾値電圧Ｂを決定す
るための抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値は、下記の式（５）に
示すようにトランジスタＴｒがオフの時に閾値電圧Ｂが
３／４Ｖｃｃになり、下記の式（６）に示すようにトラ
ンジスタＴｒがオンのときに閾値電圧ＢがＶｃｃ／４に
なるように選択されている。すなわち、抵抗Ｒ１、Ｒ２
、Ｒ３の抵抗値の比が、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３＝８：２４：
３となるように抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が選択されている
。

【００２０】 　　Ｂ＝Ｒ２・Ｖｃｃ／（Ｒ１＋Ｒ２）＝３／４・ＶＣ
Ｃ　　　　　　　　・・・（５）

【００２１】

【数１】

【００２２】次に、図２及び図３を参照しながら上記実
施例の動作を説明する。通信装置１０の送信信号Ａは、
送信機１１のバッファ１１ａ及び抵抗Ｒ４を介して伝送
線路１３に出力され、相手側の通信装置２０に送信され
るとともに、受信機１２のインバータ１２ｂを介してト
ランジスタＴｒのゲートに印加される。また、相手側の
通信装置２０の送信信号Ｃ（通信装置１０の受信信号Ｃ
）は、送信機２４のバッファ２４ａ及び抵抗Ｒ６を介し
て伝送線路１３に出力される。

【００２３】以下、通信装置１０と通信装置２０が同時
に、それぞれ送信信号Ａ、送信信号Ｃを伝送線路１３に
送出した場合の動作について説明する。■送信信号Ａと
受信信号Ｃが、共に論理レベル「１」（ＶＣＣ）である
場合、トランジスタＴｒがオフとなるので閾値電圧Ｂが
３／４Ｖｃｃ（式（５）参照）となり、また式（１）に
より伝送線路１３の電圧ＤがＶｃｃ（＞Ｂ）となる。し
たがって、コンパレータ１２ａの出力する受信信号Ｅが
論理レベル「１」となる。

【００２４】■送信信号Ａが論理レベル「１」で受信信
号Ｃが論理レベル「０」である場合、トランジスタＴｒ
がオフとなるので閾値電圧Ｂが３／４Ｖｃｃ（式（５）
参照）となり、また式（２）により伝送線路１３の電圧
ＤがＶｃｃ／２（＜Ｂ）となる。したがって、コンパレ
ータ１２ａの出力する受信信号Ｅが論理レベル「０」と
なる。

【００２５】■送信信号Ａが論理レベル「０」で受信信
号Ｃが論理レベル「１」である場合、トランジスタＴｒ
がオンとなるので閾値電圧ＢがＶｃｃ／４（式（６）参
照）となり、また式（３）により伝送線路１３の電圧Ｄ
がＶｃｃ／２（＞Ｂ）となる。したがって、コンパレー
タ１２ａの出力する受信信号Ｅが論理レベル「１」とな
る。

【００２６】■送信信号Ａと受信信号Ｃが共に論理レベ
ル「０」である場合、トランジスタＴｒがオンとなるの
で閾値電圧ＢがＶｃｃ／４となり、また式（４）により
伝送線路１３の電圧Ｄが０Ｖ（＜Ｂ）となる。したがっ
て、コンパレータ１２ａの出力する受信信号Ｅが論理レ
ベル「０」となる。

【００２７】以上の動作を、まとめて図３に示す。この
ように、本実施例によれば、送信信号Ａの論理レベルに
応じてトランジスタＴｒのオン・オフを制御させること
により、コンパレータ１２ａの−端子に印加される電圧
Ｂを、それぞれ３／４Ｖｃｃ、１／４Ｖｃｃと変化させ
、また、送信信号Ａと受信信号Ｃの論理レベルの組み合
せにより、コンパレータ１２ａの＋端子に印加される電
圧を、Ｖｃｃ（Ａ＝「１」、Ｃ＝「１」）、１／２Ｖｃ
ｃ（Ａ＝「１」、Ｃ＝「０」またはＡ＝「０」、Ｃ＝「
１」）、及び０Ｖ（Ａ＝「０」、Ｃ＝「０」）と変化さ
せる。そして、このことにより、図３に示すように、送
信信号Ａと受信信号Ｃが同時に伝送線路１３に送出され
ても、受信信号Ｃの論理レベルとコンパレータ１２ａの
出力する受信信号Ｅとが常に同一の論理レベルとなるよ
うにしている。したがって、受信機１２は、伝送線路１
３上に自己の通信装置１０の送信する送信信号Ａと相手
側の通信装置２０から送信される受信信号Ｃとが同時に
送出されても、受信信号Ｃを、受信信号Ｅとして正しく
受信できる。

【００２８】ところで、上記実施例は、一本の伝送線路
１３のみを用いたデータ通信システムの例であるが、上
記通信装置１０、２０及び伝送線路１３を複数用いるこ
とにより、例えば同時に送信及び受信可能な双方向性の
８ビットまたは１６ビットのパラレル・データバスを実
現できる。

【００２９】また、同期式のシリアル通信を行うインタ
ーフェースにおいて、１１本の伝送線路で、８ビット・
パラレル・インターフェース（サンプリング・クロック
信号を含めると９伝送線路から成る）を実現でき、この
場合同一の伝送速度であれば、１０倍の伝送効率が得ら
れるため、高速度のデータ伝送を要求される通信装置に
利用することができる。

【００３０】

【発明の効果】この発明によれば、送信信号と受信信号
が同一線路上に同時に送出された場合でも、受信信号の
論理レベルを確実に線路から取り出すことができる通信
装置を実現できるので、双方向のデジタルデータ通信シ
ステムにおいて、従来よりも線路（伝送線路）の数を著
しく削減することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機能ブロック図である。

【図２】本実施例の通信装置を用いたデータ通信システ
ムを示す回路図である。

【図３】上記実施例の動作を説明する図である。

【符号の説明】

１　　線路 ２　　分圧手段 ３　　閾値電圧発生手段 ４　　比較手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一本の線路を介して送信並びに受信を行う
   通信装置であって、前記線路上に送出されている送信信
   号の論理レベルと受信信号の論理レベルに応じて前記線
   路の電圧を分圧する分圧手段と、送信信号の論理レベル
   に応じて可変する閾値電圧を発生する閾値電圧発生手段
   と、前記分圧手段により分圧された前記線路の分圧電圧
   と前記閾値電圧発生手段から発生される前記閾値電圧と
   を比較して、前記線路上に送信信号と受信信号が同時に
   送出された場合に、前記受信信号と同一の論理レベルの
   電圧を出力する比較手段と、を有することを特徴とする
   通信装置。