JPH0774763A - 多重伝送システムの動作状態遷移方法 - Google Patents

多重伝送システムの動作状態遷移方法

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JPH0774763A
JPH0774763A JP5219769A JP21976993A JPH0774763A JP H0774763 A JPH0774763 A JP H0774763A JP 5219769 A JP5219769 A JP 5219769A JP 21976993 A JP21976993 A JP 21976993A JP H0774763 A JPH0774763 A JP H0774763A
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multiplex
potential
bus
node
circuit
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JP5219769A
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Inventor
Motoharu Tanaka
基晴 田中
Kyosuke Hashimoto
恭介 橋本
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多重伝送システム全体で消費電力を抑えるよ
うに、動作モードを遷移制御する。 【構成】 多重伝送システムにおいて、データの送受信
がない場合、多重ノード20が、他の全ての多重ノード
にスリープインするための制御信号を送出し、各多重ノ
ード10,20,30は、これに基づきスリープイン
し、多重ノード20のCPU25は、システムの消費電
流を抑えるために、遷移回路24を制御して多重バス2
の電位を下げる。また、ウェイクアップさせる場合、多
重ノード10のCPU14が、指示回路13を制御して
多重バス1の電位を上げ、各多重ノード20,30は、
検出回路23,33によって多重バス1の電位上昇を検
出してウェイクアップ状態に遷移する。さらにCPU1
4は、多重バス1の電位を元の状態に上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、動作モードを省電力動
作状態又は通常動作状態に遷移させる多重伝送システム
の動作状態遷移方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の多重伝送システムには、
CSMA/CD(Carrier Sence Multiple Acess/Collision Det
ection) と、NDA(Non Destructive Arbitration)とを用
いた伝送システムがある。特に、高速領域のデータを扱
う場合には、反射波を防止するために、終端抵抗を有す
るバス状のトポロジィが必要であり、この多重伝送シス
テムにおける代表的なものには、例えば自動車内のデー
タ伝送に用いられるCAN(Controller Area Network)等が
ある。
【0003】また、終端抵抗を有するバス状のトポロジ
ィにおいて、多重伝送線の故障時にもデータ伝送を行う
ことができる多重伝送システムは、例えば特開平4−1
0828号公報が開示されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記システ
ムでは、通信制御装置に省電力動作(以下、「スリー
プ」という。)状態があっても、システム全体として消
費電力を押さえるような省電力モードが実現されておら
ず、特に多重伝送線の故障時における動作モードを、ス
リープ状態又は通常動作(以下、「ウェイクアップ」と
いう。)状態に遷移させる制御は、実現が困難であっ
た。
【0005】本発明は、上記実情に鑑みなされたもの
で、システム全体で消費電力を抑えるように、動作モー
ドを遷移制御できる多重伝送システムの動作状態遷移方
法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、スリープ状態とウェイクアップ状態の
動作モードを有する複数の多重ノードを、少なくとも2
線の多重伝送線を介して相互に接続させ、該多重ノード
間でデータ伝送を行うとともに、各多重ノードは所定の
遷移条件に基づき、前記いずれかの動作モードに遷移す
る多重伝送システムの動作状態遷移方法において、前記
データの送受信を行っていない場合には、前記各多重ノ
ードはスリープ状態に遷移するとともに、該多重ノード
のうちの第1の多重ノードは指示回路を制御して、前記
多重伝送線のうちの少なくとも1つの第1の多重伝送線
の電位を下げ、前記データの送受信を行う場合には、当
該送受信を行う第2の多重ノードは遷移回路を制御し
て、前記多重伝送線のうちの少なくとも1つの第2の多
重伝送線の電位を上げ、前記各多重ノードは検出回路に
よって当該第2の多重伝送線の電位を検出し、該電位に
応じて動作モードをウェイクアップ状態に遷移する多重
伝送システムの動作状態遷移方法が提供される。
【0007】
【作用】データの送受信がない場合に、システム中の第
1の多重ノードが、他の全ての多重ノードにスリープイ
ン(スリープ状態への遷移)するための制御信号を送出
し、各多重ノードは、これに基づきスリープインし、上
記第1の多重ノードは、システムの消費電流を抑えるた
めに、第1の多重伝送線の電位を下げる。また、ウェイ
クアップさせる場合には、第2の多重ノードが、第2の
多重伝送線の電位を上げ、各多重ノードは、上記第2の
多重伝送線の電位の上昇を検出してウェイクアップ状態
に遷移する。さらに、第1の多重ノードは、第1の多重
伝送線の電位を元の状態に上昇する。
【0008】従って、終端抵抗を有する多重伝送システ
ムにおいても、多重伝送線の故障時に動作モードの遷移
を制御することができる。
【0009】
【実施例】本発明の実施例を図1乃至図12の図面に基
づき説明する。図1は、本発明に係る動作状態遷移方法
を用いた多重伝送システムの第1実施例を示す構成ブロ
ック図である。なお、この第1実施例では、多重伝送線
が2線の場合について説明する。
【0010】図において、多重伝送線(以下、「多重バ
ス」という。)1,2の両端には、上記多重バスの線路
インピーダンスと同じ値を持つ終端抵抗4,4が接続さ
れている。また、上記多重バス1,2には、複数の多重
ノード10,20,30が並行に接続されて、ネットワ
ークを構築しており、各多重ノードは、データ信号を、
例えば通信用のデータブロックであるフレーム構成にし
て、多重バス1,2を介して他の多重ノードにシリアル
で多重伝送している。
【0011】多重ノード10は、多重バス1,2と接続
されるバスインターフェース回路(以下、「バスI/F
回路」という。)11と、上記バスI/F回路11と接
続されて多重通信制御機能を有するデータリンクIC1
2と、多重バス1と接続されて上記多重バス1の電位を
上げる指示回路13と、データリンクIC12及び指示
回路13と接続されて判断ロジックの機能を有するCP
U14とから構成されている。多重ノード20は、多重
バス1,2と接続されるバスI/F回路21と、上記バ
スI/F回路21と接続されて多重通信制御機能を有す
るデータリンクIC22と、多重バス1と接続されて上
記多重バス1の電位を検出する検出回路23と、多重バ
ス2と接続されて上記多重バス2の電位を変化させる遷
移回路24と、データリンクIC22、検出回路23及
び遷移回路24と接続されて判断ロジックの機能を有す
るCPU25とから構成されている。多重ノード30
は、多重バス1,2と接続されるバスI/F回路31
と、上記バスI/F回路31及び後述する検出回路33
と接続されて多重通信制御機能を有するデータリンクI
C32と、多重バス1と接続されて上記多重バス1の電
位を検出する検出回路33とから構成されている。な
お、多重ノード30は、判断ロジックの機能を有してい
ない。
【0012】指示回路13は、例えば図2に示すような
スイッチ13aからなり、CPU14の制御によって上
記スイッチ13aをオン/オフ動作させて、多重バス1
の電位を変化させている。すなわち、この実施例では、
ウェイクアップ状態へ遷移する際に、CPU14の制御
によって上記スイッチ13aがオン動作すると、電源V
ccが多重バス1に供給されて、上記多重バス1の電位を
上げる。また、上記指示回路13は、例えば図3に示す
ようなスイッチングトランジスタ(又はFETでも良
い。)13b、保護ダイオード13c及び保護抵抗13
dとから構成され、CPU14の制御によって上記トラ
ンジスタ13bをスイッチング動作させて、上記多重バ
ス1の電位を変化させることもできる。すなわち、この
実施例では、ウェイクアップ状態へ遷移する際に、CP
U14が上記トランジスタ13bにベース電圧を供給す
ることによって、トランジスタ13bがオン動作し、こ
れによって電源Vccが多重バス1に供給されて、上記多
重バス1の電位を上げる。また、CPU14は、上記ス
イッチ13a(トランジスタ13b)をオン制御してか
ら所定時間後に、上記スイッチ13a(トランジスタ1
3b)をオフ制御する。
【0013】なお、図3に示した実施例の場合には、上
記保護ダイオード13c及び保護抵抗13dを使用しな
くても良い。検出回路23,33は、例えば図4に示す
ように、多重バス1の電位を所定レベルの電圧に変換す
る抵抗23a〜23c(33a〜33c)と、上記電圧
を所定の基準電圧Vと比較するコンパレータ23d(3
3d)と、上記多重バス1に重畳したノイズ成分を、コ
ンパレータ23d(33d)の出力から除去するフィル
タ回路23e(33e)とから構成され、多重バス1の
電位を検出してCPU25(データリンクIC32)に
出力している。なお、()内は、検出回路33の構成要
素の符号である。
【0014】遷移回路24は、例えば図5に示すような
スイッチ24aからなり、CPU25の制御によって上
記スイッチ24aをオン/オフ動作させて、多重バス2
の電位を変化させている。すなわち、この実施例では、
スリープ状態へ遷移する際に、CPU25の制御によっ
て上記スイッチ24aがオン動作すると、多重バス2が
GND側に接続されて、上記多重バス2の電位を下げ
る。また、ウェイクアップ状態へ遷移する際に、CPU
25の制御によって上記スイッチ24aがオフ動作する
と、多重バス2とGNDとの接続が断になり、上記多重
バス2の電位を元の状態に上げる。
【0015】遷移回路24は、例えば図6に示すような
スイッチングトランジスタ24b、抵抗24c及びダイ
オード24d,24eとからなる定電流回路で構成さ
れ、CPU25の制御によって上記トランジスタ24b
をスイッチング動作させて、多重バス2の電位を変化さ
せることもできる。すなわち、この実施例では、スリー
プ状態へ遷移する際に、CPU25が上記トランジスタ
24bにベース電圧を供給することによって、トランジ
スタ24bがオン動作し、これによって多重バス2がG
ND接続になり、上記多重バス2の電位を下げる。ま
た、ウェイクアップ状態へ遷移する際に、CPU25が
ベース電圧の供給を停止することによって、上記トラン
ジスタ24bがオフ動作し、これによって多重バス2と
GNDとの接続が断になり、上記多重バス2の電位を元
の状態に上げる。
【0016】従って、これら実施例の遷移回路24で
は、多重バスの電位を下げるので、消費電流を抑えるこ
とができ、これによりシステム全体の消費電力を削減で
きる。また、図6に示した実施例では、遷移回路24を
定電流回路で構成するので、多重バス1,2が電源にシ
ョートした場合でも、過電流が多重バスに流れるのを防
ぐことができる。
【0017】次に、本発明に係る多重伝送システムの動
作状態の遷移方法を説明する。上記システムでは、デー
タ伝送のない場合には、ある一定時間多重バスにデータ
の流れがなければ、各多重ノードがスリープインし、又
は図1に示すように、判断ロジックのない多重ノードが
存在する時には、システム中のある1つの多重ノード
(判断ロジックを有する多重ノード)が他の多重ノード
に所定信号を送出して、システム全体でスリープイン
し、送信要求がある場合には、システム中のある多重ノ
ードが他の多重ノードに所定の制御信号を送出し、他の
多重ノードがこの信号を検出して、ウェイクアップす
る。
【0018】ここで、図1に示す多重伝送システムで動
作状態の遷移方法を詳細に説明する。上記システムで
は、多重ノード間でデータの送受信が行われなくなる
と、多重ノード20は、他の多重ノード10,30にス
リープインさせる制御信号を送出して、システム全体で
スリープインする。上記制御信号とは、スリープインを
含むデータコマンドで、多重ノード20は、上記データ
コマンドを、例えばフレーム形式で多重バスに送出す
る。各多重ノード10,20,30では、上記制御信号
を受信すると、データリンクIC12,22,32のク
ロック発振を停止させたり、多重バス1,2とデータリ
ンクIC12,22,32のインターフェースであるバ
スI/F11,21,31の電源をオフにして、多重ノ
ードの消費電流を抑える。また、多重ノード20のCP
U25は、上記所定信号の送出が終了すると、遷移回路
24をオン状態に制御して、多重バス2の電位を下げ
る。
【0019】また、データの送受信を行う場合には、多
重ノード10のCPU14は、指示回路13をオン制御
して、多重バス1の電位を上げて、ウェイクアップ状態
に遷移する。さらに、CPU14は、指示回路13をオ
ン制御してから所定時間後に、上記指示回路13をオフ
制御して、多重バス1の電位を元の状態に下げる。他の
多重ノード20,30では、検出回路23,33が多重
バス1の電位の上昇を検出し、ウェイクアップ状態に遷
移するとともに、多重ノード20のCPU25は、遷移
回路24をオフ状態に制御して、多重バス2の電位を元
の状態に上げ、多重バス1,2をデータ伝送が可能な状
態にする。
【0020】従って、本実施例では、1線の多重バスを
GNDに接続し、上記多重バスの電位を下げて、物理層
での消費電流を0に近づけることによって、システム全
体で消費電力を抑えるので、多重バスの両端に終端抵抗
を有する多重伝送システムにおいても、多重バスの故障
時に動作モードの遷移を制御することができる。なお、
本実施例の多重ノード10,30では、データの送信に
対する各多重ノードからの受信確認信号(ACK信号)
の返送等によって、データ伝送が可能かどうか(すなわ
ち、多重ノード20がウェイクアップしたかどうか)検
知することができる。
【0021】次に、本発明に係る動作状態遷移方法を用
いた多重伝送システムの第2実施例を図7の構成ブロッ
ク図に示す。なお、この第2実施例は、多重伝送線が3
線の場合を示しているが、基本的な構成は、第1実施例
の場合と同様であるので、詳細な説明を省略する。図に
おいて、多重バス1,2,3の両端には、上記多重バス
の線路インピーダンスと同じ値を持つ終端抵抗4,4,
4,4が接続されている。また、上記多重バス1,2,
3には、複数の多重ノード40,50,60が並行に接
続されて、ネットワークを構築しており、各多重ノード
は、データ信号を、多重バス1,2,3を介して他の多
重ノードにシリアルで多重伝送している。
【0022】多重ノード40は、多重バス1,2,3と
接続されるバスI/F回路41と、データリンクIC4
2と、多重バス1,2とそれぞれ接続されて上記多重バ
ス1,2の電位を上げる指示回路43,44と、データ
リンクIC42及び指示回路43,44と接続されるC
PU45とから構成されている。多重ノード50は、多
重バス1,2,3と接続されるバスI/F回路51と、
データリンクIC52と、多重バス1,2とそれぞれ接
続されて上記多重バス1,2の電位を検出する検出回路
53と、多重バス3と接続されて上記多重バス3の電位
を変化させる遷移回路54と、データリンクIC52、
検出回路53及び遷移回路54と接続されるCPU55
とから構成されている。多重ノード60は、多重バス
1,2,3と接続されるバスI/F回路61と、上記バ
スI/F回路61及び後述する検出回路63と接続され
て多重通信制御機能を有するデータリンクIC62と、
多重バス1,2とそれぞれ接続されて上記多重バス1,
2の電位を検出する検出回路63とから構成されてい
る。
【0023】指示回路43,44は、例えば図8に示す
ようなスイッチ43a,44aからなり、上述したスイ
ッチ13aと同様に、CPU45の制御によって上記ス
イッチ43a,44aを同時にオン/オフ動作させて、
多重バス1,2の電位を変化させている。また、指示回
路43,44は、例えば図9に示すようなスイッチング
トランジスタ(又はFETでも良い。)Tb、保護ダイ
オード43c,44c及び保護抵抗43d,44dとか
ら構成され、上述したトランジスタ13bと同様に、C
PU45の制御によって上記トランジスタTbをスイッ
チング動作させて、上記多重バス1,2の電位を同時に
変化させることもできる。
【0024】検出回路53,63は、例えば図10に示
すように、多重バス1,2の電位を所定レベルの電圧に
変換する抵抗53a〜53f(63a〜63f)と、上
記各電圧を所定の基準電圧Vとそれぞれ比較するコンパ
レータ53g,53h(63g,63h)と、上記コン
パレータ53g,53h(63g,63h)からの出力
の論理和演算を行うオア回路53i(63i)と、上記
多重バス1,2に重畳したノイズ成分を、オア回路53
i(63i)の出力から除去するフィルタ回路53j
(63j)とから構成され、多重バス1,2の電位を検
出してCPU55(データリンクIC62)に出力して
いる。なお、()内は、検出回路63の構成要素の符号
である。また、この検出回路53,63において、オア
回路53i(63i)を設けて、多重バス1,2の電位
のいずれかを出力するように構成した理由は、例えば上
記多重バス1,2のいずれかがGNDにショートした場
合でも、一方の多重バスからの電位を検出できるように
するためである。
【0025】遷移回路54は、例えば図11に示すよう
なスイッチ54aからなり、遷移回路24と同様に、C
PU55の制御によって上記スイッチ54aをオン/オ
フ動作させて、多重バス3の電位を変化させている。ま
た、遷移回路54は、例えば図12に示すようなスイッ
チングトランジスタ54b、抵抗54c及びダイオード
54d,54eとからなる定電流回路で構成され、遷移
回路24と同様に、CPU55の制御によって上記トラ
ンジスタ54bをスイッチング動作させて、多重バス3
の電位を変化させることもできる。
【0026】従って、これら実施例の遷移回路54で
は、多重バスの電位を下げるので、消費電流を抑えるこ
とができ、これによりシステム全体の消費電力を削減で
きる。また、図12に示した実施例では、遷移回路54
を定電流回路で構成するので、多重バス1,2,3が電
源にショートした場合でも、過電流が多重バスに流れる
のを防ぐことができる。
【0027】次に、図7に示した多重伝送システムの動
作状態の遷移方法を説明する。上記システムでは、多重
ノード間でデータの送受信が行われなくなると、多重ノ
ード50は、他の多重ノード40,60にスリープイン
を含むデータコマンドを、例えばフレーム形式で多重バ
スに送出する。各多重ノード40,50,60では、上
記制御信号を受信すると、データリンクIC42,5
2,62のクロック発振を停止させたり、バスI/F4
1,51,61の電源をオフにして、多重ノードの消費
電流を抑える。また、多重ノード50のCPU55は、
上記所定信号の送出が終了すると、遷移回路54をオン
状態に制御して、多重バス3の電位を下げる。
【0028】また、データの送受信を行う場合には、多
重ノード40のCPU45は、指示回路43,44をオ
ン制御して、多重バス1,2の電位を上げて、ウェイク
アップ状態に遷移する。さらに、CPU45は、指示回
路43,44をオン制御してから所定時間後に、上記指
示回路43,44をオフ制御して、多重バス1,2の電
位を元の状態に下げる。
【0029】他の多重ノード50,60では、検出回路
53,63が多重バス1,2の電位の上昇を検出し、ウ
ェイクアップ状態に遷移するとともに、多重ノード50
のCPU55は、遷移回路54をオフ状態に制御して、
多重バス3の電位を元の状態に上げ、多重バス1,2,
3をデータ伝送が可能な状態にする。従って、本実施例
では、1線の多重バスをGNDに接続し、上記多重バス
の電位を下げて、システム全体で消費電力を抑えるの
で、多重バスの両端に終端抵抗を有する多重伝送システ
ムにおいても、多重バスの故障時に動作モードの遷移を
制御することができる。また、本実施例では、GNDに
接続していない複数の多重バスの電位を上げ、検出回路
で上記多重バスの電位変化を検出するので、上記多重バ
スのいずれかが故障(オープン、ショート)しても、シ
ステムをウェイクアップすることができ、多重バスの故
障時にも対応が可能となる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、省電
力動作状態と通常動作状態の動作モードを有する複数の
多重ノードを、少なくとも2線の多重伝送線を介して相
互に接続させ、該多重ノード間でデータ伝送を行うとと
もに、各多重ノードは所定の遷移条件に基づき、前記い
ずれかの動作モードに遷移する多重伝送システムの動作
状態遷移方法において、前記データの送受信を行ってい
ない場合には、前記各多重ノードは省電力動作状態に遷
移するとともに、該多重ノードのうちの第1の多重ノー
ドは前記多重伝送線のうちの少なくとも1つの第1の多
重伝送線の電位を下げ、前記データの送受信を行う場合
には、当該送受信を行う第2の多重ノードは前記多重伝
送線のうちの少なくとも1つの第2の多重伝送線の電位
を上げ、前記各多重ノードは当該第2の多重伝送線の電
位を検出し、該電位に応じて動作モードを通常動作状態
に遷移するので、システム全体で消費電力を抑えるよう
に、動作モードを遷移制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る動作状態遷移方法を用いた多重伝
送システムの第1実施例を示す構成ブロック図である。
【図2】図1に示した指示回路の回路構成の一例を示す
図である。
【図3】同じく指示回路の回路構成の他の例を示す図で
ある。
【図4】図1に示した検出回路の回路構成の一例を示す
図である。
【図5】図1に示した遷移回路の回路構成の一例を示す
図である。
【図6】同じく遷移回路の回路構成の他の例を示す図で
ある。
【図7】本発明に係る動作状態遷移方法を用いた多重伝
送システムの第2実施例を示す構成ブロック図である。
【図8】図7に示した指示回路の回路構成の一例を示す
図である。
【図9】同じく指示回路の回路構成の他の例を示す図で
ある。
【図10】図7に示した検出回路の回路構成の一例を示
す図である。
【図11】図7に示した遷移回路の回路構成の一例を示
す図である。
【図12】同じく遷移回路の回路構成の他の例を示す図
である。
【符号の説明】 1,2,3 多重伝送線(多重バス) 4 終端抵抗 10,20,30,40,50,60 多重ノード 11,21,31,41,51,61 バスインターフ
ェース回路(バスI/F回路) 12,22,32,42,52,62 データリンクI
C 13,43,44 指示回路 14,25,45,55 CPU 23,33,53,63 検出回路 24,54 遷移回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 省電力動作状態と通常動作状態の動作モ
    ードを有する複数の多重ノードを、少なくとも2線の多
    重伝送線を介して相互に接続させ、該多重ノード間でデ
    ータ伝送を行うとともに、各多重ノードは所定の遷移条
    件に基づき、前記いずれかの動作モードに遷移する多重
    伝送システムの動作状態遷移方法において、前記データ
    の送受信を行っていない場合には、前記各多重ノードは
    省電力動作状態に遷移するとともに、該多重ノードのう
    ちの第1の多重ノードは前記多重伝送線のうちの少なく
    とも1つの第1の多重伝送線の電位を下げ、 前記データの送受信を行う場合には、当該送受信を行う
    第2の多重ノードは前記多重伝送線のうちの少なくとも
    1つの第2の多重伝送線の電位を上げ、前記各多重ノー
    ドは当該第2の多重伝送線の電位を検出し、該電位に応
    じて動作モードを通常動作状態に遷移することを特徴と
    する多重伝送システムの動作状態遷移方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の多重ノードは前記第2の多重
    伝送線の電位の上昇を検出すると、前記第1の多重伝送
    線の電位を上げることを特徴とする請求項1記載の多重
    伝送システムの動作状態遷移方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0863639A1 (de) * 1997-02-10 1998-09-09 Philips Patentverwaltung GmbH System zum Übertragen von Daten
JP2010206268A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Denso Corp 通信システム、及びノード
WO2014034345A1 (ja) * 2012-08-31 2014-03-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御システムおよび車両用電子制御装置

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