JPH0777377B2

JPH0777377B2 - 通信処理装置

Info

Publication number: JPH0777377B2
Application number: JP1287428A
Authority: JP
Inventors: 裕一猪狩; 隆志木村; 勝憲押上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-11-06
Filing date: 1989-11-06
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: JPH03148935A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、通信線を複数の通信処理装置が共用してビ
ット通信を行なう場合において、同時に、異なった装置
が通信線を使う際の通信線上での通信データの衝突を電
流により検知し、通信線の使用順位を調整することので
きる通信処理装置に関する。

（従来の技術）従来において、通信データの衝突検出とビット調停を可
能とする通信処理装置としては、例えば、第６図に示す
ようなものがある（CQ出版「マイクロコンピュータデー
タ伝送の基礎と実際」P251参照）。

この通信データの衝突検出とビットの調停を行う通信処
理装置は、入力通信データをパラレル−シリアル変換す
る通信制御回路2,通信制御回路２からの通信データを符
号化する符号化回路3,符号化された通信データを通信線
１に送信する送信器（ドライバ）4,通信制御回路２から
の送信開始信号を送信器４に伝送する送信器制御回路5,
送信された通信データを通信線１から受信する受信器7,
符号化された通信データを分岐遅延させる遅延回路6,受
信器７からの受信データと遅延回路６からの通信データ
とを比較して、通信データの衝突を検知する衝突検知回
路８等で構成されている。

次に作用について説明する。

通信制御回路２では入力された通信データがシリアルデ
ータに変換され、このシリアルデータが送信すべき通信
データである場合には、通信制御回路２は符号化回路３
へ通信データを出力すると同時に、送信開始信号を送信
器制御回路５に出力する。符号化回路３は、入力通信デ
ータを符号化した後、送信データとして、送信器４と遅
延回路６とに分岐出力する。符号化回路３からの送信デ
ータを受信した送信器４は、通信器制御回路５の制御信
号に従って送信データを通信線１に送り出す。一方、通
信線１に送信された送信データは、通信線１と接続され
た受信器７により受信される。先に符号化回路３から分
岐され、一方の送信データが送信器4,通信線1,受信器７
を回り道して遅くなる時間分だけ遅延回路６で遅延させ
た通信データとこの受信データとを衝突検知回路８で比
較する。送信データと受信データとが一致しなければ、
送信データに他の送信データとの衝突が発生したと判断
して、衝突検知回路８は、通信制御回路２へ衝突検知信
号を出力し、その後の通信データの出力を停止させる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような通信データの衝突の検知とビ
ットの調停を行う従来の通信処理装置においては、送信
器４が、送信データの雑音除去のためフィルタを通し、
かつ、使用するトランジスタの電気回路接続もオープン
ドレイン構造ではなく、消費電力が少なく出力の大きく
とれる相補性の構造すなわちコンプリメンタリ構造とな
っており、さらに、通信線１とは、トランジスタのゲー
トの出力どうしを結合したいわゆるワイヤードORで接続
されているため、電圧が高いすなわち“H"と、電圧が低
いすなわち“L"の通信データが、通信線１上で衝突する
と、通信線１上の電位は、中間電位となり、そのためこ
の衝突データを受信器７で受信すると、“H"あるいは
“L"のいずれに読みとるべきか確定できない状態とな
り、通信データの衝突は検知することができるがビット
通信を調停することはできないという問題があった。ま
た、ノイズなどにより送信データに誤りが発生すると通
信データの衝突が発生したと判断してしまうという問題
があった。従来のものはこれらの問題により多重通信を
確実に行えないものであった。

そこで、この発明は、通信データの衝突時にデータの優
先度合によって勝ち負けを判断し、適切なビット調停を
行なうと共に、ノイズなどによって誤りが発生しても衝
突と判断しないようにし、もって多重通信を確実に行な
い得る通信処理装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、前記目的を達成するため、各々が共通の通
信線に送受信することによりこの通信線を共用して多重
通信を実行する通信処理装置において、一方がオンする
と他方がオフするように直列接続されたトランジスタ対
の中間点に前記通信線を接続し、入力される送信情報に
よって該トランジスタ対のオン／オフを制御する送信器
と、前記トランジスタ対を構成する一方のトランジスタ
に流れる電流を検出する電流検出手段と、この電流検出
手段に流れる電流を電圧に変換する電流電圧変換手段
と、前記送信情報に基づき信号のオン／オフ状態が反転
するときに前記トランジスタ対に流れる電流成分をマス
クするためのマスク信号を生成するマスク信号生成手段
と、前記電流電圧検出手段の出力信号及び前記マスク信
号から信号線上での信号衝突を判断する衝突判断手段
と、この衝突判断手段で衝突が判断された場合には、予
め設定されている優先度合に基づいてさらに送信を継続
するか中止するかを判断する送信継続判断手段と、を具
備することを特徴とする。

（作用）上記構成によれば、一方がオンすると他方がオフするよ
うに直列接続されたトランジスタ対により情報を送信し
ているので、衝突がない場合には、通信線に電流は流れ
ない。ここで、電流が流れるのは、トランジスタの出力
状態が“0"から“1"あるいは“1"から“0"に反転する瞬
間に還流電流として流れる場合である。ところが、この
還流電流と衝突電流とを区別しないと、正確な衝突検出
ができない。このため、電流検出手段により、トランジ
スタ対を構成する一方のトランジスタに流れる電流を検
出するとともに、還流電流部分をマスクして衝突電流の
みが検出できるようにしている。

また、信号線にノイズが乗った場合、このノイズにより
通信線に電流が流れたとしても、トランジスタには、電
流は流れないので、電流検出手段にも電流は流れない。
このため、確実にノイズと衝突とを区別することができ
る。

そして、通信線上でデータの衝突が起きると、夫々の通
信処理装置は自己の通信データのビット電位と通信処理
装置間で予め優先度を高く設定したビット電位とを比較
し不一致の時、その後の通信を停止する。従って、通信
線の電位は中間電位となることなく勝ち側のビット通信
が残り、確実な通信を行なうことができる。

（実施例）第１図は、この発明による一実施例を示す基本ブロック
図である。この発明による通信処理装置12は、入力通信
データのパラレル−シリアル変換を実行する通信制御回
路2,通信制御回路２からの通信データの出力を分岐し、
一方の通信データを符号化する符号化回路3,符号化され
た通信データを通信線１に送信する送信器4,通信制御回
路２からの他方の出力である通信開始信号を送信器４に
伝送する送信器制御回路5,通信線１上の通信データの衝
突の結果、送信器４により発生する貫通電流を電圧に変
換する電流電圧変換器9,変換された電圧を基準電源15の
基準電圧V₁と比較し、送信データの衝突を検知する比較
回路16、この衝突検知信号と先の通信制御回路２より分
岐された通信データおよび通信器制御回路５の制御信号
とから送信データの優先順位（度合）により勝ち負けを
判定し後者の負けの場合に自己の送信を停止する判定回
路17より構成されている。

第２図は、本発明による第１実施例の通信処理装置12お
よび通信処理装置13の一部である送信器4,電流電圧変換
器9,比較回路16および判定回路17の具体的な回路図を示
す。

この図の通信処理装置12の一部は、次のように構成され
ている。送信器４は、入力と出力が必ず反転する否定回
路いわゆるインバータ回路18と、足し算を行う論理和回
路（OR回路）19と、２つのＰ型MOSトランジスタ20,21
と、２つのＮ型MOSトランジスタ22とから成る。Ｐ型MOS
トランジスタ24は、Ｐ型MOSトランジスタ21に流れる電
流に比例した電流を取り出し増幅するためのカレントミ
ラー回路用のトランジスタであり、電流検出手段を構成
する。電流電圧変換器９は、オペアンプ25と負帰還用の
固定抵抗器26とから成る。比較回路16は、電圧比較器い
わゆるコンパレータ27とNOR回路28とから成り、衝突判
断手段を構成する。判定回路17は、AND回路29とＲ−Ｓ
フリップフロップ30とから成り、送信継続判断手段を構
成する。抵抗31は、電流制御用のものである。また、32
〜端子37は、それぞれの回路への入出力端子であり、こ
の内、端子34にはマスク信号が入力され、マスク信号生
成手段を構成する。電源は、＋電源電圧V_DDが端子38
に、−電源（アース）電圧が端子39に供給され、コンパ
レータ27に比較用の基準電源15から基準電圧V₁が供給さ
れる。さらに、通信処理装置13も通信処理装置12と全く
同じ（対称）に構成され、ともに通信線１とは電流制御
用の抵抗体31を介して接続されている（尚、符号は省略
してある）。

次に作用を説明する。第３図は、通信処理装置12および
通信処理装置13の入力信号およびその変化を示す波形図
である。

通信処理装置12の端子32から、信号PWM“1"40と、この
信号とはパルス幅が異なる信号PWM“0"41とから成る第
３図（ａ）に示される信号を入力する。また、これと同
時に、通信処理装置13の端子32より信号PWM“1"40から
成る第３図（ｂ）で示される信号が入力されたとする。
この両端子からの入力により通信データが、通信線１上
で衝突したとすると、この時、通信処理装置12側のＰ型
MOSトランジスタ21に流れる電流は、第３図（ｃ）に示
されるように流れる。この図（ｃ）中の符号Ａで示され
る電流は、入力信号によりＰ型MOSトランジスタ21とＮ
型MOSトランジスタ22のオン／オフ状態が反転する時に
流れる貫通電流であり、符号Ｂで示される電流は、送信
データが衝突したことにより発生した電流である。これ
らの貫通電流および衝突で発生した電流は、Ｐ型MOSト
ランジスタ24で増幅され電流電圧変換器９に入力され
る。

入力された電流は、電流電圧変換器９で電圧に変換さ
れ、その出力である電圧は、オペアンプ25が反転増幅の
回路に構成されているため波形の反転された第３図
（ｄ）で示される波形となる。なお、この際、各波形
は、比較回路16における基準電源15の基準電圧V₁により
整形される。

次に、第３図（ｃ）で示した符号Ａの貫通電流と符号Ｂ
の衝突電流とを区別するために通信データすなわち入力
信号が反転するごとに、第３図（ｅ）に示すようなワン
ショット信号（マスク信号）を発生させて、入力信号が
反転してからの一定期間をマスクする。このマスク信号
は、端子34からNOR回路28の一方の入力端子に供給され
る。このようにすることで、送信データの電流と送信デ
ータの衝突により発生した電流とが判別できる。この比
較回路16から出力される信号は、第３図（ｆ）に示され
る衝突検知信号となり、判定回路17を構成するAND回路2
9の一方の端子に入力される。このAND回路29の他方の端
子には、入力端子37、インバータ回路18を介して第３図
（ｇ）に示すような優先度合判別用の信号が入力され
る。

ここで、この優先度合判別用の信号が例えば、第３図
（ｇ）に示すように論理“1"の優先度合が、論理“0"の
優先度合より高いと仮定すると、PWM“0"41を出力して
いる通信処理装置12の判定回路17は、通信処理装置13に
対して負けたと判定して通信制御回路２に第３図（ｈ）
に示す送信停止信号を出力して次のビットから送信を停
止させる。すなわち、AND回路29からフリップフロップ3
0のＳ端子にセット入力信号が供給され、これにより、
フリップフロップ30のＱ端子からは送信停止信号が出力
される。この送信停止信号は、送信器４のＰ型MOSトラ
ンジスタ21にもOR回路19を介して供給されている。これ
により、Ｐ型MOSトランジスタ21をOFF状態とし電源側を
絶縁状態すなわちハイインピーダンスの状態とすること
によって、第３図（ｉ）に示すように通信線１上の電位
を中間電位からLOW側に落として受信時にはこのビット
を優先度合の高いPWM“1"と読めるようにする。このよ
うにして、優先度合の高いビット40′は、勝ち残れるの
である。なお、カレントミラー回路用のＮ型MOSトラン
ジスタ24を、Ｎ型MOSトランジスタ22に設けるようにす
れば、同様の構成で論理“0"の優先度合が、論理“1"の
優先度合より高い場合に優先度合の高いビットを勝ち残
すことができる。

第４図は、本発明による第２実施例を示す。この実施例
では、例えば、通信処理装置54の送信器56のＰ型MOSト
ランジスタ21にカレントミラー用のＰ型MOSトランジス
タ24,オペアンプ25と固定抵抗26とから成る電流電圧変
換器9,基準電源15が接続されたコンパレータ27を接続
し、また、送信器56のＮ型MOSトランジスタ22にカレン
トミラー用のＮ型MOSトラジスタ43,オペアンプ44と固定
抵抗45から成る電流電圧変換器46,基準電圧47が接続さ
れたコンパレータ48を接続する。コンパレータ27とコン
パレータ48をEX−OR回路49に、更に、EX−OR回路49を経
て分岐された一方の線は、AND回路29,R−Ｓフリップフ
ロップ30から成る判定回路17、他の一方の線は、AND回
路50,R−Ｓフリップフロップ51から成る判定回路57を経
てAND回路52,N型MOSトランジスタ53と接続される。ま
た、通信処理装置55も通信処理装置54と全く同じに（対
称的に）構成され、両方の通信処理装置は、通信線１と
電流制御用の抵抗体31を介して接続されるような構成と
なっている。

次に、この第２実施例の作用を説明する。第５図は、通
信処理装置54の入力信号および変化の波形図を示す。

通信処理装置54の端子32より信号PWM“0"41とこの信号
よりもパルス幅の狭い信号PWM“1"40とから成る第５図
（ｊ）で示される信号を入力する。また。これと同時に
通信処理装置55の端子32よりPWM“0"41から成る第５図
（ｋ）で示される信号を入力する。この時、通信処理装
置54側のＰ型MOSトランジスタ21に流れる電流は、第５
図（ｌ）に示され、Ｎ型MOSトランジスタ22に流れる電
流は、第５図（ｍ）に示される。この第５図（ｌ）およ
び（ｍ）の符号Ａで示される電流は、入力信号によりＰ
型MOSトランジスタ21とＮ型MOSトランジスタ22の状態が
反転する時に流れる貫通電流であり、符号Ｂで示される
電流は、送信データが衝突したことにより発生した電流
である。

次に、図中（ｌ）に示され、Ｐ型MOSトランジスタ21に
流れた電流はＰ型MOSトランジスタ24で増幅され電流が
電圧変換器９に入力される。入力された電流は、電流電
圧変換器９で電圧に変換されるが、電流電圧変換器９の
主要部であるオペアンプ25は反転増幅回路で構成されて
いるため、変換された電圧の波形も反転されてコンパレ
ータ27へ出力される。コンパレータ27に入力された電圧
の信号は、基準電源15の基準電圧V₁と比較整形され、第
５図（ｎ）で示される波形としてコンパレータ27から出
力される。

一方、第５図（ｍ）に示され、Ｎ型MOSトランジスタ22
に流れた電流は、Ｎ型MOSトランジスタ43で増幅された
電流電圧変換器46に入力される。入力された電流は、電
流電圧変換器46で電圧に変換されるが、電流電圧変換器
46の主要部であるオペアンプ44は反転増幅回路で構成さ
れているため、変換された電圧の波形も反転されて、コ
ンパレータ48へ出力される。コンパレータ48に入力され
た電圧の信号は、基準電源47の基準電圧V₂と比較整形さ
れ、第５図（ｏ）で示される波形としてコンパレータ48
から出力される。コンパレータ27からの出力とコンパレ
ータ48からの出力は、排他的論理和回路いわゆるEX−OR
回路49によりＣ−MOSトランジスタの貫通電流の成分で
ある第５図（ｌ）および（ｍ）に示されたＡの電圧を取
り除くことができ、第５図（ｐ）に示す衝突検知信号が
EX−OR回路49から出力される。この通信処理装置54の出
力した通信データの優先度合が低い場合には、Ｒ−Ｓフ
リップフロップ30の出力Ｑは“H"となり、優先度合が高
い場合には、Ｒ−Ｓフリップフロップ51の出力Ｑが“H"
となる。従って、デジタル信号の電気的取扱いでは、電
圧が高い“H"に相当する論理“1"の優先度合が電圧が低
い“L"に相当する論理“0"の優先度合より高い場合に
は、電圧の高い信号すなわちPWM“1"40を出力している
この通信処理装置54が、勝ったと判定される。入力信号
の１ビット毎にセットされているＲ−Ｓフリップフロッ
プ51の出力が、電圧の高い“H"となったため、Ｎ型MOS
トランジスタ53がON状態となりLOW側のインピーダンス
が下り、第５図（ｒ）に示すように通信線１上の電位が
下がる。したがって、このビットを受信した時は、優先
度合の高いPWM“1"と判断してビットを勝ち残すことが
できる。

［発明の効果］以上説明してきたように、この発明によれば、ノイズな
どにより送信データに誤りが発生しても通信データの衝
突が生じたと判断することもなく、確実に通信データの
衝突を検知し、かつ、通信データの優先度合いによって
通信データの勝ち負けを判定した場合に通信を停止する
ことにより、衝突したビットを無効ビットとすることな
く勝ち残ったビットと判定でき、これによって確実な多
重通信が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す基本ブロック図、第２
図は本発明による第１実施例の二つの異なる通信処理装
置の一部である送信器、電流電圧変換器、比較回路およ
び判定回路の具体的な回路図、第３図は本発明による第
１実施例の二つの異なる通信処理装置の入力信号と変化
を示す波形図、第４図は本発明による第２実施例の二つ
の異なる通信処理装置の一部である送信器、電流電圧変
換器、比較回路および判定回路の具体的な回路図、第５
図は本発明の第２実施例の示す波形図、第６図は従来の
多重通信装置の基本ブロック図である。１……通信線、2,5……通信制御回路,3……符号化回
路、4,56……送信器、６……遅延回路、７……受信器、
８……衝突検知回路、9,46……電流電圧変換器、12,13,
54,55……通信処理装置、15,47……基準電源、16……比
較回路、17,57……判定回路、18……インバータ回路、1
9……OR回路、20,21,24……Ｐ型MOSトランジスタ、22,2
3,43,53……Ｎ型MOSトランジスタ、25,44……オペアン
プ、26,45……固定抵抗、27,48……コンパレータ、28…
…NOR回路、29,50,52……AND回路、30,51……Ｒ−Ｓフ
リップフロップ、31……電流制御用の抵抗体、32……端
子１、33……端子２、34……端子３、35……端子４、36
……端子５、37……端子６、38……＋電源端子、39……
−電源、40……PWM“1"、41……PWM“0"、49……EX−OR
回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々が共通の通信線に送受信することによ
りこの通信線を共用して多重通信を実行する通信処理装
置において、一方がオンすると他方がオフするように直列接続された
トランジスタ対の中間点に前記通信線を接続し、入力さ
れる送信情報によって該トランジスタ対のオン／オフを
制御する送信器と、前記トランジスタ対を構成する一方のトランジスタに流
れる電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段に流れる電流を電圧に変換する電流電
圧変換手段と、前記送信情報に基づき信号のオン／オフ状態が反転する
ときに前記トランジスタ対に流れる電流成分をマスクす
るためのマスク信号を生成するマスク信号生成手段と、前記電流電圧検出手段の出力信号及び前記マスク信号か
ら信号線上での信号衝突を判断する衝突判断手段と、この衝突判断手段で衝突が判断された場合には、予め設
定されている優先度合に基づいてさらに送信を継続する
か中止するかを判断する送信継続判断手段と、を具備することを特徴とする通信処理装置。