JPH0973421A - ノイズ吸収回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 双方向信号線に用いてもバスファイトを起こ
すことのないノイズ吸収回路を提供して、ＳＣＳＩバス
活線挿抜時に発生するノイズを吸収する。 【解決手段】 ヒステリシスコンパレータ１００とイネ
ーブル信号付のシュミットバッファ１０１からなるノイ
ズ吸収回路一対を相互に逆方向となるよう並列接続し、
イネーブル信号制御によって双方向性を得る。このよう
にしてＳＣＳＩ機器の活線挿抜時においても、ノイズの
影響を受けることなく、誤動作を防止して、ＳＣＳＩシ
ステムの運用を継続することができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はノイズ吸収回路に関
し、特にＳＣＳＩ（Small Computer System Interfac
e）機器を活線挿抜する際に有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＣＳＩバスの規格では、最大８台のＳ
ＣＳＩ機器を接続することが可能となっており、ホスト
コンピユータを除けば７台のＨＤＤ（Hard Disk Driv
e）等の情報入出力装置等が接続可能であるとされてい
る。ＳＣＳＩシステムの接続形式には、いわゆるディジ
ーチェーン形式でホストとＨＤＤ等を直接ケーブルで結
ぶ方法と、バックボードあるいはバックパネルと呼ばれ
るようなボードを介して、各ＳＣＳＩ機器を接続する方
法とがある。

【０００３】ところで、情報処理装置の使用に際してＨ
ＤＤの故障等が発生すると、ＯＳ（Operating System）
の運用中にＨＤＤを交換しなければならない場合が生じ
る。このようにＳＣＳＩバスの動作中にＳＣＳＩ機器を
挿抜することを活線挿抜というが、上述のような、ホス
トとＨＤＤ等を直接ケーブルで結ぶ接続方法では、上記
活線挿抜を行なうことはできない。このため、活線挿抜
を前提とするＳＣＳＩシステムや中・大規模のＳＣＳＩ
システムでは、ホストコンピュータとＨＤＤ等のＳＣＳ
Ｉ機器との間に、バックボードあるいはバックパネルと
呼ばれるようなボードを介して、各ＳＣＳＩ機器をアレ
イ構成で接続することが多い。この場合、ホストコンピ
ュータとボードはケーブルで接続される。一方、ボード
とＳＣＳＩ機器の間は、差込み式のコネクタを備えたト
レーやボックスに各ＳＣＳＩ機器を実装し、対応するコ
ネクタを備えたボードに、このコネクタを介して接続す
る形式を採ることが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような活線挿抜
を前提とするＳＣＳＩシステムにあっても、ＨＤＤ等を
交換する場合は、動作中のＳＣＳＩバスに対して直接Ｈ
ＤＤを挿抜することとなるため、挿抜時の衝撃、キャパ
シタンス、インピーダンスの変化によるノイズ等が発生
することがある。ＳＣＳＩバスの電気的規格として、入
力ヒステリシス０．２Ｖという規格があるが、活線挿抜
時のノイズがこのヒステリシス幅で対応し得る範囲を越
えるときは、ＳＣＳＩバスに影響を与え、誤動作を起こ
す可能性があった。これに対して、入力ヒステリシスの
幅を大きくとることによって耐雑音性を向上させること
もできるが、それではＳＣＳＩバスの規格に反するばか
りか、システムの性能全体を損なう結果ともなる。

【０００５】ノイズの影響を回避する技術としては、特
開昭６３−２９４１１３号公報に示されるように、従来
のコンパレータ回路に内部トランジスタレベルでの改良
を加えて、従来では削除することのできなかったグラン
ドレベルの変動によるノイズを削除し誤動作を防ぐ技術
や、特開昭６１−６５５１２号公報に示されるように、
積分回路の充放電の切換えによる電圧変化に応じて出力
信号を得るコンパレータによって、入力信号のチャタリ
ング等が出力信号に表れないようにする技術等が開示さ
れている。しかし、これらの技術は、ＳＣＳＩバスの活
線挿抜時に生じるような特異的なノイズを前提とするも
のではない。

【０００６】また、これら従来の技術は単方向信号の回
路には使用可能であるが、ＳＣＳＩ信号のように双方向
信号をも取扱う信号線に対しては配慮がなされていな
い。すなわち、双方向信号線上では１本の信号線上を双
方向に信号が動いているため、バスファイトを起こす可
能性がある。これに対して、ＳＣＳＩバスの双方向信号
線上では、通常はホストコンピュータとＳＣＳＩ機器上
のＳＣＳＩコントローラにより信号方向が制御されてい
るため、バスファイトが起こることが防止されている。
しかし、ＳＣＳＩバス上に回路を追加しようとするとき
は、その回路に起因してバスファイトが発生する可能性
があるため、従来の技術はそのままでは双方向信号線に
は適用することはできない。

【０００７】そこで、本発明の課題は、ＳＣＳＩ機器の
活線挿抜時においても、ノイズの影響を受けることな
く、ＳＣＳＩシステムの運用を継続することができるよ
うなノイズ吸収回路を提供することにある。さらに、本
発明の技術的課題は、双方向信号線に用いてもバスファ
イトを起こすことのないノイズ吸収回路を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のノイズ吸収回路は、ＳＣＳＩバスとアレイ
構成のＳＣＳＩ機器との間の信号線に挿入接続される単
向性のノイズ吸収回路である。ここでアレイ構成のＳＣ
ＳＩ機器とは、ＳＣＳＩバスに対して並列接続される各
ローカルＳＣＳＩバスに接続して運用される入出力機器
をいい、必ずしもディスクアレイのように並列処理を行
なう装置であることを要さない。そして、上記単向性ノ
イズ吸収回路は、前記ＳＣＳＩバスの所定の入力ヒステ
リシス幅よりも大きなヒステリシスを持つヒステリシス
コンパレータと、イネーブル信号に基づいて回路の導通
及び切り離しの制御を行なうイネーブル信号付きバッフ
ァを有し、前記信号線の入力ヒステリシス幅を前記ＳＣ
ＳＩバスの入力ヒステリシス幅よりも大きくするように
前記ヒステリシスコンパレータが配されるとともに、前
記ＳＣＳＩ機器がＳＣＳＩバスに接続されているときの
み前記ノイズ吸収回路の導通を保つように前記イネーブ
ル信号付きバッファが配されてなることを特徴とする。

【０００９】上記構成を有する本発明の単向性ノイズ吸
収回路では、前記ヒステリシスコンパレータが、ＳＣＳ
Ｉバスの所定の入力ヒステリシス幅で対応し得ないよう
な、より大きなノイズをも吸収するとともに、前記イネ
ーブル信号付きバッファによって、ＳＣＳＩ機器が未接
続のときには回路が動作しないようにしている。また
は、本発明のノイズ吸収回路は、ＳＣＳＩバスとアレイ
構成のＳＣＳＩ機器との間の信号線に挿入接続される双
方向性のノイズ吸収回路である。そして、上記双方向性
ノイズ吸収回路は、前記ＳＣＳＩバスの所定の入力ヒス
テリシス幅よりも大きなヒステリシスを持つヒステリシ
スコンパレータと、イネーブル信号に基づいて回路の導
通及び切り離しの制御を行なうイネーブル信号付きバッ
ファとを有する単向性ノイズ吸収回路一対を、相互に逆
方向となるよう並列接続されてなり、前記各単向性ノイ
ズ吸収回路には、前記信号線の入力ヒステリシス幅を前
記ＳＣＳＩバスの入力ヒステリシス幅よりも大きくする
ように前記ヒステリシスコンパレータが配されるととも
に、前記信号線の信号方向に応じて、前記一対の単向性
ノイズ吸収回路のうちいずれか一方の回路のみ導通を保
つように前記イネーブル信号付きバッファが配されてな
ることを特徴とする。

【００１０】上記構成を有する本発明の双方向性ノイズ
吸収回路では、ＳＣＳＩバスとＳＣＳＩ機器との間の信
号線を流れる信号の方向に応じて、前記一対の単向性ノ
イズ吸収回路内の各イネーブル信号付きバッファが、一
の単向性ノイズ吸収回路のみを導通状態とし、バスファ
イトが起きることを防止する。それとともに、前記一対
の単向性ノイズ吸収回路内の各ヒステリシスコンパレー
タのいずれかが、ＳＣＳＩバスの所定の入力ヒステリシ
ス幅で対応し得ないような、より大きなノイズをも吸収
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
を参照して、詳細に説明する。図１は、本発明の一実施
形態の接続構成図であり、ＳＣＳＩ機器であるＨＤＤ２
ａ〜２ｇと、情報処理装置のディスク制御ボードに接続
されているＳＣＳＩバス（メインＳＣＳＩバス）４との
間に、複数のノイズ吸収器１ａ〜１ｇを挿入接続した場
合の例が示されている。各ノイズ吸収器１ａ〜１ｇは、
後出の図４に示されるように、ＳＣＳＩバス４上信号線
と複数のＳＣＳＩ信号線との間に本発明の各ノイズ吸収
回路を配して構成されるものである。また、各ＨＤＤ２
ａ〜２ｇに付属のＨＤＤトレー３ａ〜３ｇにＨＤＤトレ
ー接続信号を付加し、この信号でノイズ吸収器１ａ〜１
ｇを制御することにより各ＨＤＤ２ａ〜２ｇの未接続時
や挿抜時に発生するノイズを削除し、誤動作を防止する
構成としている。

【００１２】図２は、ノイズ吸収器１ａ〜１ｇの一実施
形態となる単向性ノイズ吸収回路１０の回路構成図であ
る。この単向性ノイズ吸収回路１０は、ヒステリシスコ
ンパレータ（以下、単にコンパレータと略称する）１０
１と、イネーブル信号付シュミットバッファ（以下、単
にシュミットバッファと略称する）１０１とから構成さ
れる。コンパレータ１０１は、ＳＣＳＩバス４の所定の
入力ヒステリシス幅（0.2ｖ）よりも大きなヒステリシ
スを持つヒステリシスコンパレータであって、各信号線
からの入力Ｅinが抵抗Ｒ１を介して非反転端子（＋）に
導かれ、基準電圧Ｅｓが反転端子（−）に導かれてい
る。また、この出力がシュミットバッファ１０１の入力
側に導かれている。コンパレータ１００は、その出力端
子から抵抗Ｒ２を介して非反転端子（＋）に正帰還をか
けることによりヒステリシス特性を実現している。コン
パレータ１００のヒステリシス幅（Ｖｈｓ）は、下記
(1)式に示すように抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値の関係によ
って決せられる。なお、シュミットバッファ１０１には
イネーブル信号である制御信号が入力されており、これ
により信号線の導通／非導通を行えるようになってい
る。

【００１３】Vhs =(Vh-Vl)R1/(R1+R2)・・・(1) (1)式において、Ｖｈはコンパレータ１００の出力Ｈｉ
レベル電圧、Ｖｌは出力Ｌｏｗレベル電圧をそれぞれ表
す。ＳＣＳＩバス４の規格では、0.8V 以下をＬｏｗレ
ベル、2.0V 以上をＨｉレベルとしている。従って、こ
の 0.8V と 2.0V の中間値である 1.4V を基準電圧（Ｅ
ｓ）とし、ヒステリシス幅（Ｖｈｓ）を 1.2V として、
抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗値を決定することができる。例
えば、出力Ｈｉレベル電圧（Ｖｈ）を 5.0V 、出力Ｌｏ
ｗレベル電圧（Ｖｌ）を0.0V とし、上記数値を数１に
代入すると下記(2)式が得られる。

【００１４】1.2 =(5.0-0.0)R1/(R1+R2)・・・(2) 上記(2)式より(3)式が得られる。 R2 =3.17=R1・・・(3) その結果、例えばＲ１に１ｋΩの抵抗を使用した場合、
Ｒ２には、3.17ｋΩの抵抗を使用すればよいことにな
る。これにより、入力ヒステリシス幅を、0.2Vから0.6V
に変更することが可能となる。

【００１５】コンパレータ１００の出力を入力とするシ
ュミットバッファ１０１は、制御信号に基づいて回路の
導通及び切り離しの制御を行なうもので、このシュミッ
トバッファ１０１を追加することにより信号の伝達を有
利とし、高速駆動性を実現してドライブ能力を向上させ
ている。また、単方向用信号の場合は、制御信号をＧＮ
Ｄに固定して使用する。

【００１６】次に、本発明の他の実施形態として、双方
向性ノイズ吸収回路の場合の例を図３を参照して説明す
る。図３に示す双方向性ノイズ吸収回路１１は、基本的
には、図２に示す単向性ノイズ吸収回路１０を相互に逆
方向となるように、２個並列に配置した構成となってい
る。この実施形態においては、シュミットバッファ１０
１の制御信号は、一方の単向性回路の制御信号Ａと、他
方の制御信号Ｂとがあり、一対の単向性ノイズ吸収回路
１０のうちいずれか一方のみ導通を保つように前記各制
御信号Ａ及びＢが配されている。すなわち、制御信号Ａ
がイネーブル状態であるとき、制御信号Ｂはアンイネー
ブル状態であるよう構成される。そのための具体的構成
は、図４に示すような配線により実現される。

【００１７】図４は、上述の単向性ノイズ吸収回路１０
及び双方向性ノイズ吸収回路１１を、ＳＣＳＩバス４と
ＨＤＤ２ａ〜２ｇの間の各信号線に配する場合の具体例
を表す接続構成図である。図４において、１１ａ及び１
１ｂは、図３に示す双方向性ノイズ吸収回路であって、
Ａ，Ｂは、各々の方向の信号に対応するシュミットバッ
ファ１０１への制御信号を表す。なお、ここではＨＤＤ
トレー接続信号を、接続時Ｌｏｗ、未接続時Ｈｉとす
る。

【００１８】まず、データ信号ＤＢ０〜７及びデータ信
号のパリティ用信号ＤＢＰの信号線上に配する双方向性
ノイズ吸収回路１１ａの制御について説明する。ＳＣＳ
Ｉバス規格により、データ信号ＤＢ０〜ＤＢ７は、ＳＣ
ＳＩバス４の各フェーズを制御する、Ｃ／Ｄ、Ｉ／Ｏ、
ＭＳＧ、ＳＥＬの４信号により制御される。データ信号
ＤＢ０〜７は、ＳＣＳＩ規格のデータフェーズと呼ばれ
るフェーズで、データ読出もしくは書込がなされる。上
記４信号がＳＣＳＩバス４上ですべてＨｉレベルとなっ
た場合、データライト、すなわちホスト側からＳＣＳＩ
バス４を介して所定のＨＤＤ２ａ〜２ｇに書込みが行な
われる。ノイズ吸収回路１１ａでは、上記４信号のう
ち、ＳＥＬ信号を除く３信号の出力信号のＡＮＤをと
り、その信号を制御信号Ａに入力している。また、上記
３信号の出力信号のＡＮＤ（論理積）条件をＡＮＤ回路
１２で判定し、ＡＮＤ回路１２の出力反転信号とＨＤＤ
トレー接続信号とのＯＲ（論理和）条件をＯＲ回路１３
で判定し、その出力を制御信号Ｂとしている。ここで、
上記４信号のうちＳＥＬ信号を制御信号から除いたの
は、ＳＥＬ信号は双方向信号であり、またＩ／Ｏ信号に
より制御されることによる。ここでいう制御信号は、ホ
スト側からＨＤＤ２ａ〜２ｇ側へ、又はＨＤＤ２ａ〜２
ｇ側からホスト側への区別がつけばよいため、ＳＥＬ信
号を除いても問題はない。

【００１９】次に、セレクションフェーズを決定するＳ
ＥＬ信号線上に配する双方向性ノイズ吸収回路１１ｂの
制御について説明する。ＳＥＬ信号は、ＭＳＧ信号、Ｃ
／Ｄに拘わらず、Ｉ／Ｏ信号にて制御される。ＳＣＳＩ
バス上でＩ／Ｏ信号のレベルがＨｉのときセレクション
（ホスト側からＨＤＤ側へ）、Ｌｏｗのときリセレクシ
ョン（ＨＤＤ側からホスト側へ）となる。そこで、双方
向性ノイズ吸収回路１１ｂでは、Ｉ／Ｏ信号の出力を制
御信号Ａに、その反転信号とＨＤＤトレー接続信号の論
理和出力を制御信号Ｂとしている。

【００２０】次に、ＳＣＳＩバス４の使用状況を示すＢ
ＳＹ信号について説明する。図４に示す接続例では、単
向性、双方向性いずれのノイズ吸収回路１０，１１ａ，
をもＢＳＹ信号線上には配されていない。これは、以下
の理由による。すなわち、ＢＳＹ信号はＳＣＳＩバス４
の使用状況を示す信号であって、各フェーズにより使用
方法が異なる。また、ＢＳＹ信号を制御できる信号は存
在しないためである。通常、ＨＤＤ２ａ〜２ｇを挿抜し
ているときは、各ＨＤＤ２ａ〜２ｇからＢＳＹ信号が出
ることはない。また、ＳＣＳＩバス４のＢＳＹ信号が動
作中に各ＨＤＤ２ａ〜２ｇを挿抜してノイズが発生した
としても、認識できるほどのノイズは発生しないと考え
られるため、ここにはノイズ吸収回路を挿入する必要性
が相対的に低い。

【００２１】残りの単方向信号線上には、上述の単向性
ノイズ吸収回路１０が各々配され、各制御信号はＨＤＤ
トレー接続信号に接続されている。これにより、ＨＤＤ
未接続時にはノイズ吸収回路１０が動作しないようにし
ている。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のノイズ吸収回路によれば、ヒステリシスコンパレータ
が、ＳＣＳＩバスの所定の入力ヒステリシス幅で対応し
得ないような、より大きなノイズをも吸収するので、活
線挿抜時に大きなノイズが発生したとしても、その影響
を受けることなくシステムを運用し、誤動作を防止する
ことができる。

【００２３】また、本発明の単向性ノイズ吸収回路は、
イネーブル信号付バッファによって、ＳＣＳＩ機器が未
接続のときには回路が動作しないようになっているの
で、接続されている他のＳＣＳＩ機器等に影響しない。
更に、本発明の双方向性ノイズ吸収回路では、一対のイ
ネーブル信号付きバッファによって信号方向の制御を行
なっているので、双方向信号線にノイズ吸収回路を設置
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ノイズ吸収器のＳＣＳＩシステムへの接続例を
表す配置図。

【図２】本発明の単向性ノイズ吸収回路の構成を表す回
路図。

【図３】本発明の双方向性ノイズ吸収回路の構成を表す
回路図。

【図４】本発明の単向性及び双方向性ノイズ吸収回路
を、ＳＣＳＩバスの各信号線に配する場合の接続構成図
である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｇ ノイズ吸収器 ２ａ〜２ｇ ＳＣＳＩ機器の一例となるＨＤＤ（ハード
ディスク装置） ３ａ〜３ｇ ＨＤＤトレー ４ ＳＣＳＩバス １０ 単向性ノイズ吸収回路 １１，１１ａ，１１ｂ 双方向性ノイズ吸収回路 １２ ＡＮＤ回路 １３ ＯＲ回路 １００ コンパレータ（ヒステリシスコンパレータ） １０１ イネーブル信号付きのシュミットバッファ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＳＣＳＩバスとアレイ構成のＳＣＳＩ機
   器との間の信号線に挿入接続される単向性のノイズ吸収
   回路であって、前記ＳＣＳＩバスの所定の入力ヒステリ
   シス幅よりも大きなヒステリシスを持つヒステリシスコ
   ンパレータと、イネーブル信号に基づいて回路の導通及
   び切り離しの制御を行なうイネーブル信号付きバッファ
   とを有し、 前記信号線の入力ヒステリシス幅を前記ＳＣＳＩバスの
   入力ヒステリシス幅よりも大きくするように前記ヒステ
   リシスコンパレータが配されるとともに、前記ＳＣＳＩ
   機器がＳＣＳＩバスに接続されているときのみ前記ノイ
   ズ吸収回路の導通を保つように前記イネーブル信号付き
   バッファが配されていることを特徴とするノイズ吸収回
   路。
2. 【請求項２】 ＳＣＳＩバスとアレイ構成のＳＣＳＩ機
   器との間の信号線に挿入接続される双方向性のノイズ吸
   収回路であって、 前記ＳＣＳＩバスの所定の入力ヒステリシス幅よりも大
   きなヒステリシスを持つヒステリシスコンパレータとイ
   ネーブル信号に基づいて回路の導通及び切り離しの制御
   を行なうイネーブル信号付きバッファとを有する単向性
   ノイズ吸収回路一対が相互に逆方向となるよう並列接続
   されており、 前記各単向性ノイズ吸収回路には、前記信号線の入力ヒ
   ステリシス幅を前記ＳＣＳＩバスの入力ヒステリシス幅
   よりも大きくするように前記ヒステリシスコンパレータ
   が配されるとともに、前記信号線の信号方向に応じて、
   前記一対の単向性ノイズ吸収回路のうちいずれか一方の
   回路のみ導通を保つように前記イネーブル信号付きバッ
   ファが配されていることを特徴とするノイズ吸収回路。