JPS6361356A - シリアルデ−タ転送装置 - 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〕 本発明はデータ転送装置に関し、特に複数の処理装置間
で相互にシリアルデータ転送を行なうデータ転送装置に
関する。

〔従来の技術〕

一本のデータ線に複数のデータ処理装置を接続して相互
にデータ転送を行うシステムにおいては、データ転送に
必要なりロックをシリアルに送出可能なデータ処理装置
（以下、マスク局という）からデータ転送の対象となる
データ処理装置（以下、スレーブ局という）に対してシ
リアルクロックを供給し、このシリアルクロックに従っ
てデータ転送が制御される。従って、クロック線とデー
タ線との２本の信号線が必要である。さらに、スレーブ
局に対するデータ転送の指示、もしくは複数のスレーブ
局がある場合にはどのスレーブ局とデータ転送を行なう
かの指定が必要である。

〔発明が解決すべき問題点〕

上述したように、シリアルデータ転送においては、クロ
ック線およびデータ線の他にスレーブ局の指定や転送指
示を行なうための信号線が必要となシ、装置間の配線が
非常に複雑化するという問題点がある。とくに、装置の
数（すなわちチップ数）が多くなる程信号線の数も増え
、上記問題点はシステム設計上の大きな障害となる。

本発明はクロ、り線とデータ線との２本の信号線を有効
に使用することによって上記問題点を解決することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、単一のデータラインと単一のクロ。

クラインとで相互接続された複数のデータ処理装置（デ
ータ処理チップ）において、マスク局はクロックライン
上のシリアルクロックとは非同期にデータライン上に立
上シエッジをもつ第１の信号を送出する手段と、立下シ
エッジをもつ第２の信号を送出する手段とを有し、一方
スレープ局は第１の信号および第２の信号を検出する手
段とを有し、前記送出手段および検出手段を用いてアド
レス、コマンド、データの転送を行なうようにしたこと
を特徴とする。

とくに、アドレス、コマンド、データは夫々独立に転送
し、アドレス転送前には前記第１および第２の信号をマ
スク局からスレーブ局に送υ、コマンド転送前には第２
の信号のみを送シ、データ転送前はいずれの信号も送ら
ないようにすることによって、アドレス−コマンド−デ
ータの順での転送とアドレス−データの順での転送とを
選択的に実行できるようにしたことを特徴とする。

〔実施例〕

本発明のシリアル転送装置の一実施例につき、第１図の
システム構成図、第２図のブロック図。

第３図および第４図のタイミングチャートを参照して以
下に詳しく説明する。

第１図のシステム構成図において、マスク局となる第１
のシリアルデータ処理装置１００−１とスレーブ局とな
るｎ個の第２のシリアルデータ処理装置２００−１〜２
００−ｎは１本のシリアルデータライン１０１と１本の
シリアルクロックライン１０２との２本の信号線のみで
接続される。尚、シリアルデータ処理装置１００および
２００は同一の回路構成とする。

次に第２図のブロック図を用いてシリアルデータ処理装
置の内部構成を説明する。

シリアルデータ処理装置１００はシリアルデータ送受信
部１１０．立上りエツジ検出回路１２０゜立下シエッジ
検出回路１３０．立上υエツジをもつ信号の出力回路１
４０．立下りエツジをもつ信号の出力回路１５０および
中央処理装置１６０を含み、外部へはシリアルデータラ
イン１０１とシリアルクロックライン１０２とが導出さ
れている。

なお、内部には複数ビットからなる周辺バス１０３が配
線され、パラレルビット処理ができるようになっている
。

シリアルデータ送受信部１１０はシフトレジスタ１１１
．送受信バッファ１１２１受信許可フラグ１１３を有し
、さらに中央処理装置１６０に対して受信終了を示す割
込信号１１０−１を供給する機能を有する。立上９工ツ
ジ検出回路１２０はＰフラグ１２１を有し、その出力は
受信許可フラグ１１３を周辺バス１０３を通して制御す
る。一方、立下シエッジ検出回路１３０はフラグ１３１
を有する。フラグ１２１はデータライン１０１が解放さ
れた時セットされ、フラグ１３１はアドレスおよびコマ
ンドの転送前にセットされる。すなわち、立上９工ツジ
検出回路１２０は、シリアルクロックライン１０２がハ
イレベル時、シリアルデータライン１０１上の立上勺エ
ツジを有する第１の信号を検出するとフラグ１２１をセ
ットして信号１２０−１をアクティブにする。この結果
、受信許可フラグ１１３がセットされ、シリアルデータ
送受信部１１０が受信許可状態となる。立下シエッジ検
出回路１３０は、シリアルクロックライン１０２がハイ
レベルの時シリアルデータライン１０１上の立下シエッ
ジを有する第２の信号を検出すると７ラグ１３１をセッ
トする。フラグ１２１とフラグ１３１とはいずれもソフ
トウェアによシ読み書きができるが、ハードウェア的に
制御してもよい。

立上りエツジを有する第１の信号の出力回路１４０は中
央処理装置１６０の制御のもとで、クロックラインがハ
イレベルの時シリアルデータライン１０１上に立上シエ
ッジを有する第１の信号を出力する。一方、立下シエ、
ジ出力回路１５０は中央処理装置１６０の制御のもとで
、クロックラインがハイレベルの時シリアルデータライ
ン１０１上に立下シエッジを有する第２の信号を出力す
る。とくに、アドレスを送る前には第１および第２の信
号が出力され、コマンドを送る前には第２の信号のみが
出力される。

中央処理装置１６０は周辺バス１０３を経由して、送受
信バッファ１１２の読み出し処理と書込み処理、受信許
可フラグ１１３のクリア処理、フラグ１２１のクリア処
理と読み出し処理、フラグ１３１のクリア処理と読み出
し処理、立上シエ。

ジ出力回路１４０．立下シエッジ出力回路１５０の起動
処理を行う。

シリアルデータライン１０１はシフトレジスタ１１１、
立上シエッジ検出回路１２０．立下シエ、ジ検出回路１
３０．立上シエッジ出力回路１４０および立下）エツジ
出力回路１５０に夫々接続され、シリアルクロックライ
ン１０２はシリアルデータ送受信部１１０．立上９エツ
ジ検出回路１２０および立下υエツジ検出回路１３０に
夫々接続される。

次に第３図のタイミングチャートを参照してシリアルデ
ータ処理装置１００と第２のシリアルデータ処理装置の
うちの１つ（例えば２００−１）との間でのシリアルデ
ータの送受信動作を説明する。

なお、受信許可フラグ１１３．フラグ１２１およびフラ
グ１３１は、予めソフトウェアによシフリアされている
ものとする。

マスク局である第１のシリアルデータ処理装置１００が
それまでの一連のシリアルデータ送受信を終了すると、
シリアルデータ送受信部１１０はシリアルクロックライ
ン１０２をハイレベルの状態にする。中央処理装置１６
０は周辺バス１０３を介して立ち上が９工ツジ出力回路
１４０を制御して、シリアルデータライン１０１上にｔ
　ｔｏｏ　　のタイミングで立ち上がりエツジを有する
第１の信吾を送出する。この信号はスレーブ局である第
２のシリアルデータ処理装置２００のすべてに対して共
通に印加される。各スレーブ局はシリアルクロックライ
ン１０２がハイレベルの状態時のｔ　ｔｏ。

のタイミングでシリアルデータライン１０１上の立上シ
エッジを有する第１の信号を夫々の立上υエツジ検出回
路１２０で検出し、フラグ１２１を同ｔ　１０Ｇ　のタ
イミングでセットする。同時に信号１２０−１をアクテ
ィブして受信許可フラグ１１３をセットする。この結果
、すべてのスレーブ局が受信許可状態となる。

マスク局である第１のシリアルデータ処理装置１００の
中央処理装置１６０はその後周辺バス１０３を介して立
ち下がクエ、ジ出力回路１５０を制御し、シリアルデー
タライン１０１上にｔｌｌＧのタイミングに同期して立
ち下がシエッジを有する第２の信号を送出する。この第
２の信号は第１の信号と同様にすべてのスレーブ局に共
通に印加される。従って、各々の立ち下が９工ツジ検出
回路１３０は、それぞれシリアルクロ、クライン１０２
がハイレベル状態のｔ　１１０　のタイミングでシリア
ルデータライン１０１上の立ち下が９エツジを有する第
２の信号を検出し、フラグ１３１を同ｔ　１１０　　の
タイミングでセットする。

続いてマスク局である第１のシリアルデータ処理装置１
００の中央処理装置１６０は、周辺バス１０３を介して
データ転送の相手となるべきスレーブ局（第２のシリア
ルデータ処理装置）のアドレスコードを送受信バッファ
１１２にセットする。

第１のシリアルデータ処理装置１００−１＋７）シリア
ルデータ送受信部１１０は、このセット処理によりシリ
アルクロックライン１０２上にｔ　Ｉｌｌ　のタイミン
グよシリアルクロツクの送出を開始すると共に、同ｔｌ
ｌｌ　　のタイミングに同期してシフトレジスタ１１１
２５−らアドレスコードの送出を開始する。アドレスコ
ードはクロックの立下りに同期してビット直列にデータ
ライン１０１を通して転送される。スレーブ局（第２の
シリアルデータ処理装置）２００はそれぞれシリアルク
ロックライン１０２から送られるシリアルクロックの立
上υに同期してシリアルデータライン１０１上のアドレ
スコードヲ各シフトレジスタに１ビツトづつシフト入力
する。最後のｔ１２６　　のタイミングで各シリアルデ
ータ処理装置内のシリアルデータ送受信部１１０がアド
レスコードの受信を終了すると、シリアル送受信部１１
０はシフトレジスタ１１１内の内容を送受信バッファ１
１２に並列に転送すると共に、同ｔ１２６　のタイミン
グに同期して受信終了割込み信号１１０−１ｔアクテイ
ブにする。

ｔ１２６　　のタイミングで受信終了割込み信号１１０
−１がアクティブである事を検出すると、各スレーブ局
は割込み処理を起動し、割込みサービスルーチンの実行
に移る。

割込みサービスルーチンでは各スレーブ局の中央処理装
置１６０はまず周辺バス１０３を経由してフラグ１２１
と７ラグ１３１との内容を読み出す。この時、フラグ１
２１とフラグ１３１が共に１であるので、送受信バッフ
ァ１１２内の受信データ（アドレスコード）と自分のア
ドレスコードとを比較する。これとともに、各中央処理
装置１６０はフラグ１２１と７ラグ１３１をｔｔｚγの
タイミングでクリアする。比較の結果、一致がとれたス
レーブ局（この場合は２００−１）のみが受信許可状態
を保ち、一致のとれない他のスレーブ局は受信許可フラ
グ１１３をクリアし、シリアルデータ送受信部１１０を
受信禁止状態にする。かくして割込み処理は終了される
。この処理によってアドレスコードによυ選択されたス
レーブ局のみが受信許可状態となる。以上の処理をウェ
イクアップ処理と呼ぶ。

ウェイクアップ処理によって、第２のシリアルデータ処
理装置２００−１のシリアル送受信部１１０は受信許可
状態になシ、以降シリアルクロックライン１０２上のシ
リアルクロックに同期してシリアルデータの送受信を行
なうが、他のデータ処理装置２００−２〜２００−ｎの
シリアルデータ送受信部１１０は受信禁止状態で、以降
シリアルクロックライン１０２を通して送られてくるシ
リアルクロックを無視し、送受信処理は行なわない。

上記ウェイクアップ処理によって、マスター局と１つの
スレーブ局との接続関係が成立する。

この状態でアドレスコードに続きデータが転送される場
合について以下に説明する。データの転送時は第２の信
号は発生されず、アドレスコードの送出に続いてデータ
の転送が行なわれる。すなわちマスター局はクロックの
立下シエッジに同期してデータをシリアルに転送する。

第２のシリアルデータ処理装置１００−２のシリアルデ
ータ送受信部１１０はシリアルクロ、クライン１０２上
のシリアルクロックの立ち上がシエッジｔｔｓｚ　に同
期してシリアルデータライン１０１上のシリアルデータ
をシフトレジスタ１１１にシフト入力する。

引き続きスレーブ局のシリアルデータ送受信部１０１は
シリアルクロックの立上シエッジであるｔｔ３４＋ｔｌ
Ｎ　＋Ｆ３８　＋１１４０　＋ｊ１４２　＋ｔ１４４　
　＋ｔ、＜ｓ　　Ｋ同期して、層成シリアルデータライ
ン１０１上のシリアルデータをシフトレジスタ１１１に
シフト入力する。

最後のｔ１４６　のタイミングで１つのデータ（ここで
は８ビツトとする）の受信を終了すると、スレーブ局の
シリアルデータ送受信部１１０はシフトレジスタ１１１
の内容を送受信バッファ１１２に転送すると共に、受信
終了割込信号１１０−１をアクティブにする。スレーブ
局の中央処理装置１６０は受信終了割込み信号１１０−
１がアクティブであることを検出すると、割込み処理を
起動し、予め決められた割込みサービスルーチンを実行
する。すなわち、スレーブ局の中央処理装置１６０は周
辺バス１０３を経由して、フラグ１２１とフラグ１３１
の内容を読み出す。この時、両フラグは共に０であるの
で、送受信バッファ１１２に取シ込まれた受信データは
通常のデータであると判断し、それに基づき受信データ
を処理し、割込み処理を終了する。

次にマスター局１００がスレーブ局２００−１へコマン
ドを送出する場合の処理を説明する。マスター局１００
の中央処理装置１６０は周辺バス１０３を介して立ち下
がシエッジ出力回路１５０を制御してシリアルデータラ
イン１０１上にｔ　ｔｓ。

のタイミング（クロックラインがハイレベルにある時）
に同期して立ち下がシエッジを有する第２の信号を送出
する。なお、アドレスコードの最終ビットがゝゝ０“で
ある時はクロックに同期してデータライン１０１はハイ
レベルに保持されている。

このようにクロックに同期してデータラインをハイレベ
ルにしても、スレーブ局の７ラグ１２１はセットされな
い。スレーブ局２００−１の立ち下がシエッジ検出回路
１３０はシリアルクロックライン１０２がハイレベル状
態のｔ　１５０　のタイミングで第２の信号がシリアル
データライン１０１に転送されるので、これを検出して
フラグ１３１のみを同ｔ１５０　　のタイミングでセッ
トする。この時、先に述べたよ５にフラグ１２１はクリ
ア状態を保っている。

続いてマスク局であるシリアルデータ処理装置１００の
中央処理装置１６０は周辺バス１０３を介して転送すべ
きコマンドを送受信バッファに転送スる。マスク局のシ
リアルデータ送受信部１１０はこの転送処理によクシリ
アルクロックライン１０２上Ｋ　ｔ　ｘｓｔ　のタイミ
ングよシリアルクロツクの送出を開始すると共に同ｔ　
１ｆｉｌのタイミング（クロ、りの立下シ）に同期して
コマンドを１ビ、トづつ送出する。

スレーブ局２００−１のシリアルデータ送受信部１１０
はシリアルクロックライン１０２上のシリアルクロック
の立上シエッジｔ　１１！１　に同期してシリアルデー
タライン１０１上のシリアルデータの第１ビツト目をシ
フトレジスタ１１１にシフト入力する。引き続き、シリ
アルデータ送受信部１１０はシリアルクロ、りの立上シ
ェッジであるｔ１５４゜ｔｔｓａ　ｔ　ｔｔａｓ　ｔ　
！１８０　＊　ｔｆｉｌ！　ｔ　Ｆ１１４　＋　ｊ１６
６に同期して頑次シリアルデータライン１０１上のシリ
アルデータをシフトレジスタ１１１にシフト入力する。

最後のｔ１６６　のタイミングで８ビツトシリアルデー
タの受信を終了すると、シリアルデータ送受信部１１０
はシフトレジスタ１１１の内容を送受信バッファ１１２
に転送すると共に、受信終了割込み信号１１０−１をア
クティブ（支）する。スレーブ局の中央処理装置１６０
は受信終了割込み信号１１０−１がアクティブであるこ
とを検出すると、割込み処理を起動し、割込みサービス
ルーチンを実行する。中央処理装置１６０は周辺バス１
０３を経由してフラグ１２１と７ラグ１３１の内容読み
出す。との時、フラグ１２１が０１フラグ１３１が１で
あるから、コマンドであることが確認される。さらにｔ
１６７　のタイミングで７ラグ１３１はクリアされる。

バッファ１１２内の受信データは送信データ個数の指定
やスレーブ局からのシリアルデータ送信の要求等、シリ
アル通信における制御情報として取シ扱われ、それに対
応した処理を行い、割込み処理を終了する。

以上の本実施例の説明においては、シリアルデータ受信
終了割込みをアドレスコード、データ。

コマンドに対して共通のソースとし、ソフトウェアがフ
ラグ１２１およびフラグ１３１の値によシ受信データの
種類を判別し、対応した処理を行なう例を提示したが、
代わシに、受信終了時にハードウェアによ）フラグ１２
１とフラグ１３１とが２１　、１　／／、ゝ０，１“、
′Ｘ□、０“の場合を判断して、夫々に個別に設けられ
ている割込ソースを起動するようにしてもよい。

本発明によれば、第１のシリアルデータ処理装置１００
から第２のシリアルデータ処理装置２００−１にデータ
転送を行う場合、第４図のような転送もできる。すなわ
ち、第１のシリアルデータ処理装置１００は、１２００
においてウェイクアップ処理を行い、第２のシリアルデ
ータ処理装置２００−１を選択する。第１のシリアルデ
ータ処理装置は続＜　ｔｚｔｏ　　ｔ　ｔｘｚｏのタイ
ミングで夫々このデータを連続して転送し、ｔ２３０　
のタイミングでコマンドを、ｔ２４０　　のタイミング
で新たなデニタを第２のシリアルデータ処理装置２００
−１に送信し、ｔ　ｚｓｏ　　のタイミングで立上フエ
ッジを有する第１の信号を出力し、送信処理を終了する
。その後第１シリアルデータ処理装置１００から、他の
シリアルデータ処理装ａ＜例えば２００−ｎ）にデータ
転送を行う場合、第１シリアルデータ処理装置１００は
、”２６０　において立下シエッジを有する第２の信号
を出力し、ウェイクアップ処理を行いシリアルデータ処
理装置２００−ｎを選択する。そしてデータもしくはコ
マンドを送信する。これを繰シ返すととくよシ、第１図
の複数のシリアルデータ処理装置間でシリアル送受信が
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば複数のシリアルデ
ータ処理装置間でのシリアルデータ転送を、わずか２本
の信号線を用いて実行することができる。しかも、アド
レス、コマンド、データを夫々独立に同一のデータライ
ンで転送することができ、とくにコマンドとデータとは
任意の項序で、その数を制限されることなく転送するこ
とができるという大きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるシリアルデータ転送装
置の構成図、第２図は本発明に基づくシリアルデータ処
理装置の内部ブロック図、第３図は本発明に基づくシリ
アルデータ転送のタイミングチャート、第４図は本発明
で実行可能表データ転送の一例を示すタイミングチャー
トである。 １００・・・・・・第１のシリアルデータ処理装置（マ
スター局）、２００−１〜２００−ｎ−−−第２のシリ
アルデータ処理装置（スレーブ局）、１０１・・・・・
・シリアルデータライン、１０２・・・・・・シリアル
クロックライン、１０３・・・・・・周辺ハス、１１０
・・・・・・シリアルデータ送受信部、１１０−１・・
・・・・受信終了割込み信号、１１１・・・・・・シフ
トレジスタ、１１２・・・・・・送受信バッファ、１１
３・・・・・・受信許可フラグ、１２０・・・・・・立
上シエッジ検出回路、１２０−１°“”°。 信号、１２１・・・・・・フラグ、１３０・・・・・・
立下シエ。 ジ検出回路、１３１・・・・・・フラグ、１４０・・・
・・・立上シエ、ジ出力回路、１５０・・・・・・立下
シエッジ出力回路、１６０・・・・・・中央処理装置。 第／ｍ ぼ・）　　　＼　　Ｘ） 装置　　′よ　　よ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 マスター処理装置とスレーブ処理装置とを１本のクロッ
   クラインおよび１本のデータラインで接続し、前記マス
   ター処理装置にはクロックと非同期に前記データライン
   に立上りエッジを有する第１の信号と立下りエッジを有
   する第２の信号とを出力する回路を設け、前記スレーブ
   処理装置には前記第１および第２の信号を検出する回路
   を設け、前記第１および第２の信号に続いて転送される
   情報をアドレスとし、該アドレスの次に前記第２の信号
   が存在する場合は、これに続く情報をコマンドとし、前
   記アドレスの次に前記第２の信号が存在しない場合は前
   記アドレスに続く情報をデ ータとして認識することを特徴とするシリアルデータ転
   送装置。