WO2020144737A1 - Data communication device and data communication method - Google Patents

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田中 進
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三菱電機株式会社
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    • GPHYSICS
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    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00Network arrangements, protocols or services for addressing or naming

Definitions

  • the present invention relates to a data communication device and a data communication method.
  • a data communication device that executes serial communication is used for writing control commands and reading status or data.
  • full duplex communication is generally performed in order to improve responsiveness.
  • Patent Document 1 the storage data of a plurality of built-in registers are selected based on the register address information stored in the serial reception data, and the selected register is selected.
  • a configuration is used in which data is transmitted as serial transmission data of the same packet.
  • the baud rate of the serial communication system is prevented from being lowered by the configuration in which the register circuits are separately arranged for even addresses and odd addresses.
  • Patent Document 1 Although continuous access to registers with continuous addresses can be speeded up, there is a concern that it is not possible to speed up reading of one-time register data.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to perform serial communication in a read data selection process using a plurality of bits of addresses by transmitting and receiving serial data in synchronization with a clock. It is to prevent the decrease of the baud rate and the freedom of the communication format.
  • a data communication device that operates in synchronization with a clock, including a reception circuit, a register circuit, a register select circuit, and a transmission circuit.
  • the receiving circuit receives the serial data in synchronization with the clock.
  • the register circuit includes an address composed of a plurality of bits and stores a plurality of received data selected by the address.
  • the register select circuit selects read data from the plurality of received data stored in the register circuit in synchronization with the clock according to the address included in the plurality of bits received as the serial data by the receiving circuit every clock cycle.
  • the transmission circuit transmits the read data selected by the register select circuit as serial data in synchronization with the clock.
  • the register select circuit selects a plurality of candidate data from a plurality of received data based on some of the plurality of bits and a plurality of candidates based on the remaining bits excluding some of the plurality of bits.
  • the selection of read data from the data is executed in different clock cycles.
  • a data communication method for transmitting/receiving serial data in synchronization with a clock which comprises an address for selecting read data from a plurality of data stored in a register circuit.
  • a plurality of bits forming the address for receiving a part of the plurality of bits as serial data at each clock cycle and selecting read data from a register circuit that stores a plurality of received data selected by the address.
  • Some of the bits are received as serial data for each clock cycle, a plurality of candidate data is selected from the plurality of data based on the received some bits, and some of the plurality of bits of the address are selected.
  • the remaining bits except the bits are received as serial data, and the read data is selected from the plurality of candidate data in a clock cycle after the clock cycle in which the plurality of candidate data is selected based on the received remaining bits. , The selected read data is transmitted as serial data every clock cycle.
  • the present invention by transmitting and receiving serial data in synchronization with a clock, it is possible to prevent the processing of selecting read data from a plurality of data stored in a register in accordance with a plurality of bits of address from being concentrated in one clock cycle. It is possible to prevent a decrease in the baud rate of serial communication and a decrease in the degree of freedom of the communication format.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the data communication device according to the first embodiment.
  • 5 is an example of an operation waveform diagram of the data communication device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a register select circuit according to a comparative example.
  • FIG. 4 is an example of an operation waveform diagram of a data communication device including the register select circuit shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a data communication device according to a second embodiment.
  • FIG. FIG. 7 is an example of an operation waveform diagram of the data communication device according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the data communication device according to the first embodiment.
  • data communication apparatus 100 includes serial reception circuit 101 for receiving serial reception data SDI from an external device such as an electronic device, and serial transmission data SDO to the external device. And a serial transmission circuit 106 for transmitting.
  • the data communication device 100 includes a register circuit 103 that stores transmission/reception data, a serial communication control circuit 104 that controls the serial reception circuit 101 and the serial transmission circuit 106, and a serial timing control circuit 105 that generates timings for serial reception and serial transmission. And further.
  • the serial reception circuit 101 has a shift register 102 for serial reception.
  • the serial transmission circuit 106 has a shift register 115 for serial transmission.
  • the shift register 102 operates in synchronization with the serial clock CLK and receives the serial reception data SDI.
  • the shift register 115 operates in synchronization with the serial clock CLK common to the shift register 102 and outputs the serial transmission data SDO.
  • the register circuit 103 can store 2 n pieces of received data that can be selected according to an n-bit (n: natural number of 3 or more) address. Each of the received data is composed of k bits (k: natural number of 2 or more).
  • the register circuit 103 includes 2 n registers (not shown) selected by an n-bit address, and each register can store k-bit received data.
  • K bits (8 bits) of received data are output from the data communication device 100 as serial transmission data SDO.
  • the serial transmission circuit 106 further includes a register select circuit 107 that selects one read data RDAT from the 2 n pieces of data (received data) of the register circuit 103.
  • the register select circuit 107 has first-stage selectors 108 and 109 and a second-stage selector 114. Each of the first-stage selectors 108 and 109 and the second-stage selector 114 is controlled by the serial communication control circuit 104 so as to operate in synchronization with the serial clock CLK.
  • the selectors 108 and 109 of the first stage select 128(2 (n-1) ):1 (128 to 1) based on the addresses A1 to A7 of the addresses A0 to A7.
  • the selection of the candidate data DAT0 and DAT1 by the first stage selectors 108 and 109 is executed in the same clock cycle, and in the clock cycle, the candidate data DAT0 and DAT1 are input to the second stage selector 114. ..
  • the k-bit read data RDAT selected by the register select circuit 107 based on the input addresses A0 to A7 is input to the shift register 115.
  • the shift register 115 outputs each bit of the k-bit read data RDAT as serial transmission data SDO in synchronization with the serial clock CLK.
  • FIG. 2 is an operation waveform diagram of the data communication device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows the contents of the serial reception data SDI and the serial transmission data SDO in each cycle (clock cycle) of the serial clock CLK.
  • the clock cycle of "Don't Care (DC)" to which another command or data can be assigned is shaded.
  • the serial reception data SDI from the external device is input to the serial reception circuit 101 in synchronization with the falling edge of the serial clock CLK.
  • the shift register 102 inside the serial reception circuit 101 captures the serial reception data SDI in synchronization with the rising edge of the serial clock CLK.
  • serial received data SDI is a read command (RCM) from the value of the serial received bit taken in the clock cycle including the time t0.
  • the addresses A7 to A1 are determined from the value of the serial reception bit fetched in the clock cycle including the times t1 to t7.
  • the undetermined address A0 is determined from the value of the serial reception bit fetched in the clock cycle including the time t8.
  • the confirmed address A0 is input to the second-stage selector 114.
  • the selector 114 of the second stage determines the read data RDAT by selecting one of the candidate data DAT0 and DAT1 from the selectors 108 and 109 of the first stage in the clock cycle in accordance with the determined address A0.
  • the register select circuit 107 determines the read data RDAT in the clock cycle after the clock cycle for selecting the candidate data DAT0 and DAT1. That is, the register select circuit 107 determines the read data RDAT by stepwise selection from 2 n pieces of data divided into a plurality of clock cycles.
  • the shift register 115 serially outputs the bits RD7 to RD0 forming the read data as the serial transmission data SDO in each clock cycle including the times t9 to t16.
  • the serial transmission data SDO is set to “Don't Care (DC)”.
  • the serial reception data SDI is “Don't Care (DC)”.
  • FIG. 3 shows the configuration of the register select circuit according to the comparative example.
  • n 8 addresses A0 to A7 and receives 2 n data (of the register circuit 103) in one clock cycle.
  • Register the register select circuit 107 directly outputs the read data RDAT similar to the selector 114 of the second stage in FIG. 1 to the shift register 115.
  • 256:1 (2 n :1) register selection is performed within two clock cycles, whereas in the configuration of the comparative example, one clock cycle is selected. It is necessary to perform register selection of the same scale within.
  • a dummy bit may be provided between the address A0 and the bit RD7 of the read data RDAT, which may lower the flexibility of the communication format. To be done.
  • the read command (RCM) and the addresses A0 to A7 are fetched in the clock cycle including the times t0 to t8 similar to FIG. 2, so that the addresses A0 to A7 are changed in the clock cycle including the time t8.
  • the selection is performed according to the addresses A0 to A7.
  • the bits RD7 to RD0 forming the read data RDAT to be read may be undetermined in the clock cycle including the next time t9. In this case, in the clock cycle including the next time t10, the shift is performed.
  • the register 115 is ready for output. Therefore, in the clock cycle including the times t10 to t17, the bits RD7 to RD0 forming the read data are serially output as the serial transmission data SDO.
  • the data communication apparatus it is possible to execute the 2 n :1 selection process using a plurality of clock cycles by using each partial bit of the n-bit address. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the baud rate of the serial communication speed of full-duplex communication and a decrease in the degree of freedom of the communication format.
  • the addresses A1 to A7 for selecting the candidate data DAT0 and DAT1 out of the multi-bit addresses A0 to A7 correspond to an example of “partial bits”.
  • the address A0 for selecting the read data RDAT from the candidate data DAT0 and DAT1 corresponds to one embodiment of the "remaining bits”.
  • FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the data communication device according to the second embodiment.
  • data communication apparatus 200 according to the second embodiment is different from data communication apparatus 100 (FIG. 1) according to the first embodiment in that serial transmission circuit 106 is replaced with serial transmission circuit 206. It differs in that it is equipped with.
  • the serial transmission circuit 206 has a register select circuit 207 and a shift register 115 similar to that in FIG.
  • the configuration of the other parts of data communication apparatus 200 according to Embodiment 2 is similar to that of data communication apparatus 100 (FIG. 1) according to Embodiment 1, and therefore detailed description will not be repeated.
  • An example will be described in which one of the data (register) is selected and the read data RDAT composed of k bits (8 bits) is output from the data communication device 200 as the serial transmission data SDO.
  • the register select circuit 207 has first stage selectors 208 to 211, second stage selectors 212 and 213, and a third stage selector 214.
  • the selectors 208 to 214 are controlled by the serial communication control circuit 104 so as to operate in synchronization with the serial clock CLK.
  • the selection of the candidate data DAT00 to DAT11 by the first stage selectors 208 to 211 is executed in the same clock cycle, and in the clock cycle, the candidate data DAT00 and DAT01 are input to the second stage selector 212.
  • the candidate data DAT10 and DAT11 are input to the selector 213 in the second stage. That is, the candidate data DAT00, DAT01, DAT10, and DAT11 are selected by the addresses A2 to A7 from the 2 n pieces of data (reception data) stored in the register circuit 103.
  • the second-stage selector 212 selects one of the candidate data DAT00 and DAT01 from the first-stage selectors 208 and 209 based on the input address A1 and outputs it as candidate data DAT0.
  • the selection of the candidate data DAT0 and DAT1 by the selectors 212 and 213 of the second stage is executed in the same clock cycle, and in the clock cycle, the candidate data DAT0 and DAT1 are input to the selector 214 of the third stage. ..
  • the k-bit read data RDAT selected by the register select circuit 207 in three clock cycles based on the input addresses A0 to A7 is input to the shift register 115.
  • the shift register 115 outputs each bit of the k-bit read data RDAT as serial transmission data SDO in synchronization with the serial clock CLK.
  • FIG. 6 is an operation waveform diagram of the data communication device 200 according to the second embodiment.
  • the read command (RCM) and the addresses A2 to A7 are fetched in the same clock cycle including the times t0 to t6 as in FIG.
  • the clock cycle including the time t6 since 2 bits of the n-bit address, that is, the addresses A0 and A1 in this case, are undetermined, there are four possibilities for the reception data to be read from the register circuit 103. .. Therefore, in the clock cycle, the addresses A2 to A7 are input to the first stage selectors 208 to 211.
  • the undetermined address A1 is determined from the value of the serial reception bit fetched in the clock cycle including the next time t7.
  • the confirmed address A1 is input to the selectors 212 and 213 in the second stage.
  • the selector 212 of the second stage selects one of the candidate data DAT00 and DAT01 according to the confirmed address A1 in the clock cycle and outputs it as the candidate data DAT0 to the selector 214 of the third stage.
  • the selector 213 in the second stage selects one of the candidate data DAT10 and DAT11 according to the determined address A1 in the clock cycle and outputs it as the candidate data DAT1 to the selector 214 in the third stage.
  • the undetermined address A0 is determined from the value of the serial reception bit fetched in the clock cycle including the next time t8.
  • the confirmed address A0 is input to the selector 214 of the third stage.
  • the selector 214 of the third stage determines one of the candidate data DAT0 and DAT1 from the selectors 212 and 213 of the second stage as the read data RDAT according to the determined address A0.
  • the shift register 115 can output the bits RD7 to RD0 forming the read data RDAT as the serial transmission data SDO in each clock cycle (falling edge of the serial clock CLK) including the times t9 to t16.
  • the partial processing of 2 n :1 is performed by using a plurality of clock cycles by using a part of bits of the n-bit address. It is possible to prevent a decrease in baud rate of serial communication speed of duplex communication and a decrease in degree of freedom of communication format. That is, it is possible to perform communication in which a register read command is received from an external device and read data is returned from the register circuit 103 in the same packet in accordance with a predetermined full-duplex serial communication format.
  • the addresses A2 to A7 for selecting the candidate data DAT00 to DAT11 including the candidate data DAT0 and DAT1 out of the plural-bit addresses A0 to A7 are "partial bits".
  • the addresses A0 and A1 for determining the read data DAT from the candidate data DAT00 to DAT11 correspond to one embodiment of the "remaining bits”. That is, as shown in the second embodiment, the selection of "read data” based on the remaining bits from the "candidate data" selected based on some of the bits is executed over a plurality of clock cycles. May be done.
  • the division number m (m: natural number of (2 ⁇ m ⁇ n)) can be set arbitrarily.
  • the number of registers arranged increases as the number of divisions increases, the number of divisions m can be determined in consideration of the trade-off between the communication speed and the circuit scale.
  • 100, 200 data communication device 101 serial reception circuit, 102 shift register (for serial reception), 115 shift register (for serial transmission), 103 register circuit, 104 serial communication control circuit, 105 serial timing control circuit, 106, 206 serial Transmitter circuit, 107, 110, 207 register select circuit, 108, 109, 114, 208-214 selector, A0-A7 address, CLK serial clock, DAT0, DAT00, DAT1, DAT01, DAT10, DAT11 candidate data, RD0-RD7 bits (Read data), RDAT read data, SDI serial receive data, SDO serial send data.

Abstract

According to the present invention, a shift register (102) receives, as serial reception data (SDI) for each cycle of a serial clock (CLK), each bit of an address (A0 – A7) for selecting readout data (RDAT) from a plurality of pieces of data stored in a register circuit (103). A register selection circuit (107) executes, in different clock cycles, a selection of a plurality of pieces of candidate data (DAT1, DAT0) from among a plurality of pieces of data based on some bits (A1-A7) among the address (A0-A7), and a selection of the readout data (RDAT) from among the plurality of candidate data (DAT1, DAT0) based on the remaining bit (A0) among the plurality of bits. A shift register (115) outputs, as serial transmission data (SDO) for each cycle of the serial clock (CLK), a plurality of bits that form the selected readout data (RDAT).

Description

データ通信装置及びデータ通信方法Data communication device and data communication method
 この発明は、データ通信装置及びデータ通信方法に関する。 The present invention relates to a data communication device and a data communication method.
 電子機器等において、制御コマンドの書込及びステータス又はデータの読出にシリアル通信を実行するデータ通信装置が用いられる。このようなデータ通信装置では、応答性向上のために、全二重通信が行われることが一般的である。 In electronic devices, etc., a data communication device that executes serial communication is used for writing control commands and reading status or data. In such a data communication device, full duplex communication is generally performed in order to improve responsiveness.
 特に、特開平9-50691号公報(特許文献1)のように、内蔵された複数のレジスタの記憶データを、シリアル受信データに格納されたレジスタアドレス情報に基づいて選択するとともに、選択されたレジスタデータを、同一パケットのシリアル送信データとして送信する構成が用いられる。 In particular, as in Japanese Patent Laid-Open No. 9-50691 (Patent Document 1), the storage data of a plurality of built-in registers are selected based on the register address information stored in the serial reception data, and the selected register is selected. A configuration is used in which data is transmitted as serial transmission data of the same packet.
 このような、高速なシリアル通信システムにおいて、大量のレジスタデータが格納されている構成では、シリアル受信したレジスタアドレス情報からシリアル送信データを生成するためのレジスタデータの選択が、要求される時間内に完了しない虞がある。このような場合には、ボーレートを低下させたり、或いは、シリアル受信データのレジスタアドレスとシリアル送信データのレジスタデータのビット位置とを離すことによりシリアル通信フォーマットの自由度を低下させたりすることが必要となることが懸念される。 In such a high-speed serial communication system, in a configuration in which a large amount of register data is stored, selection of register data for generating serial transmission data from serially received register address information can be performed within a required time. It may not be completed. In such a case, it is necessary to reduce the baud rate or reduce the degree of freedom of the serial communication format by separating the register address of the serial reception data from the bit position of the register data of the serial transmission data. There is a concern that
 例えば、特許文献1に記載された半導体記憶装置では、レジスタ回路を偶数アドレス用と奇数アドレス用とに分けて配置する構成により、シリアル通信システムのボーレートの低下を防止している。 For example, in the semiconductor memory device described in Patent Document 1, the baud rate of the serial communication system is prevented from being lowered by the configuration in which the register circuits are separately arranged for even addresses and odd addresses.
特開平9-50691号公報JP-A-9-50691
 しかしながら、特許文献1の構成では、連続したアドレスのレジスタに対する連続アクセスは高速化できるものの、単発のレジスタデータの読出については高速化できないことが懸念される。 However, with the configuration of Patent Document 1, although continuous access to registers with continuous addresses can be speeded up, there is a concern that it is not possible to speed up reading of one-time register data.
 本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、クロックに同期したシリアルデータの送受信による、複数ビットのアドレスによる読出データの選択処理において、シリアル通信のボーレートの低下や通信フォーマットの自由度の低下を防止することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to perform serial communication in a read data selection process using a plurality of bits of addresses by transmitting and receiving serial data in synchronization with a clock. It is to prevent the decrease of the baud rate and the freedom of the communication format.
 本発明のある局面によれば、クロックに同期して動作するデータ通信装置であって、受信回路と、レジスタ回路と、レジスタセレクト回路と、送信回路とを備える。受信回路は、クロックに同期してシリアルデータを受信する。レジスタ回路は、複数ビットで構成されるアドレスを含み、該アドレスによって選択される受信データを複数記憶する。レジスタセレクト回路は、受信回路によってクロックサイクル毎に前記シリアルデータとして受信された複数ビットに含まれるアドレスに従って、レジスタ回路に記憶された複数の受信データから読出データをクロックに同期して選択する。送信回路は、レジスタセレクト回路によって選択された読出データをクロックに同期してシリアルデータとして送信する。レジスタセレクト回路は、複数ビットのうちの一部のビットに基づく複数の受信データからの複数の候補データの選択と、複数ビットのうちの一部のビットを除く残りのビットに基づく、複数の候補データからの読出データの選択とを、異なるクロックサイクルで実行する。 According to an aspect of the present invention, a data communication device that operates in synchronization with a clock, including a reception circuit, a register circuit, a register select circuit, and a transmission circuit. The receiving circuit receives the serial data in synchronization with the clock. The register circuit includes an address composed of a plurality of bits and stores a plurality of received data selected by the address. The register select circuit selects read data from the plurality of received data stored in the register circuit in synchronization with the clock according to the address included in the plurality of bits received as the serial data by the receiving circuit every clock cycle. The transmission circuit transmits the read data selected by the register select circuit as serial data in synchronization with the clock. The register select circuit selects a plurality of candidate data from a plurality of received data based on some of the plurality of bits and a plurality of candidates based on the remaining bits excluding some of the plurality of bits. The selection of read data from the data is executed in different clock cycles.
 本発明のさらの他の局面によれば、クロックに同期してシリアルデータを送受信するデータ通信方法であって、レジスタ回路に記憶された複数のデータから読出データを選択するためのアドレスを構成する複数ビットのうちの一部のビットをシリアルデータとしてクロックサイクル毎に受信し、アドレスによって選択される受信データを複数記憶するレジスタ回路からの読出データを選択するための、該アドレスを構成する複数ビットのうちの一部のビットをシリアルデータとしてクロックサイクル毎に受信し、受信された一部のビットに基づき前記複数のデータから複数の候補データを選択し、アドレスの複数ビットのうちの一部のビットを除く残りのビットをシリアルデータとして受信し、受信された残りのビットに基づき、複数の候補データを選択するクロックサイクルよりも後のクロックサイクルにおいて、複数の候補データから前記読出データを選択し、選択された読出データをシリアルデータとしてクロックサイクル毎に送信する。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a data communication method for transmitting/receiving serial data in synchronization with a clock, which comprises an address for selecting read data from a plurality of data stored in a register circuit. A plurality of bits forming the address for receiving a part of the plurality of bits as serial data at each clock cycle and selecting read data from a register circuit that stores a plurality of received data selected by the address Some of the bits are received as serial data for each clock cycle, a plurality of candidate data is selected from the plurality of data based on the received some bits, and some of the plurality of bits of the address are selected. The remaining bits except the bits are received as serial data, and the read data is selected from the plurality of candidate data in a clock cycle after the clock cycle in which the plurality of candidate data is selected based on the received remaining bits. , The selected read data is transmitted as serial data every clock cycle.
 本発明によれば、クロックに同期したシリアルデータの送受信によって、複数ビットのアドレスに従って、レジスタに記憶された複数のデータから読出データを選択する処理が1つのクロックサイクルに集中することを回避できるので、シリアル通信のボーレートの低下や通信フォーマットの自由度の低下を防止することができる。 According to the present invention, by transmitting and receiving serial data in synchronization with a clock, it is possible to prevent the processing of selecting read data from a plurality of data stored in a register in accordance with a plurality of bits of address from being concentrated in one clock cycle. It is possible to prevent a decrease in the baud rate of serial communication and a decrease in the degree of freedom of the communication format.
実施の形態1に係るデータ通信装置の構成を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the data communication device according to the first embodiment. 実施の形態1に係るデータ通信装置の動作波形図の一例である。5 is an example of an operation waveform diagram of the data communication device according to the first embodiment. FIG. 比較例に係るレジスタセレクト回路の構成を説明するブロック図である。9 is a block diagram illustrating a configuration of a register select circuit according to a comparative example. FIG. 図3に示されたレジスタセレクト回路を備えるデータ通信装置の動作波形図の一例である。4 is an example of an operation waveform diagram of a data communication device including the register select circuit shown in FIG. 3. FIG. 実施の形態2に係るデータ通信装置の構成を説明するブロック図である。6 is a block diagram illustrating a configuration of a data communication device according to a second embodiment. FIG. 実施の形態2に係るデータ通信装置の動作波形図の一例である。FIG. 7 is an example of an operation waveform diagram of the data communication device according to the second embodiment.
 以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一又は相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in principle.
 実施の形態1.
 図1は、実施の形態1に係るデータ通信装置の構成を説明するブロック図である。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the data communication device according to the first embodiment.
 図1を参照して、実施の形態1に係るデータ通信装置100は、電子機器等の外部機器からシリアル受信データSDIを受信するためのシリアル受信回路101と、上記外部機器へシリアル送信データSDOを送信するためのシリアル送信回路106とを備える。 Referring to FIG. 1, data communication apparatus 100 according to the first exemplary embodiment includes serial reception circuit 101 for receiving serial reception data SDI from an external device such as an electronic device, and serial transmission data SDO to the external device. And a serial transmission circuit 106 for transmitting.
 データ通信装置100は、送受信データを格納するレジスタ回路103と、シリアル受信回路101及びシリアル送信回路106を制御するシリアル通信制御回路104と、シリアル受信およびシリアル送信のタイミングを生成するシリアルタイミング制御回路105とをさらに備える。 The data communication device 100 includes a register circuit 103 that stores transmission/reception data, a serial communication control circuit 104 that controls the serial reception circuit 101 and the serial transmission circuit 106, and a serial timing control circuit 105 that generates timings for serial reception and serial transmission. And further.
 シリアル受信回路101は、シリアル受信用のシフトレジスタ102を有する。シリアル送信回路106は、シリアル送信用のシフトレジスタ115を有する。シフトレジスタ102は、シリアルクロックCLKに同期動作して、シリアル受信データSDIを受信する。シフトレジスタ115は、シフトレジスタ102と共通のシリアルクロックCLKに同期動作して、シリアル送信データSDOを出力する。 The serial reception circuit 101 has a shift register 102 for serial reception. The serial transmission circuit 106 has a shift register 115 for serial transmission. The shift register 102 operates in synchronization with the serial clock CLK and receives the serial reception data SDI. The shift register 115 operates in synchronization with the serial clock CLK common to the shift register 102 and outputs the serial transmission data SDO.
 レジスタ回路103は、nビット(n:3以上の自然数)のアドレスに応じて選択可能である、2個の受信データを記憶することが可能である。受信データの各々は、kビット(k:2以上の自然数)で構成される。例えば、レジスタ回路103は、nビットのアドレスによって選択される2個のレジスタ(図示せず)を内蔵しており、各レジスタは、kビットの受信データを記憶することができる。以下では、n=8、かつ、k=8であるものとし、アドレスA0~A7によって、レジスタ回路103に格納される28=256個の受信データ(レジスタ)のうちの1個が選択されて、kビット(8ビット)の受信データが、シリアル送信データSDOとして、データ通信装置100から出力される例を説明する。 The register circuit 103 can store 2 n pieces of received data that can be selected according to an n-bit (n: natural number of 3 or more) address. Each of the received data is composed of k bits (k: natural number of 2 or more). For example, the register circuit 103 includes 2 n registers (not shown) selected by an n-bit address, and each register can store k-bit received data. In the following, it is assumed that n=8 and k=8, and one of the 2 8 =256 received data (registers) stored in the register circuit 103 is selected by the addresses A0 to A7. , K bits (8 bits) of received data are output from the data communication device 100 as serial transmission data SDO.
 シリアル送信回路106は、レジスタ回路103の2個のデータ(受信データ)から1個の読出データRDATを選択するレジスタセレクト回路107をさらに有する。レジスタセレクト回路107は、第1段のセレクタ108及び109と、第2段のセレクタ114とを有する。第1段のセレクタ108及び109と、第2段のセレクタ114の各々は、シリアル通信制御回路104によって、シリアルクロックCLKと同期動作するように制御される。 The serial transmission circuit 106 further includes a register select circuit 107 that selects one read data RDAT from the 2 n pieces of data (received data) of the register circuit 103. The register select circuit 107 has first- stage selectors 108 and 109 and a second-stage selector 114. Each of the first- stage selectors 108 and 109 and the second-stage selector 114 is controlled by the serial communication control circuit 104 so as to operate in synchronization with the serial clock CLK.
 第1段のセレクタ108及び109は、アドレスA0~A7のうちのアドレスA1~A7に基づいて、128(2(n-1)):1(128 to 1)の選択を行う。この結果、第1段のセレクタ108は、入力されたアドレスA1~A7及び、A0=“0”によって選択されるDAT0を候補データとして出力する。同様に、第1段のセレクタ109は、入力されたアドレスA1~A7及び、A0=“1”によって、選択されるDAT1を候補データとして出力する。即ち、候補データDAT0及びDAT1は、レジスタ回路103に記憶された2個のデータから、アドレスA1~A7によって選択されたものである。 The selectors 108 and 109 of the first stage select 128(2 (n-1) ):1 (128 to 1) based on the addresses A1 to A7 of the addresses A0 to A7. As a result, the selector 108 of the first stage outputs the input addresses A1 to A7 and DAT0 selected by A0="0" as candidate data. Similarly, the selector 109 of the first stage outputs DAT1 selected by the inputted addresses A1 to A7 and A0=“1” as candidate data. That is, the candidate data DAT0 and DAT1 are selected by the addresses A1 to A7 from the 2 n pieces of data stored in the register circuit 103.
 第1段のセレクタ108及び109による候補データDAT0及びDAT1の選択は、同一のクロックサイクルで実行され、かつ、当該クロックサイクルにおいて、候補データDAT0及びDAT1は、第2段のセレクタ114へ入力される。 The selection of the candidate data DAT0 and DAT1 by the first stage selectors 108 and 109 is executed in the same clock cycle, and in the clock cycle, the candidate data DAT0 and DAT1 are input to the second stage selector 114. ..
 第2段のセレクタ114は、入力されたアドレスA0に基づいて、第1段のセレクタ108及び109からの候補データDAT0及びDAT1の一方を読出データRDATとして選択して、シフトレジスタ115へ出力する。例えば、入力されたアドレスA0=“0”のときには、候補データDAT0が選択される一方で、入力されたアドレスA0=“1”のときには、候補データDAT1が選択される。 The second stage selector 114 selects one of the candidate data DAT0 and DAT1 from the first stage selectors 108 and 109 as the read data RDAT based on the input address A0, and outputs it to the shift register 115. For example, when the input address A0=“0”, the candidate data DAT0 is selected, while when the input address A0=“1”, the candidate data DAT1 is selected.
 この結果、シフトレジスタ115へは、入力されたアドレスA0~A7に基づいてレジスタセレクト回路107によって選択された、kビットの読出データRDATが入力される。シフトレジスタ115は、シリアルクロックCLKに同期して、kビットの読出データRDATの1ビットずつを、シリアル送信データSDOとして出力する。 As a result, the k-bit read data RDAT selected by the register select circuit 107 based on the input addresses A0 to A7 is input to the shift register 115. The shift register 115 outputs each bit of the k-bit read data RDAT as serial transmission data SDO in synchronization with the serial clock CLK.
 図2は、実施の形態1に係るデータ通信装置100の動作波形図である。図2には、シリアルクロックCLKの各サイクル(クロックサイクル)におけるシリアル受信データSDI及びシリアル送信データSDOの内容が示される。図中では、他のコマンド又はデータを割り当て可能である、“Don't Care(D.C)”のクロックサイクルには斜線が付されている。 FIG. 2 is an operation waveform diagram of the data communication device 100 according to the first embodiment. FIG. 2 shows the contents of the serial reception data SDI and the serial transmission data SDO in each cycle (clock cycle) of the serial clock CLK. In the figure, the clock cycle of "Don't Care (DC)" to which another command or data can be assigned is shaded.
 図2を参照して、シリアルクロックCLKの立下りに同期して、外部機器からのシリアル受信データSDIが、シリアル受信回路101に入力される。シリアル受信回路101の内部のシフトレジスタ102は、シリアルクロックCLKの立ち上がりに同期して、シリアル受信データSDIを取り込む。 Referring to FIG. 2, the serial reception data SDI from the external device is input to the serial reception circuit 101 in synchronization with the falling edge of the serial clock CLK. The shift register 102 inside the serial reception circuit 101 captures the serial reception data SDI in synchronization with the rising edge of the serial clock CLK.
 時刻t0を含むクロックサイクルで取り込まれたシリアル受信ビットの値から、シリアル受信データSDIがリードコマンド(RCM)であることが確定する。更に、時刻t1~t7を含むクロックサイクルで取り込まれたシリアル受信ビットの値から、アドレスA7~A1が確定する。 ㆍIt is confirmed that the serial received data SDI is a read command (RCM) from the value of the serial received bit taken in the clock cycle including the time t0. Further, the addresses A7 to A1 are determined from the value of the serial reception bit fetched in the clock cycle including the times t1 to t7.
 時刻t7を含むクロックサイクルでは、nビットのアドレスのうちの1ビット、ここではアドレスA0が未確定であるため、レジスタ回路103から読み出されるべきデータには、2通りの可能性がある。従って、当該クロックサイクルでは、アドレスA1~A7が第1段のセレクタ108及び109に入力される。この結果、第1段のセレクタ108及び109は、当該クロックサイクル内において、確定したアドレスA1~A7及び未確定のA0=“0”に対応する候補データDAT0、及び、確定したアドレスA1~A7及び未確定のA0=“1”に対応する候補データDAT1を選択して、第2段のセレクタ114に対して出力する。 In the clock cycle including time t7, one bit of the n-bit address, here address A0, is undetermined, so there are two possibilities for the data to be read from the register circuit 103. Therefore, in the clock cycle, the addresses A1 to A7 are input to the first stage selectors 108 and 109. As a result, the selectors 108 and 109 of the first stage have the candidate data DAT0 corresponding to the confirmed addresses A1 to A7 and the unconfirmed A0="0" within the clock cycle, and the confirmed addresses A1 to A7. The candidate data DAT1 corresponding to undetermined A0=“1” is selected and output to the selector 114 of the second stage.
 時刻t8を含むクロックサイクルで取り込まれたシリアル受信ビットの値から、未確定のアドレスA0が確定する。確定したアドレスA0は、第2段のセレクタ114に入力される。第2段のセレクタ114は、当該クロックサイクル内において、第1段のセレクタ108及び109からの候補データDAT0及びDAT1の一方を、確定したアドレスA0に従って選択することで、読出データRDATとして確定する。このように、レジスタセレクト回路107は、候補データDAT0,DAT1を選択するクロックサイクルよりも後のクロックサイクルにおいて、読出データRDATを確定している。即ち、レジスタセレクト回路107は、複数のクロックサイクルに分けた、2個のデータからの段階的な選択によって、読出データRDATを確定している。 The undetermined address A0 is determined from the value of the serial reception bit fetched in the clock cycle including the time t8. The confirmed address A0 is input to the second-stage selector 114. The selector 114 of the second stage determines the read data RDAT by selecting one of the candidate data DAT0 and DAT1 from the selectors 108 and 109 of the first stage in the clock cycle in accordance with the determined address A0. In this way, the register select circuit 107 determines the read data RDAT in the clock cycle after the clock cycle for selecting the candidate data DAT0 and DAT1. That is, the register select circuit 107 determines the read data RDAT by stepwise selection from 2 n pieces of data divided into a plurality of clock cycles.
 この結果、時刻t9を含むクロックサイクルでは、アドレスA0~A7に従って選択される読出データRDATを構成するビットRD7~RD0が確定している。従って、シフトレジスタ115は、時刻t9~t16を含むクロックサイクルの各々において、読出データを構成するビットRD7~RD0を、シリアル送信データSDOとしてシリアルに出力する。 As a result, in the clock cycle including the time t9, the bits RD7 to RD0 forming the read data RDAT selected according to the addresses A0 to A7 are fixed. Therefore, the shift register 115 serially outputs the bits RD7 to RD0 forming the read data as the serial transmission data SDO in each clock cycle including the times t9 to t16.
 又、コマンド及びアドレスA0~A7がシリアル受信データSDIとして取り込まれる、時刻t0~t8を含むクロックサイクルでは、シリアル送信データSDOは、“Don't Care(D.C)”とされる。一方で、読出データRDATを構成するビットRD7~RD0がシリアル送信データSDOとして送信される、時刻t9~t16を含むクロックサイクルでは、シリアル受信データSDIは、“Don't Care(D.C)”とされる。 Further, in the clock cycle including the times t0 to t8 when the command and the addresses A0 to A7 are fetched as the serial reception data SDI, the serial transmission data SDO is set to “Don't Care (DC)”. On the other hand, in the clock cycle including the times t9 to t16 when the bits RD7 to RD0 forming the read data RDAT are transmitted as the serial transmission data SDO, the serial reception data SDI is “Don't Care (DC)”. It is said that
 これにより、実施の形態1に係るデータ通信装置では、コマンド1ビット、アドレス8ビット(n=8)、及び、データ8ビット(k=8)から構成される全二重シリアル通信フォーマットに従い、外部機器からレジスタリードコマンドを受信し、同一パケットにてレジスタ回路103からの読出データを返信する通信を行うことができる。 As a result, in the data communication device according to the first embodiment, according to the full-duplex serial communication format composed of the command 1 bit, the address 8 bits (n=8) and the data 8 bits (k=8), Communication can be performed in which a register read command is received from a device and read data from the register circuit 103 is returned in the same packet.
 図3には、比較例に係るレジスタセレクト回路の構成が示される。
 図3を参照して、比較例のレジスタセレクト回路110は、nビット(n=8)のアドレスA0~A7を受けて、1個のクロックサイクルにて、レジスタ回路103の2個のデータ(レジスタ)のうちの1つを選択する。即ち、レジスタセレクト回路107は、シフトレジスタ115に対して、図1の第2段のセレクタ114と同様の読出データRDATを直接出力する。この結果、実施の形態1のデータ通信装置では、2個のクロックサイクル内で256:1(2:1)のレジスタ選択を行うのに対して、比較例の構成では、1個のクロックサイクル内で同規模のレジスタ選択を実行する必要がある。
FIG. 3 shows the configuration of the register select circuit according to the comparative example.
With reference to FIG. 3, the register select circuit 110 of the comparative example receives n-bit (n=8) addresses A0 to A7 and receives 2 n data (of the register circuit 103) in one clock cycle. Register). That is, the register select circuit 107 directly outputs the read data RDAT similar to the selector 114 of the second stage in FIG. 1 to the shift register 115. As a result, in the data communication device of the first embodiment, 256:1 (2 n :1) register selection is performed within two clock cycles, whereas in the configuration of the comparative example, one clock cycle is selected. It is necessary to perform register selection of the same scale within.
 従って、比較例のレジスタセレクト回路110による選択処理が間に合わない場合には、シリアルクロックCLKの周波数を低下することが必要となり、シリアル通信速度が低下することが懸念される。 Therefore, if the selection process by the register select circuit 110 of the comparative example is not in time, it is necessary to reduce the frequency of the serial clock CLK, and there is a concern that the serial communication speed may be reduced.
 一方で、シリアルクロック周波数を同一に維持すると、図4に示すように、アドレスA0と読出データRDATのビットRD7との間にダミービットを設ける等、通信フォーマットの自由度の低下を招くことが懸念される。 On the other hand, if the serial clock frequency is kept the same, as shown in FIG. 4, a dummy bit may be provided between the address A0 and the bit RD7 of the read data RDAT, which may lower the flexibility of the communication format. To be done.
 図4を参照して、図2と同様の時刻t0~t8を含むクロックサイクルにおいて、リードコマンド(RCM)及びアドレスA0~A7が取り込まれることで、時刻t8を含むクロックサイクルでアドレスA0~A7が確定する。一方で、レジスタセレクト回路110による256:1(2:1)の選択処理に、図3と同様に、2個のクロックサイクルを要すると仮定すると、比較例では、アドレスA0~A7に従って選択される読出データRDATを構成するビットRD7~RD0は、次の時刻t9を含むクロックサイクルでは未確定である場合が生じる虞があり、この場合には、さらに次の時刻t10を含むクロックサイクルにおいて、シフトレジスタ115から出力可能な状態となってしまう。このため、時刻t10~t17を含むクロックサイクルにて、読出データを構成するビットRD7~RD0がシリアル送信データSDOとしてシリアルに出力されることになる。 Referring to FIG. 4, the read command (RCM) and the addresses A0 to A7 are fetched in the clock cycle including the times t0 to t8 similar to FIG. 2, so that the addresses A0 to A7 are changed in the clock cycle including the time t8. Determine. On the other hand, assuming that the 256:1 (2 n :1) selection process by the register select circuit 110 requires two clock cycles as in FIG. 3, in the comparative example, the selection is performed according to the addresses A0 to A7. The bits RD7 to RD0 forming the read data RDAT to be read may be undetermined in the clock cycle including the next time t9. In this case, in the clock cycle including the next time t10, the shift is performed. The register 115 is ready for output. Therefore, in the clock cycle including the times t10 to t17, the bits RD7 to RD0 forming the read data are serially output as the serial transmission data SDO.
 この結果、図4の動作波形では、アドレスが確定したクロックサイクルから、読出データRDATを構成するビットRD7~RD0のシリアル送信が開始されるクロックサイクルの間に、シリアル受信データSDI及びシリアル送信データSDOの両方が“Don't Care(D.C)”となるクロックサイクル(図4中の時刻t9を含むクロックサイクル)が生じてしまう。このことは、シリアルビット長の増加等により、通信フォーマットの自由度を低下させてしまう。 As a result, in the operation waveform of FIG. 4, during the clock cycle in which the serial transmission of the bits RD7 to RD0 forming the read data RDAT is started from the clock cycle in which the address is fixed, the serial reception data SDI and the serial transmission data SDO are transmitted. Both of them become "Don't Care (DC)" (clock cycle including time t9 in FIG. 4) occurs. This reduces the degree of freedom of the communication format due to an increase in the serial bit length and the like.
 これに対して、実施の形態1に係るデータ通信装置によれば、nビットのアドレスの一部ビットずつを用いて、複数のクロックサイクルを用いて2:1の選択処理を実行することができるため、全二重通信のシリアル通信速度のボーレートの低下や通信フォーマットの自由度の低下を防止することができる。 On the other hand, according to the data communication apparatus according to the first embodiment, it is possible to execute the 2 n :1 selection process using a plurality of clock cycles by using each partial bit of the n-bit address. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the baud rate of the serial communication speed of full-duplex communication and a decrease in the degree of freedom of the communication format.
 尚,実施の形態1では、複数ビットのアドレスA0~A7のうち、候補データDAT0及びDAT1を選択するためのアドレスA1~A7が「一部のビット」の一実施例に対応する。又、候補データDAT0,DAT1から読出データRDATを選択するためのアドレスA0は「残りのビット」の一実施例に対応する。 In the first embodiment, the addresses A1 to A7 for selecting the candidate data DAT0 and DAT1 out of the multi-bit addresses A0 to A7 correspond to an example of “partial bits”. The address A0 for selecting the read data RDAT from the candidate data DAT0 and DAT1 corresponds to one embodiment of the "remaining bits".
 実施の形態2.
 実施の形態1では、nビットのアドレスを2つに分けて、(n-1)ビットに基づくレジスタ選択と、1ビットに基づくレジスタ選択とを、2個のクロックサイクルを用いて段階的に実行する例を説明した。しかしながら、この分割数mは2に限定されず、任意の2以上の自然数とすることができる(2≦m<n)。実施の形態2では、m=3とする構成例を説明する。
Embodiment 2.
In the first embodiment, the n-bit address is divided into two, and the register selection based on (n-1) bits and the register selection based on 1 bit are executed stepwise using two clock cycles. I explained an example. However, this division number m is not limited to 2, and may be an arbitrary natural number of 2 or more (2≦m<n). In the second embodiment, a configuration example in which m=3 will be described.
 図5は、実施の形態2に係るデータ通信装置の構成を説明するブロック図である。
 図5を参照して、実施の形態2に係るデータ通信装置200は、実施の形態1に係るデータ通信装置100(図1)と比較して、シリアル送信回路106に代えて、シリアル送信回路206を備える点で異なる。シリアル送信回路206は、レジスタセレクト回路207と、図1と同様のシフトレジスタ115とを有する。実施の形態2に係るデータ通信装置200のその他の部分の構成は、実施の形態1に係るデータ通信装置100(図1)と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。尚、実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、n=8、かつ、k=8であるものとし、アドレスA0~A7によって、レジスタ回路103に格納される28=256個のデータ(レジスタ)のうちの1個が選択されて、シリアル送信データSDOとして、kビット(8ビット)で構成される読出データRDATがデータ通信装置200から出力される例を説明する。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the data communication device according to the second embodiment.
Referring to FIG. 5, data communication apparatus 200 according to the second embodiment is different from data communication apparatus 100 (FIG. 1) according to the first embodiment in that serial transmission circuit 106 is replaced with serial transmission circuit 206. It differs in that it is equipped with. The serial transmission circuit 206 has a register select circuit 207 and a shift register 115 similar to that in FIG. The configuration of the other parts of data communication apparatus 200 according to Embodiment 2 is similar to that of data communication apparatus 100 (FIG. 1) according to Embodiment 1, and therefore detailed description will not be repeated. In the second embodiment, as in the first embodiment, it is assumed that n=8 and k=8, and 2 8 =256 data stored in the register circuit 103 by the addresses A0 to A7. An example will be described in which one of the data (register) is selected and the read data RDAT composed of k bits (8 bits) is output from the data communication device 200 as the serial transmission data SDO.
 レジスタセレクト回路207は、第1段のセレクタ208~211と、第2段のセレクタ212,213と、第3段のセレクタ214とを有する。各セレクタ208~214は、シリアル通信制御回路104によって、シリアルクロックCLKと同期動作するように制御される。 The register select circuit 207 has first stage selectors 208 to 211, second stage selectors 212 and 213, and a third stage selector 214. The selectors 208 to 214 are controlled by the serial communication control circuit 104 so as to operate in synchronization with the serial clock CLK.
 第1段のセレクタ208~211は、アドレスA0~A7のうちのアドレスA2~A7に基づいて、64(2(n-2)):1(64 to 1)の選択を行う。この選択では、アドレスA0及びA1が未確定であるので、(A0,A1)=(0,0)、(0,1)、(1,0)、及び、(1,1)の4通りの可能性が残っている。 The first stage selectors 208 to 211 select 64(2 (n-2) ): 1 (64 to 1) based on the addresses A2 to A7 of the addresses A0 to A7. In this selection, since the addresses A0 and A1 are undetermined, there are four ways (A0,A1)=(0,0), (0,1), (1,0), and (1,1). The possibilities remain.
 第1段のセレクタ208は、入力されたアドレスA2~A7及び、A1=“0”,A0=“0”によって選択される候補データDAT00を出力する。同様に、第1段のセレクタ209は、入力されたアドレスA2~A7及び、A1=“0”,A0=“1”によって選択される候補データDAT01を出力する。又、第1段のセレクタ210からは、入力されたアドレスA2~A7及び、A1=“1”,A0=“0”によって選択される候補データDAT10が出力され、第1段のセレクタ211からは、入力されたアドレスA2~A7及び、A1=“1”,A0=“1”によって選択される候補データDAT11が出力される。第1段のセレクタ208~211による候補データDAT00~DAT11の選択は、同一のクロックサイクルで実行され、かつ、当該クロックサイクルにおいて、候補データDAT00,DAT01は、第2段のセレクタ212へ入力され、候補データDAT10,DAT11は、第2段のセレクタ213へ入力される。即ち、候補データDAT00、DAT01、DAT10、及びDAT11は、レジスタ回路103に記憶された2個のデータ(受信データ)から、アドレスA2~A7によって選択されたものである。 The first-stage selector 208 outputs the candidate data DAT00 selected by the input addresses A2 to A7 and A1="0", A0="0". Similarly, the selector 209 of the first stage outputs the candidate data DAT01 selected by the inputted addresses A2 to A7 and A1="0", A0="1". The selector 210 of the first stage outputs the candidate data DAT10 selected by the input addresses A2 to A7 and A1="1", A0="0", and the selector 211 of the first stage outputs the candidate data DAT10. The candidate data DAT11 selected by the input addresses A2 to A7 and A1="1", A0="1" is output. The selection of the candidate data DAT00 to DAT11 by the first stage selectors 208 to 211 is executed in the same clock cycle, and in the clock cycle, the candidate data DAT00 and DAT01 are input to the second stage selector 212. The candidate data DAT10 and DAT11 are input to the selector 213 in the second stage. That is, the candidate data DAT00, DAT01, DAT10, and DAT11 are selected by the addresses A2 to A7 from the 2 n pieces of data (reception data) stored in the register circuit 103.
 第2段のセレクタ212は、入力されたアドレスA1に基づいて、第1段のセレクタ208及び209からの候補データDAT00及びDAT01の一方を選択して、候補データDAT0として出力する。同様に、第2段のセレクタ213は、入力されたアドレスA1に基づいて、第1段のセレクタ210及び211からの候補データDAT10及びDAT11の一方を選択して、候補データDAT1として出力する。この選択では、アドレスA0が未確定であるので、A0=“0”及び“1”の2通りの可能性が残っている。 The second-stage selector 212 selects one of the candidate data DAT00 and DAT01 from the first- stage selectors 208 and 209 based on the input address A1 and outputs it as candidate data DAT0. Similarly, the selector 213 of the second stage selects one of the candidate data DAT10 and DAT11 from the selectors 210 and 211 of the first stage based on the input address A1 and outputs it as the candidate data DAT1. In this selection, since the address A0 is undetermined, there are two possibilities of A0="0" and "1".
 第2段のセレクタ212及び213による候補データDAT0及びDAT1の選択は、同一のクロックサイクルで実行され、かつ、当該クロックサイクルにおいて、候補データDAT0及びDAT1は、第3段のセレクタ214へ入力される。 The selection of the candidate data DAT0 and DAT1 by the selectors 212 and 213 of the second stage is executed in the same clock cycle, and in the clock cycle, the candidate data DAT0 and DAT1 are input to the selector 214 of the third stage. ..
 第3段のセレクタ214は、入力されたアドレスA0に基づいて、第2段のセレクタ212及び213からの候補データDAT0及びDAT1の一方を読出データRDATとして選択して、シフトレジスタ115へ出力する。例えば、入力されたアドレスA0=“0”のときには、候補データDAT0が出力される一方で、入力されたアドレスA0=“1”のときには、候補データDAT1が出力される。 The third-stage selector 214 selects one of the candidate data DAT0 and DAT1 from the second- stage selectors 212 and 213 as the read data RDAT based on the input address A0, and outputs it to the shift register 115. For example, when the input address A0="0", the candidate data DAT0 is output, while when the input address A0="1", the candidate data DAT1 is output.
 この結果、シフトレジスタ115へは、入力されたアドレスA0~A7に基づいて、3個のクロックサイクルに分けてレジスタセレクト回路207で選択された、kビットの読出データRDATが入力される。シフトレジスタ115は、シリアルクロックCLKに同期して、kビットの読出データRDATの1ビットずつを、シリアル送信データSDOとして出力する。 As a result, the k-bit read data RDAT selected by the register select circuit 207 in three clock cycles based on the input addresses A0 to A7 is input to the shift register 115. The shift register 115 outputs each bit of the k-bit read data RDAT as serial transmission data SDO in synchronization with the serial clock CLK.
 図6は、実施の形態2に係るデータ通信装置200の動作波形図である。
 図6を参照して、図2と同様の時刻t0~t6を含むクロックサイクルにおいて、リードコマンド(RCM)及びアドレスA2~A7が取り込まれる。時刻t6を含むクロックサイクルでは、nビットのアドレスのうちの2ビット、ここではアドレスA0及びA1が未確定であるため、レジスタ回路103から読み出されるべき受信データには、4通りの可能性がある。従って、当該クロックサイクルでは、アドレスA2~A7が第1段のセレクタ208~211に入力される。
FIG. 6 is an operation waveform diagram of the data communication device 200 according to the second embodiment.
Referring to FIG. 6, the read command (RCM) and the addresses A2 to A7 are fetched in the same clock cycle including the times t0 to t6 as in FIG. In the clock cycle including the time t6, since 2 bits of the n-bit address, that is, the addresses A0 and A1 in this case, are undetermined, there are four possibilities for the reception data to be read from the register circuit 103. .. Therefore, in the clock cycle, the addresses A2 to A7 are input to the first stage selectors 208 to 211.
 この結果、第1段のセレクタ208及び209は、当該クロックサイクル内において、確定したアドレスA2~A7及び未確定のA1=“0”かつA0=“0”の候補データDAT00、及び、確定したアドレスA2~A7及び未確定のA1=“0”かつA0=“1”の候補データDAT01を、第2段のセレクタ212に対してそれぞれ出力する。 As a result, the first stage selectors 208 and 209 determine the confirmed addresses A2 to A7, the undetermined candidate data DAT00 with A1="0" and A0="0", and the confirmed address in the clock cycle. The candidate data DAT01 of A2 to A7 and undetermined A1="0" and A0="1" are respectively output to the selector 212 of the second stage.
 同様に、第1段のセレクタ210及び211は、当該クロックサイクル内において、確定したアドレスA2~A7及び未確定のA1=“1”かつA0=“0”の候補データDAT10、及び、確定したアドレスA2~A7及び未確定のA1=“1”かつA0=“1”の候補データDAT11を、第2段のセレクタ213に対してそれぞれ出力する。 Similarly, the selectors 210 and 211 of the first stage receive the confirmed addresses A2 to A7, the undetermined candidate data DAT10 of A1="1" and A0="0", and the confirmed address in the clock cycle. The candidate data DAT11 of A2 to A7 and undetermined A1="1" and A0="1" are output to the selector 213 in the second stage.
 次の時刻t7を含むクロックサイクルで取り込まれたシリアル受信ビットの値から、未確定のアドレスA1が確定する。確定したアドレスA1は、第2段のセレクタ212及び213に入力される。第2段のセレクタ212は、当該クロックサイクル内において、確定したアドレスA1に従って候補データDAT00及びDAT01の一方を選択し、候補データDAT0として第3段のセレクタ214へ出力する。同様に、第2段のセレクタ213は、当該クロックサイクル内において、確定したアドレスA1に従って候補データDAT10及びDAT11の一方を選択し、候補データDAT1として第3段のセレクタ214へ出力する。 -The undetermined address A1 is determined from the value of the serial reception bit fetched in the clock cycle including the next time t7. The confirmed address A1 is input to the selectors 212 and 213 in the second stage. The selector 212 of the second stage selects one of the candidate data DAT00 and DAT01 according to the confirmed address A1 in the clock cycle and outputs it as the candidate data DAT0 to the selector 214 of the third stage. Similarly, the selector 213 in the second stage selects one of the candidate data DAT10 and DAT11 according to the determined address A1 in the clock cycle and outputs it as the candidate data DAT1 to the selector 214 in the third stage.
 さらに次の時刻t8を含むクロックサイクルで取り込まれたシリアル受信ビットの値から、未確定のアドレスA0が確定する。確定したアドレスA0は、第3段のセレクタ214に入力される。第3段のセレクタ214は、当該クロックサイクル内において、第2段のセレクタ212及び213からの候補データDAT0及びDAT1の一方を、確定したアドレスA0に従って、読出データRDATとして確定する。実施の形態2においても、レジスタセレクト回路207は、候補データDAT0,DAT1を選択するクロックサイクルよりも後のクロックサイクルにおいて、読出データRDATを確定しており、複数のクロックサイクルに分けた、2個のデータからの段階的な選択によって読出データRDATを確定していることが理解される。 Further, the undetermined address A0 is determined from the value of the serial reception bit fetched in the clock cycle including the next time t8. The confirmed address A0 is input to the selector 214 of the third stage. In the clock cycle, the selector 214 of the third stage determines one of the candidate data DAT0 and DAT1 from the selectors 212 and 213 of the second stage as the read data RDAT according to the determined address A0. Also in the second embodiment, the register select circuit 207 in the clock cycle later than the clock cycle for selecting candidate data DAT0, DAT1, and to accept the read data RDAT, divided into a plurality of clock cycles, 2 n It is understood that the read data RDAT is determined by the stepwise selection from the individual data.
 この結果、図2と同様に、次の時刻t9を含むクロックサイクルでは、アドレスA0~A7に従って選択される読出データRDATを構成するビットRD7~RD0が確定している。従って、シフトレジスタ115は、時刻t9~t16を含む各クロックサイクル(シリアルクロックCLKの立ち下がりエッジ)において、読出データRDATを構成するビットRD7~RD0を、シリアル送信データSDOとして出力することができる。 As a result, as in FIG. 2, in the clock cycle including the next time t9, the bits RD7 to RD0 forming the read data RDAT selected according to the addresses A0 to A7 are fixed. Therefore, the shift register 115 can output the bits RD7 to RD0 forming the read data RDAT as the serial transmission data SDO in each clock cycle (falling edge of the serial clock CLK) including the times t9 to t16.
 このように、実施の形態2に係るデータ通信装置においても、nビットのアドレスの一部ビットずつを用いて、複数のクロックサイクルを用いて2:1の選択処理を実行することによって、全二重通信のシリアル通信速度のボーレートの低下や通信フォーマットの自由度の低下を防止することができる。即ち、予め定められた全二重シリアル通信フォーマットに従って、外部機器からレジスタリードコマンドを受信し、同一パケットにてレジスタ回路103からの読出データを返信する通信を行うことができる。 As described above, also in the data communication apparatus according to the second embodiment, the partial processing of 2 n :1 is performed by using a plurality of clock cycles by using a part of bits of the n-bit address. It is possible to prevent a decrease in baud rate of serial communication speed of duplex communication and a decrease in degree of freedom of communication format. That is, it is possible to perform communication in which a register read command is received from an external device and read data is returned from the register circuit 103 in the same packet in accordance with a predetermined full-duplex serial communication format.
 尚,実施の形態2では、複数ビットのアドレスA0~A7のうち、候補データDAT0,DAT1を含む候補データDAT00~DAT11を選択するためのアドレスA2~A7が「一部のビット」の一実施例に対応する。又、候補データDAT00~DAT11から読出データDATを確定するためのアドレスA0,A1は「残りのビット」の一実施例に対応する。即ち、実施の形態2に示されるように、一部のビットに基づいて選択された「候補データ」からの、残りのビットに基づく「読出データ」の選択は、複数のクロックサイクルに亘って実行されてもよい。 In the second embodiment, the addresses A2 to A7 for selecting the candidate data DAT00 to DAT11 including the candidate data DAT0 and DAT1 out of the plural-bit addresses A0 to A7 are "partial bits". Corresponding to. Further, the addresses A0 and A1 for determining the read data DAT from the candidate data DAT00 to DAT11 correspond to one embodiment of the "remaining bits". That is, as shown in the second embodiment, the selection of "read data" based on the remaining bits from the "candidate data" selected based on some of the bits is executed over a plurality of clock cycles. May be done.
 又、実施の形態1及び2では、nビットのアドレスによる2:1のレジスタ選択処理をm段階に分割する際に、m=2及びm=3とする例をそれぞれ説明したが、上述のように、分割数m(m:(2≦m<n)の自然数)は任意とすることができる。但し、分割数の増加に応じてレジスタの配置個数が増加するデメリットも生じるため、通信速度及び回路規模のトレードオフを考慮して、分割数mを決定することができる。 Further, in the first and second embodiments, an example in which m=2 and m=3 when dividing the 2 n :1 register selection processing by the n-bit address into m stages has been described, respectively. As described above, the division number m (m: natural number of (2≦m<n)) can be set arbitrarily. However, since the number of registers arranged increases as the number of divisions increases, the number of divisions m can be determined in consideration of the trade-off between the communication speed and the circuit scale.
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of the claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
 100,200 データ通信装置、101 シリアル受信回路、102 シフトレジスタ(シリアル受信用)、115 シフトレジスタ(シリアル送信用)、103 レジスタ回路、104 シリアル通信制御回路、105 シリアルタイミング制御回路、106,206 シリアル送信回路、107,110,207 レジスタセレクト回路、108,109,114,208~214 セレクタ、A0~A7 アドレス、CLK シリアルクロック、DAT0,DAT00,DAT1,DAT01,DAT10,DAT11 候補データ、RD0~RD7 ビット(読出データ)、RDAT 読出データ、SDI シリアル受信データ、SDO シリアル送信データ。 100, 200 data communication device, 101 serial reception circuit, 102 shift register (for serial reception), 115 shift register (for serial transmission), 103 register circuit, 104 serial communication control circuit, 105 serial timing control circuit, 106, 206 serial Transmitter circuit, 107, 110, 207 register select circuit, 108, 109, 114, 208-214 selector, A0-A7 address, CLK serial clock, DAT0, DAT00, DAT1, DAT01, DAT10, DAT11 candidate data, RD0-RD7 bits (Read data), RDAT read data, SDI serial receive data, SDO serial send data.

Claims (5)

  1.  クロックに同期して動作するデータ通信装置であって、
     前記クロックに同期してシリアルデータを受信する受信回路と、
     複数ビットで構成されるアドレスを含み、該アドレスによって選択される複数の受信データを記憶するレジスタ回路と、
     前記受信回路によってクロックサイクル毎に前記シリアルデータとして受信された前記複数ビットに含まれる前記アドレスに従って、前記レジスタ回路に記憶された複数の前記受信データから読出データを前記クロックに同期して選択するレジスタセレクト回路と、
     前記レジスタセレクト回路によって選択された前記読出データを前記クロックに同期してシリアルデータとして送信する送信回路とを備え、
     前記レジスタセレクト回路は、前記複数ビットのうちの一部のビットに基づく前記複数の受信データからの複数の候補データの選択と、前記複数ビットのうちの前記一部のビットを除く残りのビットに基づく、前記複数の候補データからの前記読出データの選択とを、異なるクロックサイクルで実行する、データ通信装置。
    A data communication device that operates in synchronization with a clock,
    A receiving circuit for receiving serial data in synchronization with the clock,
    A register circuit including an address composed of a plurality of bits and storing a plurality of received data selected by the address;
    A register that selects read data from the plurality of received data stored in the register circuit in synchronization with the clock according to the address included in the plurality of bits received as the serial data by the receiving circuit in each clock cycle. Select circuit,
    A transmission circuit for transmitting the read data selected by the register select circuit as serial data in synchronization with the clock,
    The register select circuit selects a plurality of candidate data from the plurality of received data based on some of the plurality of bits, and selects remaining bits of the plurality of bits excluding the some of the bits. A data communication device, which performs selection of the read data from the plurality of candidate data based on different clock cycles.
  2.  前記レジスタセレクト回路は、
     前記アドレスの前記一部のビットが前記受信回路によって受信されると前記複数の受信データから前記複数の候補データの選択を実行し、前記複数の候補データの選択後に、前記残りのビットが前記受信回路によって受信されるのに応じて、前記複数の候補データから前記読出データの選択を実行し、
     前記読出データは、前記受信回路によって前記アドレスの前記複数ビットの受信が完了したクロックサイクルにおいて選択される、請求項1記載のデータ通信装置。
    The register select circuit is
    When some of the bits of the address are received by the receiving circuit, the selection of the plurality of candidate data is performed from the plurality of received data, and after the selection of the plurality of candidate data, the remaining bits are received by the receiving circuit. Performing a selection of the read data from the plurality of candidate data as received by a circuit,
    The data communication device according to claim 1, wherein the read data is selected in a clock cycle in which the reception circuit completes reception of the plurality of bits of the address.
  3.  前記送信回路は、前記複数ビットの受信が完了したクロックサイクルの次のクロックサイクルにおいて、前記読出データを構成する複数のビットを含む前記シリアルデータの送信を開始する、請求項1又は2に記載のデータ通信装置。 The transmission circuit starts transmission of the serial data including a plurality of bits forming the read data in a clock cycle subsequent to a clock cycle in which the reception of the plurality of bits is completed. Data communication device.
  4.  クロックに同期してシリアルデータを送受信するデータ通信方法であって、
     アドレスによって選択される複数の受信データを記憶するレジスタ回路からの読出データを選択するための、該アドレスを構成する複数ビットのうちの一部のビットを前記シリアルデータとしてクロックサイクル毎に受信し、
     受信された前記一部のビットに基づき前記複数の受信データから複数の候補データを選択し、
     前記アドレスの前記複数ビットのうちの前記一部のビットを除く残りのビットを前記シリアルデータとして受信し、
     受信された前記残りのビットに基づき、前記複数の候補データを選択するクロックサイクルよりも後のクロックサイクルにおいて、前記複数の候補データから前記読出データを選択し、
     選択された前記読出データを、前記シリアルデータとしてクロックサイクル毎に送信する、データ通信方法。
    A data communication method for transmitting and receiving serial data in synchronization with a clock,
    In order to select read data from a register circuit that stores a plurality of received data selected by an address, a part of a plurality of bits forming the address is received as the serial data every clock cycle,
    Selecting a plurality of candidate data from the plurality of received data based on the received part of the bits,
    Receiving the remaining bits excluding the some bits of the plurality of bits of the address as the serial data,
    Selecting the read data from the plurality of candidate data in a clock cycle after the clock cycle of selecting the plurality of candidate data based on the received remaining bits,
    A data communication method, wherein the selected read data is transmitted as the serial data every clock cycle.
  5.  前記読出データを構成する複数のビットを含む前記シリアルデータの送信は、前記アドレスの前記複数ビットの受信が完了したクロックサイクルの次のクロックサイクルから開始される、請求項4記載のデータ通信方法。 The data communication method according to claim 4, wherein the transmission of the serial data including a plurality of bits forming the read data is started from a clock cycle next to a clock cycle in which the reception of the plurality of bits of the address is completed.
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