JPH0629997A - 双方向シリアルデータバスシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 規定されるバス容量以上の負荷を接続でき、
バスラインで多くのスレーブにデータを送受信するよう
な双方向シリアルデータバスシステムを構成することを
目的とする。 【構成】 データの送受信が可能な双方向シリアルデー
タバスシステムにおいて、データの転送を可能にし、デ
ータの転送開始と終了を制御する第１マスタ（１）と、
第１マスタ（１）から指定され、データを送受信するス
レーブ（５ａ）（６ａ）と、データが伝送される２系統
のバスライン（７）（８）と、各バスライン（７）
（８）に対して設けられたスイッチ（３）（４）とから
なり、例えば、第１マスタ（１）がスレーブ（５ａ）へ
データ転送を行う場合、スレーブ（５ａ）側のバスライ
ン（７）系統のみが接続されるようにスイッチ（３）
（４）をオンし、データを転送する双方向シリアルデー
タバスシステムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報バスを介して結合
されている非同期的に動作する装置間で、デジタル情報
を伝送するのに好適な双方向シリアルバスシステムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビジョン受像機などの映像機
器やオーディオ機器などにおいて、高機能化、高性能化
が図られてきている。それにともない、調整箇所が多く
なり、操作が煩雑となり、また、生産工程上において
も、その調整作業が多くなってきているのが現状です。
特に、調整作業を行うことは、生産工程上の自動化の大
きく弊害となる。

【０００３】これを解決するために、バスインターフェ
イスを介して、マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと
言う）により、各調整部にデータを双方向シリアルバス
に伝送して、レベルの調整を行うことでボリュウムなど
の調整部をなくすようにしたことが特公平１−４５２５
９号公報（Ｈ０４Ｌ１１／００）並びに、特開平１−１
３８８５６号公報（Ｈ０４Ｎ５／４４）において提案さ
れている。

【０００４】ところが、このような双方向シリアルデー
タバスシステムにおいて、調整箇所が増えると当然その
負荷数が増加する。即ち、バスラインの負荷容量が増加
する。このため、クロックやデータの波形が図７に示す
ように立ち上がり波形が鈍り、ついにはデータの送受信
ができなくなる。

【０００５】ここで、その理由について図６を用いて説
明する。図６は上述した双方向シリアルデータバスシス
テムを示すものであり、（１）はＣＰＵで各調整部を調
整するためのデータや処理の制御を行う所謂マスタと呼
ばれるものである。（２）はデータを記憶しておく不揮
発性メモリ、（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）及び（６ａ）
（６ｂ）（６ｃ）は、マスタ（１）からの制御データを
受けて制御される調整部であり、所謂スレーブと呼ばれ
る。

【０００６】また、（７）（８）はバスライン、（１
０）は生産工程で自動調整を行うパソコン等である第２
マスタ、（１１）は第２マスタ（１０）からの割り込み
制御を伝送するステイタス、（９）は電源電圧であり、
抵抗を通じてバスラインに接続されており、バスが解放
されている状態では、どちらのラインもＨＩＧＨの状態
である。これは、バスに接続されている出力段は、ワイ
ヤードＡＮＤ機能を実現するためにオープンドレイン、
もしは、オープンコレクタである必要である為である。

【０００７】そして、マスタ（１）からはシリアルデー
タ（ＳＤＡ）と、シリアルクロック（ＳＣＬ）が出力さ
れ、バスラインを介して、各スレーブに供給される。こ
のＳＤＡ、ＳＣＬ信号は、図３（ａ）に示すような信号
となっており、はじめに、Ｓ（開始位置）の状態に成っ
たときから、データが送信される。

【０００８】そして、８ビットのアドレスデータ（どの
スレーブにデータを送信するか決めるアドレスデー
タ）、その後、スレーブからの確認信号（Ａ）が受信し
た後、８ビットの制御データを送信を送信し、それを受
けたことをスレーブが確認したことを示す確認信号
（Ａ）を受信し、Ｐ（停止位置）の時、データの送信が
停止させている状態となる。尚、データはＭＳＢから送
信される。

【０００９】以上の構成となっているため、バスライン
に多くの負荷、即ち、スレーブをバスにつなげれば、規
定されるバス容量を越えてしまい、バスに流れる信号が
図７に示すように波形が鈍ってしまい、データの送受信
ができなくなると言う問題が発生する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した点
を解決するために、規定されるバス容量以上の負荷を接
続でき、バスラインで多くのスレーブにデータを送受信
するような双方向シリアルバスシステムを構成すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、データの送受
信が可能な双方向シリアルデータバスシステムにおい
て、データの転送を可能にし、データの転送開始と終了
を制御する制御部と、該制御部から指定され、データを
送受信する被制御部と、前記制御部と前記被制御部との
間を結びデータが伝送されるバスラインと、前記バスラ
インを少なくとも２系統以上に分割し、かつ各分割され
た前記バスラインに対し、前記制御部と前記被制御部と
の間に直列に設けられたスイッチ手段と、前記制御部が
データの転送を行う被制御部とのバスライン系統のみが
接続されるように前記スイッチ手段をオンする制御手段
とからなる双方向シリアルデータバスシステムである。

【００１２】また、本発明は、前記記双方向シリアルデ
ータバスにおいて、前記制御手段がデータを送受信しよ
うとする系統を含む複数の系統をオンするように制御す
ることを特徴とする双方向シリアルデータバスシステム
である。

【００１３】更に、本発明は、データの送受信が可能な
双方向シリアルデータバスシステムにおいて、データの
転送を可能にし、データの転送開始と終了を制御する第
１制御部と、前記第１制御部とは異なるデータを転送す
ることが可能な第２制御部と、該第１制御部若しくは前
記第２制御部から指定され、データを送受信する被制御
部と、前記第１制御部及び前記第２制御部と前記被制御
部との間を結びデータが伝送されるバスラインと、前記
バスラインを少なくとも２系統以上に分割し、かつ各分
割された前記バスラインに対し、前記第１制御部及び第
２制御部と前記被制御部との間に直列に設けられたスイ
ッチ手段と、前記第２制御部のデータに応じて、前記第
２制御部がデータの転送を行う被制御部とのバスライン
系統のみが接続されるように前記スイッチ手段をオンす
る制御手段とからなる双方向シリアルデータバスシステ
ムである。

【００１４】

【作用】本発明は、以上のような構成としたことで、ス
レーブにデータを送受信するバスラインを複数設けて、
データを送受信するスレーブに接続されたバスライン側
にデータが送受信できるように動作可能にさせる。

【００１５】

【実施例】以下、図面に従って本発明の一実施例につい
て説明する。図１は、本発明の第１実施例であり、双方
向シリアルデータバスの構成を示すブロック図である。

【００１６】この実施例では、２系統に分割した双方向
シリアルデータバスについて述べる。

【００１７】図１に於いて、（１）はＣＰＵで第１マス
ター、（２）は不揮発性メモリ、（３）（４）はスイッ
チ（例えば、三洋電機製アナログスイッチ用ＩＣのＬＣ
４０６６Ｂ）、（５ａ）はスレーブで例えば、音声多重
／ステレオ判別ＩＣ（例えば、ソニー製ＣＸＡ１１１３
ＡＳ）であり、（５ｂ）、（５ｃ）はその他のスレーブ
でバスライン（７）に接続されている。

【００１８】（６ａ）はスレーブで例えば、画面をテレ
ビにするか、ビデオ入力にするか、ＢＳにするかのＡＶ
切り換えＩＣ（例えば、ソニー製ＣＸＡ１５４５Ｓ）で
あり、（６ｂ）、（６ｃ）はその他のスレーブでバスラ
イン（８）に接続されている。（７）は、スイッチ
（３）に接続されるスレーブ（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）
系統のバスラインを示す。（８）は、スイッチ（４）に
接続されるスレーブ（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）系統のバ
スラインを示す。

【００１９】（９）はプルアップ抵抗である。（１０）
は工程で自動調整等を行うためのパソコンで第２マスタ
ーである。（１１）は、（１０）からの割り込み要求を
第１マスタ（１）に伝えるステータスである。

【００２０】次に動作を説明する。まず、第１マスター
がデータの送受信を行う場合を述べる。第１マスタ
（１）がデータの送受信を行わないときはスイッチ
（３）（４）は共にオン状態にしておく。第１マスタ
（１）がスレーブ（６ａ）に向かってデータを送信する
ときは、スイッチ（３）をオフし、スイッチ（４）をオ
ンする。第１マスタ（１）がスレーブ（６ａ）からデー
タを受信するときも同じである。データの送受信が終了
すればスイッチ（３）（４）を共にオン状態にもどす。

【００２１】また、第１マスタ（１）がスレーブ（５
ａ）に向かってデータを送信するときは、スイッチ
（４）をオフし、スイッチ（３）をオンする。第１マス
タ（１）がスレーブ（５ａ）からデータを受信するとき
も同じである。データの送受信が終了すればスイッチ
（３）（４）を共にオン状態にもどす。

【００２２】更に、第１マスタ（１）がメモリ（２）に
向かってデータを送信するときは、スイッチ（３）
（４）共にオフする。第１マスタ（１）がメモリ（２）
からデータを受信するときも同じである。データの送受
信が終了すればスイッチ（３）（４）を共にオン状態に
もどす。

【００２３】今、図３（ａ）に示すデータを第１マスタ
（１）からスレーブ（５ａ）に向かって送信するときを
考えるとスイッチ（３）（４）の制御信号は図３（ｃ）
のようになる。

【００２４】また、上記のようにスイッチ手段を第１マ
スタ（１）が制御すれば、バスライン（７）の系統とデ
ータの送受信を行うときは、スイッチ（４）はオフして
いるため、第１マスタ（１）から見た負荷は、メモリ
（２）、スレーブ（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）となり、負
荷が軽減されたことになる。

【００２５】バスライン（８）の系統とデータの送受信
を行うときや、メモリ（２）とデータの送受信を行うと
きも同様に、負荷が軽減されたことになる。

【００２６】このため、図７の破線に示されるようにク
ロックやデータの立ち上がり波形は鋭くなり、安定した
データの送受信ができる。

【００２７】また、負荷が軽減されたことによってプル
アップ抵抗（９）の抵抗値を大きくすることができ、双
方向シリアルデータバスの消費電流を小さくできる。

【００２８】次に、第２マスター（１０）がデータの送
受信を行う場合を図４、図５のフローチャートを用いて
述べる。第２マスター（１０）は、製造工程において第
１マスタ（１）を介さずに直接スレーブ（６ａ）にデー
タを送信または、スレーブ（６ａ）からデータを受信し
て各種調整、検査を自動的に行うパソコン等である。

【００２９】第２マスタ（１０）はステータス（１１）
を通じて第１マスタ（１）に割り込み要求を行う。第１
マスタ（１）は、これを検出すると予めメモリ（２）に
書き込まれたスイッチデータ（リセットスタートした時
点でメモリ（２）からスイッチデータを読んでおく）に
応じてスイッチ（３）（４）をオンまたはオフし、第２
マスタ（１０）にマスタの引渡しを示すデータを送信し
た後、バスライン（８）を解放（データの送受信を停
止）する。（図４参照） 第２マスタ（１０）は、マスタの引渡しを示すデータを
受信した後、各スレーブに対してデータの送受信を行
い、各種調整、検査を行う。第２マスタ（１０）がスイ
ッチ（３）（４）のオン／オフを切り換えたいときは、
メモリ（２）に希望するスイッチデータを書き込み、デ
ータの送受信を停止した後、ステータス（１１）を通じ
て第１マスタ（１）への割り込み要求を解除する。第１
マスタ（１）は割り込み要求の解除を検出すると自身で
リセットスタートをかけ、スイッチデータを読んでお
く。

【００３０】その後、再び第２マスタ（１０）はステー
タス（１１）を通じて第１マスタ（１）に割り込み要求
を行ことで、第１マスタ（１）は上記動作をおこない、
スイッチ（３）（４）のオン／オフが切り換わる。（図
５参照） 以上の動作を第１マスタ（１）、第２マスタ（１０）が
行うことによって、第２マスター（１０）のスイッチ制
御線を新設せずに、第２マスタ（１０）でスイッチ
（３）（４）の制御が可能となる。

【００３１】また、その他の実施例として図２に第２実
施例を示す。この実施例では、バスラインの切り換えと
して、３ステート出力のバッファ回路（１２）、（１
３）を構成していた。

【００３２】図２において（１）はＣＰＵでマスター、
（１２）（１３）は３ステート出力のバッファ、（６
ａ）はスレーブである。（１５）はバッファ（１２）
（１３）の制御線である。

【００３３】ところで、この方法では、第１マスタ
（１）は、（マスターから見て）送信時は、バッファ
（１２）を動作状態にし、バッファ（１３）をハイイン
ピーダンス状態にするように制御する。

【００３４】また、第１マスタ（１）は、（マスターか
ら見て）受信時は、バッファ（１２）をハイインピーダ
ンス状態にし、バッファ（１３）を動作状態にするよう
に制御する。

【００３５】今、双方向シリアルデータバスの通信フォ
ーマットが、例えば図３（ａ）に示すデータを第１マス
タ（１）からスレーブ（６ａ）に向かって送信するとき
を考えると制御線（１５）の制御信号は図３（ｂ）のよ
うになる。

【００３６】これは、スレーブ（６ａ）が確認信号
（Ａ）を９ビット目にＬＯＷレベルの状態で送信するた
めである。このようにすれば、負荷が多くてもデータを
スレーブに、送受信できる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、安定したデータの送受
信を行うことができるとともに、負荷を複数接続するこ
とができる。

【００３８】また、プルアップ抵抗値を大きくすること
ができ、双方向シリアルデータバスの消費電流を小さく
できると言う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される双方向シリアルデータバス
の構成を示すブロック図。

【図２】本発明が適用される双方向シリアルデータバス
の他の実施例の構成を示すブロック図。

【図３】送信データのフォーマット及びバスラインをオ
ンオフする制御信号を示す図。

【図４】第１マスターのスイッチ制御のフローチャート
である。

【図５】第２マスターのスイッチ制御のフローチャート
である。

【図６】従来の双方向シリアルデータバスの構成を示す
ブロック図。

【図７】クロックの波形動作状態を示す図。

【符号の説明】

１ 第１マスタ ２ メモリ ３ スイッチ ４ スイッチ ５ａ スレーブ ５ｂ スレーブ ５ｃ スレーブ ６ａ スレーブ ６ｂ スレーブ ６ｃ スレーブ ７ バスライン ８ バスライン ９ プルアップ抵抗 １０ 第２マスタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データの送受信が可能な双方向シリアル
   データバスシステムにおいて、データの転送を可能に
   し、データの転送開始と終了を制御する制御部と、該制
   御部から指定され、データを送受信する被制御部と、前
   記制御部と前記被制御部との間を結びデータが伝送され
   るバスラインと、前記バスラインを少なくとも２系統以
   上に分割し、かつ各分割された前記バスラインに対し、
   前記制御部と前記被制御部との間に直列に設けられたス
   イッチ手段と、前記制御部がデータの転送を行う被制御
   部とのバスライン系統のみが接続されるように前記スイ
   ッチ手段をオンする制御手段とからなる双方向シリアル
   データバスシステム。
2. 【請求項２】 前記記双方向シリアルデータバスにおい
   て、前記制御手段がデータを送受信しようとする系統を
   含む複数の系統をオンするように制御することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の双方向シリアルデータ
   バスシステム。
3. 【請求項３】 データの送受信が可能な双方向シリアル
   データバスシステムにおいて、データの転送を可能に
   し、データの転送開始と終了を制御する第１制御部と、
   前記第１制御部とは異なるデータを転送することが可能
   な第２制御部と、該第１制御部若しくは前記第２制御部
   から指定され、データを送受信する被制御部と、前記第
   １制御部及び前記第２制御部と前記被制御部との間を結
   びデータが伝送されるバスラインと、前記バスラインを
   少なくとも２系統以上に分割し、かつ各分割された前記
   バスラインに対し、前記第１制御部及び第２制御部と前
   記被制御部との間に直列に設けられたスイッチ手段と、
   前記第２制御部のデータに応じて、前記第２制御部がデ
   ータの転送を行う被制御部とのバスライン系統のみが接
   続されるように前記スイッチ手段をオンする制御手段と
   からなる双方向シリアルデータバスシステム。