JPH0744473A - 信号授受回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送信側回路や受信側回路間で複数の信号を雑
音の影響をほとんど受けずに並列にしかも少ない信号線
で授受する。 【構成】 送信側回路１において、各出力駆動回路４〜
７は入力された信号Ａ〜Ｄに応じて対応する信号線２２
〜２５を駆動し、基準電圧発生回路３は各出力駆動回路
からの信号電圧と所定の電圧関係がある基準電圧を発生
して１個の信号線２６に出力する。受信側回路２におい
て、各電圧比較器８〜１１はそれぞれ、ある１個の信号
線からの基準電圧と、対応する出力駆動回路に接続され
た信号線からの信号電圧とを比較し、対応する出力駆動
回路に入力された信号Ｅ〜Ｈを再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は信号授受回路に関し、例
えば、通信機や計算機等に使用されている２個の構成要
素間で複数の信号を並列に授受するための入出力構成に
適用し得るものである。

【０００２】

【従来の技術】通信機や計算機の動作の高速化に伴い、
複数の構成要素間で授受する信号の速度を高速にするこ
とも求められ、複数の構成要素間で信号を並列化して授
受することも広く行なわれている。例えば、２個の集積
回路間（や集積回路内の２構成要素間や２個のプリント
配線基板間）においても、１単位信号（例えばバイトや
ワード）を複数（例えば８本）の信号線によって並列に
授受することが行なわれる。

【０００３】従来、部分又は全体が集積回路で構成され
ている送信側（出力側）回路から、部分又は全体が集積
回路で構成されている受信側（入力側）回路に、複数の
信号を並列に授受する方法としては、以下のような方法
があった。

【０００４】第１の方法は、ＴＴＬ論理集積回路（例え
ばテキサスインスツルメント社製SN74LS244 ）やＥＣＬ
論理集積回路（例えばモトローラ社製MC10176 ）につい
て多く適用されている方法であり、１本の信号線の電位
が受信側回路の基準電位に対して高いか低いかによって
各信号をそれぞれ伝達する方法である。第２の方法は、
差動入力型ＥＣＬ論理集積回路（例えばモトローラ社製
MC10116 ）について多く適用されている方法であり、２
本の信号線を対とし、この２本の信号線の電位差によっ
て並列信号の各信号をそれぞれ伝達する方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
第１の複数信号授受方法は、１本の信号線によって各信
号を伝送するため、信号線に重畳される雑音や受信側回
路の基準電位に重畳される雑音に対して弱いという課題
を有する。特に、高速化を実現するために信号振幅を小
さく選定した場合には、雑音の影響を受け易く、伝送距
離を短くしなければならないという制約が生じていた。

【０００６】これに対して、第２の複数信号授受方法
は、１対の信号線の電位差として各信号を伝送するの
で、１対の信号線に共通に重畳される雑音に対して強
く、その結果、高速化を実現するために信号振幅を小さ
くする場合には有利な方法である。しかしながら、この
第２の複数信号授受方法では、信号線が授受する信号数
の２倍必要であり、信号数が多ければ多いほど信号線数
も多くなる。その結果、信号線の引き回しが繁雑になり
易い。また、送信側回路や受信側回路の入出力端子数を
増大させ、これら回路（例えば集積回路パッケージ）の
物理的大きさを大きくしてしまい、さらに、入出力端子
が多い分だけ消費電力も増大させる。

【０００７】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
のであり、送信側回路や受信側回路間で複数の信号を雑
音の影響をほとんど受けずに並列にしかも少ない信号線
で授受することができる信号授受回路を提供しようとし
たものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、複数の信号線で接続されている
送信側回路及び受信側回路間で複数の信号を並列に授受
する信号授受回路を、以下のように構成した。

【０００９】すなわち、送信側回路及び受信側回路間
を、授受する信号数より１だけ多い信号線で接続する。
そして、送信側回路に、対応する信号線を入力信号に応
じて駆動する信号数に対応した複数の出力駆動回路と、
各出力駆動回路からの信号電圧と所定の電圧関係がある
基準電圧を発生して１個の信号線に出力する基準電圧発
生回路とを設けた。また、受信側回路に、１個の信号線
からの基準電圧と、対応する出力駆動回路に接続された
信号線からの信号電圧とを比較する電圧比較器を信号数
に対応した数だけ設けた。

【００１０】

【作用】本発明において、送信側回路の各出力駆動回路
は入力された信号に応じて対応する信号線を駆動し、基
準電圧発生回路は各出力駆動回路からの信号電圧と所定
の電圧関係がある基準電圧を発生して１個の信号線に出
力する。受信側回路において、電圧比較器は、１個の信
号線からの基準電圧と、対応する出力駆動回路に接続さ
れた信号線からの信号電圧とを比較することで対応する
出力駆動回路に入力された信号を再生する。

【００１１】これにより、複数の信号を雑音の影響をほ
とんど受けずに並列にしかも少ない信号線で授受するこ
とができるようになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を、デジタル信号の授受回路に
適用した一実施例を図面を参照しながら詳述する。ここ
で、図１がこの実施例の構成を示すブロック図である。

【００１３】図１において、この実施例は、４個のデジ
タル信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを送信側回路（出力側回路）１
が受信側回路（入力側回路）２に伝送し、受信側回路２
がそれぞれデジタル信号Ｅ（Ａ）、Ｆ（Ｂ）、Ｇ
（Ｃ）、Ｈ（Ｄ）として受信するものである。

【００１４】送信側回路１は、各送信デジタル信号Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄにそれぞれ対応した出力駆動回路４、５、
６、７と、これら出力駆動回路４〜７の出力電圧の基準
を与える基準電圧発生回路３とからなっている。一方、
受信側回路２は、４個の電圧比較器８、９、１０、１１
を有する。

【００１５】出力駆動回路４の出力端子は、自己が搭載
されている送信側回路１の出力端子１２を介して信号線
２２の一端に接続されており、信号線２２の他端は、受
信側回路２の入力端子１７を介して電圧比較器８の比較
入力端子に接続されている。同様に、他の各出力駆動回
路５、６、７の出力端子は、送信側回路１の対応する出
力端子１３、１４、１５を介して対応する信号線２３、
２４、２５の一端に接続されており、信号線２３、２
４、２５の他端は、受信側回路２の対応する入力端子１
８、１９、２０を介して対応する電圧比較器９、１０、
１１の比較入力端子に接続されている。

【００１６】基準電圧発生回路３の出力端子は、上述し
たように、出力駆動回路４〜７の基準入力端子に接続さ
れていると共に、送信側回路１の出力端子１６を介して
信号線２６の一端に接続されており、信号線２６の他端
は、受信側回路２の入力端子２１を介して全ての電圧比
較器８〜１１の基準入力端子に接続されている。

【００１７】以上のように、この実施例においては、送
信側回路１及び受信側回路２は、伝送されるデジタル信
号Ａ（Ｅ）、Ｂ（Ｆ）、Ｃ（Ｇ）、Ｄ（Ｈ）の数より１
だけ多い５本の信号線２２〜２６によって接続されてい
る。

【００１８】次に、以上の構成を有する実施例の信号授
受回路の動作を説明する。なお、ここでは、信号線（伝
送路）２２〜２５のレベルがＥＣＬ集積回路の標準レベ
ルに従うとして説明する。

【００１９】各出力駆動回路４、５、６、７には、基準
電圧発生回路３から例えば−１．３Ｖである基準電圧が
与えられており、各出力駆動回路４、５、６、７は、こ
の基準電圧を利用して、入力された対応するデジタル信
号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが論理”１”の場合には対応する出力
端子１２、１３、１４、１５に−０．９Ｖの信号電圧を
出力し、他方、入力された対応するデジタル信号Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄが論理”０”の場合には対応する出力端子１
２、１３、１４、１５に−１．７Ｖの信号電圧を出力す
る。基準電圧発生回路３が発生した−１．３Ｖの基準電
圧は、出力端子１６に出力される。

【００２０】送信側回路１の出力端子１２、１３、１
４、１５の電圧（授受信号対応電圧）はそれぞれ、信号
線２２、２３、２４、２５、及び、受信側回路２の入力
端子１７、１８、１９、２０を介して、各電圧比較器
８、９、１０、１１の比較入力端子に印加される。一
方、送信側回路１の出力端子１６の電圧（基準電圧）
は、信号線２６、受信側回路２の入力端子２１を順次介
して、全ての電圧比較器８、９、１０、１１の基準入力
端子に印加される。

【００２１】各電圧比較器８、９、１０、１１はそれぞ
れ、例えば、比較入力端子に印加された電圧（授受信号
対応電圧：−０．９Ｖ又は−１．７Ｖ）が基準入力端子
に印加された電圧（基準電圧：−１．３Ｖ）より大きい
ときに、論理”１”のデジタル信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを受
信デジタル信号として出力し、比較入力端子に印加され
た電圧が基準入力端子に印加された電圧より小さいとき
に、論理”０”のデジタル信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを受信デ
ジタル信号として出力する。

【００２２】例えば、送信側回路１の出力駆動回路４に
論理”１”のデジタル信号Ａが入力されると、出力端子
１２には−０．９Ｖの信号電圧が出力され、この電圧が
信号線２２及び受信側回路２の入力端子１７を介して電
圧比較器８の比較入力端子に印加され、送信側回路１か
ら伝送されてきた基準電圧−１．３Ｖと比較され、電圧
比較器８からはデジタル信号Ａと同一論理”１”のデジ
タル信号Ｅが出力される。

【００２３】なお、この伝送の際に、信号線２２及び２
６に雑音が混入されたとしても、これら信号線２２及び
２６には実際上ほぼ同一に雑音が混入され、これら信号
線２２及び２６の電位差は雑音が混入されても、されな
い場合とほぼ同一である。従って、電圧比較器８からは
雑音が混入されない場合と同一論理のデジタル信号Ｅを
出力する。

【００２４】以上のようにして、送信側回路１の複数の
デジタル信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応して、受信側回路２
においてはデジタル信号Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが再生される。

【００２５】従って、上記実施例によれば、本来の授受
信号Ａ〜Ｄに加えて、送信側回路１から受信側回路２に
基準電圧（参照信号）を送信するようにしたので、従来
に比べて雑音（送信側及び受信側間のアース電位差を含
む）に影響されずに本来の授受信号を伝送することがで
き、受信デジタル信号Ｅ〜Ｈを利用する回路部分の誤動
作等を未然に防止することができる。

【００２６】因に、従来の第１の複数信号授受方法で
は、信号線に混入した雑音や、送信側回路及び受信側回
路間のアース電位差をキャンセルすることができなかっ
たが、この実施例によれば、電圧比較により信号線に混
入した雑音をキャンセルでき、また、基準電圧の送信に
よって送信側回路及び受信側回路間のアース電位差が問
題とならなくなる。

【００２７】また、上記実施例によれば、少ない信号線
数によって上述の効果（伝送品質の向上）を得ている。
従来の第２の複数信号授受方法でも、伝送品質の向上と
いう効果が得られる。しかし、従来の第２の複数信号授
受方法で例えば４個の信号を授受するためには８本の信
号線が必要であるが、この実施例では上述のように５本
の信号線で済む。その結果、信号線の引き回しが簡単に
なり、また、送信側回路や受信側回路の入出力端子数を
減少できてその回路構成を簡単、小型なものにでき、消
費電力も少なくできる。

【００２８】なお、上記実施例においては、授受する信
号数が４個であるものを示したが、８個、１６個等の任
意の信号数に本発明は対応できる。また、信号レベルが
ＥＣＬのほかＴＴＬ等の他のデジタル信号レベルでも同
様に本発明を適用できる。

【００２９】また、上記実施例においては、授受する信
号がデジタル信号の場合を示したが、アナログ信号でも
本発明の技術思想を適用できる。この場合には、出力駆
動回路（４〜７）として直線的な入出力特性を有する増
幅器を適用し、電圧比較器（８〜１１）の代りに差動増
幅器（なお、特許請求の範囲ではこの差動増幅器も電圧
比較器と呼んでいる）を適用すれば良い。

【００３０】さらに、上記実施例においては、送信側回
路１及び受信側回路２と、集積回路との関係の関係を言
及しなかったが、以下のような種々の関係で信号授受回
路を実現しても良い。

【００３１】(1) 基準電圧発生回路３や出力駆動回路４
〜７や電圧比較器８〜１１の部分構成要素が個別の集積
回路チップで実現されていても良い。このような場合、
送信側回路１及び受信側回路２は、例えばプリント配線
基板（の一部）が相当する。 (2) 送信側回路１全体及び受信側回路２全体がそれぞ
れ、集積回路チップで構成されていても良い。(3) 送信
側回路１が集積回路チップの出力部に設けられ、受信側
回路２が他の集積回路チップの入力部に設けられたもの
であっても良い。

【００３２】集積回路の利用態様(2) 及び(3) の場合、
送信側回路１において、基準電圧発生回路３から出力駆
動回路４、５、６、７に基準電圧を与えることは必ずし
も必要ではなく、集積回路上の素子定数が揃うことを利
用して、出力端子１６の基準電圧（参照信号）と出力端
子１２、１３、１４、１５の出力電圧の関係の精度を保
つことは容易に実行できる。

【００３３】集積回路実現上、入出力端子数が少ないこ
とが望ましいが、本発明によれば、かかる要求に答える
ことができる。

【００３４】なお、通信機や計算機等の構成要素間で信
号を並列化して伝送する装置を意識して本発明がなされ
たものであるが、本発明は、互いに無関係な複数の信号
を並列に授受するものにも適用し得るものである。

【００３５】図１は、最も単純な構成を示したものであ
り、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施例
においては、受信側回路２が１個のものを示したが、信
号線２２〜２６を分岐させて、１個の送信側回路１から
複数の受信側回路２に信号を伝送する場合にも本発明を
適用できる。また、１個の送信側回路１及び受信側回路
２が、基準電圧を異にする複数組の出力駆動回路や電圧
比較器を備えていても良く、この場合には基準電圧もそ
の数だけ伝送することを要する。この場合は、図１に示
した構成が複数存在するのと等価であり、特徴はやはり
図１で示されている。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、送信側
回路において、各出力駆動回路が入力された信号に応じ
て対応する信号線を駆動し、基準電圧発生回路が各出力
駆動回路からの信号電圧と所定の電圧関係がある基準電
圧を発生して１個の信号線に出力し、受信側回路におい
て、各電圧比較器が、１個の信号線からの基準電圧と、
対応する出力駆動回路に接続された信号線からの信号電
圧とを比較することで対応する出力駆動回路に入力され
た信号を再生するようにしたので、複数の信号を雑音の
影響をほとんど受けずに並列にしかも少ない信号線で送
信側回路及び受信側回路間で授受することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…送信側回路、２…受信側回路、３…基準電圧発生回
路、４〜７…出力駆動回路、８〜１１…電圧比較器、２
２〜２６…信号線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の信号線で接続されている送信側回
   路及び受信側回路間で、複数の信号を並列に授受する信
   号授受回路において、 上記送信側回路及び上記受信側回路間を、授受する信号
   数より１だけ多い信号線で接続すると共に、 上記送信側回路に、 上記信号線を入力信号に応じて駆動する信号数に対応し
   た複数の出力駆動回路と、上記各出力駆動回路からの信
   号電圧と所定の電圧関係がある基準電圧を発生して１個
   の上記信号線に出力する基準電圧発生回路とを設け、 上記受信側回路に、 １個の上記信号線からの基準電圧と、対応する上記出力
   駆動回路に接続された上記信号線からの信号電圧とを比
   較する電圧比較器を信号数に対応した数だけ設けたこと
   を特徴とする信号授受回路。