JPH11308281A

JPH11308281A - デジタル信号伝送装置およびその方法、デジタル信号送信装置およびデジタル信号受信装置

Info

Publication number: JPH11308281A
Application number: JP10112502A
Authority: JP
Inventors: Makoto Aoki; 真青木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタル信号を伝送する際の消費電力を低減
できるデジタル信号伝送装置を提供する。【解決手段】エンコーダ３９において、デジタル信号
Ｄ１，Ｄ４で同時に発生したトグルを検出したタイミン
グで第１のレベルと第２のレベルとの間で切り換わるデ
ジタル信号Ｔ１を生成する。デジタル信号Ｄ１，Ｄ４と
同じ初期状態のレベルを持ち、当該デジタル信号に発生
するトグルのタイミングのうち、前記検出したトグルの
タイミングを除くタイミングでレベルを切り換えたデジ
タル信号Ｄ７，Ｄ１１生成し、これらを信号伝送線６
１，６２，６３を介して、伝送先のデコーダ６０に伝送
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、デジタル信号伝送
装置およびその方法、デジタル信号送信装置およびデジ
タル信号受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、シリアルのデジタル信号を伝
送する場合に、信号の合計トグル回数（デジタル信号レ
ベルが０から１又は１から０に変化する回数）が多いと
消費電力が大きくなったり雑音が増えたり、更にはそれ
らから副次的に種々の弊害が発生する。つまり、必要と
される情報をデジタル信号で伝送する場合においてはト
グル回数を可能な限り減らした方が有益であることが多
い。特に最近はＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide S
emiconductor：相補型金属酸化膜半導体集積回路) と呼
ばれる半導体装置が広範囲に渡って使われている。ＣＭ
ＯＳ回路は、デジタル信号が定常状態にある時（信号レ
ベルが０か１で安定している状態）にほとんど電力を消
費しないという特徴を持つ。言い換えれば信号がトグル
する（デジタル信号レベルが０から１または１から０に
変化する）時に電力を消費する。一般的に消費電力はト
グル数と静電気容量とに比例して増加する。

【０００３】通常、複数のデジタル信号を伝送する場合
には、与えられた信号情報（信号レベルが０か１）を連
続して伝送している。ここで、図７（Ａ）および（Ｂ）
に示す２本のデジタル信号「Ｄ１」および「Ｄ４」を考
える。図７（Ａ）および（Ｂ）に示す信号「Ｄ１」およ
び「Ｄ４」は、ｘ，ｙ，ｓ，ｚに、それぞれ０，１，
０，１を割り当てると、図８（Ａ）および（Ｂ）のよう
に表記される。なお、ｙはｘの反転値であり、ｚはｓの
反転値である。図８（Ａ）では、レベルがｘからｙに変
化した時と、ｙからｘに変化した時とが各々「トグル」
となる。また、図８（Ｂ）では、レベルがｓからｚに変
化した時と、ｚからｓに変化した時とが各々「トグル」
となる。

【０００４】図８に示すようなデジタル信号「Ｄ１」お
よび「Ｄ４」は、例えば、図９に示すようなデジタル信
号伝送回路１を用いて伝送される。図９において、１
１，１２，１３，１４はＣＭＯＳバッファであり、図中
左側から入力されたデジタル信号と同じデジタル信号を
右側から出力する。１５，１７は静電気容量を示し、１
６，１８は接地電位を示す。ここで、静電気容量１５，
１７は、電気回路に必ず存在するもので、その量や大き
さは、ＣＭＯＳバッファ１１，１２，１３，１４自体が
持つ静電気容量や、ＣＭＯＳバッファ１１，１２相互間
およびＣＭＯＳバッファ１３，１４相互間の物理的な距
離や材質によって決まる。

【０００５】デジタル信号「Ｄ１」の「１」を伝送する
場合には、ＣＭＯＳバッファ１１および静電気容量１５
を充電することで、伝送中のデジタル信号「Ｄ２」のレ
ベルを「１」にし、これにより、伝送先のＣＭＯＳバッ
ファ１２の出力端子のレベルを「１」にする。その結
果、ＣＭＯＳバッファ１２の出力端子から出力されるデ
ジタル信号「Ｄ３」のレベルは、デジタル信号「Ｄ１」
に応じて「１」になる。

【０００６】デジタル信号「Ｄ１」の「０」を伝送する
場合には、ＣＭＯＳバッファ１１および静電気容量１５
に充電した電荷を静電気容量１７の接地電位１６の側か
ら放電することで、伝送中のデジタル信号「Ｄ２」のレ
ベルを「０」にし、これにより、伝送先のＣＭＯＳバッ
ファ１２の出力端子のレベルを「０」にする。その結
果、ＣＭＯＳバッファ１２の出力端子から出力されるデ
ジタル信号「Ｄ３」のレベルは、デジタル信号「Ｄ１」
に応じて「０」になる。

【０００７】デジタル信号伝送回路１では、デジタル信
号「Ｄ１」のレベルに応じて、前述したＣＭＯＳバッフ
ァ１１および静電気容量１５の充電および放電を繰り返
すことで、デジタル信号「Ｄ１」のレベルを、デジタル
信号「Ｄ２」およびデジタル信号「Ｄ３」のレベルに反
映させる。一方、デジタル信号「Ｄ４」についても、デ
ジタル信号「Ｄ１」の場合と同様に、ＣＭＯＳバッファ
１３および静電気容量１７により、デジタル信号「Ｄ
４」のレベルを、デジタル信号「Ｄ５」に反映し、最終
的に、ＣＭＯＳバッファ１４の出力端子からデジタル信
号「Ｄ４」に応じたデジタル信号「Ｄ６」を出力する。

【０００８】ところで、前述したような図９に示すデジ
タル信号伝送回路１では、デジタル信号「Ｄ１」および
「Ｄ４」のレベルが、「０」あるいは「１」で定常状態
になっている間は、電力を殆ど消費しない。すなわち、
デジタル信号伝送回路１では、トグルが発生したときに
電力を消費し、その消費量は単位時間のトグル数および
静電気容量１５，１７の大きさに比例する。つまり単位
時間のトグル数が多いほど、そして静電気容量１５，１
７の静電気容量が多いほど消費電力は増加する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のデジタル信号伝送回路１では、信号伝送線を介
して伝送元から伝送先に、デジタル信号「Ｄ１」および
「Ｄ４」をそのまま伝送しているため、単位時間の合計
トグル回数が多くなり、消費電力が大きくなるという問
題がある。

【００１０】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
てなされ、デジタル信号を伝送する際の消費電力を低減
できるデジタル信号伝送装置およびその方法、デジタル
信号送信装置およびデジタル信号受信装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
デジタル信号伝送装置は、複数のデジタル信号を並列に
伝送するデジタル信号伝送装置であって、複数の第１の
デジタル信号間で同時に発生したトグルを検出するトグ
ル検出手段と、前記トグル検出手段が前記検出したトグ
ルのタイミングで第１のレベルと第２のレベルとの間で
切り換わる反転判別信号を生成する反転判別信号生成手
段と、前記複数の第１のデジタル信号の各々について、
当該第１のデジタル信号と同じ初期状態のレベルを持
ち、当該第１のデジタル信号に発生するトグルのタイミ
ングのうち、前記トグル検出手段が検出したトグルのタ
イミングを除くタイミングでレベルを切り換えた第２の
デジタル信号を生成する符号化手段と、前記反転判別信
号と、前記複数の第１のデジタル信号に対応した複数の
前記第２のデジタル信号とを並列に伝送する信号伝送線
と、前記信号伝送線を介して受信した前記複数の第２の
デジタル信号を、前記信号伝送線を介して受信した前記
反転判別信号に基づいて復号する復号手段とを有する。

【００１２】本発明のデジタル信号伝送装置では、第１
のデジタル信号に発生するトグルのタイミングのうち、
前記トグル検出手段が検出したトグルのタイミング、す
なわち複数の第１のデジタル信号間で同時に発生したト
グルのタイミングでは、第２のデジタル信号のレベルを
切り換えず、反転判別信号のレベルを切り換える。従っ
て、第１のデジタル信号の数に相当する回数のトグル
が、１回のトグルに置き換えられる。

【００１３】また、本発明のデジタル信号伝送装置は、
好ましくは、前記反転判別信号生成手段は、前記反転判
別信号の初期状態を第１のレベルに設定し、前記復号手
段は、受信した前記反転判別信号が第１のレベルの間
は、受信した前記第２のデジタル信号のレベルを保持
し、当該反転判別信号が第２のレベルの間は、受信した
前記第２のデジタル信号のレベルを反転した第３のデジ
タル信号を生成する。

【００１４】また、本発明のデジタル信号送信装置は、
複数のデジタル信号を信号伝送線を介して並列に送信す
るデジタル信号送信装置であって、複数の第１のデジタ
ル信号間で同時に発生したトグルを検出するトグル検出
手段と、前記トグル検出手段が前記検出したトグルのタ
イミングで第１のレベルと第２のレベルとの間で切り換
わる反転判別信号を生成する反転判別信号生成手段と、
前記複数の第１のデジタル信号の各々について、当該第
１のデジタル信号と同じ初期状態のレベルを持ち、当該
第１のデジタル信号に発生するトグルのタイミングのう
ち、前記トグル検出手段が検出したトグルのタイミング
を除くタイミングでレベルを切り換えた第２のデジタル
信号を生成する符号化手段と、前記反転判別信号と、前
記複数の第１のデジタル信号に対応した複数の前記第２
のデジタル信号とを前記信号伝送線に並列に出力する出
力手段とを有する。

【００１５】また、本発明のデジタル信号受信装置は、
信号伝送線を介して並列に伝送された複数のデジタル信
号を受信するデジタル信号受信装置であって、複数の第
１のデジタル信号間で同時に発生したトグルのタイミン
グで第１のレベルと第２のレベルとの間で切り換わる反
転判別信号と、それぞれ対応する前記第１のデジタル信
号と同じ初期状態のレベルを持ち、当該第１のデジタル
信号に発生するトグルのタイミングのうち、前記同時に
発生したトグルのタイミングを除くタイミングでレベル
を切り換えた複数の第２のデジタル信号とを、前記信号
伝送線を介して受信する受信手段と、当該受信した前記
複数の第２のデジタル信号を、当該受信した前記反転判
別信号に基づいて復号する復号手段とを有する。

【００１６】また、本発明のデジタル信号伝送方法は、
複数のデジタル信号を並列に伝送するデジタル信号伝送
方法であって、複数の第１のデジタル信号間で同時に発
生したトグルを検出し、前記検出したトグルのタイミン
グで第１のレベルと第２のレベルとの間で切り換わる反
転判別信号を生成し、前記複数の第１のデジタル信号の
各々について、当該第１のデジタル信号と同じ初期状態
のレベルを持ち、当該第１のデジタル信号に発生するト
グルのタイミングのうち、前記検出したトグルのタイミ
ングを除くタイミングでレベルを切り換えた第２のデジ
タル信号を生成し、前記反転判別信号と、前記複数の第
１のデジタル信号に対応した複数の前記第２のデジタル
信号とを信号伝送線を介して並列に伝送し、前記信号伝
送線を介して受信した前記複数の第２のデジタル信号
を、前記信号伝送線を介して受信した前記反転判別信号
に基づいて復号する。

【００１７】さらに、本発明のデジタル信号伝送方法
は、好ましくは、前記反転判別信号の初期状態を第１の
レベルに設定し、受信した前記反転判別信号が第１のレ
ベルの間は、受信した前記第２のデジタル信号のレベル
を保持し、当該反転判別信号が第２のレベルの間は、受
信した前記第２のデジタル信号のレベルを反転して前記
復号を行う。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
デジタル信号伝送回路について説明する。先ず、本実施
形態のデジタル信号伝送回路が採用する信号伝送方法の
概念について説明する。本実施形態のデジタル信号伝送
回路では、２本以上のデジタル信号を伝送する際に、こ
れらのデジタル信号を、一定の規則に従って符号変換す
る。図１は、本実施形態のデジタル信号伝送回路が採用
する信号伝送方法を説明するための図である。本実施形
態では、２本のデジタル信号「Ｄ１」および「Ｄ４」を
伝送する場合を例にして説明する。本実施形態におい
て、「ｘ」および「ｓ」はそれぞれ「０」または「１」
であり、「ｙ」は「ｘ」の反転値「ｚ」は「ｓ」の反転
値である。本実施形態のデジタル信号伝送回路では、伝
送元のエンコーダにおいて、伝送を行うデジタル信号
「Ｄ１」および「Ｄ４」を符号変換してデジタル信号
「Ｄ７」、「Ｄ１１」および「Ｔ１」を生成し、これら
を信号伝送線を介して伝送先に伝送する。

【００１９】ここで、基本的には、デジタル信号「Ｄ
７」および「Ｄ１１」は、各々デジタル信号「Ｄ１」お
よび「Ｄ４」に対応した信号である。伝送開始時にはデ
ジタル信号「Ｄ７」および「Ｄ１１」のレベルは、各々
デジタル信号「Ｄ１」および「Ｄ４」のレベルと等し
い。また、デジタル信号「Ｔ１」は、デジタル信号「Ｄ
７」および「Ｄ１１」の対応するタイミングのレベルが
正しいか否かを示す。正常伝送開始時のデジタル信号
「Ｔ１」のレベルは、正しいことを意味するものであれ
ば、「０」および「１」の何れでもよい。

【００２０】伝送先では、受信したデジタル信号「Ｄ
７」，「Ｄ１１」，「Ｔ１」をデコーダで復号変換し
て、それぞれ「Ｄ１」および「Ｄ４」に対応したデジタ
ル信号「Ｄ１０」および「Ｄ１４」を得る。本実施形態
では、伝送するデジタル信号の数は３本になるが、単位
時間当たりの全信号の合計トグル回数を変換前の全信号
の合計トグル回数に比べて少なくできる。

【００２１】以下、伝送元のエンコーダにおける符号変
換方法を具体的に説明する。当該符号変換方法では、以
下に示す（１）〜（３）の要領で、デジタル信号「Ｄ
１」および「Ｄ４」からデジタル信号「Ｄ７」、「Ｄ１
１」および「Ｔ１」を生成する。（１）デジタル信号「Ｄ７」の生成：デジタル信号「Ｄ
１」について、デジタル信号「Ｄ１」に存在するトグル
のうちデジタル信号「Ｄ４」と同じタイミングで発生す
るトグルの位置でレベルを変化させないようにすること
でデジタル信号「Ｄ７」を生成する。すなわち、デジタ
ル信号「Ｄ１」のみにトグルが発生し、デジタル信号
「Ｄ４」にはトグルが発生していないタイミングでの
み、デジタル信号「Ｄ７」のレベルを反転させる。

【００２２】具体的には、図１に示すように、デジタル
信号「Ｄ１」でトグルが生じるタイミングＡと、デジタ
ル信号「Ｄ４」でトグルが生じるタイミングＢとが一致
するタイミングＣでは、デジタル信号「Ｄ７」のレベル
を変化させない。従って、デジタル信号「Ｄ７」と「Ｄ
１」とを比べると、１番目（最初）のタイミングＣまで
はデジタル信号「Ｄ７」と「Ｄ１」とは一致するが、１
番目のタイミングＣから２番目のタイミングＣまでの間
ではデジタル信号「Ｄ７」は「Ｄ１」を反転した信号に
なる。その後、ｎ（ｎは２以上の偶数）番目のタイミン
グＣからｎ＋１番目のタイミングＣまでの間ではデジタ
ル信号「Ｄ７」と「Ｄ１」とが一致し、ｎ＋１番目のタ
イミングＣからｎ＋２番目のタイミングＣまでの間では
デジタル信号「Ｄ７」は「Ｄ１」を反転した信号にな
る。

【００２３】（２）デジタル信号「Ｄ１１」の生成：デ
ジタル信号「Ｄ１１」も、前述した（１）と同じ要領で
は、デジタル信号「Ｄ４」を用いて生成される。

【００２４】（３）デジタル信号「Ｔ１」の生成：１番
目（最初）のタイミングＣまでは、デジタル信号「Ｄ
７」および「Ｄ１１」が正常値であることを示す「０」
になり、１番目のタイミングＣから２番目のタイミング
Ｃまでの間ではデジタル信号「Ｄ７」および「Ｄ１１」
が正常値の反転値であることを示す「１」になり、その
後、ｎ（ｎは２以上の偶数）番目のタイミングＣからｎ
＋１番目のタイミングＣまでの間では「０」になり、ｎ
＋１番目のタイミングＣからｎ＋２番目のタイミングＣ
までの間では「１」となるデジタル信号「Ｔ１」を生成
する。

【００２５】すなわち、伝送元のエンコーダでは、デジ
タル信号「Ｔ１」が「０」である間は、デジタル信号
「Ｄ７」および「Ｄ１１」は、それぞれデジタル信号
「Ｄ１」および「Ｄ４」を正しく示していることを意味
し、デジタル信号「Ｔ１」が「１」である間は、デジタ
ル信号「Ｄ７」および「Ｄ１１」は、それぞれデジタル
信号「Ｄ１」および「Ｄ４」を反転した値を示している
ことを意味する。

【００２６】従って、伝送先のデコーダでは、デジタル
信号「Ｔ１」を参照して、デジタル信号「Ｔ１」が
「０」である間は、デジタル信号「Ｄ７」および「Ｄ１
１」が示すレベルをそのまま用い、デジタル信号「Ｔ
１」が「１」である間は、デジタル信号「Ｄ７」および
「Ｄ１１」が示すレベルを反転したレベルを用いること
で、デジタル信号「Ｄ１」および「Ｄ４」に応じたデジ
タル信号を復号できる。

【００２７】ここで、図１に示すデジタル信号「Ｄ１」
および「Ｄ４」には、デジタル信号「Ｄ１」に含まれる
９個のトルグと、デジタル信号「Ｄ４」に含まれる１０
個のトグルとを合わせた１９個のトグルが存在する。こ
れに対して、図１に示すデジタル信号「Ｄ７」、「Ｄ１
１」および「Ｔ１」には、デジタル信号「Ｄ７」に含ま
れる５個のトグルと、デジタル信号「Ｄ１１」に含まれ
る６個のトグルと、デジタル信号「Ｔ１」に含まれる４
個のトグルとを合わせた１５個のトグルが存在する。す
なわち、本実施形態のデジタル信号伝送回路によれば、
図１に示す場合に、伝送路を介して伝送するデジタル信
号の合計のトグル数を１９個から１５個に削減できる。

【００２８】これは、上述した変換規則が、デジタル信
号「Ｄ１」および「Ｄ４」で同時に発生したトグル、す
なわち２個のトグルを、デジタル信号「Ｔ１」の１個の
トグルに置き換えているためである。従って、図１に示
すように、デジタル信号「Ｄ１」および「Ｄ４」で同時
にトグルが発生する回数が４の場合には、従来のデジタ
ル信号伝送回路に比べて、伝送するデジタル信号の合計
トグル数を４削減できる。すなわち、本実施形態のデジ
タル信号伝送回路は、デジタル信号「Ｄ１」および「Ｄ
４」で同時に発生するトグル数が多いほど効果を発揮す
る。

【００２９】以下、本実施形態のデジタル信号伝送回路
の具体的な構成について説明する。図２は、本実施形態
のデジタル信号伝送回路３０の構成図である。図２に示
すように、デジタル信号伝送回路３０は、エンコーダ３
９、ＣＭＯＳバッファ３１，３２，３３，３４，３５，
３６、デコーダ６０および信号伝送線６１，６２，６３
を有する。また、信号伝送線６１，６２，６３と接地電
位４５，４６，４７との間には、それぞれ静電気容量４
１，４２，４３が発生している。伝送元では、エンコー
ダ３９で、デジタル信号「Ｄ１」，「Ｄ４」を符号変換
してデジタル信号「Ｄ７」，「Ｄ１１」，「Ｔ１」を生
成し、これらをＣＭＯＳバッファ３１，３３，３５およ
び信号伝送線６１，６２，６３を介して伝送する。

【００３０】図２では、信号伝送線６１，６２，６３上
を介して伝送されるデジタル信号「Ｄ７」、「Ｄ１１」
および「Ｔ１」を、それぞれデジタル信号「Ｄ８」、
「Ｄ１２」および「Ｔ２」で表している。伝送先では、
デジタル信号「Ｄ８」，「Ｄ１２」，「Ｔ２」を、ＣＭ
ＯＳバッファ３２，３４，３６を介して、デジタル信号
「Ｄ９」，「Ｄ１３」，「Ｔ３」として受信し、これら
をデコーダ６０で復号変換して、それぞれデジタル信号
「Ｄ１」および「Ｄ４」に対応したデジタル信号「Ｄ１
０」および「Ｄ１４」を得る。本実施形態では、伝送す
るデジタル信号の数は３本になるが、単位時間当たりの
全信号の合計トグル回数を変換前の全信号の合計トグル
回数に比べて少なくできる。

【００３１】エンコーダ３９図３は、エンコーダ３９の構成図である。図３に示すよ
うに、エンコーダ３９は、同時発生トグル検出モジュー
ル１００、Ｄ７，Ｄ１１生成モジュール１０１およびＴ
１生成モジュール１０２を有する。

【００３２】同時発生トグル検出モジュール１００は、
Ｄ−ＦＦ（Ｄ型のフリップフロップ）１１０，１１１、
ＸＯＲ(Exclusive OR)回路１１２，１１３およびＡＮＤ
回路１１４を有する。ＸＯＲ回路１１２の一方の入力端
子と、Ｄ−ＦＦ１１０のＤ端子とには、伝送しようとす
るデジタル信号「Ｄ１」が印加される。また、ＸＯＲ回
路１１３の一方の入力端子と、Ｄ−ＦＦ１１１のＤ端子
とには、伝送しようとするデジタル信号「Ｄ４」が印加
される。

【００３３】Ｄ−ＦＦ１１０のＱ端子は、ＸＯＲ回路１
１２の他方の入力端子に接続されている。また、Ｄ−Ｆ
Ｆ１１０のＱ端子は、Ｄ７，Ｄ１１生成モジュール１０
１のＡＮＤ回路１３０の一方の入力端子と、ＮＯＴ回路
１３４を介してＡＮＤ回路１３１の一方の入力端子とに
接続されている。Ｄ−ＦＦ１１１のＱ端子は、ＸＯＲ回
路１１３の他方の入力端子に接続されている。また、Ｄ
−ＦＦ１１１のＱ端子は、Ｄ７，Ｄ１１生成モジュール
１０１のＡＮＤ回路１４０の一方の入力端子と、ＮＯＴ
回路１４４を介してＡＮＤ回路１４１の一方の入力端子
とに接続されている。ＸＯＲ回路１１２の出力端子は、
ＡＮＤ回路１１４の一方の入力端子に接続されている。
ＸＯＲ回路１１３の出力端子は、ＡＮＤ回路１１４の他
方の入力端子に接続されている。ＡＮＤ回路１１４の出
力端子は、Ｔ１生成モジュール１０２のＡＮＤ回路１２
０の一方の入力端子と、ＮＯＴ回路１２５を介してＡＮ
Ｄ回路１２１の一方の入力端子とに接続されている。

【００３４】同時発生トグル検出モジュール１００で
は、デジタル信号「Ｄ１」にトグルが発生するタイミン
グで、デジタル信号「Ｄ１」のレベルとＤ−ＦＦ１１０
のＱ端子のレベルとが異なり、ＸＯＲ回路１１２の出力
端子のレベルが「１」になる。また、デジタル信号「Ｄ
４」にトグルが発生するタイミングで、デジタル信号
「Ｄ４」のレベルとＤ−ＦＦ１１１のＱ端子のレベルと
が異なり、ＸＯＲ回路１１３の出力端子のレベルが
「１」になる。従って、図４（Ａ），（Ｂ），（Ｅ）に
示すように、デジタル信号「Ｄ１」と「Ｄ４」とに同時
にトグルが発生するタイミングで、ＡＮＤ回路１１４の
出力端子から出力されるデジタル信号「Ｋ３」のレベル
が「１」になる。また、図４（Ａ），（Ｃ）に示すよう
に、Ｄ−ＦＦ１１０のＱ端子から出力されるデジタル信
号「Ｋ１」は、デジタル信号「Ｄ１」を１クロックサイ
クルだけ遅延させた信号になる。また、図４（Ｂ），
（Ｄ）に示すように、Ｄ−ＦＦ１１０のＱ端子から出力
されるデジタル信号「Ｋ２」は、デジタル信号「Ｄ４」
を１クロックサイクルだけ遅延させた信号になる。

【００３５】Ｔ１生成モジュール１０２は、ＡＮＤ回路
１２０，１２１、ＯＲ回路１２２、ＮＯＴ回路１２４，
１２５およびＤ−ＦＦ回路１２３を有する。Ｄ−ＦＦ１
２３のＱ端子は、ＡＮＤ回路１２１の他方の入力端子
と、ＮＯＴ回路１２４を介してＡＮＤ回路１２０の他方
の入力端子とに接続されている。ＯＲ回路１２２の一方
の入力端子はＡＮＤ回路１２０の出力端子に接続され、
他方の入力端子はＡＮＤ回路１２１の出力端子に接続さ
れている。ＯＲ回路１２２の出力端子は、Ｄ−ＦＦ回路
１２３のＤ端子に接続されている。ここで、デジタル信
号「Ｋ４」のレベルは、デジタル信号「Ｋ３」およびデ
ジタル信号「Ｔ１」のレベルによって決定される。具体
的には、図４（Ｅ），（Ｆ），（Ｉ）に示すように、デ
ジタル信号「Ｋ３」が「０」のときは、デジタル信号
「Ｋ４」のレベルは、デジタル信号「Ｔ１」のレベルと
一致している。一方、デジタル信号「Ｋ３」が「１」の
ときは、デジタル信号「Ｋ４」のレベルは、デジタル信
号「Ｔ１」のレベルを反転したものになる。デジタル信
号「Ｔ１」は、デジタル信号「Ｋ４」を１クロックサイ
クルだけ遅延させた信号である。

【００３６】Ｄ７，Ｄ１１生成モジュール１０１は、Ａ
ＮＤ回路１３０，１３１，１４０，１４１、ＯＲ回路１
３２，１４２およびＮＯＴ回路１３３，１３４，１４
３，１４４を有する。ＡＮＤ回路１３０の他方の入力端
子は、ＮＯＴ回路１３３を介して、Ｄ−ＦＦ１２３のＱ
端子に接続されている。ＡＮＤ回路１３１の他方の入力
端子は、Ｄ−ＦＦ１２３のＱ端子に接続されている。Ａ
ＮＤ回路１４０の他方の入力端子は、ＮＯＴ回路１４３
を介して、Ｄ−ＦＦ１２３のＱ端子に接続されている。
ＡＮＤ回路１４１の他方の入力端子は、Ｄ−ＦＦ１２３
のＱ端子に接続されている。

【００３７】Ｄ７，Ｄ１１生成モジュール１０１では、
図４（Ｃ），（Ｇ），（Ｉ）に示すように、デジタル信
号「Ｔ１」が「０」のときに、デジタル信号「Ｋ１」と
同じレベルのデジタル信号「Ｄ７」がＯＲ回路１３２の
出力端子から出力されると共に、図４（Ｄ），（Ｈ），
（Ｉ）に示すように、デジタル信号「Ｋ２」と同じレベ
ルのデジタル信号「Ｄ１１」がＯＲ回路１４２の出力端
子から出力される。一方、Ｄ７，Ｄ１１生成モジュール
１０１では、図４（Ｃ），（Ｇ），（Ｉ）に示すよう
に、デジタル信号「Ｔ１」が「１」のときに、デジタル
信号「Ｋ１」のレベルを反転させたデジタル信号「Ｄ
７」がＯＲ回路１３２の出力端子から出力されると共
に、図４（Ｄ），（Ｈ），（Ｉ）に示すように、デジタ
ル信号「Ｋ２」のレベルを反転させたデジタル信号「Ｄ
１１」がＯＲ回路１４２の出力端子から出力される。

【００３８】デコーダ６０図５は、図２に示すデコーダ６０の構成図である。デコ
ーダ６０は、ＡＮＤ回路２３０，２３１，２４０，２４
１、ＯＲ回路２３２，２４２およびＮＯＴ回路２３３，
２３４，２４３，２４４を有する。信号伝送線６１は、
ＡＮＤ回路２３０の一方の入力端子と、ＮＯＴ回路２３
４を介してＡＮＤ回路２３１の一方の入力端子とに接続
されている。また、信号伝送線６２は、ＡＮＤ回路２４
０の一方の入力端子と、ＮＯＴ回路２４４を介してＡＮ
Ｄ回路２４１の一方の入力端子とに接続されている。ま
た、信号伝送線６３は、ＮＯＴ回路２３３を介してＡＮ
Ｄ回路２３０の他方の入力端子と、ＡＮＤ回路２３１の
他方の入力端子と、ＮＯＴ回路２４３を介してＡＮＤ回
路２４０の他方の入力端子と、ＡＮＤ回路２４１の他方
の入力端子とに接続されている。

【００３９】また、ＯＲ回路２３２の一方の入力端子は
ＡＮＤ回路２３０の出力端子に接続され、他方の入力端
子はＡＮＤ回路２３１の出力端子に接続されている。ま
た、ＯＲ回路２４２の一方の入力端子はＡＮＤ回路２４
０の出力端子に接続され、他方の入力端子はＡＮＤ回路
２４１の出力端子に接続されている。ここで、ＯＲ回路
２３２の出力端子から、デジタル信号「Ｄ１」に応じた
デジタル信号「Ｄ１０」が出力される。また、ＯＲ回路
２４２の出力端子から、デジタル信号「Ｄ４」に応じた
デジタル信号「Ｄ１４」が出力される。

【００４０】デコーダ６０では、図６（Ａ），（Ｃ），
（Ｄ）に示すように、デジタル信号「Ｔ３」が「０」の
ときに、デジタル信号「Ｄ９」と同じレベルのデジタル
信号「Ｄ１０」がＯＲ回路２３２の出力端子から出力さ
れると共に、図６（Ｂ），（Ｃ），（Ｅ）に示すよう
に、デジタル信号「Ｄ１３」と同じレベルのデジタル信
号「Ｄ１４」がＯＲ回路２４２の出力端子から出力され
る。一方、デコーダ６０では、図６（Ａ），（Ｃ），
（Ｄ）に示すように、デジタル信号「Ｔ３」が「１」の
ときに、デジタル信号「Ｄ９」のレベルを反転させたデ
ジタル信号「Ｄ１０」がＯＲ回路１３２の出力端子から
出力されると共に、図６（Ｂ），（Ｃ），（Ｅ）に示す
ように、デジタル信号「Ｄ１３」のレベルを反転させた
デジタル信号「Ｄ１４」がＯＲ回路１４２の出力端子か
ら出力される。

【００４１】ここで、図６（Ｄ），（Ｅ）に示すデジタ
ル信号「Ｄ１０」，「１４」と、図４（Ａ），（Ｂ）に
示すデジタル信号「Ｄ１」，「Ｄ４」とは同じになり、
デコーダ６０において復号が適切に行われていることが
分かる。

【００４２】以下、図２に示すデジタル信号伝送回路３
０の動作について説明する。例えば、図４（Ａ），
（Ｂ）に示すデジタル信号「Ｄ１」，「Ｄ４」が、図３
に示すデジタル信号伝送回路３０に入力され、前述した
処理を経て、図４（Ｇ），（Ｈ），（Ｉ）に示すデジタ
ル信号「Ｄ７」，「Ｄ１１」，「Ｔ１」が生成される。
次に、デジタル信号「Ｄ７」，「Ｄ１１」，「Ｔ１」
が、それぞれＣＭＯＳバッファ３１，３３，３５、信号
伝送線６１，６２，６３およびＣＭＯＳバッファ３２，
３４，３６を介して、デジタル信号「Ｄ９」，「Ｄ１
３」，「Ｔ３」としてデコーダ６０に入力される。そし
て、図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）にそれぞれ示すデジタ
ル信号「Ｄ９」，「Ｄ１３」，「Ｔ３」が、図５に示す
デコーダ６０において前述した処理を経てデコードさ
れ、図６（Ｄ），（Ｅ）に示すデジタル信号「Ｄ１
０」，「Ｄ１４」として出力される。

【００４３】以上説明したように、デジタル信号伝送回
路３０によれば、伝送元から伝送先に伝送するデジタル
信号の総トグル数を減少でき、消費電力を低減できる。
なお、信号伝送線の増設に伴い、それに応じた消費電力
の増加分もあるが、合計トグル数の削減に伴う消費電力
の減少分の方が大きい。なお、通常は、時間的に未使用
状態にある信号伝送線が存在するため、それを用いれ
ば、信号伝送線配線を新たに増設する必要がない。ま
た、デジタル信号伝送回路３０によれば、トグル数の減
少に伴い、ノイズの影響も低下する。そのため、動作余
裕度が高められる。

【００４４】本発明は上述した実施形態には限定されな
い。例えば、上述した実施形態では、２本のデジタル信
号「Ｄ１」，「Ｄ４」を伝送する場合を例示したが、３
本以上のデジタル信号を伝送する場合に本発明は適用可
能である。例えば、ｎ個の元のデジタル信号Ａ₁〜Ａ_n
から、ｎ個の伝送用のデジタル信号Ｂ₁〜Ｂ_nおよび同
時発生トグル信号Ｃを生成する場合には、デジタル信号
Ａ₁〜Ａ_nの全てが同時にトグルを発生するタイミング
で同時発生トグル信号Ｃのレベルを切り換えると共に、
当該タイミングでデジタル信号Ａ₁〜Ａ_nのレベルを変
化させないデジタル信号Ｂ₁〜Ｂ_nを生成する。

【００４５】このようにデジタル信号の数が多いと、ト
グルが同時に発生する頻度は低下するが、トグルが同時
に発生した場合に削減されるトグル数が多くなる。な
お、全くのランダム（不規則）なデジタル信号に対して
は数学的な確率論で期待値が算出されるが、エンコーダ
３９における変換処理を行う前に、別の符号処理を組み
合わせることで相乗効果が期待される。例えばトグルが
発生する場合は可能な限り同時に発生させる等の処理を
エンコーダ３９の前段で行うとよい。

【００４６】なお、本発明は、デジタル信号を伝送する
ものであれば、デジタル電子回路やデジタル信号で交信
する大規模な電子電気機器などにも適用が可能である。

【００４７】

【発明の効果】本発明のデジタル信号伝送装置およびそ
の方法、デジタル信号送信装置およびデジタル信号受信
装置によれば、デジタル信号を伝送する際の消費電力を
低減できる。また、本発明のデジタル信号伝送装置およ
びその方法、デジタル信号送信装置およびデジタル信号
受信装置によれば、トグル数の減少に伴い、ノイズの影
響も低下する。そのため、動作余裕度が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施形態のデジタル信号伝送
回路が採用する信号伝送方法を説明するための図であ
る。

【図２】図２は、本発明の実施形態のデジタル信号伝送
回路の構成図である。

【図３】図３は、図２に示すエンコーダの構成図であ
る。

【図４】図４は、図２に示すエンコーダ内の各信号を説
明するための図である。

【図５】図５は、図２に示すデコーダの構成図である。

【図６】図６は、図２に示すデコーダ内の各信号を説明
するための図である。

【図７】図７は、信号伝送線を介して伝送されるデジタ
ル信号を説明するための図である。

【図８】図８は、信号伝送線を介して伝送されるデジタ
ル信号を数学的に表現した図である。

【図９】図９は、従来のデジタル信号伝送回路の構成図
である。

【符号の説明】

３０…デジタル信号伝送回路、３１，３２，３３，３
４，３５，３６…ＣＭＯＳバッファ、３９…エンコー
ダ、４１，４２，４３…静電気容量、４５，４６，４７
…接地電位、６０…デコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のデジタル信号を並列に伝送するデジ
タル信号伝送装置において、複数の第１のデジタル信号間で同時に発生したトグルを
検出するトグル検出手段と、前記トグル検出手段が前記検出したトグルのタイミング
で第１のレベルと第２のレベルとの間で切り換わる反転
判別信号を生成する反転判別信号生成手段と、前記複数の第１のデジタル信号の各々について、当該第
１のデジタル信号と同じ初期状態のレベルを持ち、当該
第１のデジタル信号に発生するトグルのタイミングのう
ち、前記トグル検出手段が検出したトグルのタイミング
を除くタイミングでレベルを切り換えた第２のデジタル
信号を生成する符号化手段と、前記反転判別信号と、前記複数の第１のデジタル信号に
対応した複数の前記第２のデジタル信号とを並列に伝送
する信号伝送線と、前記信号伝送線を介して受信した前記複数の第２のデジ
タル信号を、前記信号伝送線を介して受信した前記反転
判別信号に基づいて復号する復号手段とを有するデジタ
ル信号伝送装置。
【請求項２】前記符号化手段と前記信号伝送線との間に
相補型金属絶縁膜半導体集積回路が設けてある請求項１
に記載のデジタル信号伝送装置。
【請求項３】前記信号伝送線と前記復号手段との間に相
補型金属絶縁膜半導体集積回路が設けてある請求項１に
記載のデジタル信号伝送装置。
【請求項４】前記反転判別信号生成手段は、前記反転判
別信号の初期状態を第１のレベルに設定し、前記復号手段は、受信した前記反転判別信号が第１のレ
ベルの間は、受信した前記第２のデジタル信号のレベル
を保持し、当該反転判別信号が第２のレベルの間は、受
信した前記第２のデジタル信号のレベルを反転した第３
のデジタル信号を生成する請求項１に記載のデジタル信
号伝送装置。
【請求項５】前記符号化手段は、前記反転判別信号に基
づいて、前記第２のデジタル信号を生成する請求項１に
記載のデジタル信号伝送装置。
【請求項６】複数のデジタル信号を信号伝送線を介して
並列に送信するデジタル信号送信装置において、複数の第１のデジタル信号間で同時に発生したトグルを
検出するトグル検出手段と、前記トグル検出手段が前記検出したトグルのタイミング
で第１のレベルと第２のレベルとの間で切り換わる反転
判別信号を生成する反転判別信号生成手段と、前記複数の第１のデジタル信号の各々について、当該第
１のデジタル信号と同じ初期状態のレベルを持ち、当該
第１のデジタル信号に発生するトグルのタイミングのう
ち、前記トグル検出手段が検出したトグルのタイミング
を除くタイミングでレベルを切り換えた第２のデジタル
信号を生成する符号化手段と、前記反転判別信号と、前記複数の第１のデジタル信号に
対応した複数の前記第２のデジタル信号とを前記信号伝
送線に並列に出力する出力手段とを有するデジタル信号
送信装置。
【請求項７】前記出力手段と前記信号伝送線との間に相
補型金属絶縁膜半導体集積回路が設けてある請求項６に
記載のデジタル信号送信装置。
【請求項８】前記符号化手段は、前記反転判別信号に基
づいて、前記第２のデジタル信号を生成する請求項６に
記載のデジタル信号伝送装置。
【請求項９】信号伝送線を介して並列に伝送された複数
のデジタル信号を受信するデジタル信号受信装置におい
て、複数の第１のデジタル信号間で同時に発生したトグルの
タイミングで第１のレベルと第２のレベルとの間で切り
換わる反転判別信号と、それぞれ対応する前記第１のデ
ジタル信号と同じ初期状態のレベルを持ち、当該第１の
デジタル信号に発生するトグルのタイミングのうち、前
記同時に発生したトグルのタイミングを除くタイミング
でレベルを切り換えた複数の第２のデジタル信号とを、
前記信号伝送線を介して受信する受信手段と、当該受信した前記複数の第２のデジタル信号を、当該受
信した前記反転判別信号に基づいて復号する復号手段と
を有するデジタル信号受信装置。
【請求項１０】前記信号伝送線と前記復号手段との間に
相補型金属絶縁膜半導体集積回路が設けてある請求項９
に記載のデジタル信号受信装置。
【請求項１１】前記反転判別信号は、初期状態として第
１のレベルになっており、前記復号手段は、受信した前記反転判別信号が第１のレ
ベルの間は、受信した前記第２のデジタル信号のレベル
を保持し、当該反転判別信号が第２のレベルの間は、受
信した前記第２のデジタル信号のレベルを反転した第３
のデジタル信号を生成する請求項９に記載のデジタル信
号受信装置。
【請求項１２】複数のデジタル信号を並列に伝送するデ
ジタル信号伝送方法において、複数の第１のデジタル信号間で同時に発生したトグルを
検出し、前記検出したトグルのタイミングで第１のレベルと第２
のレベルとの間で切り換わる反転判別信号を生成し、前記複数の第１のデジタル信号の各々について、当該第
１のデジタル信号と同じ初期状態のレベルを持ち、当該
第１のデジタル信号に発生するトグルのタイミングのう
ち、前記検出したトグルのタイミングを除くタイミング
でレベルを切り換えた第２のデジタル信号を生成し、前記反転判別信号と、前記複数の第１のデジタル信号に
対応した複数の前記第２のデジタル信号とを信号伝送線
を介して並列に伝送し、前記信号伝送線を介して受信した前記複数の第２のデジ
タル信号を、前記信号伝送線を介して受信した前記反転
判別信号に基づいて復号するデジタル信号伝送方法。
【請求項１３】前記反転判別信号の初期状態を第１のレ
ベルに設定し、受信した前記反転判別信号が第１のレベルの間は、受信
した前記第２のデジタル信号のレベルを保持し、当該反
転判別信号が第２のレベルの間は、受信した前記第２の
デジタル信号のレベルを反転して前記復号を行う請求項
１２に記載のデジタル信号伝送方法。