JP5279170B2 - マスタ通信回路、スレーブ通信回路、及びデータ通信方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明のマスタ通信回路及びスレーブ通信回路の一実施形態を含むデータ通信システムの構成図である。データ通信システムは、マスタ通信回路1、スレーブ通信回路2、制御回路11,12、及び保持回路13を含んで構成されている。マスタ通信回路1及びスレーブ通信回路2は、1本の通信線10により接続されている。そして、マスタ通信回路1は、この通信線10を介して、スレーブ通信回路2にデータを送信するか、スレーブ通信回路2からデータを受信することができる。例えば、スレーブ通信回路2をマイクロコンピュータが搭載された集積回路に内蔵させておき、外部に設けられたマスタ通信回路1からスレーブ通信回路2経由で集積回路にデータを書き込んだり、マイクロコンピュータが出力したデータをスレーブ通信回路2経由で読み出したりすることにより、マイクロコンピュータのデバッグを行うことができる。
次に、マスタ通信回路1及びスレーブ通信回路2の間におけるデータ送受信の動作について説明する。
まず、マスタ通信回路1からスレーブ通信回路2にデータを送信する場合の動作について説明する。図2は、マスタ通信回路1からスレーブ通信回路2にデータを送信する場合のタイミングチャートを示す図である。なお、マスタ通信回路1からスレーブ通信回路2にデータを送信する場合、マスタ通信回路1のタイマ回路25が検出する時間T1と、スレーブ通信回路2のタイマ回路32が検出する時間T2とは、T1<T2の関係にあることとする。なお、時間T1が、本発明の請求項6及び請求項10における第1時間に相当し、請求項1における第2時間に相当し、請求項5における第3時間に相当する。また、時間T2が、本発明の請求項1及び請求項5における第1時間に相当し、請求項6における第2時間に相当し、請求項10における第3時間に相当する。
次に、マスタ通信回路1がスレーブ通信回路2からデータを受信する場合の動作について説明する。図3は、マスタ通信回路1がスレーブ通信回路2からデータを受信する場合のタイミングチャートを示す図である。なお、マスタ通信回路1がスレーブ通信回路2からデータを受信する場合、マスタ通信回路1のタイマ回路25が検出する時間T3と、スレーブ通信回路2のタイマ回路32が検出する時間T4とは、T3>T4の関係にあることとする。なお、時間T3が、本発明の請求項9における第1時間に相当し、請求項4及び請求項10における第2時間に相当し、請求項5における第4時間に相当する。また、時間T4が、本発明の請求項4における第1時間に相当し、請求項5及び請求項9における第2時間に相当し、請求項10における第4時間に相当する。
図1に示した回路では、マスタ通信回路1がスレーブ通信回路2にデータ"1"を送信する場合、タイマ回路25はリセットされたままであることとしたが、タイマ回路25がカウント動作を行う状態とすることもできる。また、マスタ通信回路1がスレーブ通信回路2からデータ"1"を受信する場合、タイマ回路32はリセットされたままであることとしたが、タイマ回路32がカウント動作を行う状態とすることもできる。図4は、タイマ回路25,32が送受信モード及び送信データによらずカウント動作を行う場合のマスタ通信回路1及びスレーブ通信回路2の構成例を示す図である。
図1に示した回路では、マスタ通信回路1及びスレーブ通信回路2が1本の通信線10を介してデータの送受信を行うこととしたが、同様の手順を磁界結合や電界結合等の無線通信により行うことも可能である。
図5は、磁界結合により無線通信を行う場合のマスタ通信回路1及びスレーブ通信回路2の構成例を示す図である。図5に示すように、マスタ通信回路1は、図1に示した入出力端子24を備えず、代わりに、コイル60(無線通信回路)、エッジ検出回路61,62、及びSR型フリップフロップ(以後「SR−FF」と表す)63を備えている。なお、SR−FF63が本発明の記憶回路に相当する。
図8は、電界結合により無線通信を行う場合のマスタ通信回路1及びスレーブ通信回路2の構成例を示す図である。図8に示すように、マスタ通信回路1は、図5に示したコイル60の代わりに、電極80(無線通信回路)を備えている。また、スレーブ通信回路2は、図5に示したコイル70の代わりに、電極81(無線通信回路)を備えている。そして、電極80,81が電界結合可能な程度にマスタ通信回路1及びスレーブ通信回路2を近接させた状態で、磁界結合の場合と同様の手順を実行することにより、マスタ通信回路1及びスレーブ通信回路2の間でデータの送受信を行うことができる。
10 通信線 11,12 制御回路
13 保持回路 20,40,41 インバータ
21 P型MOSFET 22,28,35 OR回路
23,30 N型MOSFET 24,31 入出力端子
25,32 タイマ回路 26,33 NOR回路
27,34,51,53 AND回路 29,36 D−FF
42 抵抗 50,52 NAND回路
60,70 コイル 61,62,71,72 エッジ検出回路
63,73 SR−FF
Claims (10)
- 一方の論理レベルを有する信号である第1出力信号に応じて所定の第1時間(時間T2)の検出動作を開始し、前記第1時間を検出せずに他方の論理レベルを有する信号である第2出力信号が入力される場合に一方の論理値を受信し、前記第1時間を検出する場合に他方の論理値を受信するスレーブ通信回路と、通信可能に接続されるマスタ通信回路であって、
所定の第2時間(時間T1)を検出可能であり、前記マスタ通信回路から前記スレーブ通信回路に前記一方の論理値を送信する場合に前記第2時間の検出動作を開始するタイマ回路と、
前記マスタ通信回路から前記スレーブ通信回路に前記一方の論理値又は前記他方の論理値を送信する場合に、前記第1出力信号を出力する第1出力回路と、
前記タイマ回路が前記第2時間を検出すると前記第2出力信号を出力する第2出力回路と、
を備え、
前記第1時間及び前記第2時間の時間差は、
前記スレーブ通信回路で前記第1時間のカウントに用いるためのクロック信号及び前記タイマ回路で前記第2時間のカウントに用いるためのクロック信号の精度に応じて、前記第1時間が前記第2時間より長くなるように予め設定されていること、
を特徴とするマスタ通信回路。 - 請求項1に記載のマスタ通信回路であって、
出力された信号のレベルを保持可能な1本の通信線を介して前記スレーブ通信回路と接続可能であり、
前記第1出力回路は、前記第1出力信号を前記通信線に出力し、
前記第2出力回路は、前記タイマ回路が前記第2時間を検出すると前記第2出力信号を前記通信線に出力すること、
を特徴とするマスタ通信回路。 - 請求項1に記載のマスタ通信回路であって、
1本の通信線を介して前記スレーブ通信回路と接続可能であり、
前記通信線に信号が出力されると前記通信線の信号レベルを当該信号のレベルに保持可能な保持回路を更に備え、
前記第1出力回路は、前記第1出力信号を前記通信線に出力し、
前記第2出力回路は、前記タイマ回路が前記第2時間を検出すると前記第2出力信号を前記通信線に出力すること、
を特徴とするマスタ通信回路。 - 一方の論理値を送信する場合に、一方の論理レベルを有する信号である第1出力信号に応じて所定の第1時間(時間T4)の検出動作を開始し、前記第2時間を検出すると他方の論理レベルを有する信号である第2出力信号を出力するスレーブ通信回路と、通信可能に接続されるマスタ通信回路であって、
所定の第2時間(時間T3)を検出可能なタイマ回路と、
前記タイマ回路の検出動作を開始させるとともに、前記第1出力信号を出力する第1出力回路と、
前記スレーブ通信回路から送信される値を受信する受信回路と、
を備え、
前記受信回路は、
前記タイマ回路が前記第2時間を検出せずに前記第2出力信号が入力された場合には、前記一方の論理値を出力し、
前記タイマ回路が前記第2時間を検出した場合には、他方の論理値を出力し、
前記第1時間及び前記第2時間の時間差は、
前記スレーブ通信回路で前記第1時間のカウントに用いるためのクロック信号及び前記タイマ回路で前記第2時間のカウントに用いるためのクロック信号の精度に応じて、前記第1時間が前記第2時間より短くなるように予め設定されていること、
を特徴とするマスタ通信回路。 - 入力される送受信モード信号がマスタ通信回路からスレーブ通信回路に値を送信する第1モードを示す信号である場合、一方の論理レベルを有する信号である第1出力信号に応じて所定の第1時間(時間T2)の検出動作を開始し、前記第1時間を検出せずに他方の論理レベルを有する信号である第2出力信号が入力されるときに一方の論理値を受信し、前記第1時間を検出するときに他方の論理値を受信し、
前記送受信モード信号が前記スレーブ通信回路から前記マスタ通信回路に値を送信する第2モードを示す信号である場合、前記一方の論理値を送信するときに、前記第1出力信号に応じて所定の第2時間(時間T4)の検出動作を開始し、前記第2時間を検出すると前記第2出力信号を出力するスレーブ通信回路と、通信可能に接続されるマスタ通信回路であって、
所定の第3時間(時間T1)又は所定の第4時間(時間T3)を検出可能なタイマ回路と、
前記第1出力信号を出力する第1出力回路と、
前記タイマ回路が前記第3時間又は第4時間を検出すると前記第2出力信号を出力する第2出力回路と、
前記スレーブ通信回路から送信される値を受信する受信回路と、
を備え、
前記送受信モード信号が前記第1モードを示す信号である場合、
前記タイマ回路は、前記マスタ通信回路から前記スレーブ通信回路に前記一方の論理値を送信するときに前記第3時間の検出動作を開始し、
前記第1出力回路は、前記マスタ通信回路から前記スレーブ通信回路に前記一方の論理値又は前記他方の論理値を送信するときに、前記第1出力信号を出力し、
前記送受信モード信号が前記第2モードを示す信号である場合、
前記第1出力回路は、前記タイマ回路に前記第4時間の検出動作を開始させるとともに、前記第1出力信号を出力し、
前記受信回路は、
前記タイマ回路が前記第4時間を検出せずに、前記スレーブ通信回路から前記第2出力信号が入力されたときには、前記一方の論理値を出力し、
前記タイマ回路が前記第4時間を検出したときには、前記他方の論理値を出力し、
前記第1時間及び前記第3時間の時間差は、
前記スレーブ通信回路で前記第1時間のカウントに用いるためのクロック信号及び前記タイマ回路で前記第3時間のカウントに用いるためのクロック信号の精度に応じて、前記第1時間が前記第3時間より長くなるように予め設定され、
前記第2時間及び前記第4時間の時間差は、
前記スレーブ通信回路で前記第2時間のカウントに用いるためのクロック信号及び前記タイマ回路で前記第4時間のカウントに用いるためのクロック信号の精度に応じて、前記第2時間が前記第4時間より短くなるように予め設定されていること、
を特徴とするマスタ通信回路。 - 所定の第1時間(時間T1)を検出可能であり、一方の論理レベルを有する信号である第1出力信号を出力し、一方の論理値を送信する場合に前記第1時間を検出すると他方の論理レベルを有する信号である第2出力信号を出力するマスタ通信回路と、通信可能に接続されるスレーブ通信回路であって、
前記第1出力信号に応じて所定の第2時間(時間T2)の検出動作を開始するタイマ回路と、
前記マスタ通信回路から送信される値を受信する受信回路と、
を備え、
前記受信回路は、
前記タイマ回路が前記第2時間を検出せずに前記第2出力信号が入力された場合には、前記一方の論理値を出力し、
前記タイマ回路が前記第2時間を検出した場合には、他方の論理値を出力し、
前記第1時間及び前記第2時間の時間差は、
前記マスタ通信回路で前記第1時間のカウントに用いるためのクロック信号及び前記タイマ回路で前記第2時間のカウントに用いるためのクロック信号の精度に応じて、前記第2時間が前記第1時間より長くなるように予め設定されていること、
を特徴とするスレーブ通信回路。 - 請求項6に記載のスレーブ通信回路であって、
出力された信号のレベルを保持可能な1本の通信線を介して前記マスタ通信回路と接続可能であり、
前記タイマ回路が前記第2時間を検出すると前記第2出力信号を前記通信線に出力する出力回路を更に備え、
前記受信回路は、前記通信線の信号レベルが前記一方の論理レベルから前記他方の論理レベルに変化した際に、前記タイマ回路が前記第2時間を検出していない場合は前記一方の論理値を出力し、前記タイマ回路が前記第2時間を検出している場合は前記他方の論理値を出力すること、
を特徴とするスレーブ通信回路。 - 請求項6に記載のスレーブ通信回路であって、
1本の通信線を介して前記マスタ通信回路と接続可能であり、
前記通信線に信号が出力されると前記通信線の信号レベルを当該信号のレベルに保持可能な保持回路と、
前記タイマ回路が前記第2時間を検出すると前記第2出力信号を前記通信線に出力する出力回路と、
を更に備え、
前記受信回路は、前記通信線の信号レベルが前記一方の論理レベルから前記他方の論理レベルに変化した際に、前記タイマ回路が前記第2時間を検出していない場合は前記一方の論理値を出力し、前記タイマ回路が前記第2時間を検出している場合は前記他方の論理値を出力すること、
を特徴とするスレーブ通信回路。 - 所定の第1時間(時間T3)を検出可能であり、一方の論理レベルを有する信号である第1出力信号を出力し、前記第1時間を検出せずに他方の論理レベルを有する信号である第2出力信号が入力される場合に一方の論理値を受信し、前記第1時間を検出する場合に他方の論理値を受信するマスタ通信回路と、通信可能に接続されるスレーブ通信回路であって、
前記スレーブ通信回路から前記マスタ通信回路に前記一方の論理値を送信する場合に、前記第1出力信号に応じて所定の第2時間(時間T4)の検出動作を開始するタイマ回路と、
前記タイマ回路が前記第2時間を検出すると前記第2出力信号を出力する出力回路と、
を備え、
前記第1時間及び前記第2時間の時間差は、
前記マスタ通信回路で前記第1時間のカウントに用いるためのクロック信号及び前記タイマ回路で前記第2時間のカウントに用いるためのクロック信号の精度に応じて、前記第2時間が前記第1時間より短くなるように予め設定されていること、
を特徴とするスレーブ通信回路。 - 所定の第1時間(時間T1)又は所定の第2時間(時間T3)を検出可能であり、
入力される送受信モード信号がマスタ通信回路からスレーブ通信回路に値を送信する第1モードを示す信号である場合、一方の論理レベルを有する信号である第1出力信号を出力し、一方の論理値を送信する場合に前記第1時間を検出すると他方の論理レベルを有する信号である第2出力信号を出力し、
前記送受信モード信号が前記スレーブ通信回路から前記マスタ通信回路に値を送信する第2モードを示す信号である場合、前記第1出力信号を出力し、前記第2時間を検出せずに前記第2出力信号が入力されるときに前記一方の論理値を受信し、前記第1時間を検出するときに他方の論理値を受信するマスタ通信回路と、通信可能に接続されるスレーブ通信回路であって、
前記第1出力信号に応じて、所定の第3時間(時間T2)又は所定の第4時間(時間T4)を検出可能なタイマ回路と、
前記タイマ回路が前記第4時間を検出すると前記第2出力信号を出力する出力回路と、
前記マスタ通信回路から送信される値を受信する受信回路と、
を備え、
前記送受信モード信号が前記第1モードを示す信号である場合、
前記タイマ回路は、前記第1出力信号に応じて前記第3時間の検出動作を開始し、
前記受信回路は、
前記タイマ回路が前記第3時間を検出せずに前記第2出力信号が入力されたときには、前記一方の論理値を出力し、
前記タイマ回路が前記第3時間を検出したときには、前記他方の論理値を出力し、
前記送受信モード信号が前記第2モードを示す信号である場合、
前記タイマ回路は、前記スレーブ通信回路から前記マスタ通信回路に前記一方の論理値を送信するときに、前記第1出力信号に応じて前記第4時間の検出動作を開始し、
前記第1時間及び前記第3時間の時間差は、
前記マスタ通信回路で前記第1時間のカウントに用いるためのクロック信号及び前記タイマ回路で前記第3時間のカウントに用いるためのクロック信号の精度に応じて、前記第3時間が前記第1時間より長くなるように予め設定され、
前記第2時間及び前記第4時間の時間差は、
前記マスタ通信回路で前記第2時間のカウントに用いるためのクロック信号及び前記タイマ回路で前記第4時間のカウントに用いるためのクロック信号の精度に応じて、前記第4時間が前記第2時間より短くなるように予め設定されていること、
を特徴とするスレーブ通信回路。
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