JP5607313B2

JP5607313B2 - Semiconductor device

Info

Publication number: JP5607313B2
Application number: JP2009090886A
Authority: JP
Inventors: 大一永井; 健一土屋; 勇治荒井; 正之反町; 利幸天野; 博史小川
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: JP2010240091A

Description

本発明は、制御部から比較的離れた多数の被制御部をシリアルインタフェース経由で駆動制御する制御システム、更には表示素子の発光駆動などに用いる半導体デバイスに関し、例えばパチンコやスロットマシンなどの遊技機に対するイルミネーション制御に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a control system for driving and controlling a large number of controlled parts relatively distant from a control part via a serial interface, and further to a semiconductor device used for light emission driving of a display element, for example, a gaming machine such as a pachinko machine or a slot machine The present invention relates to a technology that is effective when applied to illumination control.

パチンコやスロットマシンなどの遊技機のイルミネーション制御においては、遊技機の比較的面積の広い盤面にＬＥＤ及びその表示ドライバを備えた被制御基板が多数配置され、制御基板からそれら表示ドライバに表示コマンド若しくは表示駆動データを供給するのにシリアル転送が用いられている。パラレル転送に比べて被制御基板と制御基板との間の配線を減らすことができるからである。このとき、複数の制御基板の表示ドライバをシリアルバスで直列接続して表示コマンド若しくは表示駆動データをシフトレジスタ形式で供給する場合には、一部の表示ドライバに対する表示コマンド若しくは表示駆動データの書き換えであっても、全体の表示ドライバに対する表示コマンド若しくは表示駆動データの再転送を伴わなければならない。そこで表示コマンド若しくは表示駆動データの転送効率を向上させるためにアドレス指定方式によって表示コマンド若しくは表示駆動データをシリアル転送する技術が採用されるに至っている。特許文献１には基板間配線にＩ^２Ｃ方式を採用することが記載される。これはシリアル信号線に対してバスマスタがオープンドレイン駆動を行うバス駆動方式を採用するものであり、表示ドライバを指定するアドレス情報を表示コマンドに付加し、アドレス情報によって指定された表示ドライバが当該表示コマンドおよび表示駆動データを受け取って処理するコマンド形式を採用する。特許文献２もそれと同様であるが、シリアル信号線に対する駆動形式としてプッシュ・プル駆動形式を採用し、耐ノイズ性を向上させている。 In illumination control of gaming machines such as pachinko machines and slot machines, a large number of controlled boards with LEDs and their display drivers are arranged on a relatively large board surface of the gaming machine, and display commands or display commands are sent from the control board to these display drivers. Serial transfer is used to provide display drive data. This is because the wiring between the controlled substrate and the control substrate can be reduced as compared with the parallel transfer. At this time, if display drivers or display drive data are supplied in a shift register format by connecting display drivers of a plurality of control boards in series via a serial bus, the display commands or display drive data for some display drivers can be rewritten. Even if it exists, it must be accompanied by retransfer of the display command or display drive data with respect to the whole display driver. Therefore, in order to improve the transfer efficiency of display commands or display drive data, a technique for serially transferring display commands or display drive data by an addressing method has been adopted. Patent Document 1 describes that an I ² C method is adopted for inter-substrate wiring. This employs a bus drive system in which the bus master performs open drain drive for serial signal lines. Address information specifying the display driver is added to the display command, and the display driver specified by the address information displays the display. A command format for receiving and processing commands and display drive data is adopted. Patent Document 2 is similar to the above, but adopts a push-pull drive format as a drive format for the serial signal line to improve noise resistance.

特開２００８−２２０４０９号公報JP 2008-220409 A 特開２００６−２１８１３７号公報JP 2006-218137 A

オープンドレイン駆動でシリアル転送を行うＩ^２Ｃ方式はそもそも基板内配線に用いる方式でありノイズに弱い。オープンドレイン駆動される信号線に対する入力側の動作マージンは入力トランジスタの閾値電圧分しかない。特に、不正防止の観点より遊技機の盤面の配線経路や本数を目視可能にしなければならないという制約を受ける業界向けの場合には、基板間配線にシールド配線すら用いることができず、ノイズ耐性の低いシリアル転送を用いた特許文献１ではデータ化けによる誤動作の虞が高くなる。これに対して特許文献２はシリアル信号線に対する駆動形式としてプッシュ・プル駆動形式を採用するので耐ノイズ性は向上する。しかしながら、シリアル転送のデータ形式がマイクロコンピュータ制御で一般的なデータ処理単位であるバイト（８ビット）又はワード（１６ビット）とは相違されるビット数を単位とするものであり、マイクロコンピュータ制御には適さず、表示駆動制御のためのハードウェアはもとよりソフトウェアのコスト低減には向かない。 The I ² C method for serial transfer by open drain drive is a method used for wiring in a substrate and is weak against noise. The operation margin on the input side for the signal line driven by open drain is only the threshold voltage of the input transistor. In particular, in the case of an industry subject to the restriction that the wiring route and the number of the board surface of the gaming machine must be made visible from the viewpoint of fraud prevention, even shield wiring cannot be used for inter-board wiring, and noise resistance is reduced. In Patent Document 1 using low serial transfer, there is a high risk of malfunction due to data corruption. On the other hand, since Patent Document 2 adopts a push-pull drive format as a drive format for the serial signal line, noise resistance is improved. However, the data format of serial transfer is based on a bit number different from a byte (8 bits) or a word (16 bits) which is a general data processing unit in microcomputer control. Is not suitable, and it is not suitable for reducing the cost of software as well as hardware for display drive control.

また、アドレス指定によるコマンド及び駆動データの伝達方式はシフトレジスタ方式による伝送に比べて一部の表示ドライバに対するコマンドや駆動データの書き換えを効率化することができるが、複数の表示ドライバに対して表示コマンドの書き換えを行う場合、あるいは複数の表示素子の表示駆動データを書き換える場合には、対象とする表示ドライバや駆動データレジスタの数に比例して処理時間が長くなる。また、アミューズメント系のイルミネーション表示制御のためのソフトウェアの作成を容易化するには表示データの書き換えを伴わずに点灯や消灯を行うことができる機能を表示コマンドに組み込むことの有用性が本発明者によって見出された。 Also, the command and drive data transmission method by addressing can improve the efficiency of rewriting commands and drive data for some display drivers compared to the transmission by shift register method. When the command is rewritten or when the display drive data of a plurality of display elements is rewritten, the processing time becomes longer in proportion to the number of target display drivers and drive data registers. In addition, in order to facilitate the creation of software for amusement illumination display control, the present inventor has the utility of incorporating a function that can be turned on and off without rewriting display data into the display command. It was found by.

本発明の目的は、シリア転送のデータ形式をマイクロコンピュータ制御で一般的なデータ処理単位に適合するという点においてマイクロコンピュータ制御に適し、且つ表示駆動制御のためのハードウェアはもとよりソフトウェアのコスト低減に資することができる駆動制御システム、更にはその駆動制御システムにおいて被制御素子を駆動するのに好適な半導体デバイスを提供することにある。 An object of the present invention is suitable for microcomputer control in that the data format of serial transfer is adapted to a general data processing unit by microcomputer control, and reduces the cost of software as well as hardware for display drive control. Another object of the present invention is to provide a drive control system that can contribute, and a semiconductor device suitable for driving a controlled element in the drive control system.

本発明の別の目的は、一部のドライバや駆動データレジスタだけでなく多数のドライバに対する制御コマンドの供給や多数の駆動データレジスタに対する駆動データの供給を効率化できる駆動制御システム、更にはその駆動制御システムにおいて制御コマンドの供給を受けるのに好適な半導体デバイスを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a drive control system that can efficiently supply not only a part of drivers and drive data registers but also a large number of drivers and a supply of drive data to a large number of drive data registers, and further its drive An object of the present invention is to provide a semiconductor device suitable for receiving a control command in a control system.

本発明の更に別の目的は、多数の被制御素子に対する制御のためのソフトウェア作成の容易化に資することができる駆動制御システム、更にはその駆動制御システムにおいて被制御素子を駆動するのに好適な半導体デバイスを提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a drive control system that can contribute to facilitating the creation of software for control of a large number of controlled elements, and is suitable for driving controlled elements in the drive control system. It is to provide a semiconductor device.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

（１）複数の表示素子及び前記表示素子を発光駆動する表示ドライバを有する複数の被制御部と、前記表示ドライバを駆動制御するマイクロコンピュータを備えた制御部とをシリアルバスでインタフェースするとき、前記シリアルバスを、シリアル信号線、マイクロコンピュータが出力する同期クロック信号を伝達するクロック信号線、及びマイクロコンピュータが出力するストローブ信号を伝達するストローブ信号線により構成する。前記マイクロコンピュータは、前記シリアル信号線に前記同期クロック信号に同期して表示制御コマンドをシリアル出力し、且つ出力開始タイミングに同期して前記ストローブ信号を変化させる。前記表示ドライバは、前記ストローブ信号の変化に応じて表示制御コマンドの取り込みを開始し、それによるアドレス情報が自らのアドレスを指定しているとき、当該表示制御コマンドから取得した素子指定情報で指定された表示素子に対して、必要な駆動データを用いて、当該表示制御コマンドから取得したモード情報で指定された表示制御を行う。 (1) When interfacing a plurality of controlled elements having a plurality of display elements and a display driver for driving the display elements to emit light, and a control unit having a microcomputer for driving and controlling the display driver, via a serial bus, The serial bus includes a serial signal line, a clock signal line for transmitting a synchronous clock signal output from the microcomputer, and a strobe signal line for transmitting a strobe signal output from the microcomputer. The microcomputer serially outputs a display control command to the serial signal line in synchronization with the synchronous clock signal, and changes the strobe signal in synchronization with the output start timing. The display driver starts taking in a display control command in response to the change in the strobe signal, and when the address information thereby designates its own address, the display driver is designated by the element designation information acquired from the display control command. Display control specified by the mode information acquired from the display control command is performed on the display element using necessary drive data.

ストローブ信号によって表示制御コマンドの取り込みタイミングを得ることができるから、表示制御コマンドにスタートビットなどを付加することを要しない。この点において、シリアル転送のデータ形式をマイクロコンピュータ制御で一般的なバイトのようなデータ処理単位に適合させることが容易である。 Since the capture timing of the display control command can be obtained by the strobe signal, it is not necessary to add a start bit or the like to the display control command. In this respect, it is easy to adapt the data format of serial transfer to a data processing unit such as a general byte by microcomputer control.

（２）更に、前記制御コマンドにバーストモードの指示ビットを付加し、バーストモードの指定により、複数の表示素子の駆動データレジスタに順次駆動データを与えて書き込む動作をドライバに指示するようにする。バーストモードの採用により、一部の駆動データレジスタだけでなく多数の駆動データレジスタに対する駆動データの供給を効率化することができる。 (2) Further, an instruction bit for burst mode is added to the control command, and the driver is instructed to write data by sequentially supplying drive data to the drive data registers of the plurality of display elements by designating the burst mode. By adopting the burst mode, it is possible to improve the efficiency of supplying drive data not only to some drive data registers but also to a large number of drive data registers.

（３）更に、前記制御コマンドは、前記アドレス情報の所定の上位複数ビットの状態にかかわらずその下位側アドレスビットを共通とする一括指定を有効とするアドレスマスク情報を付加する。アドレスマスクにより、一部のドライバだけでなく多数のドライバに対する制御コマンドの供給を効率化できる。 (3) Further, the control command adds address mask information for validating a collective designation in which the lower address bits are common regardless of the state of the predetermined upper plural bits of the address information. By using an address mask, it is possible to efficiently supply control commands not only to some drivers but also to many drivers.

（４）更に、制御コマンドで指示することができる表示モードを多様化し、駆動データを書き込んで発光、駆動データを書き込んで消灯、既存駆動データによる発光、既存駆動データをそのままにして消灯などの動作をコマンドで指示可能にする。表示モードの多様化により、多数の被制御素子に対する制御のためのソフトウェアの作成が容易になる。 (4) Furthermore, the display modes that can be instructed by the control command are diversified, and the operation such as light emission by writing drive data, light emission by writing drive data, light emission by existing drive data, light extinction while leaving the existing drive data as it is Can be specified with a command. The diversification of display modes facilitates creation of software for controlling a large number of controlled elements.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、シリアル転送のデータ形式をマイクロコンピュータ制御で一般的なデータ処理単位に適合するという点においてマイクロコンピュータ制御に適し、且つ表示駆動制御のためのハードウェアはもとよりソフトウェアのコスト低減に資することができる。 That is, it is suitable for microcomputer control in that the data format of serial transfer is adapted to a general data processing unit by microcomputer control, and can contribute to cost reduction of software as well as hardware for display drive control. .

図１は本発明に係る駆動制御システムの一例としてＬＥＤ発光駆動制御システムを示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an LED light emission drive control system as an example of a drive control system according to the present invention. 図２はマイクロコンピュータの構成を概略的に例示するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating the configuration of the microcomputer. 図３は表示ドライバの構成を概略的に例示するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating the configuration of the display driver. 図４は表示制御コマンドの通常モードにおけるデータフォーマットを例示する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the data format in the normal mode of the display control command. 図５は表示制御コマンドのバーストモードにおけるデータフォーマットを例示する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a data format in the burst mode of the display control command. 図６は表示制御コマンドの具体的なデータフォーマットの例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a specific data format of the display control command. 図７は表示エリアの盤面をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの領域にブロック分割した状態を例示する説明図である。FIG. 7 is an explanatory view exemplifying a state in which the board surface of the display area is divided into blocks A, B, C, and D. 図８Ａは図７の盤面における表示制御形態として通常動作時における制御形態を例示する説明図である。FIG. 8A is an explanatory diagram illustrating a control mode during normal operation as a display control mode on the board of FIG. 図８Ｂは図７の盤面における表示制御形態として“当たり”発生時における制御形態を例示する説明図である。FIG. 8B is an explanatory view exemplifying a control mode when a “hit” occurs as a display control mode on the board surface of FIG. 7. 図９はストローブ信号ＳＳ、シリアルデータＴｘＤ１、シリアルクロックＳＣＫ１のタイミング波形を例示するタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart illustrating timing waveforms of the strobe signal SS, serial data TxD1, and serial clock SCK1.

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。 1. First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described. Reference numerals in the drawings referred to in parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る駆動制御システムは、複数の表示素子（２３，２４，２５）及び前記表示素子を発光駆動する表示ドライバ（２０，２１，２２）を有する複数の被制御部（３，４，５）と、前記被制御部の前記表示ドライバが共通接続されるシリアルバス（２）と、前記表示ドライバを駆動制御するマイクロコンピュータ（１０）を備え且つ前記シリアルバスに接続される制御部（１）とを有する。前記シリアルバスは、シリアル信号線（２A）、マイクロコンピュータが出力する同期クロック信号を伝達するクロック信号線（２B）、及びマイクロコンピュータが出力するストローブ信号を伝達するストローブ信号線（２C）を有する。前記マイクロコンピュータは、前記シリアル信号線に前記同期クロック信号に同期して表示制御コマンドをシリアル出力し、且つ出力開始タイミングに同期して前記ストローブ信号を変化させる。前記表示制御コマンドは、前記表示ドライバを指定するためのアドレス情報（Ａ０〜Ａ５）、動作モードを指定するためのモード情報（Ｍｄｖ０，Ｍｄｖ１）、表示素子を指定するための素子指定情報（Ｍｂｔ０，Ｍｂｔ１，ＢＩＴＳ）、及び表示素子の駆動に用いる駆動データ（ＤＵＴＹ，ＤＵＴＹｉ）をそれぞれ特定するためのフィールドを有する。前記表示ドライバは、前記ストローブ信号の変化に応じて入力したアドレス情報が自らのアドレスを指定しているとき、素子指定情報で指定された表示素子に対して、必要な駆動データを用いて、モード情報で指定された表示制御を行う。 [1] A drive control system according to a typical embodiment of the present invention includes a plurality of display elements (23, 24, 25) and a plurality of display drivers (20, 21, 22) for driving the display elements to emit light. Controllable part (3, 4, 5), serial bus (2) to which the display driver of the controlled part is commonly connected, and a microcomputer (10) for driving and controlling the display driver, and the serial And a control unit (1) connected to the bus. The serial bus includes a serial signal line (2A), a clock signal line (2B) for transmitting a synchronous clock signal output from the microcomputer, and a strobe signal line (2C) for transmitting a strobe signal output from the microcomputer. The microcomputer serially outputs a display control command to the serial signal line in synchronization with the synchronous clock signal, and changes the strobe signal in synchronization with the output start timing. The display control command includes address information (A0 to A5) for designating the display driver, mode information (Mdv0, Mdv1) for designating an operation mode, and element designating information (Mbt0, Mdv0, Mdv1) for designating a display element. Mbt1, BITS) and a field for specifying drive data (DUTY, DUTYi) used for driving the display element. The display driver uses the necessary drive data for the display element designated by the element designation information when the address information input according to the change in the strobe signal designates its own address, and mode Perform display control specified by information.

〔２〕項１の駆動制御システムにおいて、前記被制御部及び制御部は夫々個別の配線基板に形成されている。 [2] In the drive control system according to item 1, the controlled part and the control part are respectively formed on separate wiring boards.

〔３〕項２の駆動制御システムにおいて、前記制御部は前記シリアルバスをプッシュ・プル駆動する。 [3] In the drive control system according to item 2, the control unit pushes and pulls the serial bus.

〔４〕項１の駆動制御システムにおいて、前記表示ドライバは前記表示素子の前記駆動データを格納する駆動データレジスタ（ＤＲＥＧ１〜ＤＲＥＧｎ）を有する。前記制御コマンドはバーストモードの指示ビット（Ｍｔｒｓ）を有し、バーストモードを指示する前記制御コマンドは前記素子指定情報が指定する複数の表示素子の駆動データレジスタに順次駆動データを与えて書き込む動作をドライバに指示する。 [4] In the drive control system according to item 1, the display driver includes drive data registers (DREG1 to DREGn) for storing the drive data of the display element. The control command has a burst mode instruction bit (Mtrs), and the control command for instructing the burst mode is an operation for sequentially writing drive data to drive data registers of a plurality of display elements designated by the element designation information. Instruct the driver.

バーストモードの採用により、一部の駆動データレジスタだけでなく多数の駆動データレジスタに対する駆動データの供給を効率化することができる。 By adopting the burst mode, it is possible to improve the efficiency of supplying drive data not only to some drive data registers but also to a large number of drive data registers.

〔５〕項１の駆動制御システムにおいて、前記制御コマンドは、前記アドレス情報の所定の下位複数ビットの状態にかかわらずその上位側アドレスビットを共通とする一括指定を有効とするアドレスマスク情報（Ａｍｓｋ）をさらに有する。 [5] In the drive control system according to [1], the control command includes address mask information (Amsk) that enables batch designation to share the upper address bits regardless of the state of the predetermined lower plurality of bits of the address information. ).

アドレスマスクにより、一部のドライバだけでなく多数のドライバに対する制御コマンドの供給を効率化できる。 By using an address mask, it is possible to efficiently supply control commands not only to some drivers but also to many drivers.

〔６〕項１の駆動制御システムにおいて、前記表示ドライバは前記表示素子の前記駆動データを格納する駆動データレジスタを有する。前記モード情報はその第１状態により、前記ビット選択フィールドで指定された表示素子の前記駆動データレジスタに駆動データを書き込み、書き込んだ駆動データを用いて表示素子を発光する第１モード（書き込み＋発光）を表示ドライバに指示する。 [6] In the drive control system according to item 1, the display driver includes a drive data register for storing the drive data of the display element. The mode information is a first mode (write + light emission) in which the drive data is written in the drive data register of the display element designated by the bit selection field according to the first state, and the display element emits light using the written drive data. ) To the display driver.

〔７〕項６の駆動制御システムにおいて、前記モード情報はその第２状態により、前記表示素子の指定情報で指定された表示素子の駆動データレジスタに駆動データを書き込み、書き込んだ駆動データにかかわらず前記指定された表示素子を消灯する第２モード（消灯＋書き込み）を表示ドライバに指示する。 [7] In the drive control system according to item 6, the mode information is written in the drive data register of the display element designated by the designation information of the display element according to the second state, regardless of the written drive data. The display driver is instructed in a second mode (light-off + writing) in which the designated display element is turned off.

〔８〕項７の駆動制御システムにおいて、前記モード情報はその第３状態により、前記表示素子の指定情報で指定された表示素子を対応する駆動データレジスタの既存データを用いて発光する第３モード（発光（データ保持））を表示ドライバに指示する。 [8] In the drive control system according to item 7, the mode information is a third mode in which the display element designated by the designation information of the display element emits light using the existing data of the corresponding drive data register according to the third state. (Light emission (data retention)) is instructed to the display driver.

〔９〕項８の駆動制御システムにおいて、前記モード情報はその第４状態により、前記表示モードは、前記表示素子の指定情報で指定された表示素子を対応する駆動データレジスタの既存データをそのままにして消灯する第４モード（消灯（データ保持））を表示ドライバに指示する。 [9] In the drive control system according to item 8, the mode information is in its fourth state, and the display mode leaves the existing data in the drive data register corresponding to the display element designated by the designation information of the display element. The display driver is instructed to turn off the fourth mode (light off (data retention)).

表示モードの多様化により、多数の被制御素子に対する制御のためのソフトウェアの作成が容易になる。 The diversification of display modes facilitates creation of software for controlling a large number of controlled elements.

〔１０〕本発明の代表的な別の実施の形態に係る駆動制御システムは、複数の被駆動素子及び前記被駆動素子を駆動するドライバを有する複数の被制御部と、前記被制御部の前記ドライバが共通接続されるシリアルバスと、前記ドライバを駆動制御するマイクロコンピュータを備え且つ前記シリアルバスに接続される制御部とを有する。前記シリアルバスは、シリアル信号線、マイクロコンピュータが出力する同期クロック信号を伝達するクロック信号線、及びマイクロコンピュータが出力するストローブ信号を伝達するストローブ信号線を有する。前記マイクロコンピュータは、前記シリアル信号線に前記同期クロック信号に同期して制御コマンドをシリアル出力し、且つ出力開始タイミングに同期して前記ストローブ信号を変化させる。前記制御コマンドは、前記ドライバを指定するためのアドレス情報、動作モードを指定するためのモード情報、前記被駆動素子を指定するための素子指定情報、及び前記被駆動素子の駆動に用いる駆動データをそれぞれ特定するためのフィールドを有する。前記ドライバは、前記ストローブ信号の変化に応じて入力したアドレス情報が自らのアドレスを指定しているとき、素子指定情報で指定された被駆動素子に対して、必要な駆動データを用いて、モード情報で指定された駆動制御を行う。制御対象は表示駆動に限定されず、例えばステッピングモータのパルス駆動等であってもよく、この場合においても項１と同様の作用効果を奏する。 [10] A drive control system according to another representative embodiment of the present invention includes a plurality of controlled units having a plurality of driven elements and a driver for driving the driven elements, and the controlled units A serial bus to which a driver is commonly connected; and a control unit including a microcomputer for driving and controlling the driver and connected to the serial bus. The serial bus includes a serial signal line, a clock signal line for transmitting a synchronous clock signal output from the microcomputer, and a strobe signal line for transmitting a strobe signal output from the microcomputer. The microcomputer serially outputs a control command to the serial signal line in synchronization with the synchronous clock signal, and changes the strobe signal in synchronization with the output start timing. The control command includes address information for designating the driver, mode information for designating an operation mode, element designation information for designating the driven element, and drive data used for driving the driven element. Each has a field for specifying. When the address information input according to the change in the strobe signal designates its own address, the driver uses the necessary drive data for the driven element designated by the element designation information, and The drive control specified by the information is performed. The controlled object is not limited to display driving, and may be, for example, pulse driving of a stepping motor. In this case as well, the same effect as in item 1 is achieved.

〔１１〕本発明の代表的な更に別の実施の形態に係る半導体デバイスは項１の表示制御システムなどに好適な表示ドライバとして適用される。この半導体デバイス（２０，２１，２２）は、シリアルインタフェース回路（３０）、制御回路(３２)、及び複数の表示素子を個別に駆動するための複数のドライブユニット（ＤＵＮＴ１〜ＤＵＮＴｎ）を有する。前記シリアルインタフェース回路はシリアル端子（４０）と同期クロック端子(４１)とストローブ端子（４２）とを有し、ストローブ端子に入力されるストローブ信号の変化に応答して同期クロック端子の同期クロック信号に同期してシリアル端子から制御コマンドを入力する。前記制御コマンドは、半導体デバイスを指定するためのアドレス情報、動作モードを指定するためのモード情報、前記表示素子を指定するための素子指定情報、及び前記表示素子の駆動に用いる駆動データをそれぞれ特定するためのフィールドを有する。前記制御回路は、前記ストローブ信号の変化に応じて入力したアドレス情報が自らのアドレスを指定しているとき、素子指定情報で指定された表示素子のドライブユニットに対して、必要な駆動データを用いて、モード情報で指定される制御を行う。 [11] A semiconductor device according to still another embodiment of the present invention is applied as a display driver suitable for the display control system according to item 1. This semiconductor device (20, 21, 22) has a serial interface circuit (30), a control circuit (32), and a plurality of drive units (DUNT1 to DUNTn) for individually driving a plurality of display elements. The serial interface circuit has a serial terminal (40), a synchronous clock terminal (41), and a strobe terminal (42). In response to a change in the strobe signal input to the strobe terminal, the serial interface circuit converts the synchronous clock signal to the synchronous clock signal. Synchronously input control commands from the serial terminal. The control command specifies address information for designating a semiconductor device, mode information for designating an operation mode, element designation information for designating the display element, and drive data used for driving the display element. Field to do. When the address information input in response to the change in the strobe signal designates its own address, the control circuit uses the necessary drive data for the drive unit of the display element designated by the element designation information. The control specified by the mode information is performed.

〔１２〕項１１の半導体デバイスにおいて、前記ドライブユニットは対応する表示素子の前記駆動データを格納する駆動データレジスタを有する。このとき、前記制御コマンドがバーストモードの指示ビットを有するとき、前記制御コマンドによりバーストモードが指示されると、制御回路は、当該制御コマンドから順次受取った駆動データを、前記素子指定情報が指定する複数の表示素子の駆動データレジスタに順次書き込む。これによって半導体デバイスはバーストモードの指定に対応する。 [12] In the semiconductor device of item 11, the drive unit has a drive data register for storing the drive data of the corresponding display element. At this time, when the control command has a burst mode instruction bit and the burst mode is instructed by the control command, the control circuit designates the drive data sequentially received from the control command by the element designation information. Data is sequentially written to the drive data registers of a plurality of display elements. Thereby, the semiconductor device corresponds to the designation of the burst mode.

〔１３〕項１１の半導体デバイスにおいて、前記制御コマンドはアドレスマスク情報を更に有する。このとき、前記制御回路は、前記制御コマンドのアドレスマスク情報によってアドレスマスクが指示されると、前記アドレス情報の所定の下位複数ビットの状態にかかわらずその上位側アドレスビットを共通とする一括指定に従って自らのアドレスが指定されているかを判別する。 [13] In the semiconductor device of item 11, the control command further includes address mask information. At this time, when the address mask is instructed by the address mask information of the control command, the control circuit follows the collective designation to share the upper address bits regardless of the state of the predetermined lower plurality of bits of the address information. It is determined whether its own address is specified.

〔１４〕項１１の半導体デバイスにおいて、前記制御回路は、前記モード情報によって第１モードが指定されることにより、前記ビット選択フィールドで指定された表示素子の前記駆動データレジスタに駆動データを書き込み、書き込んだ駆動データを用いて表示素子を発光させる。 [14] In the semiconductor device of [11], the control circuit writes the drive data to the drive data register of the display element specified by the bit selection field by designating the first mode by the mode information. The display element is caused to emit light using the written drive data.

〔１５〕項１４の半導体デバイスにおいて、前記制御回路は、前記モード情報によって第２モードが指定されることにより、前記表示素子の指定情報で指定された表示素子の駆動データレジスタに駆動データを書き込み、書き込んだ駆動データにかかわらず前記指定された表示素子を消灯させる。 [15] In the semiconductor device of item 14, the control circuit writes the drive data to the drive data register of the display element designated by the designation information of the display element when the second mode is designated by the mode information. The designated display element is turned off regardless of the written drive data.

〔１６〕項１５の半導体デバイスにおいて、前記制御回路は、前記モード情報によって第３モードが指定されることにより、前記表示素子の指定情報で指定された表示素子を、対応する駆動データレジスタの既存データを用いて発光させる。 [16] In the semiconductor device of [15], the control circuit causes the display element designated by the designation information of the display element to be transferred to the existing drive data register when the third mode is designated by the mode information. Light is emitted using the data.

〔１７〕項１６の半導体デバイスにおいて、前記制御回路は、前記モード情報によって第４モードが指定されることにより、前記表示素子の指定情報で指定された表示素子を、対応する駆動データレジスタの既存データをそのままにして消灯させる。 [17] In the semiconductor device of item 16, the control circuit designates the display element designated by the designation information of the display element by designating the fourth mode by the mode information. Turn off the light without changing the data.

〔１８〕本発明の代表的な更に別の実施の形態に係る半導体デバイスは項１０の駆動制御システムなどに好適な半導体デバイスである。この半導体デバイスは、シリアルインタフェース回路、制御回路、及び複数の被駆動素子を個別に駆動するための複数のドライブユニットを有する。前記シリアルインタフェース回路はシリアル端子と同期クロック端子とストローブ端子とを有し、ストローブ端子に入力されるストローブ信号の変化に応答して同期クロック端子の同期クロック信号に同期してシリアル端子から制御コマンドを入力する。前記制御コマンドは、前記半導体デバイスを指定するためのアドレス情報、動作モードを指定するためのモード情報、前記被駆動素子を指定するための素子指定情報、及び前記被駆動素子の駆動に用いる駆動データをそれぞれ特定するためのフィールドを有する。前記制御回路は、前記ストローブ信号の変化に応じて入力したアドレス情報が自らのアドレスを指定しているとき、素子指定情報で指定された被駆動素子のドライブユニットに対して、必要な駆動データを用いて、モード情報で指定される制御を行う。 [18] A semiconductor device according to still another embodiment of the present invention is a semiconductor device suitable for the drive control system according to Item 10. This semiconductor device has a serial interface circuit, a control circuit, and a plurality of drive units for individually driving a plurality of driven elements. The serial interface circuit has a serial terminal, a synchronous clock terminal, and a strobe terminal. In response to a change in the strobe signal input to the strobe terminal, a control command is sent from the serial terminal in synchronization with the synchronous clock signal of the synchronous clock terminal. input. The control command includes address information for designating the semiconductor device, mode information for designating an operation mode, element designation information for designating the driven element, and drive data used for driving the driven element. Each has a field for specifying. The control circuit uses the necessary drive data for the drive unit of the driven element designated by the element designation information when the address information input according to the change in the strobe signal designates its own address. Control specified by the mode information.

２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。 2. Details of Embodiments Embodiments will be further described in detail.

図１には本発明に係る駆動制御システムの一例が示される。同図に示される駆動制御システムは例えばパチンコやスロットマシン等の遊技機におけるイルミネーションのためのＬＥＤ発光駆動制御システムである。 FIG. 1 shows an example of a drive control system according to the present invention. The drive control system shown in the figure is an LED light emission drive control system for illumination in a gaming machine such as a pachinko machine or a slot machine.

ＬＥＤ発光駆動制御システムは、複数の被制御基板３，４，５がシリアルバス２経由で制御基板１からの駆動制御を受けるようになっている。被制御基板３には回路基板に表示素子として例えば複数のＬＥＤを直列したＬＥＤストリング２３が複数個実装されると共に、ＬＥＤストリング単位でＬＥＤを発光駆動する表示ドライバ２０が設けられている。ここでは１個のＬＥＤストリングが１個の表示素子を構成する。表示素子は表示ドライバによる表示制御対象単位であり、１個のＬＥＤを表示制御対象単位とする場合も当然ある。被制御基板４，５にも同様に、ＬＥＤストリング２４，２５が複数個実装されると共にＬＥＤストリング単位でＬＥＤを発光駆動する表示ドライバ２１，２２が設けられる。夫々にＬＥＤストリング２３，２４，２５の一端は例えば２４Ｖのような駆動電源に結合され、他端は対応する表示ドライバ２０，２１，２２の駆動端子に結合され、表示ドライバ２０，２１，２２はそれに供給される表示制御コマンドに基づいて夫々のＬＥＤストリング２３，２４，２５に流すパルスを制御することによって発光、消灯、及び階調を制御する。尚、シリアルバス２の負荷が小さい場合にはバスバッファ１１を省略してもよい。 In the LED light emission drive control system, a plurality of controlled boards 3, 4, and 5 receive drive control from the control board 1 via the serial bus 2. The controlled substrate 3 is provided with a plurality of LED strings 23 in which a plurality of LEDs are connected in series as display elements on the circuit board, and a display driver 20 that drives the LEDs to emit light in units of LED strings. Here, one LED string constitutes one display element. The display element is a display control target unit by the display driver, and naturally, one LED may be set as a display control target unit. Similarly, a plurality of LED strings 24 and 25 are mounted on the controlled substrates 4 and 5, and display drivers 21 and 22 for driving the LEDs to emit light in units of LED strings are provided. For example, one end of each of the LED strings 23, 24, and 25 is coupled to a drive power source such as 24V, and the other end is coupled to a drive terminal of the corresponding display driver 20, 21, and 22, and the display drivers 20, 21, and 22 are Light emission, extinction, and gradation are controlled by controlling the pulses that flow through the LED strings 23, 24, and 25 based on the display control commands supplied to the LED strings. Note that the bus buffer 11 may be omitted when the load on the serial bus 2 is small.

制御基板１には前記表示ドライバ２０，２１，２２の駆動制御を行うマイクロコンピュータ１０とバスバッファ１１を備える。マイクロコンピュータ１０がその動作プログラムに従って表示制御コマンドを生成し、生成された表示制御コマンドはバスバッファ１１を介してシリアルバス２に出力される。シリアルバス２に共通接続された前記表示ドライバ２０，２１，２２にはそれぞれアドレスが割当てられており、表示制御コマンドに含まれるアドレス情報が自らを指定しているとき、その表示ドライバが当該表示制御コマンドに従って動作される。 The control board 1 includes a microcomputer 10 and a bus buffer 11 that control the driving of the display drivers 20, 21, and 22. The microcomputer 10 generates a display control command according to the operation program, and the generated display control command is output to the serial bus 2 via the bus buffer 11. When an address is assigned to each of the display drivers 20, 21, and 22 commonly connected to the serial bus 2, and the address information included in the display control command specifies itself, the display driver controls the display control. Operated according to command.

シリアルバス２は、シリアル信号ＴｓＤ１を伝達するシリアル信号線２Ａ、マイクロコンピュータが出力する同期クロック信号ＳＣＫ１を伝達するクロック信号線２Ｂ、及びマイクロコンピュータが出力するストローブ信号ＳＳを伝達するストローブ信号線２Ｃから成る。シリアル信号ＴｓＤ１及び同期クロック信号ＳＣＫ１はマイクロコンピュータ１０の図示を省略するＳＣＩコントローラから出力される。ストローブ信号ＳＳは例えばマイクロコンピュータ１０の図示を省略する汎用ポートから出力される。シリアルバス２に対する駆動形態はプッシュ・プル駆動である。 The serial bus 2 includes a serial signal line 2A for transmitting a serial signal TsD1, a clock signal line 2B for transmitting a synchronous clock signal SCK1 output from the microcomputer, and a strobe signal line 2C for transmitting a strobe signal SS output by the microcomputer. Become. The serial signal TsD1 and the synchronous clock signal SCK1 are output from an SCI controller (not shown) of the microcomputer 10. The strobe signal SS is output from a general-purpose port (not shown) of the microcomputer 10, for example. The drive form for the serial bus 2 is push-pull drive.

図２にはマイクロコンピュータ１０の一例が示される。マイクロコンピュータ１０は、特に制限されないが、相補型ＭＯＳ集積回路製造技術等によって単結晶シリコンのような１個の半導体基板に形成される。このマイクロコンピュータ１０は、命令を実行する中央処理装置（CPU）１００、ＣＰＵ１００のワーク領域などに用いられるＲＡＭ１０１、ＣＰＵ１００の動作プログラム等を格納するＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１００による初期設定に従ってデータ転送制御を行うＤＭＡＣ（ダイレクト・メモリ・アクセス・コントローラ）１０４、ＳＣＩＣ（シリアル・コミュニケーション・インタフェース・コントローラ）１０６、ＴＭＲ（タイマ）１０７、ＧＰＲＴ（汎用ポート）１０８、ＳＹＳＣ（システム制御回路）１０５等を備え、それらは内部バス１０９を介して接続される。ＳＣＩＣ１０６がシリアル信号ＴｓＤ１及び同期クロック信号ＳＣＫ１を出力し、ＧＰＲＴ１０８がストローブ信号ＳＳを出力する。ＣＰＵ１００はＲＯＭ１０２が保有する動作プログラムに従ったデータ処理によって、表示制御コマンドを生成し、ＳＣＩＣ１０６の出力動作を制御し、ＧＰＲＴ１０８の出力動作などを制御する。ＭＣＮＴ１０４にはシンクロナスＤＲＡＭなどによって構成された外部メモリ（ＭＲＹ）１２が接続され、ＣＰＵ１００のデータ処理に用いられる。 FIG. 2 shows an example of the microcomputer 10. The microcomputer 10 is not particularly limited, but is formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by a complementary MOS integrated circuit manufacturing technique or the like. The microcomputer 10 includes a central processing unit (CPU) 100 that executes instructions, a RAM 101 that is used for a work area of the CPU 100, a ROM 102 that stores an operation program of the CPU 100, and a DMAC that performs data transfer control in accordance with initial settings by the CPU 100. Direct memory access controller (104), SCIC (serial communication interface controller) 106, TMR (timer) 107, GPRT (general purpose port) 108, SYSC (system control circuit) 105, etc., which are internal buses 109 is connected. The SCIC 106 outputs the serial signal TsD1 and the synchronous clock signal SCK1, and the GPRT 108 outputs the strobe signal SS. The CPU 100 generates a display control command by data processing according to an operation program stored in the ROM 102, controls the output operation of the SCIC 106, and controls the output operation of the GPRT 108 and the like. An external memory (MRY) 12 composed of a synchronous DRAM or the like is connected to the MCNT 104 and used for data processing of the CPU 100.

図３には表示ドライバ２０の一例が示される。表示ドライバ２０は、特に制限されないが、相補型ＭＯＳ集積回路製造技術等によって単結晶シリコンのような１個の半導体基板に形成された半導体デバイスとされる。この表示ドライバ２０は、シリアルインタフェース回路（ＳＩＦ）３０、バッファメモリ（ＢＵＦ）３１、制御回路（ＤＣＮＴ）３２、複数のＬＥＤストリングを個別に駆動するための複数のドライブユニットＤＵＮＴ１〜ＤＵＮＴｎを有する。夫々のドライブユニットＤＵＮＴ１〜ＤＵＮＴｎは、制御パルス生成ユニットＰＵＮＴ１〜ＰＵＮＴn、出力ゲートＯＧＴ１〜ＯＧＴｎ、及びんチャンネル型の駆動ＭＯＳトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎから成る。夫々の制御パルス生成ユニットＰＵＮＴ１〜ＰＵＮＴnは駆動データレジスタＤＲＥＧ１〜ＤＲＥＧｎとパルス電圧生成回路ＰＬＳＶ１〜ＰＬＳＶｎを備える。パルス電圧生成回路ＰＬＳＶ１０〜ＰＬＳＶｎは対応する駆動データレジスタＤＲＥＧ１〜ＤＲＥＧｎの値にしたがったデューティのパルス電圧を生成し、出力ゲートＯＧＴ１〜ＯＧＴｎを介して駆動トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎのゲート電極を駆動する。これによって駆動ＭＯＳトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎは駆動データで制御されるデューティの駆動電流を駆動端子Ｑ１〜Ｑｎ経由でＬＥＤストリングに流す。これにより、ＬＥＤストリングの発光輝度若しくは階調などが制御される。駆動ＭＯＳトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎに対するカット・オフ制御はパルス電圧のデューティを０にすることでも可能であるが、ここでは出力ゲートＯＧＴ１〜ＯＧＴｎの出力をローレベルに初期化することによっても実現可能になっている。制御回路３２が出力する消灯制御信号ＣＯＦ１〜ＣＯＦｎによって出力ゲートＯＧＴ１〜ＯＧＴｎの出力が選択的にローレベルにされる。 FIG. 3 shows an example of the display driver 20. The display driver 20 is not particularly limited, but is a semiconductor device formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by a complementary MOS integrated circuit manufacturing technique or the like. The display driver 20 includes a serial interface circuit (SIF) 30, a buffer memory (BUF) 31, a control circuit (DCNT) 32, and a plurality of drive units DUNT1 to DUNTn for individually driving a plurality of LED strings. Each of the drive units DUNT1 to DUNTn includes control pulse generation units PUNT1 to PUNTn, output gates OGT1 to OGTn, and channel-type driving MOS transistors TR1 to TRn. Each of the control pulse generation units PUNT1 to PUNTn includes drive data registers DREG1 to DREGn and pulse voltage generation circuits PLSV1 to PLSVn. The pulse voltage generation circuits PLSV10 to PLSVn generate duty pulse voltages according to the values of the corresponding drive data registers DREG1 to DREGn, and drive the gate electrodes of the drive transistors TR1 to TRn via the output gates OGT1 to OGTn. As a result, the drive MOS transistors TR1 to TRn pass a drive current having a duty controlled by the drive data to the LED string via the drive terminals Q1 to Qn. Thereby, the light emission luminance or gradation of the LED string is controlled. The cut-off control for the driving MOS transistors TR1 to TRn can be performed by setting the duty of the pulse voltage to 0, but here, it can also be realized by initializing the outputs of the output gates OGT1 to OGTn to a low level. ing. The outputs of the output gates OGT1 to OGTn are selectively set to the low level by the turn-off control signals COF1 to COFn output from the control circuit 32.

シリアルインタフェース回路３０はシリアル端子４０、同期クロック端子４１、及びストローブ端子４２を有し、ストローブ端子４２に入力されるストローブ信号ＳＳの変化に応答して同期クロック端子４１の同期クロック信号ＳＣＫ１に同期してシリアル端子４０からシリアル信号ＴｘＤ１として表示制御コマンドを入力する。バッファメモリ３１は入力した表示制御コマンドを一時的に保持する。 The serial interface circuit 30 has a serial terminal 40, a synchronous clock terminal 41, and a strobe terminal 42, and synchronizes with the synchronous clock signal SCK 1 of the synchronous clock terminal 41 in response to a change in the strobe signal SS input to the strobe terminal 42. Then, a display control command is input from the serial terminal 40 as the serial signal TxD1. The buffer memory 31 temporarily holds the input display control command.

制御回路３２には６ビットのアドレスプログラム端子Ａｄｄ０〜Ａｄｄ５のプルアップ及びプルダウン状態によって決定されるアドレスが割当てられる。制御回路３２は、前記ストローブ信号ＳＳの変化に応じて入力したアドレス情報が自らのアドレスを指定しているとき、そのアドレス情報を伴う表示制御コマンドに基づくＬＥＤストリングの駆動制御を行う。 The control circuit 32 is assigned an address determined by the pull-up and pull-down states of the 6-bit address program terminals Add0 to Add5. When the address information input in accordance with the change in the strobe signal SS designates its own address, the control circuit 32 performs drive control of the LED string based on the display control command accompanied with the address information.

図４及び図５には表示制御コマンドのデータフォーマットが例示される。図４は通常モードの場合を示し、図５はバーストモードの場合を示す。 4 and 5 illustrate the data format of the display control command. FIG. 4 shows the case of the normal mode, and FIG. 5 shows the case of the burst mode.

表示制御コマンドは、表示ドライバ等を指定するためのアドレスＡＤＤＲＳ、動作モードを指定するためのモード情報ＭＯＤ、ドライブユニット即ち駆動端子を指定するための出力ビット選択データＢＩＴＳ、駆動パルス電圧のデューティを決定するための表示駆動データＤＵＴＹ、及びストップバイトＳＴＰＢＹＴをそれぞれ特定するためのフィールドをバイト単位で備えたデータフォーマットを有する。 The display control command determines an address ADDRS for designating a display driver and the like, mode information MOD for designating an operation mode, output bit selection data BITS for designating a drive unit, that is, a drive terminal, and a duty of a drive pulse voltage. The data format includes a field for specifying display drive data DUTY and stop byte STPBYT for each byte.

アドレスＡＤＤＲＳは、先頭ビットがアドレスマスクビットＡｍｓｋ、第２ビットが予約ビット、第３ビット以降の６ビットが表示ドライバアドレス情報Ａ０〜Ａ５とされる。アドレスマスクビットＡｍｓｋは“１”にされると、表示ドライバアドレス情報Ａ０〜Ａ５の所定の下位複数ビットＡ２〜Ａ５の状態にかかわらずその上位側アドレスビットＡ０，Ａ１を共通とする一括指定を有効とする。要するに、最大６４個の表示ドライバのうち、上位アドレスＡ０，Ａ１が共通の最大１６個の表示ドライバを一括指定することが可能になる。 In the address ADDRS, the first bit is an address mask bit Amsk, the second bit is a reserved bit, and the 6 bits after the third bit are display driver address information A0 to A5. When the address mask bit Amsk is set to “1”, the collective designation in which the upper address bits A0 and A1 are common regardless of the states of the predetermined lower plural bits A2 to A5 of the display driver address information A0 to A5 is valid. And In short, it is possible to collectively specify a maximum of 16 display drivers having a common upper address A0, A1 among a maximum of 64 display drivers.

モード情報ＭＯＤは、先頭ビットが転送モードデータＭｔｒｓ、第２及び第３ビットが対象バイト選択データＭｂｓ０，Ｍｂｓ１、第４及び第５ビットが駆動モードデータＭｄｖ０，Ｍｄｖ１とされる。 In the mode information MOD, the first bit is transfer mode data Mtrs, the second and third bits are target byte selection data Mbs0 and Mbs1, and the fourth and fifth bits are drive mode data Mdv0 and Mdv1.

転送モードデータＭｔｒｓ＝０は通常モード、転送モードデータＭｔｒｓ＝１はバーストモードを指示する。通常モードでは図４の通り、第３バイト領域ＢＹＴ３は出力ビット選択データＢＩＴＳとして認識され、第４バイト領域ＢＹＴ４は表示駆動データＤＵＴＹとして認識される。 Transfer mode data Mtrs = 0 indicates the normal mode, and transfer mode data Mtrs = 1 indicates the burst mode. In the normal mode, as shown in FIG. 4, the third byte area BYT3 is recognized as output bit selection data BITS, and the fourth byte area BYT4 is recognized as display drive data DUTY.

対象バイト選択データは、Ｍｂｔ０，Ｍｂｔ１＝０，０の場合には最大でＱ１〜Ｑ８の１バイト分のドライブユニットＤＵＮＴ１〜ＤＵＮＴ８を駆動対象可能とすることを意味し、Ｍｂｔ０，Ｍｂｔ１＝０，１の場合には最大でＱ９〜Ｑ１６の１バイト分のドライブユニットＤＵＮＴ９〜ＤＵＮＴ１６を駆動対象可能とすることを意味し、Ｍｂｔ０，Ｍｂｔ１＝１，０の場合には最大でＱ１７〜Ｑ２４の１バイト分のドライブユニットＤＵＮＴ１７〜ＤＵＮＴ２４を駆動対象可能とすることを意味し、Ｍｂｔ０，Ｍｂｔ１＝１，１の場合には最大でＱ２５〜Ｑ３２の１バイト分のドライブユニットＤＵＮＴ２５〜ＤＵＮＴ３２を駆動対象可能とすることを意味する。それによって選択された駆動可能な１バイト分のドライブユニットの内どのドライブユニットを駆動に用いるかは、出力ビット選択データＢＩＴＳの各ビットの値によって決まる。例えばＭｂｔ０，Ｍｂｔ１＝０，０のとき、ＢＩＴＳ＝１００００００１であれば、ドライブユニットＤＵＮＴ１，ＤＵＮＴ８によりＱ１，Ｑ８だけが駆動対象とされる。これによって駆動対象に指定されたドライブユニットが発光又は消灯、さらに必要な場合には駆動データレジスタＤＲＥＧｉへの駆動データの格納が行われる。ドライブユニットが何れの動作を行うかは駆動モードデータＭｄｖ０，Ｍｄｖ１によって指示される。 The target byte selection data means that when Mbt0, Mbt1 = 0, 0, the drive units DUNT1 to DUNT8 for one byte of Q1 to Q8 can be driven, and Mbt0, Mbt1 = 0, 1 In this case, it means that the drive units DUNT9 to DUNT16 of 1 byte of Q9 to Q16 can be driven. In the case of Mbt0, Mbt1 = 1, 0, the drive unit of 1 byte of Q17 to Q24 at maximum This means that DUNT17 to DUNT24 can be driven, and when Mbt0 and Mbt1 = 1, 1, this means that drive units DUNT25 to DUNT32 for one byte of Q25 to Q32 can be driven. Which one of the drive units for one byte that can be selected is used for driving depends on the value of each bit of the output bit selection data BITS. For example, when Mbt0, Mbt1 = 0, 0, and BITS = 10000001, only Q1 and Q8 are driven by the drive units DUNT1 and DUNT8. As a result, the drive unit designated as the drive target is turned on or off, and when necessary, the drive data is stored in the drive data register DREGi. Which operation the drive unit performs is instructed by drive mode data Mdv0 and Mdv1.

駆動モードデータは、Ｍｄｖ０，Ｍｄｖ１＝０，０の場合には“消灯且つデータ保持”、Ｍｄｖ０，Ｍｄｖ１＝０，１の場合には“発光且つデータ保持”、Ｍｄｖ０，Ｍｄｖ１＝１，０の場合には“消灯且つ書き込み”、Ｍｄｖ０，Ｍｄｖ１＝１，１の場合には“書き込み且つ発光”、という駆動形態を指示する。 The drive mode data is “lights off and data hold” when Mdv0, Mdv1 = 0, 0, “light emission and data hold” when Mdv0, Mdv1 = 0, 1, and Mdv0, Mdv1 = 1, 0. Indicates a driving mode of “lighting off and writing”, and when Mdv0 and Mdv1 = 1, 1, “writing and light emission”.

“書き込み且つ発光”の駆動形態は、前記出力ビット選択データＢＩＴＳで指定されたドライブユニットＤＵＮＴｉの駆動データレジスタＤＲＥＧｉに駆動データを書き込み、書き込んだ駆動データを用いてＬＥＤストリングを発光する第１モードとされる。 The drive mode of “write and light emission” is the first mode in which the drive data is written in the drive data register DREGi of the drive unit DUNTi specified by the output bit selection data BITS, and the LED string is emitted using the written drive data. The

“消灯且つ書き込み”の駆動形態は、前記出力ビット選択データＢＩＴＳで指定されたドライブユニットＤＵＮＴｉの駆動データレジスタＤＲＥＧｉに駆動データを書き込み、書き込んだ駆動データにかかわらず対応する消灯制御信号ＣＯＦｉでＬＥＤストリングへの駆動電流の供給を遮断して消灯する第２モードとされる。 The driving mode of “turning off and writing” is to write drive data to the drive data register DREGi of the drive unit DUNTi specified by the output bit selection data BITS, and to the LED string with the corresponding turn-off control signal COFi regardless of the written drive data. This is a second mode in which the supply of the driving current is cut off and the light is turned off.

“発光且つデータ保持”の駆動形態は、前記出力ビット選択データＢＩＴＳで指定されたドライブユニットＤＵＮＴｉの駆動データレジスタＤＲＥＧｉが既に保有する駆動データを用いて対応するＬＥＤストリングを発光する第３モードとされる。 The driving mode of “light emission and data retention” is the third mode in which the corresponding LED string is emitted using the driving data already held in the driving data register DREGi of the drive unit DUNTi specified by the output bit selection data BITS. .

“消灯且つデータ保持”の駆動形態は、前記出力ビット選択データＢＩＴＳで指定されたドライブユニットＤＵＮＴｉの駆動データレジスタＤＲＥＧｉが既に保有する駆動データをそのままにして対応するＬＥＤストリングを消灯する第４モードとされる。 The driving mode of “turn off and hold data” is the fourth mode in which the corresponding LED string is turned off while keeping the drive data already held in the drive data register DREGi of the drive unit DUNTi specified by the output bit selection data BITS. The

バーストモードの場合には図５に例示される通り、第３バイト以降は８バイトの表示駆動データとして認識され、出力ビット選択データＢＩＴＳとして認識される領域はない。したがって、アドレスＡＤＤＲＳで選択された表示ドライバにおいて、対象バイト選択データＭｂｔ０，Ｍｂｔ１で選択された１バイト分のドライブユニットＤＵＮＴ_ｉ〜ＤＵＮＴ_ｉ＋７の駆動レジスタＤＲＥＧ_ｉ〜ＤＲＥＧ_ｉ＋７に異なる表示駆動データＤＵＴＹ１〜ＤＵＴＹ８を順次格納する動作が可能にされる。 In the burst mode, as illustrated in FIG. 5, the third and subsequent bytes are recognized as 8-byte display drive data, and there is no region recognized as output bit selection data BITS. Accordingly, the selected display driver address ADDRS, a target byte selection data MBT0, drive unit DUNT of 1 byte which is selected by Mbt1 _{_i} ~DUNT _i _{+ 7} of the driving register DREG _{_i} ~DREG _i _{+ 7} different display drive data DUTY1~DUTY8 to The operation of storing sequentially is enabled.

夫々の表示ドライバ２０，２１，２２の制御回路３２は表示制御コマンドの意義に則って各フィールドをデコードし、そのデコード結果に従ってＬＥＤストリングの駆動制御を行う。 The control circuit 32 of each display driver 20, 21, 22 decodes each field in accordance with the significance of the display control command, and performs drive control of the LED string according to the decoding result.

図６には以上説明した表示制御コマンドの具体的なデータフォーマット例が示される。図においてｘは不定許容を意味する。Ｅｘ５）の例では表示駆動データを便宜上１６進数で表している。この例は、アドレスマスクを行い、且つバーストモードを選択した場合であり、１６の異なるアドレスに割り振られた１６個の表示ドライバの夫々に対して、１バイト分のドライブユニットＤＵＮＴ１〜ＤＵＮＴ８の駆動レジスタＤＲＥＧ１〜ＤＲＥＧ８に異なる表示駆動データＤＵＴＹ１〜ＤＵＴＹ８を順次格納する動作が可能にされる。 FIG. 6 shows a specific data format example of the display control command described above. In the figure, x means indefinite tolerance. In the example of Ex5), the display drive data is expressed in hexadecimal notation for convenience. In this example, address masking is performed and the burst mode is selected. For each of the 16 display drivers assigned to 16 different addresses, the drive registers DREG1 of the drive units DUNT1 to DUNT8 for 1 byte. The operation of sequentially storing different display drive data DUTY1 to DUTY8 in .about.DREG8 is enabled.

ＬＥＤの駆動制御に上記表示制御コマンドを用いることにより、１）表示ドライバ個別アドレス及び対象バイト選択によるアドレス選択によってＬＥＤを１個づつ個別コントロール可能であり、２）階調が同じなら、通常モードにより、１個の表示ドライバ内で複数のドライブユニットの駆動レジスタを同時書き換え可能であり、３）バーストモードを選択すれば表示ドライバ内で複数のドライブユニットの夫々の駆動レジスタを異なる駆動データに書換え可能であり、４）図７のように表示エリアの盤面をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの領域にブロック分割したとき、通常モード及びバーストモードの何れにおいてもアドレスマスクを設定することにより、選択した１ブロックの表示駆動データを効率的に書き換えることができる。 By using the above display control command for LED drive control, 1) individual LED can be individually controlled by address selection by display driver individual address and target byte selection. 2) If the gradation is the same, normal mode can be used. The drive registers of a plurality of drive units can be rewritten simultaneously in one display driver. 3) If the burst mode is selected, the drive registers of the plurality of drive units can be rewritten to different drive data in the display driver. 4) When the surface of the display area is divided into areas A, B, C, and D as shown in FIG. 7, by setting an address mask in both the normal mode and the burst mode, Display drive data can be efficiently rewritten.

図８Ａには図７の盤面における表示制御形態として通常動作時における制御形態が例示され、図８Ｂには図７の盤面における表示制御形態として“当たり”発生時における制御形態が例示される。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各領域の通常動作時における表示制御のためにバーストモードを指定した表示制御コマンドをメモリに格納しておく。通常動作時にはＣＰＵ１００による初期設定に従ってＤＭＡＣ１０３がメモリから順位表示制御コマンドを読み出してＳＣＩ１０６に転送し、ＳＣＩ１０６は転送された表示制御コマンドを逐次シリアルバス２を経由して表示ドライバ２０，２１，２２に供給する。これによって盤面の核領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄには通常の表示が繰り返し行われる。この間、ＣＰＵ１００はＬＥＤの駆動制御から開放され、別のデータ処理に専念することも可能になる。“当たり”が発生したときは、ＣＰＵ１００はその動作プログラムに従って目立つ表示形態を実現するために通常モードによる表示制御コマンドを生成し、生成した表示制御コマンドをＳＣＩＣ１０６から表示ドライバ２０，２１，２に与えて、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの通常表示よりも目立つように装飾を施した表示を実現することができる。 FIG. 8A illustrates a control mode during normal operation as a display control mode on the board surface of FIG. 7, and FIG. 8B illustrates a control mode when a “hit” occurs as a display control mode on the panel surface of FIG. 7. A display control command designating a burst mode is stored in the memory for display control during normal operation in each of the areas A, B, C, and D. During normal operation, the DMAC 103 reads the order display control command from the memory and transfers it to the SCI 106 according to the initial setting by the CPU 100, and the SCI 106 sequentially supplies the transferred display control command to the display drivers 20, 21, 22 via the serial bus 2. To do. As a result, normal display is repeatedly performed on the core areas A, B, C, and D on the board surface. During this time, the CPU 100 is released from the LED drive control and can concentrate on other data processing. When “winning” occurs, the CPU 100 generates a display control command in the normal mode in order to realize a conspicuous display mode according to the operation program, and gives the generated display control command from the SCIC 106 to the display drivers 20, 21, 2. Thus, it is possible to realize a display that is decorated so as to stand out from the normal display of the regions A, B, C, and D.

以上説明したＬＥＤ発光駆動制御システムによれば以下の作用効果がある。 The LED light emission drive control system described above has the following effects.

（１）ストローブ信号ＳＳによって表示制御コマンドの取り込みタイミングを得ることができるから、表示制御コマンドにスタートビットなどを付加することを要しない。この点において、シリア転送のデータ形式をマイクロコンピュータ制御で一般的なバイトのようなデータ処理単位に適合させることが容易である。例えばストローブ信号ＳＳ、シリアルデータＴｘＤ１、シリアルクロックＳＣＫ１のタイミング波形は図９に例示される。 (1) Since the capture timing of the display control command can be obtained by the strobe signal SS, it is not necessary to add a start bit or the like to the display control command. In this respect, it is easy to adapt the data format of serial transfer to a data processing unit such as a general byte by microcomputer control. For example, the timing waveforms of the strobe signal SS, serial data TxD1, and serial clock SCK1 are illustrated in FIG.

（２）バーストモードの指定により、複数のドライブユニットの駆動データレジスタに順次駆動データを与えて書き込む動作をドライバに指示することができる。バーストモードの採用により、一部の駆動データレジスタだけでなく多数の駆動データレジスタに異なる駆動データを効率的に書き込むことが可能になる。 (2) By specifying the burst mode, it is possible to instruct the driver to sequentially write drive data to the drive data registers of a plurality of drive units. By adopting the burst mode, it becomes possible to efficiently write different drive data not only to some drive data registers but also to many drive data registers.

（３）前記制御コマンドは、前記アドレス情報の所定の上位複数ビットの状態にかかわらずその下位側アドレスビットを共通とする一括指定を有効とするアドレスマスクを採用することにより、一部の表示ドライバだけでなく多数の表示ドライバに対する制御コマンドの供給を効率化することできる。 (3) The control command adopts an address mask that enables a batch designation to make the lower address bits common regardless of the state of the predetermined upper plurality of bits of the address information, so that some display drivers In addition, the supply of control commands to a large number of display drivers can be made more efficient.

（４）制御コマンドで指示することができる表示モードを多様化し、駆動データを書き込んで発光、駆動データを書き込んで消灯、既存駆動データによる発光、既存駆動データをそのままにして消灯などの動作をコマンドで指示できるから、多数のＥＬＤを用いた比較的規模の大きな表示駆動制御のためのソフトウェアの作成が容易になる。 (4) Diversify the display modes that can be instructed by the control command, command to perform operations such as light emission by writing drive data, light emission by writing drive data, light emission by existing drive data, light extinction while leaving existing drive data unchanged Therefore, it is easy to create software for relatively large display drive control using a large number of ELDs.

（５）駆動制御データの書換えに以下の処理時間を実現できる。データ処理速度を５Ｍｂｐｓとすると、通常モードで８本の駆動データレジスタに同じ駆動データを書き込む場合、（１ｂｉｔ＋５ｂｙｔｅ）／５Ｍｂｐｓ＝８．２μｓを要する。データ処理速度を５Ｍｂｐｓとするとき通常モードで８本の駆動データレジスタにそれぞれ異なる駆動データを書き込む場合には、８．２８．２μｓ×８＝６５．６μｓを要する。バーストモードで同じく８本の駆動データレジスタにそれぞれ異なる駆動データを書き込む場合には、（１ｂｉｔ＋１１ｂｙｔｅ）／５Ｍｂｐｓ＝１７．８μｓで済む。この試算からも明らかなように、処理に応じて動作モードの使いわけを行えばＬＥＤの駆動制御を効率的に行うことができるようになる。尚、上記計算式において“１ビット”はストローブ信号ＳＳの生成を意味している。 (5) The following processing time can be realized for rewriting the drive control data. Assuming that the data processing speed is 5 Mbps, it takes (1 bit + 5 bytes) / 5 Mbps = 8.2 μs to write the same drive data in the eight drive data registers in the normal mode. When writing different drive data to each of the eight drive data registers in the normal mode when the data processing speed is 5 Mbps, 8.28.2 μs × 8 = 65.6 μs is required. Similarly, in the burst mode, when different driving data is written to the eight driving data registers, (1 bit + 11 bytes) / 5 Mbps = 17.8 μs is sufficient. As is clear from this trial calculation, LED drive control can be performed efficiently if the operation mode is properly used according to the processing. In the above formula, “1 bit” means the generation of the strobe signal SS.

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.

例えば、表示ドライバによるＬＥＤの発光にデューティ制御を行ったパルス電圧を用いること、消灯に出力ゲートを用いること、に限定されず適宜変更可能である。階調表示を行わない場合にはデューティ制御を不要とし、駆動電流を流すか否かだけの制御に変更することも可能である。本発明に係る駆動制御システムはアミューズメント系の遊技機のイルミネーション表示への適用に限定されない。また、表示素子もＬＥＤやＬＥＤストリングに限定されない。表示素子の駆動形態に応じて表示ドライバの駆動形式も変更可能である。さらに本発明は表示駆動制御に限定されず、例えば複数のステッピンモータを備えたサーボ制御システムなどにおけるステッピングモータのデューティ可変のパルス駆動制御などにも適用可能である。 For example, the present invention is not limited to using a pulse voltage with duty control for light emission of the LED by the display driver, and using an output gate for turning off the light, and can be changed as appropriate. When gradation display is not performed, duty control is not necessary, and it is possible to change the control only to whether or not the drive current flows. The drive control system according to the present invention is not limited to application to illumination display of an amusement machine. Further, the display element is not limited to the LED or the LED string. The drive form of the display driver can be changed according to the drive form of the display element. Further, the present invention is not limited to display drive control, and can also be applied to variable duty pulse drive control of a stepping motor in a servo control system including a plurality of stepping motors, for example.

１制御基板
２シリアルバス
２Ａシリアル信号線
２Ｂクロック信号線
２Ｃストローブ信号線
ＳＣＫ１同期クロック信号
ＳＳストローブ信号
ＴｓＤ１シリアル信号
３，４，５被制御基板
１０マイクロコンピュータ
１１バスバッファ
２０，２１，２２表示ドライバ
２３，２４，２５ＬＥＤストリング
３０シリアルインタフェース回路（ＳＩＦ）
３１バッファメモリ（ＢＵＦ）
３２制御回路（ＤＣＮＴ）
ＤＵＮＴ１〜ＤＵＮＴｎドライブユニット
ＰＵＮＴ１〜ＰＵＮＴn 制御パルス生成ユニット
ＯＧＴ１〜ＯＧＴｎ出力ゲート
ＴＲ１〜ＴＲｎ駆動ＭＯＳトランジスタ
ＤＲＥＧ１〜ＤＲＥＧｎ駆動データレジスタ
ＰＬＳＶ１〜ＰＬＳＶｎパルス電圧生成回路
１００ＣＰＵ
１０４ＤＭＡＣ
１０６ＳＣＩＣ（シリアル・コミュニケーション・インタフェース・コントローラ）
１０８ＧＰＲＴ（汎用ポート） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control board 2 Serial bus 2A Serial signal line 2B Clock signal line 2C Strobe signal line SCK1 Synchronous clock signal SS Strobe signal TsD1 Serial signal 3, 4, 5 Controlled board 10 Microcomputer 11 Bus buffer 20, 21, 22 Display driver 23 , 24, 25 LED string 30 Serial interface circuit (SIF)
31 Buffer memory (BUF)
32 Control circuit (DCNT)
DUNT1 to DUNTn Drive unit PUNT1 to PUNTn Control pulse generation unit OGT1 to OGTn Output gate TR1 to TRn Drive MOS transistor DREG1 to DREGn Drive data register PLSV1 to PLSVn Pulse voltage generation circuit 100 CPU
104 DMAC
106 SCIC (Serial Communication Interface Controller)
108 GPRT (general-purpose port)

Claims

シリアルインタフェース回路、制御回路、及び複数の表示素子を個別に駆動するための複数のドライブユニットを有する半導体デバイスであって、
前記シリアルインタフェース回路はシリアル端子と同期クロック端子とストローブ端子とを有し、ストローブ端子に入力されるストローブ信号の変化に応答して同期クロック端子の同期クロック信号に同期してシリアル端子から制御コマンドを入力し、
前記ドライブユニットは、対応する表示素子に対する駆動データを格納する駆動データレジスタを有し、
前記制御コマンドは、半導体デバイスを指定するためのアドレス情報、動作モードを指定するためのモード情報、前記表示素子を指定するための素子指定情報、及び前記表示素子の駆動に用いる駆動データをそれぞれ特定するためのフィールドを有し、
前記制御コマンドは、前記モード情報を特定するためのフィールドに、通常モードとバーストモードを含む転送モードを指定するための指示ビットを含み、
前記素子指定情報を特定するためのフィールドは、前記通常モードが指定されるときには、前記表示素子を個別に指定可能に構成され、前記バーストモードが指定されるときには、前記表示素子を予め規定されたグループ単位でまとめて指定可能に構成され、
前記制御回路は、前記ストローブ信号の変化に応じて入力したアドレス情報が自らのアドレスを指定しているとき、前記制御コマンドにより前記通常モードが指示されると、当該制御コマンドから受取った駆動データを、前記素子指定情報によって指定される個々の表示素子に対応する駆動データレジスタに書き込み、前記制御コマンドにより前記バーストモードが指示されると、当該制御コマンドから順次受取った駆動データを、前記素子指定情報によって指定されるグループの複数の表示素子の駆動データレジスタに順次書き込み、モード情報で指定される制御を行ない、
前記制御コマンドはアドレスマスク情報を更に有し、
前記制御回路は、前記制御コマンドのアドレスマスク情報によってアドレスマスクが指示されると、前記アドレス情報の所定の下位複数ビットの状態にかかわらずその上位側アドレスビットを共通とする一括指定に従って自らのアドレスが指定されているかを判別する、半導体デバイス。 A semiconductor device having a serial interface circuit, a control circuit, and a plurality of drive units for individually driving a plurality of display elements,
The serial interface circuit has a serial terminal, a synchronous clock terminal, and a strobe terminal. In response to a change in the strobe signal input to the strobe terminal, a control command is sent from the serial terminal in synchronization with the synchronous clock signal of the synchronous clock terminal. type in,
The drive unit has a drive data register for storing drive data for a corresponding display element,
The control command specifies address information for designating a semiconductor device, mode information for designating an operation mode, element designation information for designating the display element, and drive data used for driving the display element. Has a field to
The control command includes an instruction bit for designating a transfer mode including a normal mode and a burst mode in a field for specifying the mode information,
The field for specifying the element designation information is configured so that the display element can be individually designated when the normal mode is designated, and the display element is defined in advance when the burst mode is designated. It is configured so that it can be specified in groups,
When the normal mode is instructed by the control command when the address information input in response to the change in the strobe signal specifies its own address, the control circuit receives the drive data received from the control command. When the burst mode is instructed by the control command, the drive data sequentially received from the control command is written into the drive data register corresponding to each display element designated by the element designation information. sequential write, rows that have the control specified by the mode information to the drive data register of the plurality of display elements of the group specified by,
The control command further includes address mask information,
When the address mask is instructed by the address mask information of the control command, the control circuit has its own address according to a collective designation in which the upper address bits are common regardless of the state of the predetermined lower plural bits of the address information. A semiconductor device that determines whether or not is specified .

前記制御回路は、前記モード情報によって第１モードが指定されることにより、前記表示素子指定情報で指定された表示素子の前記駆動データレジスタに駆動データを書き込み、書き込んだ駆動データを用いて表示素子を発光させる、請求項１記載の半導体デバイス。 The control circuit writes the drive data to the drive data register of the display element designated by the display element designation information when the first mode is designated by the mode information, and uses the written drive data to display the display element. The semiconductor device according to claim 1, which emits light .

前記制御回路は、前記モード情報によって第２モードが指定されることにより、前記表示素子指定情報で指定された表示素子の駆動データレジスタに駆動データを書き込み、書き込んだ駆動データにかかわらず前記指定された表示素子を消灯させる、請求項２記載の半導体デバイス。 When the second mode is designated by the mode information, the control circuit writes the drive data to the drive data register of the display element designated by the display element designation information, and is designated regardless of the written drive data. The semiconductor device according to claim 2, wherein the display element is turned off .

前記制御回路は、前記モード情報によって第３モードが指定されることにより、前記表示素子指定情報で指定された表示素子を、対応する駆動データレジスタの既存データを用いて発光させる、請求項３記載の半導体デバイス。 The control circuit causes the display element specified by the display element specifying information to emit light using the existing data of the corresponding drive data register by designating the third mode by the mode information. semiconductor devices.

前記制御回路は、前記モード情報によって第４モードが指定されることにより、前記表示素子指定情報で指定された表示素子を、対応する駆動データレジスタの既存データをそのままにして消灯させる、請求項４記載の半導体デバイス。 5. The control circuit turns off the display element designated by the display element designation information without changing the existing data in the corresponding drive data register by designating the fourth mode by the mode information. The semiconductor device as described .