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JP4512599B2 - 単線双方向通信装置及びシステム - Google Patents
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Description

本発明は、単線で行う双方向通信を実現する装置及びシステムに関するものである。
あるデジタル通信技術によれば、コンピュータシステムにてビデオデータ信号を制御信号とともに1本のシリアル信号線で伝送することができる(特許文献1参照)。
現在では、マルチメディアデータの双方向通信を単線で実現するプロトコルが知られている。例えば、デジタルインターフェイス規格HDMI(High-Definition Multimedia Interface)中のオプション規格として位置付けられるCEC(Consumer Electronics Control)の通信プロトコルや、欧州市場にてVCRをTVから制御(SCART端子間での接続)するAV.Link(又は、Q−Linkなど、以下AV.Linkと総称する)と呼ばれる通信プロトコルが挙げられる。
従来、例えばAV.Link通信プロトコルでの双方向通信を実現する場合、一般的にLSI内部に搭載される周辺機能であるタイマ機能、外部割込機能、ポート機能を用い、これら機能をCPUによるソフトウェア処理にて制御して通信を実現している。
送信を実現する場合は、タイマ機能にて規格で決められた時間をカウントさせ、そのタイマ割込に従って、ポート出力機能を用い、“High”及び“Low”をポート出力する。また受信を実現する場合は、外部割込機能にて入力されるAV.Link信号のエッジにて外部割込を発生させ、その外部割込に従って、タイマ機能を用いて規格で決められた波形であるかのチェック及び受信データのサンプリングを行う。また、AV.Link通信は双方向の通信であるため、LSIにおいて送信用のポート出力端子と受信用の外部割込入力端子との2つの端子よりLSI外部にて双方向通信にするための回路が別途必要となる。また、送信時の調停監視においては、LSIにおける送信用のポート出力端子と受信用の外部割込入力端子とをタイマ機能の割込を使用してある周期にてモニタし、両端子の状態が異なった場合は、送信から受信に切替える。
米国特許第6151334号明細書
しかしながら、従来技術では、一般的にLSI内部に搭載される周辺機能であるタイマ機能、外部割込機能、ポート機能をCPUによるソフトウェア処理で制御することにより、AV.Link通信プロトコルでの双方向通信を実現しているため、送信時の波形生成や受信時のデータサンプリングなどの処理はもとより、送受信データのデコード処理など、AV.Link通信を実現する殆どの処理をソフトウェアで実現しなければならない。そのため、CPUの処理負担が多くなり、CPUパフォーマンス低下の原因となってしまう。
本発明の目的は、ソフトウェア処理のためのコントローラに接続されて使用される単線双方向通信装置において、また当該単線双方向通信装置及びコントローラを含むシステムにおいて、コントローラの処理負担を軽減することにある。
本発明によれば、全てをソフトウェア処理にて実現するのではなく、ソフトウェア処理は送信要求、送信データ設定、受信データのデコード(コマンドの解釈及び実行)処理のみとし、送信時の波形生成、受信時のデータサンプリング、受信アドレスのデコードなどの通信処理については全てハードウェア処理とする。
具体的に説明すると、本発明に係る双方向通信装置は、駆動クロックをもとに単線双方向信号線からの入力信号を同期化入力信号に同期化する入力同期化回路と、コントローラからの送信要求をもとに送信要求トリガパルス信号を生成するトリガパルス生成回路と、当該双方向通信装置の動作状態を決定してステート信号を供給するステート決定回路と、送信要求トリガパルス信号を受けて送信状態を表すように変化したステート信号をもとにコントローラからの送信データ設定を受けて送信波形生成を制御するように送信データ出力エッジ生成パルス信号を供給する送信制御回路と、送信データ出力エッジ生成パルス信号に従い単線双方向信号線への出力信号の波形を生成するデータ出力回路と、送信時に単線双方向信号線における信号の調停監視を行う調停監視回路と、同期化入力信号をもとに受信開始を認識したときにスタート検出信号を供給する受信スタート検出回路と、スタート検出信号を受けて受信状態を表すように変化したステート信号に応答して受信サンプリングパルス信号を供給するとともに同期化入力信号の受信波形におけるタイミングをチェックする波形タイミング判定回路と、受信サンプリングパルス信号に応じて同期化入力信号におけるデータサンプリングを制御しかつ受信アドレスのデコードを司る受信制御回路と、受信時に同期化入力信号にタイミング違反が生じた場合に単線双方向信号線へ強制的にLOWレベルを送信するための制御を行う強制LOW送信制御回路と、各回路からコントローラへのソフトウェア処理のトリガとして使用するための割込生成エッジ信号を受けてコントローラへの割込信号を生成する割込信号発生回路とを備え、コントローラは観測データとして受信制御回路から受信データと受信アドレスのデコード結果とを受け取りかつ割込信号発生回路からの割込信号を受け取りトリガパルス生成回路への送信要求と送信制御回路への送信データ設定とを出力するように構成したものである。
本発明に係る双方向通信装置によれば、従来のソフトウェア処理での双方向通信の実現に比べ、コントローラ(CPU)のパフォーマンス低下を大幅に軽減することができる。
実施の形態を示す前に、まずCEC通信及びAV.Link通信のフォーマット及び波形タイミングについて、図1A〜図1Dを用いて説明する。
まず、CEC通信について説明する。CEC通信フォーマットは、図1Aに示すように、まずスタートビットと呼ばれる波形が送信され、次にヘッダーブロックと呼ばれる9ビットのデータが送信され、その後、受信側からのACK(アクノリッジ)と呼ばれるデータが送信される。ここでヘッダーブロックのACKを除くフォーマットは、まずはじめに送信側のアドレスである4ビットのイニシエータ(initiator)アドレス、次に受信側のアドレスである4ビットのデスティネーション(destination)アドレス、最後に次のブロック送信が継続するか終了するかの情報を示す1ビットのEOM(End Of Message)データで構成される。ヘッダーブロックの送信後、EOMデータが終了を示すまでデータブロックが転送される。このデータブロックについても同様に9ビットのデータが送信され、その後、送信側からのACKと呼ばれるデータが送信される。ここでデータブロックのACKを除くフォーマットは、8ビットのデータとEOMデータで構成される。また、前記デスティネーションアドレスにおいては、特定の通信相手への送信の場合は、受信相手のアドレスを送信し(以後ダイレクトアドレス送信と呼ぶ)、全ての通信相手への送信の場合は、予め決められたアドレスを送信(以後ブロードキャスト送信と呼ぶ)する。これら2つの送信においては、受信側のACK送信の意味合いが変わる。まず、ダイレクトアドレス送信については、受信側が正常に送信データを受信した場合は、ACKは“0”を送信し、そうでなければ、ACKは“1”を送信する。次に、ブロードキャスト送信については、受信側が正常に送信データを受信した場合は、ACKは“1”を送信し、そうでなければ、ACKは“0”を送信する。
次に前記スタートビットの波形タイミングについては、図1Bに示すような、波形タイミングが規格により決められており、まずT1のタイミングにてCEC信号を“High”から“Low”へ変化させる。次にT3のタイミングにてCEC信号を“Low”から“High”へ変化させる。ここでT3のタイミングは、規格で決められた基準となるタイミングを示し、規格において、T2のタイミングがCEC信号の立上りのMIN値を、T4のタイミングがCEC信号の立上りのMAX値を示しており、前記T2から前記T4の範囲内にCEC信号の立上りが存在しなければならないことが決められている。更にT6のタイミングにてCEC信号を“High”から“Low”へ変化させる。ここでT6のタイミングは、規格で決められた基準となるタイミングを示し、規格において、T5のタイミングがCEC信号の立下りのMIN値を、T7のタイミングがCEC信号の立下りのMAX値を示しており、前記T5から前記T7の範囲内にCEC信号の立下りが存在しなければならないことが決められている。
次に、前記データビットの波形タイミングについては、図1Cに示すような、波形タイミングが規格により決められている。データビットの波形タイミングは、1ビットのデータを示している。ここで、上側は“0”出力時の波形タイミングを示しており、下側は“1”出力時の波形タイミングを示している。
はじめに“0”出力時の波形タイミングについて説明する。まずT8のタイミングにてCEC信号を“High”から“Low”へ変化させる。次にT14のタイミングにてCEC信号を“Low”から“High”へ変化させる。ここでT14のタイミングは、規格で決められた基準となるタイミングを示し、規格において、T13のタイミングがCEC信号の立上りのMIN値を、T15のタイミングがCEC信号の立上りのMAX値を示しており、前記T13から前記T15の範囲内にCEC信号の立上りが存在しなければならないことが決められている。更にT17のタイミングにてCEC信号を“High”から“Low”へ変化させる。ここでT17のタイミングは、規格で決められた基準となるタイミングを示し、規格において、T16のタイミングがCEC信号の立下りのMIN値を、T18のタイミングがCEC信号の立下りのMAX値を示しており、前記T16から前記T18の範囲内にCEC信号の立下りが存在しなければならないことが決められている。また上記に示すような“0”出力時のCEC波形において、受信側はT12のタイミングにてデータ“0”をサンプリングする。
次に“1”出力時の波形タイミングについて説明する。まずT8のタイミングにてCEC信号を“High”から“Low”へ変化させる。次にT10のタイミングにてCEC信号を“Low”から“High”へ変化させる。ここでT10のタイミングは、規格で決められた基準となるタイミングを示し、規格において、T9のタイミングがCEC信号の立上りのMIN値を、T11のタイミングがCEC信号の立上りのMAX値を示しており、前記T9から前記T11の範囲内にCEC信号の立上りが存在しなければならないことが決められている。更にT17のタイミングにてCEC信号を“High”から“Low”へ変化させる。ここでT17のタイミングは、規格で決められた基準となるタイミングを示し、規格において、T16のタイミングがCEC信号の立下りのMIN値を、T18のタイミングがCEC信号の立下りのMAX値を示しており、前記T16から前記T18の範囲内にCEC信号の立下りが存在しなければならないことが決められている。また上記に示すような“1”出力時のCEC波形において、受信側はT12のタイミングにてデータ“1”をサンプリングする。
上記に示すようなデータビットの波形タイミングを満足しない場合は、データタイミング違反とみなし、更にCEC波形の立下りの規格範囲である前記T16からT18において、CEC信号の立下りMIN値である前記T16より短い方向にてタイミング違反が発生した場合は、受信側から送信側へ特殊な送信が行われる条件となる。ここで特殊な送信とは、受信側が規格で決められた期間だけ強制的に“Low”を送信することである(以下強制LOW送信と呼ぶ)。前記強制LOW送信を送信側が認識した場合は、現在の送信を終了し、最初から再度送信をしなければならない。
次に、AV.Link通信フォーマットについて説明する。AV.Link通信フォーマットは、図1Dに示すように、まずスタートシーケンスと呼ばれるシーケンスが送信される。このスタートシーケンスは、前記CEC通信フォーマット同様のスタートビットがまず送信され、この次に3ビットの固定データ“110”が送信される。この次にアプリケーション識別データと呼ばれる3ビットのデータが送信される。その後は、前記CEC通信フォーマットと同様にヘッダーブロック、データブロックと続いてデータブロック内のEOMデータが終了を示すまで送信される。また前記CEC通信でのダイレクトアドレス送信、ブロードキャスト送信におけるACKの振る舞い方も同様となる。なお、アプリケーション識別データのビット数は任意である。
次に、AV.Link通信におけるスタートビット及びデータビットの波形タイミングについては、前記CEC通信の前記各種タイミングの実時間が2倍となる以外は同様である。ただし、CEC通信の強制LOW送信については、AV.Link通信には存在しない。
《実施の形態1》
図2は、本発明の実施の形態1に係る単線双方向通信装置の構成を示すブロック図であり、具体的な通信としてCEC通信を想定している。
NチャネルMOSトランジスタ・オープンドレイン端子(TR)113は、通信を行う相手側と接続されるCEC信号S113aが入出力され、CEC信号S113aは、プルアップ抵抗が設けられた単線の信号線となっている。更にNチャネルMOSトランジスタ・オープンドレイン端子113は、CEC信号S113aのHigh及びLowの状態をCEC入力信号S113bとして出力し、後述する入力同期化回路(SYNC)102へ入力され、また後述するデータ出力回路(OUT)111から出力されるCEC出力信号S111が入力される。ここで、CEC出力信号S111がLowの場合は、入出力端子からCEC信号S113aへ“Low”を出力し、Highの場合は、入出力端子からはHighZ(ハイインピーダンス)が出力され、プルアップ抵抗により、CEC信号S113aの状態は“High”となるようになっている。
駆動クロック生成回路(CLK)101は、基準クロックS101aが入力され、この基準クロックS101aをもとに駆動クロックS101bを生成し、CEC通信回路100内の各回路へ供給される。
入力同期化回路(SYNC)102は、CEC入力信号S113bが入力され、駆動クロックS101bをもとに同期化を行い、同期化CEC入力信号S102を出力する。
トリガパルス生成回路(TRIG)103は、コントローラ(CONT)114からの制御データS114aの1つである送信要求信号S103aをもとに送信要求トリガパルス信号S103bを生成し出力する。
調停監視回路(ARB)104は、CEC出力信号S111及び同期化CEC入力信号S102が入力され、これら2つの信号のタイミングを調整し、同一タイミングにした後、これら2つの信号の比較を行う。この比較を行う期間としては、入力される調停期間ゲートパルス信号S109cにより決定され、更に送信データ出力エッジ生成パルス信号S109a及び受信サンプリングパルス信号S107dを使用し前記比較した結果を反映するサンプリングポイントとして使用する。このサンプリングポイントにて前記2つの信号の比較結果が等しくない場合にバスロストとして認識し、バスロスト検出信号S104を出力する。
ステート決定回路(ST)105は、CEC通信回路100の動作状態を決定する回路であり、前記及び後述する各回路からの入力をもとに、動作状態を決定し、ステート信号S105を出力する。このステート決定回路105については、図3を用いて後ほど説明する。
受信スタート検出回路(RSD)106は、同期化CEC入力信号S102及びステート信号S105が入力され、ステート信号S105の状態に応じて、同期化CEC入力信号S102のエッジを用い、内部カウンタのリセット及びデータロードを行い、そのロード値が規格で決められたスタートビットのタイミング条件を満足するか判定を行い、満足すればスタート検出信号S106を出力する。
波形タイミング判定回路(TMG)107は、同期化CEC入力信号S102及びステート信号S105が入力され、ステート信号S105の状態に応じて、同期化CEC入力信号S102のエッジを用い、内部カウンタのリセット及びデータロードを行い、そのロード値が規格で決められたタイミング条件を満足する波形データであるかの判定を行い、波形タイミング判定信号S107aを出力する。更に同期化CEC入力信号S102において、送信又は受信状態時に、強制LOW送信を認識した場合に他者強制LOW送信条件検出信号S107fを出力する。また同期化CEC入力信号S102において、受信状態時に、前記送信側の異常な波形送信を認識した場合に強制LOW送信条件検出信号S107gを出力する。また受信状態にて予め決定した期間において、次のデータを受信しなかった場合に、正常及び異常受信に関わらず受信終了とみなし、受信データ待ち時間終了信号S107eを出力する。また同期化CEC入力信号S102をもとに内部カウンタを用い受信バイトカウント信号S107b及び受信ビットカウント信号S107c、更には受信データをサンプリングするタイミングにて生成される受信サンプリングパルス信号S107dを出力する。
強制LOW送信制御回路(LOW)108は、入力される強制LOW送信条件検出信号S107g及びアドレスデコード信号S110aをもとに強制LOW送信開始パルス信号S108を出力する。
送信制御回路(TC)109は、送信時の動作の制御を行い、入力されるステート信号S105の状態に従って、コントローラ114からの制御データS114aの1つである送信データ設定信号S109dにて設定されるデータをもとに規格で決められたシーケンス及び波形を形成するように、送信データ出力エッジ生成パルス信号S109aを出力する。更に受信側からのACKについても、同期化CEC入力信号S102及び受信サンプリングパルス信号S107dを用いてACKデータの受信を行い、送信データ設定信号S109dで設定される送信アドレスデータより、ダイレクトアドレス送信又はブロードキャスト送信のどちらの送信かを判断し、それに従って受信ACKデータの判定を行う。また送信データ設定信号S109dで設定される送信EOMデータより、送信の継続又は終了の判定を行う。これら2つの判定結果により、送信を終了する場合において、送信終了パルス信号S109bを出力する。またCEC通信は、双方向通信であり、複数の送信者が一度に送信をしてしまう場合が存在し、送信時においては、規格で決められた期間の間、バス調停をしなければならず、その調停期間を示す調停期間ゲートパルス信号S109cを出力する。
受信制御回路(RC)110は、受信時の動作の制御を行い、入力されるステート信号S105の状態に従って、同期化CEC入力信号S102、受信バイトカウント信号S107b、受信ビットカウント信号S107c及び受信サンプリングパルス信号S107dにより、データをサンプリングし、規格で決められたシーケンスにて、受信アドレスデータS110c、受信データS110d、受信EOMデータS110eを出力し、コントローラ114へ入力される観測データS114bの一部となる。また、受信アドレスデータS110cにて、予め設定される自身のアドレス、又はCEC信号S113aに接続される全てのCEC通信回路を示すアドレスのいずれかであるかをデコードし、アドレスデコード信号S110aを出力する。更にACK送信において、受信アドレスデータS110cと、入力される波形タイミング判定信号S107aとに従って、ACK出力エッジ生成パルス信号S110bを出力する。
データ出力回路(OUT)111は、入力されるステート信号S105の状態に従って、送信時のアドレスデータ、データ及びEOMデータ送信においては、入力される送信データ出力エッジ生成パルス信号S109a及びステート信号S105の状態変化のエッジに従ってCEC出力信号S111を出力し、受信時のACK送信においては、入力されるACK出力エッジ生成パルス信号S110b及びステート信号S105の状態変化のエッジに従ってCEC出力信号S111を出力し、強制LOW送信においては、入力される強制LOW送信開始パルス信号S108及びステート信号S105の状態変化のエッジに従ってCEC出力信号S111を出力する。
割込信号発生回路(INT)112は、CEC通信回路100内の各回路にて生成される図示しないソフト処理のトリガとして使用するためのパルス信号を割込生成エッジ信号S112aとして入力され、各回路からの割込生成エッジ信号S112aを識別する割込識別データS112cを生成し、出力する。この割込識別データS112cは観測データS114bの1つとしてコントローラ114へ入力される。また各回路からの割込生成エッジ信号S112aよりコントローラ114へのソフト処理のトリガとして使用するための割込信号S112bを生成し、出力する。
コントローラ(CONT)114は、制御データS114aを出力し、観測データS114bが入力される。ここで制御データS114aは、CEC通信回路100内の回路をソフト処理にて制御又は設定するためのデータであり、観測データS114bは、CEC通信回路100内の回路にて生成されるデータをソフト処理にて観測するためのデータである。
次にステート決定回路105での状態遷移について、図3の状態遷移図を用いて説明する。
CEC通信回路100では、「IDLE(アイドル)」状態C200、「送信開始待ち」状態C201、「送信」状態C202、「受信」状態C203、「強制LOW送信」状態C204の5つの動作状態が存在する。また、この動作状態を示すステート信号S105は、コントローラ114への観測データS114bの1つとして入力され、ソフトウェアにて観測することができる。
「IDLE」状態C200は、CEC通信回路100が何もしていない状態を表す。この「IDLE」状態C200時に、送信要求トリガパルス信号S103bが発生した場合、送信開始待ち開始信号S103b’がステート決定回路105の内部で発生し、回路状態は、「送信開始待ち」状態C201へと遷移する。ここで、送信要求トリガパルス信号S103bが「IDLE」状態C200以外の状態で発生した場合においては、送信開始待ち開始信号S103b’は発生せず、回路状態の遷移は行われない。
「送信開始待ち」状態C201は、送信開始する前に所定時間の間、CEC信号S113aにおいて、何らの通信も行われないことを確認している状態を表す。この「送信開始待ち」状態C201では、内部に設けられたカウンタにより予め決められた時間をカウントし、予め決められた時間が経過するまでにCEC信号S113aに変化が生じた場合は、同期化CEC入力信号S102にてステート決定回路105の内部で生成されるCEC入力立下りエッジ信号により、回路状態は、「IDLE」状態C200へと遷移し、CEC信号S113aに変化が生じなかった場合は、ステート信号S105により「送信」状態へと回路状態が遷移する。
「送信」状態C202は、CEC通信回路100が送信を行っている状態を表す。この「送信」状態C202では、CEC通信フォーマットにおいて、ヘッダーブロック中のイニシエータアドレスが送信されるまでの間、CEC信号S113aのバス調停を行っており、その間においてバスロスト検出信号S104が発生すると、回路状態は、「受信状態」C203へと遷移する。また送信終了パルス信号S109b及び他者強制LOW送信条件検出信号S107fが発生すると、回路状態は、「IDLE」状態C200へと遷移する。
「受信」状態C203は、CEC通信回路100が受信を行っている状態を表す。この「受信」状態C203では、強制LOW送信開始パルス信号S108が発生すると、回路状態は、「強制LOW送信」状態C204へと遷移し、受信データ待ち時間終了信号S107e、又は他者強制LOW送信条件検出信号S107fが発生すると、回路状態は、「IDLE」状態C200へと遷移する。「IDLE」状態C200にてスタート検出信号S106が発生すると、回路状態は「受信」状態C203へと遷移する。
「強制LOW送信」状態C204は、CEC通信回路100が強制的にLOWを送信している状態を表す。この状態は、「受信」状態C203からのみ状態遷移される。この「強制LOW送信」状態C204では、内部に設けられたカウンタにより予め決められた時間の間、CEC信号S113aへ“LOW”を出力し、予め決められた時間が経過した後に、CEC信号S113aへの“LOW”出力を終了すると共に、内部状態はステート信号S105により「IDLE」状態へと遷移する。
次に、上記に示すように構成されるCEC通信回路100の「送信」時における動作について、図4A及び図4Bのタイミング図を用いて説明する。
(a)は、CEC通信回路100の出力であるCEC出力信号S111の波形、(b)は、通信相手側出力の波形、(c)は、NチャネルMOSトランジスタ・オープンドレイン端子113を介してCEC通信回路100に入力されるCEC入力信号S113bの波形を示している。ここで、(a)に示すCEC出力信号S111と(b)に示す通信相手側出力とのワイヤードANDが(c)に示すCEC入力信号S113bとなっている。
まず時刻T1では、コントローラ114からの制御データS114aの1つである送信要求信号S103aによりトリガパルス生成回路103から出力される送信要求トリガパルス信号S103bが生成される時に、(d)に示すステート信号S105が「IDLE」であった場合に、(e)に示す送信開始待ち開始信号S103b’がステート決定回路105の内部で生成される。
時刻T2では、時刻T1で生成された送信開始待ち開始信号S103b’により(c)に示すステート信号S105は、「送信開始待ち」状態となる。
時刻T3では、時刻T2より(c)に示すCEC入力信号S113bにおいて信号変化がないことを確認し続け、予め決められた時間が経過したことにより、(d)に示すステート信号S105が「送信」状態となる。
時刻T4では、時刻T3により(d)に示すステート信号S105が「送信」状態へ遷移することで、(g)に示す送信データ(立下り)出力エッジ生成パルス信号S109aが生成され、(a)に示すCEC出力信号S111からスタートビットの開始を示す立下りを形成する“Low”が出力される。また、(j)に示す送信ビットカウント信号(送信制御回路109の内部信号)が0にリセットされる。
時刻T5では、(h)に示す送信データ(立上り)出力エッジ生成パルス信号S109aが生成され、(a)に示すCEC出力信号S111からスタートビットの立上りを形成する“High”が出力される。
時刻T6では、(g)に示す送信データ(立下り)出力エッジ生成パルス信号S109aが生成され、(a)に示すCEC出力信号S111からスタートビットの終了を示す立下り及びイニシエータアドレスの1ビット目のデータビットの開始を示す立下りを形成する“Low”が出力される。また、(j)に示す送信ビットカウント信号がカウントアップされる。
時刻T7では、(h)に示す送信データ(立上り)出力エッジ生成パルス信号S109aが生成され、(a)に示すCEC出力信号S111からデータビットの立上りを生成する“High”が出力される。ここで、図4Aに示す立上りタイミングは、データビットが“0”出力時の場合を示している。
時刻T8では、(g)に示す送信データ(立下り)出力エッジ生成パルス信号S109aが生成され、(a)に示すCEC出力信号S111からデータビットの終了を示す立下り及び次のデータビットの開始を示す立下りを形成する“Low”が出力される。また、(j)に示す送信ビットカウント信号がカウントアップされる。
時刻T9では、イニシエータアドレスの送信が終了し、次にデスティネーションアドレスの送信が開始する。また、送信開始である時刻T4からこの時刻T9までの間においてCEC信号のバス調停が行われ、送信側が一意に決定される。
時刻T10では、EOMデータまでのヘッダーブロックを構成するデータの送信が終了し、次に受信側からのACKが送信される。また(b)に示す通信相手側出力においてACK送信の開始を示す立下りを形成する“Low”が出力される。
時刻T11では、(i)に示す受信サンプリングパルス信号S107dにより(c)に示すCEC入力信号S113bをサンプリングし、(k)に示す受信ACKデータとして格納する。
時刻T12では、ヘッダーブロックの送受信が終了し、(g)に示す送信データ(立下り)出力エッジ生成パルス信号S109aが生成され、(a)に示すCEC出力信号S111から次に送信されるデータブロックの1ビット目のデータビットの開始を示す立下りを形成する“Low”が出力される。また、(j)に示す送信ビットカウント信号は、次のデータブロックの送信開始が行われるため、1にセットされる。
時刻T13では、データブロックの送受信が終了し、そのデータブロック内のEOMデータが“1”となっており、送信終了を意味するため、(f)に示す送信終了パルス信号S109bが生成され、時刻T14にて(d)に示すステート信号S105が「IDLE」状態へ遷移し、送信が終了する。
次に、「送信開始待ち」状態から「受信」状態へ遷移する動作について、図5A〜図5Dのタイミング図を用いて説明する。
まず時刻T1では、(e)に示す送信開始待ち開始信号S103b’が生成される。
時刻T2では、時刻T1で生成された送信開始待ち開始信号S103b’により(d)に示すステート信号S105は、「送信開始待ち」状態となる。
時刻T3では、(d)に示すステート信号S105が「送信開始待ち」状態である時に、(c)に示すCEC入力信号S113bにおいて信号変化が発生したために、(f)に示すCEC入力立下りエッジ信号が発生する。
時刻T4では、時刻T3で生成されたCEC入力立下りエッジ信号により(d)に示すステート信号S105は、「IDLE」状態となる。また、(k)に示す受信ビットカウント信号S107cは、0にリセットされる。
時刻T5では、(b)に示す通信相手側出力からスタートビットが送信され、そのスタートビットを認識した時に、(g)に示すスタート検出信号S106が生成される。
時刻T6では、時刻T5にて生成されたスタート検出信号S106により(d)に示すステート信号S105は、「受信」状態となる。また、(k)に示す受信ビットカウント信号S107cは、カウントアップされ、(l)に示す受信バイトカウント信号S107bは0にリセットされ、(o)及び(p)に示すアドレスデコード信号S110aについても、0にリセットされる。
時刻T7では、(i)に示す受信サンプリングパルス信号S107dにより(c)に示すCEC入力信号S113bをサンプリングし、(j)に示すパラレル変換後受信データへシフトレジスタのように格納していく。
時刻T8では、(c)に示すCEC入力信号S113bの立下りエッジにより、(k)に示す受信ビットカウント信号S107cは、カウントアップされる。
時刻T9では、(i)に示す受信サンプリングパルス信号S107d、(k)に示す受信ビットカウント信号S107c及び(l)に示す受信バイトカウント信号S107bにより、これまで格納した(j)に示すパラレル変換後受信データを(m)に示す受信アドレス(イニシエータ)データS110cへ格納する。
時刻T10では、(i)に示す受信サンプリングパルス信号S107d、(k)に示す受信ビットカウント信号S107c及び(l)に示す受信バイトカウント信号S107bにより、(j)に示すパラレル変換後受信データを(n)に示す受信アドレス(デスティネーション)データS110cへ格納する。また、格納したアドレス(デスティネーション)データS110cにより、ダイレクトアドレス送信又はブロードキャスト送信であるかをデコードし、(o)及び(p)に示すアドレスデコード信号S110aを生成する。
時刻T11では、(i)に示す受信サンプリングパルス信号S107d及び(k)に示す受信ビットカウント信号S107cにより、(j)に示すパラレル変換後受信データを(r)に示す受信EOMデータS110eへ格納する。
時刻T12では、図5A〜図5Dには図示しない波形タイミング判定信号S107a及び(o)及び(p)に示すアドレスデコード信号S110aにより、送信するACKの値を決定し、(s)に示すACK出力(立下り)エッジ生成パルス信号S110bが生成され、(a)に示すCEC出力信号S111からACKの立下りを生成する“Low”が出力される。ここで、図5Aに示すACKは“0”出力時の場合を示している。
時刻T13では、(t)に示すACK出力(立上り)エッジ生成パルス信号S110bが生成され、(a)に示すCEC出力信号S111からACKの立上りを生成する“High”が出力される。
時刻T14では、(c)に示すCEC入力信号S113bの立下りエッジにより、次のデータブロックの受信開始が行われるため、(k)に示す受信ビットカウント信号S107cは、1にセットされ、(l)に示す受信バイトカウント信号S107bは、カウントアップされる。
時刻T15では、(i)に示す受信サンプリングパルス信号S107d、(k)に示す受信ビットカウント信号S107c及び(l)に示す受信バイトカウント信号S107bにより、(j)に示すパラレル変換後受信データを(q)に示す受信データS110dへ格納する。
時刻T17では、(c)に示すCEC入力信号S113bの次の立下りが時刻T16より予め決められた時間の間に認識されなかったことから、送信が完了したとみなし、(h)に示す受信データ待ち時間終了信号S107eが生成され、時刻T18にて(d)に示すステート信号S105が「IDLE」状態へ遷移し、受信が終了する。
次に、「送信」状態からバスロストを認識し「受信」状態へ遷移する動作について、図6のタイミング図を用いて説明する。ただし、これまで説明した動作と同様な動作をするタイミングについては説明を省略する。
時刻T1では、(d)に示すステート信号S105は「送信」状態となっており、(i)に示す送信データ(立下り)出力エッジ生成パルス信号S109aが生成され、(a)に示すCEC出力信号S111からスタートビットの開始を示す立下りを形成する“Low”が出力される。ここで、(b)に示す通信相手側出力についても同タイミングにてスタートビットの開始を示す立下りを形成する“Low”が出力されたものとする。また、(h)に示す調停期間ゲートパルス信号S109cが有効となり、調停監視動作が開始される。
時刻T2では、(j)に示す送信データ(立上り)出力エッジ生成パルス信号S109aに基づき、(a)に示すCEC出力信号S111は“High”となり、同様に(b)に示す通信相手側出力についても“High”となる。また(j)に示す送信データ(立上り)出力エッジ生成パルス信号S109aを用い、調停監視回路104内の調停結果の判定を行う。ここでは、(a)に示すCEC出力信号及び(b)に示す通信相手側出力は両方とも“Low”((a)に示すCEC出力信号が変化する直前の値を比較するため両方とも“Low”となる)となり全く同様な信号を出力しているため、バスロストの認識はされない。
時刻T3では、(i)に示す送信データ(立下り)出力エッジ生成パルス信号S109aに基づき、(a)に示すCEC出力信号S111は“Low”となり、同様に(b)に示す通信相手側出力についても“Low”となる。また(i)に示す送信データ(立下り)出力エッジ生成パルス信号S109aを用い、調停監視回路104内の調停結果の判定を行う。ここでは、(a)に示すCEC出力信号及び(b)に示す通信相手側出力は両方とも“High”((a)に示すCEC出力信号が変化する直前の値を比較するため両方とも“High”となる)となり全く同様な信号を出力しているため、バスロストの認識はされない。
時刻T4では、(k)に示す受信サンプリングパルス信号S107dを用い、調停監視回路104内の調停結果の判定を行う。ここでは、(a)に示すCEC出力信号S111及び(b)に示す通信相手側出力は両方とも“0”出力しており、“Low”となり全く同様な信号を出力しているため、バスロストの認識はされない。
時刻T5では、(k)に示す受信サンプリングパルス信号S107dを用い、調停監視回路104内の調停結果の判定を行う。ここで、(a)に示すCEC出力信号S111は、“1”出力、(b)に示す通信相手側出力は、“0”出力しており、(c)に示すCEC入力信号S113bは“0”となるため、調停監視回路104にて(f)に示すバスロスト検出信号S104が生成され、時刻T6にて(d)に示すステート信号S105が「受信」状態へ遷移し、以後受信時の動作と同様となる。
次に、「受信」状態から「強制LOW送信」状態へ遷移する動作について、図7のタイミング図を用いて説明する。ただし、これまで説明した動作と同様な動作をするタイミングについては説明を省略する。
時刻T2では、時刻T1よりデータビットの周期(立下りから立下りまでの時間)が、規格により決められたタイミングをMIN値より少ない方向に満足しない波形が(b)に示す通信相手側出力より送信されたものとする。ここで、図7では図示しない強制LOW送信条件検出信号S107gが生成され、更に強制LOW送信制御回路108により、(f)に示す強制LOW送信開始パルス信号S108が生成される。
時刻T3では、時刻T2にて生成された(f)に示す強制LOW送信開始パルス信号S108をもとに(a)に示すCEC出力信号S111より“Low”が出力されると同時に、(d)に示すステート信号S105は「強制LOW送信」状態へ遷移する。
時刻T4では、時刻T3より予め決められた時間が経過した後、(a)に示すCEC出力信号S111を“High”にすると同時に、(d)に示すステート信号S105は、「IDLE」状態へ遷移して強制LOW送信を終了する。
次に、「送信」状態から受信相手からの強制LOW送信を認識し「IDLE」状態へ遷移する動作について、図8のタイミング図を用いて説明する。ただし、これまで説明した動作と同様な動作をするタイミングについては説明を省略する。
時刻T1では、(d)に示すステート信号S105は「送信」状態となっており、(b)に示す通信相手側出力において強制LOW送信の立下りを形成する“Low”が出力されたものとする。ここで、(c)に示すCEC入力信号S113bにおいても立下りを形成する“Low”が入力され、波形タイミング判定回路107の内部カウンタがリセットされ、カウントアップを開始する。
時刻T2では、波形タイミング判定回路107の内部カウンタが予め決められた時間に到達することにより、強制LOW送信と認識し、(f)に示す他者強制LOW送信条件検出信号S107fを生成し、時刻T3にて、(d)に示すステート信号S105を「IDLE」状態へ遷移し、時刻T4にて(a)に示すCEC出力信号S111から“High”を出力(ここで、既に“High”出力している場合は、変化無しとなる)する。また、(b)に示す通信相手側出力においては、規定の期間“Low”を出力した後、“High”出力を行う。ここで、この通信処理が行われた後、送信側であるCEC通信回路100は、同様のデータの再送信を行うこととなる。
次に、「受信」状態から他者からの強制LOW送信を認識し「IDLE」状態へ遷移する動作について、図9のタイミング図を用いて説明する。ただし、これまで説明した動作と同様な動作をするタイミングについては説明を省略する。
まず、(c)に示す通信相手側出力(その2)は、(b)に示す通信相手側出力と同様、CEC通信を行う相手側の出力を示しており、(a)に示すCEC出力信号S111を含め、3つの信号のワイヤードANDが(d)に示すCEC入力信号S113bとなっている。また、図9に示す通信例は、(b)に示す通信相手側出力を生成するCEC通信回路から(c)に示す通信相手側出力(その2)を生成するCEC通信回路へデータ送信を行っているものとし、着目しているCEC通信回路100においては、無関係のデータ送信とした場合を想定している。
期間T1では、(c)に示す通信相手側出力(その2)を生成するCEC通信回路から(b)に示す通信相手側出力を生成するCEC通信回路へACKを送信しており、着目しているCEC通信回路100には無関係のデータ送信であるため、ACK送信は行わず、何も動作しない。
時刻T2では、(b)に示す通信相手側出力から強制LOW送信条件となる異常波形が送信され、(c)に示す通信相手側出力(その2)は強制LOW送信の立下りを形成する“Low”を出力する。ここで、(d)に示すCEC入力信号S113bにおいても立下りエッジを形成する“Low”が入力され、波形タイミング判定回路107の内部カウンタがリセットされ、カウントアップを開始する。
時刻T3では、波形タイミング判定回路107の内部カウンタが予め決められた時間に到達することにより、強制LOW送信と認識し、(g)に示す他者強制LOW送信条件検出信号S107fを生成し、時刻T4にて、(e)に示すステート信号S105を「IDLE」状態へ遷移する。
時刻T5では、(c)に示す通信相手側出力(その2)においては、規定の期間“Low”を出力した後、“High”出力を行う。ここで、この通信処理が行われた後、送信側である(b)に示す通信相手側出力を生成するCEC通信回路は、同様のデータの再送信を行うこととなる。
以上のように、本実施の形態1によるCEC通信回路100によれば、CEC通信を実現するための割込信号S112bをトリガとするソフトウェア処理が、送信の場合は、コントローラ114からの制御データS114aとして、送信を開始するためのトリガとなる送信要求信号S103aの生成及び送信データ設定信号S109dの設定と、観測データS114bとして、割込信号S112bの識別情報である割込識別データS112cの観測のみとなり、受信の場合は、コントローラ114への観測データ114bとして与えられる、受信アドレスデータS110c、受信データS110d、受信EOMデータS110e及び割込識別データS112cの観測並びに受信データS110dにより送られるコマンドの解読及び実行のみとなるため、これまで必要としていたソフトウェア処理を大幅に削減することができる。
しかも、CEC通信を少量のソフトウェア処理にて実現できるため、CPUパフォーマンス低下を最小限に抑えることができ、またCEC通信のコマンド解釈後のアプリケーション処理にCPU資源を有効に割当てることができるため、より多くのコマンドについて対応することができる。
また、NチャネルMOSトランジスタ・オープンドレイン端子113を備えるようにしたので、LSI外部に双方向信号へ変換するための回路が不要となり、プリント基板上の部品点数を削減する効果がある。
《実施の形態2》
図10は、本発明の実施の形態2に係る単線双方向通信装置の構成を示すブロック図であり、図10において、図2と同一符号は同一又は相当する部分を示している。具体的な通信としてCEC通信を想定している。
コントローラ214は、CEC通信回路200を制御するための制御データS214aを出力する。
この制御データS214aの1つとして、ハードソフト処理選択信号S201が出力され、このハードソフト処理選択信号S201は、実施の形態1においてハードウェアにて行っていた一部の処理において、ソフトウェアによる制御でも処理を可能とするように実施の形態2は構成されており、そのハード処理及びソフト処理のどちらかを選択するための信号である。更にソフト処理選択時に使用する、強制LOW送信開始及び終了要求信号S203a、送信継続及び終了設定信号S209a、受信時ACK出力設定信号S210aが制御データS214aより加えて出力される。
また、CEC通信回路200での処理結果を観測するための観測データS214bがコントローラ214に入力される。この観測データS214bでは、実施の形態1で使用した受信アドレスデータS110c、受信データS110d、受信EOMデータS110eに加え、受信ACKデータS209b、波形タイミング判定結果信号S107aが入力される。
トリガパルス生成回路203は、送信要求信号S103a及び強制LOW送信開始及び終了要求信号S203aが入力される。この強制LOW送信開始及び終了要求信号S203aは、CEC通信回路200の動作状態を表すステート信号S105において、「強制LOW送信」状態への遷移及び「強制LOW送信」状態から「IDLE」状態への遷移をソフト処理にて制御する場合に要求される。また、この強制LOW送信開始及び終了要求信号S203aをもとに強制LOW送信開始及び終了要求トリガパルス信号S203bが生成され、強制LOW送信開始を要求するトリガパルスは、後述する強制LOW送信制御回路208へ入力され、強制LOW送信終了を要求するトリガパルスは、後述するステート決定回路205へ入力される。
ステート決定回路205は、実施の形態1でのステート決定回路105と同様の入力に追加して、ハードソフト処理選択信号S201と、強制LOW送信開始及び終了要求トリガパルス信号S203bのうちの強制LOW送信終了を要求するトリガパルスとが入力され、ハードソフト処理選択信号S201によりソフト処理が選択されている場合において、ステート信号S105は、入力される強制LOW送信開始及び終了要求トリガパルス信号S203bに従って、「強制LOW送信」状態から「IDLE」状態への遷移が行われる。
強制LOW送信制御回路208は、強制LOW送信条件検出信号S107gの入力に追加して、ハードソフト処理選択信号S201と、強制LOW送信開始及び終了要求トリガパルス信号S203bのうちの強制LOW送信開始を要求するトリガパルスとが入力され、ハードソフト処理選択信号S201によりソフト処理が選択されている場合において、強制LOW送信開始パルス信号S108は、入力される強制LOW送信開始及び終了要求トリガパルス信号S203bをもとに生成され、出力される。
送信制御回路209は、実施の形態1での送信制御回路109と同様の入力に追加して、ハードソフト処理選択信号S201と、送信継続及び終了設定信号S209aとが入力される。更に受信ACKデータS209bが出力され、コントローラ214の観測データS214bの1つとして入力される。ここで、ハードソフト処理選択信号S201によりソフト処理が選択されている場合において、コントローラ214によるソフト処理にて、送信データ設定信号S109d及び受信ACKデータS209bをもとにして、次の送信の継続又は終了を決定し、制御データS214aの1つである送信継続及び終了設定信号S209aにて送信及び回路状態遷移の制御を行い、これにより送信終了パルス信号S109bの生成が制御される。
受信制御回路210は、実施の形態1での受信制御回路110と同様の入力に追加して、ハードソフト処理選択信号S201及び受信時ACK出力設定信号S210aが入力され、ハードソフト処理選択信号S201によりソフト処理が選択されている場合において、コントローラ214によるソフト処理にて、受信アドレスデータS110c、受信データS110d、受信EOMデータS110e及び波形タイミング判定結果信号S107aをもとにして、受信時ACK出力設定信号S210aにて送信するACKの値を設定し、送信及び回路状態遷移の制御を行い、これによりACK出力エッジ生成パルス信号S110bの生成が制御される。
割込信号発生回路212は、ハード処理選択時に生成する割込生成エッジ信号S112aと、ソフト処理選択時に生成する割込生成エッジ信号(ソフト処理選択時)S212aとが入力され、これら2つの信号を用いて、ハードソフト処理選択信号S201に従って、割込信号S112b及び割込識別データS112cを生成及び出力し、割込信号S112bは、コントローラ214に入力され、ソフト処理の開始トリガとして用いられ、割込識別信号S112cは、観測データS214bの1つとしてコントローラ214に入力され、割込信号の識別データとして用いられる。
また、ここでハード処理又はソフト処理の選択は、データ通信のヘッダーブロックやデータブロックなどのブロック単位にて自由に切り替えることが可能である。
以上のように、本実施の形態2によるCEC通信回路200によれば、強制LOW送信開始終了、送信時のACK判定及び受信時のACK出力の処理について、ハード処理及びソフト処理の2つの処理を選択できるため、例えば異常な通信が発生し、2つの処理のどちらか一方の処理において正常な処理をしない場合においても、もう一方の処理に切り替えることにより、ハード修正をせずとも通信をすることが可能である。
また、送信時のACK判定及び受信時のACK出力について、例えば今後、規格で新たな通信プロトコル(例えば、ACK判定などに係わる追加規格など)が追加された場合に、ハード処理では現在の規格に対応しているため、新たな通信プロトコルを異常通信と判断してしまうが、ソフト処理では、新たな通信プロトコルを踏まえたプログラムを作成し、ソフトにてACK判定及び出力を行えるため、ハード修正をせずとも新たな通信に対応することが可能である。
更に、受信時のACK出力について、データブロックにて送られる処理コマンドであるデータについてソフト処理にて解釈し、その解釈結果によりACK送信を決定したい場合(例えば、その解釈したコマンドをシステム上、現在処理できない場合など)において、ハード処理では、データにおいては抜き取るのみで、ACK出力は、送信される波形タイミングの結果により決定されるため、システム上の処理負荷などの考慮をせずにACKを返し、通信を続けてしまうが、一方ソフト処理では、ACK出力をソフト処理にて設定することができるため、データのコマンド解釈及びシステム上の処理負荷なども考慮してACK出力に反映することが可能となる。
《実施の形態3》
図11は、本発明の実施の形態3に係る単線双方向通信装置の構成を示すブロック図であり、図11において、図2及び図10と同一符号は同一又は相当する部分を示している。また本実施の形態3においては、CEC通信の実現に加えAV.Link通信についても対応可能な単線双方向通信装置を構成しており、これまでに示したNチャネルMOSトランジスタ・オープンドレイン端子113の入出力信号は、CEC/AV.Link信号S313a、CEC/AV.Link入力信号S313bとなり、入力同期化回路102の出力信号は、同期化CEC/AV.Link入力信号S302、データ出力回路111の出力信号は、CEC/AV.Link出力信号S311となり、2つの通信に対応するため信号名を変えているのみで、機能としては同一のものである。
コントローラ314は、CEC/AV.Link通信回路300を制御するための制御データS314aを出力する。この制御データS314aの1つとして、CEC/AV.Link通信選択信号S301が出力され、このCEC/AV.Link通信選択信号S301により、CEC通信又はAV.Link通信のどちらの通信についても対応可能となるように実施の形態3は構成されており、そのCEC通信及びAV.Link通信のどちらかを選択するための信号である。また、CEC/AV.Link通信回路300での処理結果を観測するための観測データS314bの1つとして、受信アプリケーション識別データS315bが加えてコントローラ314に入力される。
駆動クロック生成回路301は、CEC/AV.Link通信選択信号S301が入力され、AV.Link通信を選択した場合は、CEC通信を選択した時に発生する駆動クロックS101bの2倍の周期の駆動クロックS101bが発生する。ここで、CEC通信の波形タイミングに比べ、AV.Link通信の波形タイミングは全て2倍の周期として規定してあるため、CEC/AV.Link通信回路300の駆動クロックを2倍の周期とすることで、同じ通信フォーマットを形成する部分の処理を行う回路において、CEC通信とAV.Link通信との2つの通信を1つの回路にて共有化することが可能となる。
受信スタート検出回路306は、CEC/AV.Link通信選択信号S301が入力され、CEC通信が選択された場合は、実施の形態1と同様の処理が行われ、AV.Link通信が選択された場合は、スタートビット検出信号S306aを生成及び出力し、後述する追加シーケンス検出回路(SQ)315へ入力される。更に追加シーケンス検出回路315によりAV.Link通信フォーマットにおいて追加されるスタートシーケンス内の3ビットのデータ“110”が検出された後に発生する追加シーケンス検出信号S315aが入力され、この追加シーケンス検出信号S315aをもとにスタート検出信号S106が生成され、出力される。
追加シーケンス検出回路315は、スタートビット検出信号S306a、追加シーケンスタイミングパルス信号S307a、受信サンプリングパルス信号S107d、受信ビットカウント信号S107c、受信バイトカウント信号S107b、パラレル変換後受信データS310aが入力され、これら入力信号をもとに上記にて説明した追加シーケンス検出信号S315aを生成し、出力し、「受信」状態となった後に、更にAV.Link通信フォーマットにおいて追加される3ビットのアプリケーション識別データの受信を行い、受信アプリケーション識別データS315bが出力され、コントローラ314の入力である観測データS314bの1つとして入力される。
波形タイミング判定回路307は、CEC/AV.Link通信選択信号S301が入力され、CEC通信が選択された場合は、実施の形態1と同様の処理が行われ、AV.Link通信が選択された場合は、AV.Link通信フォーマットにおいて追加されるスタートシーケンス内の3ビットのデータ“110”及び3ビットのアプリケーション識別データのタイミングを示す追加シーケンスタイミングパルス信号S307aを出力し、追加シーケンス検出回路315へ入力される。また出力される受信バイトカウント信号S107b、受信ビットカウント信号S107cについても、入力されるスタートビット検出信号S306aを使用して、これらの追加シーケンスを考慮した形で生成され出力される。
送信制御回路309は、CEC/AV.Link通信選択信号S301が入力され、CEC通信が選択された場合は、実施の形態2と同様の処理が行われ、AV.Link通信が選択された場合は、AV.Link通信フォーマットにおいて追加される3ビットのスタートシーケンス内の3ビットのデータ“110”を追加して送信し、送信データ設定信号S309dに追加されて入力される送信アプリケーション識別データに従って、AV.Link通信フォーマットに追加される3ビットのアプリケーション識別データの送信を行う。その後の送信に関しては、実施の形態2に示すCEC通信と同様にヘッダーブロック、データブロックの順で送信が行われる。
受信制御回路310は、実施の形態2の動作に追加して、前記追加シーケンス検出回路315においてアプリケーション識別データの受信に使用するために入力される、サンプリングした受信データをパラレル変換したパラレル変換後受信データS310aを出力する処理が行われる。
次に、上記に示すように構成されるCEC/AV.Link通信回路300のAV.Link選択時の「送信」時における動作について、図12のタイミング図を用いて説明する。ただし、実施の形態1にて説明した動作と同様な動作をするタイミングについては説明を省略する。
まず時刻T1では、(g)に示す送信データ(立下り)出力エッジ生成パルス信号S109aが生成され、(a)に示すCEC/AV.Link出力信号S311からスタートビットの終了を示す立下り及びスタートシーケンス内の3ビットの固定データ“110”の1ビット目のデータ(“1”)の開始を示す立下りを形成する“Low”が出力される。また、(j)に示す送信ビットカウント信号はカウントアップされる。
時刻T2では、スタートシーケンス内の3ビットの固定データ“110”の送信が終了し、続けて3ビットのアプリケーション識別データの送信が開始する。ここで、(j)に示す送信ビットカウント信号は、アプリケーション識別データの送信に伴い1にセットされる。
時刻T3では、アプリケーション識別データの送信が終了し、イニシエータアドレスの送信が開始する。ここで、(j)に示す送信ビットカウント信号は、イニシエータアドレスの送信に伴い1にセットされる。また、これ以降の送信処理の動作については、実施の形態1と同様の動作が行われる。
次に、AV.Link選択時の「送信開始待ち」状態から「受信」状態へ遷移する動作について、図13A及び図13Bのタイミング図を用いて説明する。ただし、実施の形態1にて説明した動作と同様な動作をするタイミングについては説明を省略する。
まず時刻T1では、(b)に示す通信相手側からのスタートシーケンス内のスタートビットが送信され、そのスタートビットを認識した時に、(g)に示すスタートビット検出信号S306aが生成される。また、(h)及び(i)に示す追加シーケンスタイミングパルス信号S307aは0にリセットされる。
時刻T2では、時刻T1にて生成されたスタートビット検出信号S306aにより、(p)に示す受信バイトカウント信号S107bが0にリセットされる。
時刻T3では、(b)に示す通信相手側からのスタートシーケンス内の3ビットの固定データ“110”が送信され、その3ビットの固定データをもとにして、(m)に示す受信サンプリングパルス信号S107d、(o)に示す受信ビットカウント信号S107c、(p)に示す受信バイトカウント信号S107b、(h)及び(i)に示す追加シーケンスタイミングパルス信号S307aにより、(n)に示すパラレル変換後受信データS310aをロードし、そのロードした値が3ビットの固定データ“110”と一致した時に、(h)に示す追加シーケンスタイミングパルス(スタートシーケンス)信号S307aが1にセットされ、(j)に示すスタート検出信号S106が生成される。
時刻T4では、時刻T3にて生成されたスタート検出信号S106により(d)に示すステート信号S105は、「受信」状態となる。また、(o)に示す受信ビットカウント信号S107cは、追加シーケンスであるアプリケーション識別データの受信のため、1にセットされ、(s)及び(t)に示すアドレスデコード信号S110aについても、0にリセットされる。
時刻T5では、(m)に示す受信サンプリングパルス信号S107d、(o)に示す受信ビットカウント信号S107c、(p)に示す受信バイトカウント信号S107b、(h)及び(i)に示す追加シーケンスタイミングパルス信号S307aにより、(n)に示すパラレル変換後受信データS310aを(k)に示す受信アプリケーション識別データS315bへ格納する。
時刻T6では、(b)に示す通信相手側からのアプリケーション識別データの送信が終了するとともに、(i)に示す追加シーケンスタイミングパルス(アプリケーション識別データ)信号S307aは、1にセットされる。
時刻T7では、(o)に示す受信ビットカウント信号S107cは、イニシエータアドレスの受信のため、1にセットされる。また、これ以降の受信処理の動作については、実施の形態1と同様の動作が行われる。
以上のように、本実施の形態3によるCEC/AV.Link通信回路300によれば、CEC/AV.Link通信回路300内のカウンタなど時間を測定する機能において、2つの通信機能での共通フォーマット部の処理に関して回路共有化が可能となり、AV.Link通信の追加シーケンスにのみ対応する少量の回路変更及び回路追加を行うのみで、大幅に回路規模を削減した形で、CEC通信及びAV.Link通信の2つの通信フォーマットに対応することが可能となる。
《実施の形態4》
図14は、本発明の実施の形態4に係る単線双方向通信装置の構成を示すブロック図であり、図14において、図2、図10及び図11と同一符号は同一又は相当する部分を示している。具体的な通信として、CEC通信及びAV.Link通信を想定している。
コントローラ414は、CEC/AV.Link通信回路400を制御するための制御データS414aを出力する。この制御データS414aの1つとして、波形タイミング設定信号S401が出力される。この波形タイミング設定信号S401は、送信時のスタートビット波形タイミングの立上り(図1BのT3)及び立下り(図1BのT6)、受信時のスタートビット波形タイミングの立上りMIN値(図1BのT2)、立上りMAX値(図1BのT4)、立下りMIN値(図1BのT5)、立下りMAX値(図1BのT7)、更に送信時のデータビット波形タイミングの“0”出力時の立上り(図1CのT14)、“1”出力時の立上り(図1CのT10)、“0”及び“1”出力時の立下り(図1Cの時刻T17)、受信時のデータビット波形タイミングの“0”出力受信時の立上りMIN値(図1CのT13)及び立上りMAX値(図1CのT15)、“1”出力受信時の立上りMIN値(図1CのT9)及び立上りMAX値(図1CのT11)、“0”及び“1”出力受信時の立下りMIN値(図1CのT16)及び立下りMAX値(図1CのT18)、そして、受信サンプリングポイント(図1CのT12)のタイミングを独立に設定するための信号であり、更に強制LOW送信する時間や、強制LOW送信を認識する時間、次の受信データを待つ限界時間についてのタイミング設定信号も含まれる。
ステート決定回路405は、実施の形態2で示す入出力信号の他に、コントローラ414からの制御データS414aの1つである波形タイミング設定信号S401が入力される。このステート決定回路405に入力される波形タイミング設定信号S401は、上記に示す強制LOW送信する時間を設定する波形タイミング設定信号S401が入力され、これにより「強制LOW送信」状態へ遷移してから「IDLE」状態へ遷移するまでの時間を任意に設定することが可能となっている。
受信スタート検出回路406は、実施の形態3で示す入出力信号の他に、コントローラ414からの制御データS414aの1つである波形タイミング設定信号S401が入力される。この受信スタート検出回路406に入力される波形タイミング設定信号S401は、上記に示す受信時のスタートビット波形タイミングの立上りMIN値(図1BのT2)、立上りMAX値(図1BのT4)、立下りMIN値(図1BのT5)、立下りMAX値(図1BのT7)のタイミングを設定する4つの波形タイミング設定信号S401が入力され、スタートビット受信認識条件を任意に設定することが可能となっている。
波形タイミング判定回路407は、実施の形態3で示す入出力信号の他に、コントローラ414からの制御データS414aの1つである波形タイミング設定信号S401が入力される。この波形タイミング判定回路407に入力される波形タイミング設定信号S401は、上記に示す受信時のデータビット波形タイミングの“0”出力受信時の立上りMIN値(図1CのT13)及び立上りMAX値(図1CのT15)、“1”出力受信時の立上りMIN値(図1CのT9)及び立上りMAX値(図1CのT11)、“0”及び“1”出力受信時の立下りMIN値(図1CのT16)及び立下りMAX値(図1CのT18)、そして、受信サンプリングポイント(図1CのT12)のタイミング及び強制LOW送信を認識する時間、次の受信データを待つ限界時間についてのタイミングを設定する9つの波形タイミング設定信号S401が入力され、データビットの波形タイミングチェック条件、強制LOW送信認識条件を任意に設定することが可能となり、また、「受信」状態より「IDLE」状態へ遷移するまでの時間、つまり受信データ待ち時間終了信号S107eの発生を任意に設定することが可能となっている。
送信制御回路409は、実施の形態3で示す入出力信号のほかに、コントローラ414からの制御データS414aの1つである波形タイミング設定信号S401が入力される。この送信制御回路409に入力される波形タイミング設定信号S401は、上記に示す送信時のスタートビット波形タイミングの立上り(図1BのT3)及び立下り(図1BのT6)、送信時のデータビット波形タイミングの“0”出力時の立上り(図1CのT14)、“1”出力時の立上り(図1CのT10)、“0”及び“1”出力時の立下り(図1CのT17)のタイミングを設定する5つの波形タイミング設定信号S401が入力され、送信時のスタートビットやデータビットの全ての送信タイミングを任意に設定することが可能となっている。
受信制御回路410は、実施の形態3で示す入出力信号のほかに、コントローラ414からの制御データS414aの1つである波形タイミング設定信号S401が入力される。この受信制御回路410に入力される波形タイミング設定信号S401は、上記に示すACK送信時のデータビット波形タイミングの“0”出力時の立上り(図1CのT14)のタイミングを設定する波形タイミング設定信号S401が入力され、ACK送信において“0”を出力する場合の立上りのタイミングを任意に設定することが可能となっている。
以上のように、本実施の形態4によるCEC/AV.Link通信回路400によれば、規格を満足しない波形を出力する相手と通信をしなければならない場合においても、受信時のデータタイミングチェック条件を任意に設定することが可能であり、波形タイミング設定信号S401にてタイミング調整した通信が可能となる。
また、正常な信号を送信している場合においても、通信相手と接続されるケーブルなどにより、通信相手に届くまでに波形なまりなどが発生した結果、異常通信となってしまう場合においても、送信時のタイミングを任意に設定することが可能であるので、接続環境などを考慮し、正常に送信できるように送信エッジのタイミングを調整した通信が可能となる。
更に今後、通信プロトコルは同様で、通信速度を速めた規格などが出てきた場合においても送受信の全ての波形タイミングを任意に設定できるため、例えば、倍速にて通信したい場合は、全ての波形タイミング設定を1/2に設定することで、対応することが可能となる。
《実施の形態5》
図15は、本発明の実施の形態5に係る単線双方向通信装置の構成を示すブロック図であり、図15において、図2、図10、図11及び図14と同一符号は同一又は相当する部分を示している。具体的な通信として、CEC通信及びAV.Link通信を想定している。
コントローラ514は、CEC/AV.Link通信回路500を制御するための制御データS514aを出力する。
この制御データ514aの1つとして、調停期間設定信号S501が出力される。この調停期間設定信号S501は、立下りから調停監視処理を行わない期間及び立上りから調停監視処理を行わない期間を設定するための信号である。
調停期間調整回路(PER)516は、調停期間設定信号S501、同期化CEC/AV.Link入力信号S302及び調停期間ゲートパルス信号S109cが入力され、同期化CEC/AV.Link入力信号S302の立下りより内部カウンタによるカウントアップを始め、調停期間設定信号S501による設定値になるまでは、調停期間を有効とせず、また立上りより内部カウンタによるカウントアップを始め、調停期間設定信号S501による設定値になるまでは、調停期間を有効としないように、調停期間ゲートパルス信号S109cをもとに調整し、調整後調停期間ゲートパルス信号S516を生成し、出力する。
調停監視回路504は、CEC/AV.Link出力信号S311及び同期化CEC/AV.Link入力信号S302が入力され、これら2つの信号のタイミングを調整し、同一タイミングにした後、これら2つの信号の比較を行い、更に入力される調整後調停期間ゲートパルス信号S516を有効期間として駆動クロックS101bのパルス毎に前記2つの信号の比較結果を反映する。これら2つの信号の比較結果が等しくない場合にはバスロストとして認識し、バスロスト検出信号S104を出力する。
以上のように、CEC通信では、信号の立上りや立下りの波形なまりの許容範囲が規格で決められており、実施の形態4においては、許容範囲に係わらず固定のサンプリングポイントによる調停監視を行うため、許容範囲を超える波形なまりに対してのバスロスト処理を行うことができず、また許容範囲を超えるタイミングで、もしCEC/AV.Link通信回路400の入出力信号であるCEC/AV.Link出力信号S311とCEC/AV.Link入力信号S313bとの比較が異なる場合は、他者からの送信が行われていると考えられるので、その場合のバスロストの認識ができず、最悪、調停監視できず複数の送信が成立し異常な通信状態となってしまう可能性があるが、本実施の形態5によるCEC/AV.Link通信回路500によれば、許容範囲においてのみ調停監視処理をせず、その許容範囲を超えるタイミングでは、駆動クロックS101b毎に調停監視処理を行うことができるので、上記に示す異常通信を引き起こさないことが可能となる。
《実施の形態6》
図16は、本発明の実施の形態6に係る単線双方向通信装置の構成を示すブロック図であり、図16において、図2、図10、図11、図14及び図15と同一符号は同一又は相当する部分を示している。具体的な通信として、CEC通信及びAV.Link通信を想定している。
波形なまり検出回路(DEG)617は、入力されるステート信号S105の状態に従って、CEC/AV.Link出力信号S311及び同期化CEC/AV.Link入力信号S302が入力され、これら2つの信号のタイミングを調整し、同一タイミングにした後、これら2つの信号の立下り及び立上りの差分を検出し、波形なまり値検出信号S617を出力する。
送信タイミング設定値調整回路(SET)618は、波形なまり値検出信号S617及び波形タイミング設定信号S401のうち送信タイミングを設定する信号のみが入力され、具体的には、送信時のスタートビット波形タイミングの立上り(図1BのT3)及び立下り(図1BのT6)、送信時のデータビット波形タイミングの“0”出力時の立上り(図1CのT14)、“1”出力時の立上り(図1CのT10)、“0”及び“1”出力時の立下り(図1Cの時刻T17)、強制LOW送信する時間を設定するタイミング設定信号である。そこで、入力される波形なまり値検出信号S617において立下り波形なまり値を入力される立下りを形成する波形タイミング設定値より減算し、また入力される波形なまり値検出信号S617において立上り波形なまり値を入力される立上りを形成する波形タイミング設定値より減算することにより、調整後送信波形タイミング設定信号S618を生成し、出力する。
ステート決定回路405には、実施の形態4にて入力される波形タイミング設定信号S401の代わりに、調整後送信波形タイミング設定信号S618が入力される。
送信制御回路409には、実施の形態4にて入力される波形タイミング設定信号S401の代わりに、調整後送信波形タイミング設定信号S618が入力される。
受信制御回路410には、実施の形態4にて入力される波形タイミング設定信号S401の代わりに、調整後送信波形タイミング設定信号S618が入力される。
以上のように、本実施の形態6によるCEC/AV.Link通信回路600によれば、通信相手との接続状況による信号なまりを考慮した送信が可能となり、受信側が受け取る波形において、規格で決められた基準となる波形とすることができるため、通信環境毎に最適な通信が可能となる。
《実施の形態7》
図17は、本発明の実施の形態3〜6のいずれかに係る単線双方向通信装置を用いたシステムの構成を示すブロック図であり、具体的な通信として、CEC通信及びAV.Link通信を想定している。
図17のCEC/AV.Link通信システム700では、基準クロック入力端子704より基準クロックS700aが入力され、後述するコントローラ703及び駆動クロック生成回路702へと入力される。コントローラ703は、組み込まれるセットのシステムコントローラの働きもする。
CEC/AV.Link通信入力端子705は、CEC通信又はAV.Link通信バスよりCEC/AV.Link入力信号S700bがシステム内部へと入力され、後述するCEC/AV.Link通信回路701へ入力される。ここで、CEC/AV.Link通信入力端子705は、実際は実施の形態3〜6に示すように双方向端子であるが、便宜上入力端子としているだけである。
駆動クロック生成回路702は、コントローラ703からの制御データS703が実施の形態3にて説明したCEC/AV.Link通信選択信号S301として入力され、駆動クロックS702が出力され、CEC/AV.Link通信回路701に入力される。
CEC/AV.Link通信回路701は、駆動クロックS702、CEC/AV.Link入力信号S700b及び制御データS703が入力される。このCEC/AV.Link通信回路701は、観測データS701a及び割込信号S701bを出力し、コントローラ703へ入力される。
コントローラ703は、入力される基準クロックS700aをもとに、このコントローラ703を駆動するクロックを内部にて生成する。またコントローラ703は、複数の動作モードを有し、通常モード、低速モード、とりわけ低消費電力を実現するための停止モードも備えている。また、CEC/AV.Link通信回路701から入力される割込信号S701bにより停止モードから通常モードや低速モードへ復帰する機能を有している。
これまでのようにソフト処理にて通信機能を実現していた時は、受信待ちの状態においてもソフト処理を行うためにコントローラを常に通常モードにて動作させなければならず、そのため、コントローラの消費電力がかかってしまっていたが、本実施の形態7によるCEC/AV.Link通信システム700によれば、CEC/AV.Link通信回路701のみを常に動作させ、受信待ち状態においてコントローラ703を停止モードとすることができるため、低消費電力化を実現することが可能となる。また、受信データによるモード復帰も可能である。
なお、実施の形態1及び2にて説明したCEC通信のみ対応する回路構成をCEC/AV.Link通信回路701に代えて用いる場合においては、コントローラ703から駆動クロック生成回路702への制御データS703は必要としない。
本発明に係る単線双方向通信装置及びシステムは、特にCEC通信及びAV.Link通信の実現に有用であり、またこれらと同様の通信フォーマットを持つ通信に広く適用できるものである。
CEC通信フォーマットを示す図である。 CECスタートビット波形タイミングを示すタイミング図である。 CECデータビット波形タイミングを示すタイミング図である。 AV.Link通信フォーマットを示す図である。 本発明の実施の形態1に係るCEC通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係るCEC通信装置の状態遷移を示す状態遷移図である。 本発明の実施の形態1に係るCEC通信装置の動作を説明するタイミング図であり、送信状態の動作を示している。 図4Aに続く図である。 本発明の実施の形態1に係るCEC通信装置の動作を説明するタイミング図であり、送信開始待ち状態から受信状態へ遷移する動作を示している。 図5Aに続く図である。 図5Aと同一期間のタイミング図である。 図5Cに続く図である。 本発明の実施の形態1に係るCEC通信装置の動作を説明するタイミング図であり、送信状態からバスロストを認識し、受信状態へ遷移する動作を示している。 本発明の実施の形態1に係るCEC通信装置の動作を説明するタイミング図であり、受信状態から強制LOW送信状態に遷移する動作を示している。 本発明の実施の形態1に係るCEC通信装置の動作を説明するタイミング図であり、送信状態から受信相手からの強制LOW送信を認識し、IDLE状態へ遷移する動作を示している。 本発明の実施の形態1に係るCEC通信装置の動作を説明するタイミング図であり、受信状態から他者からの強制LOW送信を認識し、IDLE状態へ遷移する動作を示している。 本発明の実施の形態2に係るCEC通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態3に係るCEC/AV.Link通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態3に係るCEC/AV.Link通信装置の動作を説明するタイミング図であり、送信状態の動作を示している。 本発明の実施の形態3に係るCEC/AV.Link通信装置の動作を説明するタイミング図であり、送信開始待ち状態から受信状態へ遷移する動作を示している。 図13Aと同一期間のタイミング図である。 本発明の実施の形態4に係るCEC/AV.Link通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態5に係るCEC/AV.Link通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態6に係るCEC/AV.Link通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態7に係るCEC/AV.Link通信システムの構成を示すブロック図である。
符号の説明
100,200 CEC通信回路
101,301,702 駆動クロック生成回路(CLK)
102 入力同期化回路(SYNC)
103 トリガパルス生成回路(TRIG)
104,504 調停監視回路(ARB)
105,205,405 ステート決定回路(ST)
106,306,406 受信スタート検出回路(RSD)
107,307,407 波形タイミング判定回路(TMG)
108,208 強制LOW送信制御回路(LOW)
109,209,309,409 送信制御回路(TC)
110,210,310,410 受信制御回路(RC)
111 データ出力回路(OUT)
112,212 割込信号発生回路(INT)
113 NチャネルMOSトランジスタ・オープンドレイン端子(TR)
114,214,314,414,514,703 コントローラ(CONT)
300,400,500,600,701 CEC/AV.Link通信回路
315 追加シーケンス検出回路(SQ)
516 調停期間調整回路(PER)
617 波形なまり検出回路(DEG)
618 送信タイミング設定値調整回路(SET)
700 CEC/AV.Link通信システム
704 基準クロック入力端子
705 CEC/AV.Link通信入力端子
C200 IDLE状態
C201 送信開始待ち状態
C202 送信状態
C203 受信状態
C204 強制LOW送信状態
S101a,S700a 基準クロック
S101b,S702 駆動クロック
S102 同期化CEC入力信号
S103a 送信要求信号
S103b 送信要求トリガパルス信号
S103b’ 送信開始待ち開始信号
S104 バスロスト検出信号
S105 ステート信号
S106 スタート検出信号
S107a 波形タイミング判定信号
S107b 受信バイトカウント信号
S107c 受信ビットカウント信号
S107d 受信サンプリングパルス信号
S107e 受信データ待ち時間終了信号
S107f 他者強制LOW送信条件検出信号
S107g 強制LOW送信条件検出信号
S108 強制LOW送信開始パルス信号
S109a 送信データ出力エッジ生成パルス信号
S109b 送信終了パルス信号
S109c 調停期間ゲートパルス信号
S109d,S309d 送信データ設定信号
S110a アドレスデコード信号
S110b ACK出力エッジ生成パルス信号
S110c 受信アドレスデータ
S110d 受信データ
S110e 受信EOMデータ
S111 CEC出力信号
S112a 割込生成エッジ信号
S112b,S701b 割込信号
S113a CEC信号
S113b CEC入力信号
S114a,S214a,S314a,S414a,S514a,S703 制御データ
S114b,S214b,S314b,S701a 観測データ
S201 ハードソフト処理選択信号
S203a 強制LOW送信開始及び終了要求信号
S203b 強制LOW送信開始及び終了要求トリガパルス信号
S209a 送信継続及び終了設定信号
S209b 受信ACKデータ
S210a 受信時ACK出力設定信号
S212a 割込生成エッジ信号(ソフト処理選択時)
S301 CEC/AV.Link通信選択信号
S302 同期化CEC/AV.Link入力信号
S306a スタートビット検出信号
S307a 追加シーケンスタイミングパルス信号
S310a パラレル変換後受信データ
S313a CEC/AV.Link信号
S313b,S700b CEC/AV.Link入力信号
S311 CEC/AV.Link出力信号
S315a 追加シーケンス検出信号
S315b 受信アプリケーション識別データ
S401 波形タイミング設定信号
S501 調停期間設定信号
S516 調整後調停期間ゲートパルス信号
S617 波形なまり値検出信号
S618 調整後送信波形タイミング設定信号

Claims (9)

  1. 単線双方向信号線に接続され、かつソフトウェア処理のためのコントローラに接続されて使用される双方向通信装置であって、
    駆動クロックをもとに前記単線双方向信号線からの入力信号を同期化入力信号に同期化する入力同期化回路と、
    前記コントローラからの送信要求をもとに送信要求トリガパルス信号を生成するトリガパルス生成回路と、
    当該双方向通信装置の動作状態を決定してステート信号を供給するステート決定回路と、
    前記送信要求トリガパルス信号を受けて送信状態を表すように変化した前記ステート信号をもとに、前記コントローラからの送信データ設定を受けて送信波形生成を制御するように送信データ出力エッジ生成パルス信号を供給する送信制御回路と、
    前記送信データ出力エッジ生成パルス信号に従い、前記単線双方向信号線への出力信号の波形を生成するデータ出力回路と、
    送信時に前記単線双方向信号線における信号の調停監視を行う調停監視回路と、
    前記同期化入力信号をもとに受信開始を認識したときにスタート検出信号を供給する受信スタート検出回路と、
    前記スタート検出信号を受けて受信状態を表すように変化した前記ステート信号に応答して、受信サンプリングパルス信号を供給するとともに、前記同期化入力信号の受信波形におけるタイミングをチェックする波形タイミング判定回路と、
    前記受信サンプリングパルス信号に応じて前記同期化入力信号におけるデータサンプリングを制御し、かつ受信アドレスのデコードを司る受信制御回路と、
    受信時に前記同期化入力信号にタイミング違反が生じた場合に前記単線双方向信号線へ強制的にLOWレベルを送信するための制御を行う強制LOW送信制御回路と、
    前記各回路から前記コントローラへのソフトウェア処理のトリガとして使用するための割込生成エッジ信号を受けて前記コントローラへの割込信号を生成する割込信号発生回路とを備え、
    前記コントローラは、観測データとして前記受信制御回路から受信データと前記受信アドレスのデコード結果とを受け取り、かつ前記割込信号発生回路からの割込信号を受け取り、前記トリガパルス生成回路への送信要求と前記送信制御回路への送信データ設定とを出力するように構成された双方向通信装置。
  2. 請求項1記載の双方向通信装置において、
    前記単線双方向信号線上の双方向信号と前記入力信号及び前記出力信号との間の変換をそれぞれ司るオープンドレイン端子を更に備えた双方向通信装置。
  3. 請求項1記載の双方向通信装置において、
    前記ステート決定回路は、当該双方向通信装置の動作状態がアイドル状態、送信開始待ち状態、送信状態、受信状態及び強制LOW送信状態のうちのいずれであるかを決定する双方向通信装置。
  4. 請求項1記載の双方向通信装置において、
    前記トリガパルス生成回路は、前記コントローラからの強制LOW送信開始及び終了要求をもとに強制LOW送信開始及び終了要求トリガ信号を生成し、
    前記ステート決定回路は、前記強制LOW送信開始及び終了要求トリガ信号をもとに当該双方向通信装置の動作状態を決定し、
    前記送信制御回路の送信継続及び終了設定と、前記受信制御回路の受信時ACK出力設定とをそれぞれ前記コントローラにより制御する双方向通信装置。
  5. 請求項1記載の双方向通信装置において、
    前記駆動クロックが2つの双方向通信プロトコルの各々に対して異なる周波数を持つように、基準クロックから前記駆動クロックを生成する駆動クロック生成回路と、
    前記2つの双方向通信プロトコルのうち通信フォーマットにおいて追加シーケンスが存在する方の双方向通信プロトコルに対し、当該追加シーケンスの受信処理を行う追加シーケンス検出回路とを更に備え、
    前記受信スタート検出回路は、受信開始の認識処理において、前記2つの双方向通信プロトコルのうちどちらか一方の処理を選択し、
    前記波形タイミング判定回路は、前記2つの双方向通信プロトコルに対応した受信波形におけるタイミングをチェックする双方向通信装置。
  6. 請求項1記載の双方向通信装置において、
    前記ステート決定回路は強制LOW送信終了時間を、前記送信制御回路は送信波形タイミングを、前記受信スタート検出回路は受信開始判定のタイミング条件を、前記波形タイミング判定回路は受信波形におけるタイミングのチェック条件を、前記受信制御回路はACK送信タイミングをそれぞれ前記コントローラにより設定される双方向通信装置。
  7. 請求項1記載の双方向通信装置において、
    調停期間を示す信号をもとに、前記単線双方向信号線上の双方向信号の立上り及び立下りから前記コントローラにより設定された期間の間は調停を停止するように調整した調整後調停期間ゲートパルス信号を生成する調停期間調整回路を更に備え、
    前記調停監視回路は、前記調整後調停期間ゲートパルス信号に基づいて、前記駆動クロックのパルス毎に調停監視を行う双方向通信装置。
  8. 請求項1記載の双方向通信装置において、
    前記データ出力回路から前記単線双方向信号線への出力信号の波形なまりを表す波形なまり値検出信号を生成する波形なまり検出回路と、
    前記波形なまり値検出信号と前記コントローラからの波形タイミング設定信号とをもとに演算処理を行って調整後送信波形タイミング設定信号を生成する送信タイミング設定値調整回路とを更に備えた双方向通信装置。
  9. 請求項1記載の双方向通信装置と、前記コントローラとを備えた双方向通信システムであって、
    前記コントローラは、低消費電力を実現する停止モードを有し、かつ前記双方向通信装置からの割込信号により前記停止モードから動作モードへ遷移する機能を有する双方向通信システム。
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