JP5125368B2

JP5125368B2 - 半導体装置、通信システム及び送受信振幅最適化方法、

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Publication number: JP5125368B2
Application number: JP2007254858A
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Inventors: 英明渡辺; 斉小川
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Description

この発明は、ＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格で動作する送受信装置に関するものである。

ＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格で動作するネットワークでは、そのネットワークに転送速度等が異なる複数のモードで動作する機器を接続可能である。例えば、Ｓ４００，Ｓ８００，Ｓ１６００，Ｓ３２００の各モードで動作する機器を、ケーブルを介して接続可能である。これらの各モードでは、出力振幅の最大値は８００ｍＶで同一であるが、最大転送速度と、出力振幅の許容最小値がそれぞれ異なる。そして、このようなネットワークにおいて、各機器間で安定した通信を確保しながら、消費電力を低減することが必要となっている。

Ｓ４００では最大転送速度が５００Ｍｂｐｓ、出力振幅の最小値が３００ｍＶであり、Ｓ８００では最大転送速度が１Ｇｂｐｓ、出力振幅の最小値が３５０ｍＶである。また、Ｓ１６００では最大転送速度が２Ｇｂｐｓ、出力振幅の最小値が４７５ｍＶというように設定されている。

ちなみに、ＩＥＥＥ１３９４．ａ規格では、最大転送速度及び出力振幅の最小値がＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格より低く設定されている。従って、ＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格のネットワークは、ＩＥＥＥ１３９４．ａ規格のネットワークに比して消費電力が増大する傾向にある。

このように異なるモードで動作する機器を接続可能とするネットワークを構築するためには、各機器の送信回路の出力振幅の最小値を揃える必要がある。すなわち、安定したデータ転送動作を確保するためには、各機器の出力振幅の最小値を、出力振幅値の最小値が最も高い機器に対応可能とするように設定する必要がある。
特開２００３−４６３８４号公報

上記のように、ネットワークを構成する各機器ですべての転送速度に対応可能とするためには、送信回路の出力振幅の最小値をすべての機器に対応可能とするように高く設定する必要がある。このため、転送速度の高い機器から低い機器への送信動作では、出力振幅の最小値が無用に高い状態となることがあるため、無用な電力を消費するという問題点がある。

また、各機器を接続するケーブルの最大長は、銅線の場合規格で４．５ｍとされているが、車載機器の場合にはケーブルの延長を必要とする場合もある。このような場合にも、機器間で安定した通信を行なうためには、出力振幅値を十分高く設定しておく必要がある。この結果、規格内のケーブルで接続される機器では、無用な電力を消費する。

また、出力振幅値を高く設定すると、放射する電磁波が大きくなり、電磁波ノイズの原因となるという問題点がある。
特許文献１には、伝送線路に接続される抵抗の値が変わっても、出力信号の振幅を所望の値に設定可能とした出力回路が開示されている。しかし、ＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格で動作する機器について、消費電力を低減するための構成は開示されていない。

この発明の目的は、ＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格で異なるモードで転送動作を行う機器の消費電力を低減し得る送受信装置を提供することにある。

上記目的は、送信側ノードと受信側ノードとの間でＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格に基づいてデータの送受信を行なう送受信装置において、前記送信側ノードには、送信側ノードと受信側ノードとの間の転送速度を設定する転送速度設定動作時に、前記送信側ノードから出力されるトーン信号が前記受信側ノードで受信可能であるとき、ＡＣＫ検出信号を出力する物理ロジック部と、前記ＡＣＫ検出信号の入力に基づいて前記トーン信号の振幅を順次小さくして、前記送信側ノードの出力振幅を前記受信側ノードが受信可能となる最小振幅に設定する振幅制御回路とを備え、前記自ノードには、前記第一の期間に続く期間である前記自ノードと前記他ノードとの同期化処理をする第二の期間時に、前記第一の制御部から出力される第七の信号の振幅を順次小さくして、前記自ノードの出力振幅を前記他ノードが受信可能となる所定の振幅に設定する振幅制御回路を備えた送受信装置により達成される。

本発明によれば、ＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格で異なるモードで転送動作を行う機器の消費電力を低減し得る送受信装置を提供することができる。

以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。図２は、ＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格のネットワークの一例を示す。パソコン１には外付けのハードディスク駆動装置２と、ハードディスクを備えたＤＶＤレコーダー３が接続されている。そして、画像データあるいは音声データをパソコン１とハードディスク駆動装置２との間で転送可能であり、パソコン１とＤＶＤレコーダー３との間でも転送可能である。また、ハードディスク駆動装置２とＤＶＤレコーダー３との間でもパソコン１を介してデータを転送可能である。

前記ＤＶＤレコーダー３にはテレビ４とデジタルビデオカメラ５が接続される。そして、デジタルビデオカメラ５とＤＶＤレコーダー３との間でデータの転送が可能であり、ＤＶＤレコーダー３に記録された画像データをテレビ４に転送して再生可能である。

また、ＤＶＤレコーダー３に記録された画像データを、ＤＶＤレコーダー３を介してテレビ４に転送して再生可能であり、ＤＶＤレコーダー３を介してパソコン１あるいはハードディスク駆動装置２に記録可能である。

図１は、上記のような各機器の送受信部を示す。各機器の送受信部はいずれも転送データを送信する送信機能と、転送データを受信する受信機能とを備えているが、ここでは転送データを送信する送信側ノード（自ノード）と、転送データを受信する受信側ノード（他ノード）として説明する。

転送データを送信する送信側ノード６には、送信終端部７ａと受信終端部８ａが備えられ、送信側ノード６から送信される転送データを受信する受信側ノード９にも送信終端部７ｂと受信終端部８ｂが備えられる。そして、送信終端部７ａ及び受信終端部８ａと、送信終端部７ｂ及び受信終端部８ｂとはケーブル１０で接続され、双方向に並行して通信可能となっている。各送信終端部７ａ，７ｂ及び受信終端部８ａ，８ｂは、それぞれ同一抵抗値の終端抵抗を備えている。

前記送信側ノード６では、受信側ノード９から出力される各種応答信号を受信終端部８ａを介して受信回路１１で受信し、受信回路１１はその受信信号ＤｉｎをＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格の物理ロジック部（第一の制御部）１２に出力する。

前記物理ロジック部１２は、受信信号Ｄｉｎの入力に基づいて、各種制御信号を振幅制御回路（第二の制御部）１３に出力するとともに、送信データＤｏを送信回路１４に出力する。また、振幅制御回路１３は、送信回路１４に振幅値制御信号Ｃｗを出力する。

前記送信回路１４は、送信データＤｏを差動信号として出力し、その差動信号の振幅を前記振幅値制御信号Ｃｗに基づいて制御する機能を備えている。そして、送信回路１４の出力信号は、前記送信終端部７ａを介して出力される。

前記送信回路１４から出力される差動信号は、接続検出回路１５にも入力される。接続検出回路１５は、送信回路１４の出力信号の振幅変化を検出することにより送信側ノード６と受信側ノード９との接続の有無を検出し、その検出信号（第八の信号）Ｙ１，Ｙ２を振幅制御回路１３に出力する。

すなわち、送信回路１４の出力振幅が一定であるとき、送信側ノード６がケーブルを介して受信側ノード９に接続されている場合には、送信終端部７ａの終端抵抗と受信側ノード９の受信終端部８ｂの終端抵抗とが並列に接続された状態となる。従って、受信終端部８ｂが接続されている場合は、接続されていない場合に比して振幅が１／２に減少するため、接続検出回路１５はこの振幅の変化を検出して検出信号Ｙ１，Ｙ２を前記振幅制御回路１３に出力する。

前記振幅制御回路１３には調整時間制御信号Ｃｔが入力される。この調整時間制御信号Ｃｔは、受信側ノード９との同期化処理を行うための時間を設定するために外部から入力されるものである。

前記受信側ノード９において、受信信号は受信終端部８ｂを介して受信回路１６で受信して、物理ロジック部１２に出力される。また、物理ロジック部１２から出力される送信信号は送信回路１８から送信終端部７ｂを介して出力される。

図３は、前記送信側ノード６の振幅制御回路１３の具体的構成を示す。トーン時振幅調整カウンタ１９には前記物理ロジック部１２から出力されるＡＣＫ検出信号（第三の信号、第六の信号）と、トーンカウンタ値（第四の信号）ＴＣ及びポートステートマシンＰ０が入力される。ここで、ＡＣＫ検出信号とは、送信側ノード６が通信を確立するために所定のタイミングで送信するトーン信号（第一の信号）を、受信側ノード９が検出した場合に、受信側ノード９から送信側ノード６に出力される信号（第二の信号）に含まれるＡＣＫ信号を検出した検出信号である。

前記ＡＣＫ検出信号は、物理ロジック部１２が受信信号Ｄｉｎ内にＡＣＫ信号を検出したとき、物理ロジック部１２から出力される。トーンカウンタ値ＴＣは、物理ロジック部１２で受信信号Ｄｉｎとして入力されるトーン信号をカウントし、そのカウント値が物理ロジック部１２から出力される。ポートステートマシンＰ０は、ポートのステート状態を示す信号であり、物理ロジック部１２がトーン信号を送信データＤｏとして出力するとき、物理ロジック部１２から出力される。

そして、トーン時振幅調整カウンタ１９はＡＣＫ検出信号及びポートステートマシンＰ０が入力されている状態で、トーンカウンタ値ＴＣが切り替わる毎に、振幅調整値をカウントアップし、そのカウント値をトーン時振幅調整レジスタ２０に出力する。また、ＡＣＫ検出信号が入力されていない状態でトーンカウンタ値ＴＣが切り替わると、振幅調整値をカウントダウンしてトーン時振幅調整レジスタ２０に出力する。

前記トーン時振幅調整レジスタ２０には、前記ポートステートマシンＰ０が入力されている。そして、トーン時振幅調整レジスタ２０はポートステートマシンＰ０が入力されている状態でトーン時振幅調整カウンタ１９から出力されるカウント値を保持して、振幅調整デコーダ（第三の制御部）２１に出力する。

同期化時振幅調整カウンタ２２には、前記調整時間制御信号Ｃｔと、ベータポートステートマシンＢＳと及びポートステートマシンＰ１１が入力される。ポートステートマシンＰ１１は、ポートのステート状態を示す信号であり、物理ロジック部１２が同期化信号を送信データＤｏとして出力するとき、物理ロジック部１２から出力される。ベータポートステートマシンＢＳは、ベータモード時の送受信のステート状態を示す信号である。

そして、送信側ノード６と受信側ノード９との間で同期化信号を送受信しているとき、同期化時振幅調整カウンタ２２はベータポートステートマシンＢＳに基づいて振幅調整値をカウントアップし、そのカウント値を同期化時振幅調整レジスタ２３に出力する。また、送信側ノード６から同期化信号を出力しても、受信側ノード９でその同期化信号を受信できず、送信側ノード６で受信側ノード９からの同期化信号を受信できない場合には、同期化時振幅調整カウンタ２２はベータポートステートマシンＢＳに基づいて振幅調整値をカウントダウンする。

前記同期化時振幅調整レジスタ２３には、前記ポートステートマシンＰ１１が入力されている。そして、同期化時振幅調整レジスタ２３はポートステートマシンＰ１１が入力されている状態で同期化時振幅調整カウンタ２２から出力されるカウント値を保持して、前記振幅調整デコーダ２１に出力する。

前記振幅調整デコーダ２１にはポートステートマシンＰ１１が入力されている。そして、ポートステートマシンＰ１１が入力されているときは、同期化時振幅調整レジスタ２３から出力されるカウント値に基づいて前記振幅値制御信号（第五の信号）Ｃｗを生成して出力する。ポートステートマシンＰ１１が入力されていないときは、トーン時振幅調整レジスタ２０から出力されるカウント値に基づいて前記振幅値制御信号Ｃｗを生成して出力する。

図４は、送信側ノード６による転送速度設定動作時（第一の期間）の送信データＤｏを示す。送信側ノード６では、通信動作の開始に先立って通信相手となる受信側ノード９の有無を確認するために、トーン信号ｔｎ１を出力する。このトーン信号は４２．６７ｍｓ毎に６６７．６７μｓの時間幅で出力される。

そして、受信側ノード９がトーン信号ｔｎ１を検出すると、ＡＣＫ信号を含むトーン信号を送信側に出力する。送信側ノード６では物理ロジック部１２で受信信号ＤｉｎからＡＣＫ信号を検出すると、物理ロジック部１２は受信側ノード９が接続されていることを認識し、ＡＣＫ検出信号を振幅制御回路１３に出力する。

物理ロジック部１２ではＡＣＫ信号を検出すると、次のトーン信号ｔｎ２としてＡＣＫ信号を出力し、次いでトーン信号ｔｎ３〜ｔｎ８で転送速度情報を出力する。この転送速度情報は、トーン信号ｔｎ３〜ｔｎ８で所定のコードを出力することによりＳ４００〜Ｓ１６００の各モードのうちのいずれかのモードに対応するコードを出力する。例えば、Ｓ４００のモードであれば、「１１０ＸＸ０」のコードが出力され、このコードの０を出力する場合には、６６７．６７μｓの時間幅のトーン信号の出力が停止される。

そして、送信側ノード６と受信側ノード９とは互いに転送速度情報をやり取りし、送信側ノード６と受信側ノード９とで送受信可能な転送速度としていずれかのモードを選択して設定する。

このような転送速度の設定動作時には、トーン信号の振幅値を送信側ノード６と受信側ノード９とで送受信可能な最低限の振幅に設定する動作が並行して行われる。その動作を図５に示す。

送信側ノード６では、受信側ノード９から出力されるトーン信号にＡＣＫ信号が含まれていて受信側ノード９が接続されていると認識すると、ＡＣＫ信号に続いて出力するトーン信号ｔｎ３〜ｔｎ８の振幅を調整する振幅調整モードに移行する。

すなわち、振幅制御回路１３のトーン時振幅調整カウンタ１９にＡＣＫ検出信号及びポートステートマシンＰ０が入力され、トーンカウンタ値ＴＣが切り替わるとトーン時振幅調整カウンタ１９がカウントアップ動作を行い、そのカウント値をトーン時振幅調整レジスタ２０に出力する。

このような動作により、ＡＣＫ信号に続いて最初に出力されるトーン信号ｔｎ３は、まず設定しようとするモードの最大振幅で出力する。受信側ノード９では、送信側ノード６から出力されるトーン信号を受信すると、ＡＣＫ信号を備えたトーン信号ｔｎｒを送信側ノード６に出力し、送信側ノード６の物理ロジック部１２はＡＣＫ検出信号を振幅制御回路１３に出力する。

このようにして、トーン信号を出力する度にトーン時振幅調整カウンタ１９のカウントアップ動作が行われ、そのカウント値に基づいて振幅調整デコーダ２１から振幅値制御信号Ｃｗが出力される。このような動作により、図５に示すように、トーン信号ｔｎ３〜ｔｎ６の振幅が順次小さくなっていく。

このとき、トーン信号ｔｎ３〜ｔｎ６の振幅は、振幅調整デコーダ２１の動作により最大値に対し０．９倍、０．８倍、０．７倍というように順次小さくなるように設定されている。

また、トーン信号の振幅の最大値はＳ４００〜Ｓ１６００の各モードにおいて異なり、Ｓ１６００の場合の最大値を１としたとき、Ｓ８００の最大値は０．８倍、Ｓ４００の最大値は０．６６７倍とする。

トーン信号ｔｎ３〜ｔｎ６の振幅を順次小さくしていく過程で、受信側ノード９で例えばトーン信号ｔｎ６を受信できないと、受信側ノード９はＡＣＫ信号を含まないトーン信号ｔｎｒｘを出力する。

すると、送信側ノード６ではＡＣＫ信号を検出できないので、ＡＣＫ検出信号が振幅制御回路１３に出力されず、トーン時振幅調整カウンタ１９ではトーンカウンタ値ＴＣの切り替わりによりカウントダウン動作が行われる。この結果、送信側ノード６から次に出力されるトーン信号ｔｎ７の振幅は、トーン信号ｔｎ５と同一振幅に復帰し、ここで振幅調整動作を終了する。

このような動作により、トーン信号の振幅は送信側ノード６と受信側ノード９との間で送受信するために必要とする最低限の振幅に近いレベルに収束する。
送信側ノード６からトーン信号ｔｎ３〜ｔｎ８が出力されて、転送速度の決定動作が終了すると、送信側ノード６は調整時間制御信号Ｃｔの入力に基づいて受信側ノード９に同期化信号（第七の信号）ＳＹａを出力して、同期化動作（第二の期間）に移行する。

そして、送信側ノード６と受信側ノード９とで同期化信号が送受信されているときには、ベータポートステートマシンＢＳにより同期化時振幅調整カウンタ２２でカウントアップ動作が行われる。すると、図５に示すように、送信側ノード６から出力される同期化信号の振幅が順次小さくなる。

同期化信号ＳＹａの振幅が小さくなって、受信側ノード９で同期化信号ＳＹａが受信できなくなると、受信側ノード９では同期化信号ＳＹｂを送信側ノード６に出力できなくなる。すると、送信側ノード６ではベータポートステートマシンＢＳにより同期化時振幅調整カウンタ２２でカウントダウン動作が行われ、そのカウント値に基づいて同期化信号ＳＹａの振幅が大きくなる。

このとき、同期化時振幅調整カウンタ２２のカウント値の最小ステップの変化に基づく同期化信号ＳＹａの振幅値の変化は、トーン時振幅調整カウンタ１９のカウント値の最小ステップの変化に基づくトーン信号の振幅値の変化より十分小さい。従って、同期化信号のＳＹａの振幅値は、送信側ノード６と受信側ノード９との間で送受信するために必要とする最低限の振幅にほぼ等しいレベルに収束する。そして、この振幅で同期化動作以降の送受信動作が継続して行われる。

図６は、通信動作の開始に先立って通信相手となる受信側ノード９の有無を確認するとき、受信側ノード９との接続を検出できない場合の動作を示す。
同図に示すように、受信側ノード９の有無を確認するとき、トーン信号ｔｎ１は最大振幅で出力される。このとき、受信側ノード９が接続されていないと、受信側ノード９の受信終端部８ａの終端抵抗が送信側ノード６の送信終端部７ａに接続されない状態となるため、送信回路１４から出力されるトーン信号ｔｎ１の振幅は、通常の最大振幅の２倍となる。

すると、送信側ノード６の接続検出回路１５は、トーン信号ｔｎ１の振幅の増大を検出して、受信側ノード９が未接続であることを示す接続検出信号Ｙ１を振幅制御回路１３に出力する。

振幅制御回路１３では、接続検出信号Ｙ１の入力に基づいて、あらかじめ設定された振幅値制御信号Ｃｗを送信回路１４に出力する。すると、この後送信回路１４から出力されるトーン信号ｔｎ２以降のトーン信号は、振幅調整デコーダ２１であらかじめ設定された小振幅で出力され続ける。

また、送信回路１４からトーン信号ｔｎ２〜ｔｎ４が小振幅で出力された後、受信側ノード９が新たに接続されると、トーン信号ｔｎ５の振幅は半分に減少する。すると、接続検出回路１５はこの振幅の変化を検出して接続検出信号Ｙ２を振幅制御回路１３の振幅調整デコーダ２１に出力する。

振幅調整デコーダ２１は、接続検出信号Ｙ２に基づいて、あらかじめ設定された振幅値制御信号Ｃｗを送信回路１４に出力する。すると、この後送信回路１４から出力されるトーン信号ｔｎ６は最大振幅で出力され、続いて図４に示す転送速度設定動作に移行する。

上記のような送受信装置では、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）送信側ノード６と受信側ノード９との間の転送速度設定動作時に、送受信を行なうために必要となる最小限の振幅を検出し、検出された振幅で以降の送受信動作を行うことができる。従って、送受信装置の消費電力及び電磁波ノイズを低減することができる。
（２）送信側ノード６と受信側ノード９のモードやケーブル長に関わらず、両ノード間で送受信を行なうために必要となる最小限の振幅を自動的に設定することができる。
（３）転送速度設定動作時に送信側ノード６から受信側ノード９に出力されるトーン信号の振幅を順次小さくし、そのトーン信号を受信側ノード９が受信可能か否かを検出することにより、両ノード６，９間で送受信を行なうために必要となる最小限の振幅を自動的に設定することができる。
（４）転送速度設定動作時に続く送受信信号の同期化動作時に、送信側ノード６から受信側ノード９に信号される同期化信号の振幅を順次小さくし、その同期化信号を受信側ノード９で受信可能か否かを検出することにより、両ノード６，９間で送受信を行なうために必要となる最小限の振幅を自動的に設定することができる。
（５）同期化信号の振幅の縮小幅を細かく設定することにより、必要となる最小限の振幅を正確に設定することができる。
（６）送信側ノード６に受信側ノード９が接続されていないとき、通信相手の有無を検出するために出力するトーン信号の振幅を、あらかじめ設定された小振幅に制限することができる。従って、通信相手の検出動作時の消費電力を低減することができる。
（７）通信相手の有無を検出するために出力するトーン信号の振幅を、あらかじめ設定された小振幅に制限している状態で通信相手が接続されたとき、その接続を検出し、かつトーン信号を最大振幅として転送速度設定動作に移行することができる。

上記実施の形態は、以下に示す態様で実施することもできる。
・転送速度設定動作時のトーン信号による振幅調整動作のみを行ってもよい。
以下に、本発明の諸態様を付記としてまとめる。
（付記１）
自ノードと他ノードとの間の通信環境を設定する第一の期間において、前記自ノードから所定のタイミング間隔で出力する第一の信号を前記他ノードで受信可能であるときに、前記他ノードから出力される第二の信号を検出した場合に、第三の信号を出力する第一の制御部と、
前記第三の信号に基づいて前記第一の信号の振幅を順次小さくして、前記自ノードの出力振幅を前記他ノードが受信可能となる所定振幅に設定する第二の制御部と
を備えたことを特徴とする半導体装置。
（付記２）
前記第二の制御部は、
前記第三の信号が入力されている場合に、前記第一の信号を出力する毎に前記第一の制御部から出力される第四の信号に基づいてカウントアップ動作を行うカウンタと、
前記カウンタのカウント値に基づいて前記出力振幅を制御する第五の信号を生成する第三の制御部と
を備えたことを特徴とする付記１記載の半導体装置。
（付記３）
前記カウンタは、前記第三の信号が入力されない場合に、前記第四の信号に基づいてカウントダウン動作を行うことと、
前記第一の制御部は、前記カウントダウン動作の後は、前記カウンタのカウント動作を停止させる第六の信号を出力することを特徴とする付記２記載の半導体装置。
（付記４）
前記第二の制御部には、前記カウンタのカウント値を保持して前記第三の制御部に出力するレジスタを備えたことを特徴とする付記２又は３記載の半導体装置。
（付記５）
前記自ノードには、
前記第一の期間に続く第二の期間時に、前記第一の制御部から出力される第七の信号の振幅を順次小さくして、前記自ノードの出力振幅を前記他ノードが受信可能となる所定の振幅に設定する振幅制御回路を備えたことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置。
（付記６）
前記第一の制御部、前記第二の制御部、前記第三の制御部及び前記カウンタは、前記第二の期間において、前記第一の期間と同様に動作して、前記出力振幅を制御することを特徴とする付記５記載の半導体装置。
（付記７）
前記第一の期間は、前記自ノードと前記他ノードとの通信速度を設定する期間であり、前記第二の期間は、前記自ノードと前記他ノードとの同期化処理をする期間であることを特徴とする付記５記載の半導体装置。
（付記８）
前記自ノードには、
前記第一の信号の出力振幅に基づいて前記他ノードの接続の有無を検出して、第八の信号を出力する検出部を備え、
前記第二の制御部は、前記他ノードが未接続の場合に、前記第八の信号に基づいて前記出力振幅を縮小することを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置。
（付記９）
前記自ノードと前記他ノードは、ＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格に基づいて通信を行なうことを特徴とする付記１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置。
（付記１０）
ＩＥＥＥ１３９４．ｂの送信側ノードから出力されるトーン信号の振幅を順次小さくして受信側ノードと通信可能となる最小振幅を検出し、以降の送信信号の振幅を前記最小振幅で行なうことを特徴とする送受信振幅最適化方法。
（付記１１）
第一のノードと、
第二のノードとを有し、
前記第一のノードは、
前記第一のノードと前記第二のノードとの間の通信環境を設定する第一の期間において、前記第一のノードから所定のタイミング間隔で出力する第一の信号を前記第二のノードで受信可能であるときに前記第二のノードから出力される第二の信号を検出した場合に、第三の信号を出力する第一の制御部と、
前記第三の信号に基づいて前記第一の信号の振幅を順次小さくして、前記第一のノードの出力振幅を前記第二のノードが受信可能となる所定振幅に設定する第二の制御部と
を備えたことを特徴とする通信システム。

１３９４．ｂ規格の送受信装置を示すブロック図である。ネットワークを示すブロック図である。振幅制御回路を示すブロック図である。転送速度設定動作を示す説明図である。振幅調整動作を示す説明図である。通信相手が未接続の場合の振幅調整動作を示す説明図である。形図である。

符号の説明

６自ノード、第一のノード（送信側ノード）
９他ノード、第二のノード（受信側ノード）
１２第一の制御部（物理ロジック部）
１３第二の制御部（振幅制御回路）
ＡＣＫ第三の信号（ＡＣＫ検出信号）

Claims

自ノードと他ノードとの転送速度を設定する第一の期間において、前記自ノードから所定のタイミング間隔で出力する第一の信号を前記他ノードで受信可能であるときに、前記他ノードから出力される第二の信号を検出した場合に、第三の信号を出力する第一の制御部と、
前記第三の信号に基づいて前記第一の信号の振幅を順次小さくして、前記自ノードの出力振幅を前記他ノードが受信可能となる所定振幅に設定する第二の制御部とを備え、
前記自ノードには、
前記第一の期間に続く期間である前記自ノードと前記他ノードとの同期化処理をする第二の期間時に、前記第一の制御部から出力される第七の信号の振幅を順次小さくして、前記自ノードの出力振幅を前記他ノードが受信可能となる所定の振幅に設定する振幅制御回路を備えた
ことを特徴とする半導体装置。
前記第二の制御部は、
前記第三の信号が入力されている場合に、前記第一の信号を出力する毎に前記第一の制御部から出力される第四の信号に基づいてカウントアップ動作を行うカウンタと、
前記カウンタのカウント値に基づいて前記出力振幅を制御する第五の信号を生成する第三の制御部と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
前記カウンタは、前記第三の信号が入力されない場合に、前記第四の信号に基づいてカウントダウン動作を行うことと、
前記第一の制御部は、前記カウントダウン動作の後は、前記カウンタのカウント動作を停止させる第六の信号を出力することを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
前記第二の制御部には、前記カウンタのカウント値を保持して前記第三の制御部に出力するレジスタを備えたことを特徴とする請求項２又は３記載の半導体装置。
前記第一の制御部、前記第二の制御部、前記第三の制御部及び前記カウンタは、前記第二の期間において、前記第一の期間と同様に動作して、前記出力振幅を制御することを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
前記第二の制御部が設定する前記所定振幅は、前記他ノードが受信可能となる最少の振幅であり、前記振幅制御回路が設定する前記所定の振幅は、前記他ノードが受信可能となる最少の振幅であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記自ノードには、
前記第一の信号の出力振幅に基づいて前記他ノードの接続の有無を検出して、第八の信号を出力する検出部を備え、
前記第二の制御部は、前記他ノードが未接続の場合に、前記第八の信号に基づいて前記出力振幅を縮小することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記自ノードと前記他ノードは、ＩＥＥＥ１３９４．ｂ規格に基づいて通信を行なうことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置。
ＩＥＥＥ１３９４．ｂにおける送信側ノードと受信側ノードとの転送速度を設定する第一の期間において前記送信側ノードから出力されるトーン信号の振幅を順次小さくして前記受信側ノードと通信可能となる最小振幅を検出し、以降の送信信号の振幅を前記最小振幅で行い、
前記第一の期間に続く期間である前記送信側ノードと前記受信側ノードとの同期化処理をする第二の期間において前記送信側ノードから出力されるトーン信号の振幅を順次小さくして前記受信側ノードと通信可能となる最小振幅を検出し、以降の送信信号の振幅を前記最小振幅で行うことを特徴とする送受信振幅最適化方法。
前記受信側ノードの接続の有無を検出し、前記受信側ノードが未接続の場合に前記送信側ノードの出力振幅を縮小することを特徴とする請求項９記載の送受信振幅最適化方法。
第一のノードと、
第二のノードとを有し、
前記第一のノードは、
前記第一のノードと前記第二のノードとの転送速度を設定する第一の期間において、前記第一のノードから所定のタイミング間隔で出力する第一の信号を前記第二のノードで受信可能であるときに前記第二のノードから出力される第二の信号を検出した場合に、第三の信号を出力する第一の制御部と、
前記第三の信号に基づいて前記第一の信号の振幅を順次小さくして、前記第一のノードの出力振幅を前記第二のノードが受信可能となる所定振幅に設定する第二の制御部と、
前記第一の期間に続く期間である前記第一のノードと前記第二のノードとの同期化処理をする第二の期間時に、前記第一の制御部から出力される信号の振幅を順次小さくして、前記第一のノードの出力振幅を前記第二のノードが受信可能となる所定の振幅に設定する振幅制御回路とを備えたことを特徴とする通信システム。
前記第二の制御部が設定する前記所定振幅は、前記第二のノードが受信可能となる最少の振幅であり、前記振幅制御回路が設定する前記所定の振幅は、前記第二のノードが受信可能となる最少の振幅であることを特徴とする請求項１１記載の通信システム。
前記第一のノードには、
前記第一の信号の出力振幅に基づいて前記第二のノードの接続の有無を検出して信号を出力する検出部を備え、
前記第二の制御部は、前記第二のノードが未接続の場合に、前記検出部が出力する前記信号に基づいて前記出力振幅を縮小することを特徴とする請求項１１又は１２記載の通信システム。