JPH0771079B2 - Serial data transfer device - Google Patents
Serial data transfer deviceInfo
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- JPH0771079B2 JPH0771079B2 JP61206407A JP20640786A JPH0771079B2 JP H0771079 B2 JPH0771079 B2 JP H0771079B2 JP 61206407 A JP61206407 A JP 61206407A JP 20640786 A JP20640786 A JP 20640786A JP H0771079 B2 JPH0771079 B2 JP H0771079B2
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- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリアルデータ転送装置に関し、とくに1本の
クロック線と1本のデータ線とで送信装置と受信装置と
を接続し、ビットシリアルにデータを転送する装置に関
する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a serial data transfer device, and more particularly, to a bit serial communication system by connecting a transmitting device and a receiving device with one clock line and one data line. A device for transferring data.
従来知られているシリアルデータ転送装置では、クロッ
ク線,データ送信用の第1の信号線およびデータ受信用
の第2の信号線,さらに装置選択用の信号線等非常に多
くの信号線が必要であった。そこで、装置間を接続する
信号線をできる限り減らし、クロック線とデータ線の2
本の信号線でシリアルデータを転送する技術が特開昭57
−106262号公報に提案されている。この技術によれば、
複数の装置(チップ)は基本的に2本の信号線(クロッ
ク線とデータ線)のみで接続することができる。従っ
て、装置の構成が非常に簡単になり、かつ各チップに要
求される端子数が少ないためチップコストも低減できる
という利点がある。Conventionally known serial data transfer devices require a large number of signal lines such as a clock line, a first signal line for data transmission, a second signal line for data reception, and a signal line for device selection. Met. Therefore, reduce the number of signal lines connecting between devices as much as possible, and
A technique for transferring serial data using a signal line of a book is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
-106262 is proposed. According to this technology,
Basically, a plurality of devices (chips) can be connected by only two signal lines (clock line and data line). Therefore, the structure of the device is very simple, and the number of terminals required for each chip is small, so that the chip cost can be reduced.
しかしながら、上記公報に記載されている技術は、クロ
ック線およびデータ線のいずれもが、オープンドレイン
型の駆動回路で駆動されるようになっている。すなわ
ち、抵抗を介して電源電位にプルアップされた信号線を
データ線およびクロック線として用い、ソース端が接地
されたFETのドレイン端を直接信号線の両端に夫々接続
し、ゲートを制御してFETをオン・オフさせることによ
ってクロックおよびデータを転送するものである。送信
側がFETをオフすると、信号線に対する放電通路が遮断
されるため、電源レベル(Hレベル)の信号が転送さ
れ、一方FETをオンすると放電通路が形成されて接地レ
ベル(Lレベル)の信号が転送される。However, in the technique described in the above publication, both the clock line and the data line are driven by the open drain type drive circuit. That is, the signal line pulled up to the power supply potential via a resistor is used as a data line and a clock line, the drain end of the FET whose source end is grounded is directly connected to both ends of the signal line, and the gate is controlled. Clock and data are transferred by turning on and off the FET. When the transmitter turns off the FET, the discharge path to the signal line is cut off, so that the power level (H level) signal is transferred, while when the FET is turned on, the discharge path is formed and the ground level (L level) signal is generated. Transferred.
しかしながら、かかるオープンドレイン型の駆動回路を
もつ信号線は、転送する信号(クロックおよびデータ)
立上りおよび立下りが遅く、シリアルデータを高速に転
送できないという大きな欠点がある。とくに、クロック
線とデータ線との2本でデータ転送を行なう場合、クロ
ックがレベルの期間にデータを送出し、クロックがHレ
ベルの期間でこれを受信しなければならない。しかもク
ロックのLレベルが確定するまでの期間およびHレベル
が確定するまでの期間は、データの送受信ができないた
め、クロックの遷移期間に長い時間を要する上記転送方
式は高速化にとって大きな障害となる。しかも、シリア
ル転送の場合、クロックの1周期毎にビット情報をシリ
アルに転送しなければならないので、クロックの立上
り、立下りの遅れはビット個々の転送遅れとなってしま
い転送すべきビット数が多い程転送速度が遅くなるとい
う欠点がある。However, a signal line having such an open drain type drive circuit is used for transferring signals (clock and data).
There is a big drawback that the rising and falling edges are slow and serial data cannot be transferred at high speed. In particular, when performing data transfer using two lines, that is, a clock line and a data line, it is necessary to send data during the period when the clock is at the level and receive it during the period when the clock is at the H level. In addition, since data cannot be transmitted and received during the period until the L level of the clock is determined and the period until the H level is determined, the above transfer method, which requires a long time for the transition period of the clock, is a major obstacle to speeding up. Moreover, in the case of serial transfer, since bit information must be transferred serially for each clock cycle, the rising and falling delays of the clock become the transfer delay of each bit, and the number of bits to be transferred is large. There is a drawback that the transfer rate becomes slower.
上記問題点を解決するために、本願はクロック線をプッ
シュプルドライバ回路で駆動することを特徴とするもの
である。In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that a clock line is driven by a push-pull driver circuit.
すなわち、クロック線を抵抗でプルアップするのではな
く、2つのFETの直列回路を用い、両FETの節点にクロッ
ク線の一端を接続し、一方のFETを電源に他方のFETを接
地に夫々接続するようにする。そして、両FETを排他的
にオン・オフ制御してクロックの転送を行なう。両FET
をともにオフすることによって、クロック線を電気的に
切り離し、ハイインピーダンス状態として使うこともで
きる。That is, instead of pulling up the clock line with a resistor, use a series circuit of two FETs, connect one end of the clock line to the node of both FETs, connect one FET to the power supply and the other FET to ground To do so. Then, both FETs are exclusively turned on and off to transfer the clock. Both FETs
By turning off both of them, the clock line can be electrically disconnected and used as a high impedance state.
本願によれば、立上りおよび立下りがともに急峻なクロ
ックを転送することができるので、クロック遷移期間を
大幅に短縮することができ、とくにシリアルデータの転
送スピードを大きく向上することができる。According to the present application, it is possible to transfer a clock having a steep rising edge and a steep falling edge, so that the clock transition period can be greatly shortened, and particularly the serial data transfer speed can be greatly improved.
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。説明を簡単にするために、ここでは2個のシリアル
データ処理装置を接続した場合について説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For simplification of description, a case where two serial data processing devices are connected will be described here.
第1のシリアルデータ処理装置(第1のチップ)100
は、データ処理部(図示せず)以外に、モードレジスタ
101,シリアルクロック制御回路102,シフトレジスタ103,
シリアルクロック出力部120,シリアルクロック入力バッ
ファ113,シリアルデータ出力部121およびシリアルデー
タ入力バッファ116を内部に含み、シリアルクロック入
出力端子104およびシリアルデータ入出力端子105が外部
端子として設けられている。First serial data processing device (first chip) 100
In addition to the data processing unit (not shown),
101, serial clock control circuit 102, shift register 103,
A serial clock output unit 120, a serial clock input buffer 113, a serial data output unit 121, and a serial data input buffer 116 are included inside, and a serial clock input / output terminal 104 and a serial data input / output terminal 105 are provided as external terminals.
シリアルクロック出力部120は、P−chトランジスタ107
とN−chトランジスタ108よりなるC−MOSプッシュプル
バッファ及びこれらを制御するゲート110〜112より構成
され、Pチャンネルトランジスタ107がオンしたときに
電源電圧レベル,即ちHレベルを出力し、Nチャンネル
トランジスタ108がオンしたときにGNDレベル,即ちLレ
ベルを出力する。両トランジスタ107及び108のオン/オ
フはそれぞれ2入力NANDゲート110と2入力NORゲート11
1の出力で制御される。The serial clock output unit 120 includes the P-ch transistor 107.
A C-MOS push-pull buffer composed of an N-ch transistor 108 and gates 110 to 112 for controlling them, and outputs a power supply voltage level, that is, an H level when the P-channel transistor 107 is turned on. When 108 turns on, it outputs GND level, that is, L level. Both transistors 107 and 108 are turned on / off by a 2-input NAND gate 110 and a 2-input NOR gate 11 respectively.
It is controlled by the output of 1.
チップ100をマスター装置として用いるかスレーブ装置
として用いるかを指定するためにモードレジスタ101が
使用される。その内容が“1"の場合にはマスターモード
が指定される。即ちNANDゲート110の一方の入力が“1",
インバータ112を介したNORゲート111の一方の入力が
“0"となるため、シリアルクロック制御回路102から出
力されるシリアルクロックがHレベルのときはNANDゲー
ト110の出力は“0"でPチャンネルトランジスタ107がオ
ンし、NORゲート111の出力は“0"でNチャンネルトラン
ジスタ108がオフするためハイレベルがシリアルクロッ
ク入出力端子104に出力される。一方、シリアルクロッ
ク制御回路102より出力されるシリアルクロックがLレ
ベルのときはNANDゲート110の出力は“1"でPチャンネ
ルトランジスタ107がオフし、NORゲート111の出力は
“1"でNチャンネルトランジスタ108がオンするためL
レベルがシリアルクロック入出力端子104に出力され
る。即ち、マスターモードとして指定された場合には、
シリアルクロック制御回路102より出力されるシリアル
クロックがシリアルクロック出力部120を介してシリア
ルクロック入出力端子104に出力される。A mode register 101 is used to specify whether the chip 100 is used as a master device or a slave device. When the content is "1", the master mode is designated. That is, one input of the NAND gate 110 is “1”,
Since one input of the NOR gate 111 via the inverter 112 becomes "0", when the serial clock output from the serial clock control circuit 102 is at the H level, the output of the NAND gate 110 is "0" and the P channel transistor. 107 is turned on, the output of the NOR gate 111 is "0", and the N-channel transistor 108 is turned off, so that a high level is output to the serial clock input / output terminal 104. On the other hand, when the serial clock output from the serial clock control circuit 102 is at L level, the output of the NAND gate 110 is "1" and the P-channel transistor 107 is off, and the output of the NOR gate 111 is "1" and the N-channel transistor is 108 turns on, so L
The level is output to the serial clock input / output terminal 104. That is, when designated as the master mode,
The serial clock output from the serial clock control circuit 102 is output to the serial clock input / output terminal 104 via the serial clock output unit 120.
一方、モードレジスタ101の内容が“0"の時は、NANDゲ
ート110の出力は“1",NORゲート111の出力は“0"とな
り、両トランジスタ107,108はともにオフする。従っ
て、シリアルクロック出力部120は端子104から電気的に
切離される。この時はスレーブモードとして動作し、外
部から入力されるクロックがバッファ113を介してシリ
アルクロック制御回路102に入力される。On the other hand, when the content of the mode register 101 is "0", the output of the NAND gate 110 is "1", the output of the NOR gate 111 is "0", and both the transistors 107 and 108 are turned off. Therefore, the serial clock output unit 120 is electrically disconnected from the terminal 104. At this time, the operation is performed in the slave mode, and the clock input from the outside is input to the serial clock control circuit 102 via the buffer 113.
シリアルデータ出力部121は、Nチャンネルトランジス
タ109よりなるオープンドレインバッファと、これを制
御する2入力NANDゲート115,データ出力許可フラグ10
6、およびその出力を反転するインバータ114とを含む。
データ出力許可フラグ106が“1"のとき、NANDゲート115
の一方の入力は“0"となるため、シフトレジスタ103の
出力の反転出力がトランジスタ109のゲートに印加され
る。すなわち、シフトレジスタ103の出力が“1"のとき
にはNANDゲート115の出力は“0"で、Nチャンネルトラ
ンジスタ109はオフする。一方、シフトレジスタ103の出
力が“0"のときには、NANDゲート115の出力は“1"で、
Nチャンネルトランジスタ109がオンする。シフトレジ
スタ103からのシリアルデータは、シリアルクロック制
御回路102より供給されるシリアルクロックの立下りに
同期せしめる。データ出力許可フラグ106が“0"のとき
は、NANDゲート115の一方の入力は“1"となるため、NAN
Dゲート115の出力はつねに“0"となる。従って、Nチャ
ンネルトランジスタ109はオフし、シリアルデータ入出
力端子105から電気的に切り離される。このときは外部
からのシリアルデータの入力を許可し、シリアルデータ
入出力端子105を介して外部から入力されるシリアルデ
ータはシリアルデータバッファ116を介してシフトレジ
スタ103に入力される。シフトレジスタ103への入力はシ
リアルクロックの立上りに同期して1ビットずつシリア
ルにシフト入力される。The serial data output unit 121 includes an open drain buffer including an N-channel transistor 109, a 2-input NAND gate 115 that controls the open drain buffer, and a data output enable flag 10.
6 and an inverter 114 that inverts its output.
When the data output enable flag 106 is “1”, the NAND gate 115
Since one of the inputs becomes “0”, the inverted output of the output of the shift register 103 is applied to the gate of the transistor 109. That is, when the output of the shift register 103 is "1", the output of the NAND gate 115 is "0", and the N-channel transistor 109 is turned off. On the other hand, when the output of the shift register 103 is “0”, the output of the NAND gate 115 is “1”,
The N-channel transistor 109 turns on. The serial data from the shift register 103 is synchronized with the falling edge of the serial clock supplied from the serial clock control circuit 102. When the data output enable flag 106 is “0”, one input of the NAND gate 115 is “1”, so NAN
The output of the D gate 115 is always "0". Therefore, the N-channel transistor 109 is turned off and electrically disconnected from the serial data input / output terminal 105. At this time, input of serial data from the outside is permitted, and serial data input from the outside via the serial data input / output terminal 105 is input to the shift register 103 via the serial data buffer 116. The input to the shift register 103 is serially shifted bit by bit in synchronization with the rising edge of the serial clock.
なお、モードレジスタ101が“0"の場合には、前に述べ
たスレーブモードで動作するが、このとき外部よりシリ
アルクロック入出力端子104に入力されるシリアルクロ
ックは、シリアルクロック入力バッファ113を介してシ
リアルクロック制御回路に供給され、更にシフトレジス
タ103に供給されてシリアルに入力されるデータのシフ
ト動作を制御する。When the mode register 101 is "0", the slave mode described above operates, but the serial clock externally input to the serial clock input / output terminal 104 at this time is transmitted via the serial clock input buffer 113. The serial clock control circuit, and further controls the shift operation of the data serially input to the shift register 103.
第2のシリアルデータ処理装置(第2のチップ)150も
第1のシリアルデータ処理装置100と基本的には同一の
構成でよい。すなわち、参照番号としては異なる番号を
符したが、モードレジスタ151,シリアルクロック制御回
路152,シフトレジスタ153,シリアルクロック出力部170,
シリアルクロック入力バッファ163,シリアルデータ出力
部171,シリアルデータ入力バッファ106,シリアルクロッ
ク入出力端子154およびシリアルデータ入出力端子155は
第1のチップ100のものと同一の回路および同一の機能
でよい。The second serial data processing device (second chip) 150 may basically have the same configuration as the first serial data processing device 100. That is, although the reference numbers are different, the mode register 151, the serial clock control circuit 152, the shift register 153, the serial clock output unit 170,
The serial clock input buffer 163, the serial data output unit 171, the serial data input buffer 106, the serial clock input / output terminal 154, and the serial data input / output terminal 155 may have the same circuit and the same function as those of the first chip 100.
次に、第1のシリアルデータ処理装置100と第2のシリ
アルデータ処理装置150との間での実際のシリアルデー
タ転送について説明する。第1のシリアルデータ処理装
置100のモードレジスタ101を“1"に設定して、マスター
モードを割当てる(以下、第1のシリアルデータ処理装
置をマスター装置と呼ぶ)。一方、第2のシリアルデー
タ処理装置150のモードレジスタ151を“0"に設定してス
レーブモードを割当てる(以下、第2のシリアルデータ
処理装置をスレーブ装置と呼ぶ)。マスター装置100及
びスレーブ装置150のそれぞれのシリアルクロック入出
力端子104及び154を1本のシリアルクロック線180で接
続する。又、シリアルデータ入出力端子105及び155は1
本のシリアルデータ線181で接続し、シリアルデータ線1
81は所定の電源電圧に抵抗182を用いてプルアップす
る。Next, the actual serial data transfer between the first serial data processing device 100 and the second serial data processing device 150 will be described. The master mode is assigned by setting the mode register 101 of the first serial data processing device 100 to "1" (hereinafter, the first serial data processing device is referred to as a master device). On the other hand, the slave mode is assigned by setting the mode register 151 of the second serial data processing device 150 to "0" (hereinafter, the second serial data processing device is referred to as a slave device). The serial clock input / output terminals 104 and 154 of the master device 100 and the slave device 150 are connected by one serial clock line 180. The serial data input / output terminals 105 and 155 are 1
Connect with serial data line 181 of book, serial data line 1
81 pulls up to a predetermined power supply voltage using a resistor 182.
第2図のタイムチャートを参照してマスター装置100か
らスレーブ装置150へ8ビットデータをシリアル転送す
る際の各信号の変化を説明する。第2図はシリアルクロ
ック線180上のシリアルクロックと、シリアルデータ線1
81上のシリアルデータを示す。A change in each signal when serially transferring 8-bit data from the master device 100 to the slave device 150 will be described with reference to the time chart of FIG. Figure 2 shows the serial clock on serial clock line 180 and serial data line 1
81 shows serial data on.
マスター装置100のシリアルクロック制御回路102は、非
転送時は“1"を出力するように制御する。従って、この
状態では、Pチャンネルトランジスタ107がオンし、シ
リアル入出力端子104にはハイレベルが出力され、シリ
アルクロック線180はハイレベルを保持する。マスター
装置が送信モードの時は許可フラグ106が“1"にセット
される。そして非転送時のシフトレジスタ103の出力を
“1"として、Nチャンネルトランジスタ109を一応オフ
状態にする。一方スレーブ装置150の許可フラグ156は受
信動作時はあらかじめ“0"にクリアされ、NORゲート165
の出力は“0"でNチャンネルトランジスタ159をオフす
る。従って、非転送時のシリアルデータ線181は、抵抗1
82によりハイレベルにプリアップされた状態にある。マ
スター装置100のシリアルクロック制御回路102がシリア
ルクロックの発生を開始すると立下りエッジt1に同期し
てシフトレジスタ103は1ビット分のシフト動作を行い
最終段の1ビットデータをシリアルデータ出力部121を
介してシリアルデータ入出力端子105に出力する。引続
きシフトレジスタ103は、シリアルクロックの立下りエ
ッジであるt3,t5,t7,t9,t11,t13,t15の各タイミングに
同期して順次シフト動作を行って1ビットずつシリアル
データをシリアルデータ線181上に出力する。シリアル
データ8ビットの出力後、t17タイミングに同期してハ
イレベルの出力を維持する。シリアルクロックはt18タ
イミングでハイレベルになると、次のデータ転送までハ
イレベルを保持する。The serial clock control circuit 102 of the master device 100 controls so as to output "1" during non-transfer. Therefore, in this state, the P-channel transistor 107 is turned on, a high level is output to the serial input / output terminal 104, and the serial clock line 180 holds the high level. When the master device is in the transmission mode, the permission flag 106 is set to "1". Then, the output of the shift register 103 at the time of non-transfer is set to "1" to temporarily turn off the N-channel transistor 109. On the other hand, the permission flag 156 of the slave device 150 is cleared to “0” in advance during the reception operation, and the NOR gate 165
Output is "0" and the N-channel transistor 159 is turned off. Therefore, the serial data line 181 at the time of non-transfer is
It has been pre-upped to a high level by 82. When the serial clock control circuit 102 of the master device 100 starts to generate a serial clock, the shift register 103 shifts by 1 bit in synchronization with the falling edge t1 and outputs the 1-bit data at the final stage to the serial data output unit 121. It outputs to the serial data input / output terminal 105 via. Subsequently, the shift register 103 performs a serial shift operation in synchronization with each timing of t3, t5, t7, t9, t11, t13, and t15, which are the falling edges of the serial clock, and serially outputs serial data bit by bit on the serial data line 181. Print on top. After outputting 8 bits of serial data, the high level output is maintained in synchronization with the timing t17. When the serial clock becomes high level at timing t18, it holds high level until the next data transfer.
ここで、転送されるシリアルデータが“0"の場合には、
トランジスタ109がオンされデータ線181はLレベルにド
ライブされる。しかし、シリアルデータが“1"の場合に
は、トランジスタ109がオフされ抵抗182によってプルア
ップされたハイレベルがデータ線181に出力される。従
って、シリアルクロックの立下りに対するシリアルデー
タ出力のディレイは、データが“1"の場合の方が大き
い。具体的にはシリアルデータ線181のバス容量とプル
アップ抵抗182との時定数によって決まり、例えばバス
容量が200pFでプルアップ抵抗が1kΩの場合には200nsec
のディレイ時間(td)となる。一方、受信側であるスレ
ーブ装置150は、シリアルクロック入出力端子154から入
力されるシリアルクロックの立上りエッジt2に同期して
シリアルデータ線181上のシリアルデータをシリアルデ
ータ入出力端子155および入力バッファ166を介してシフ
トレジスタ153に取り込む。引続き立上りエッジのt4,t
6,t8,t10,t12,t14,t16に同期して順次シリアルデータ線
181上のシリアルデータをシフトレジスタ153にシフト入
力する。Here, if the serial data to be transferred is “0”,
The transistor 109 is turned on and the data line 181 is driven to the L level. However, when the serial data is “1”, the transistor 109 is turned off and the high level pulled up by the resistor 182 is output to the data line 181. Therefore, the delay of the serial data output with respect to the falling edge of the serial clock is larger when the data is "1". Specifically, it is determined by the time constant of the bus capacitance of the serial data line 181 and the pull-up resistor 182. For example, if the bus capacitance is 200 pF and the pull-up resistor is 1 kΩ, 200 nsec.
Delay time (td). On the other hand, the slave device 150 on the receiving side transmits the serial data on the serial data line 181 to the serial data input / output terminal 155 and the input buffer 166 in synchronization with the rising edge t2 of the serial clock input from the serial clock input / output terminal 154. It is taken into the shift register 153 via. Continued rising edge t4, t
6, t8, t10, t12, t14, t16, serial data line in sequence
The serial data on 181 is shift-input to the shift register 153.
かかるシリアル転送中は、スレーブ装置150のシリアル
クロック出力部170の出力がハイインピーダンスとな
り、シリアルクロック線180には何らの影響も与えず、
また、許可フラグ156は“0"のためシリアルデータ出力
部171の出力もハイインピーダンスとなりシリアルデー
タ線181にも影響は与えない。During such serial transfer, the output of the serial clock output unit 170 of the slave device 150 becomes high impedance, and the serial clock line 180 is not affected at all,
Further, since the permission flag 156 is “0”, the output of the serial data output unit 171 also becomes high impedance and does not affect the serial data line 181.
前述とは逆にマスター装置100がスレーブ装置150からシ
リアルデータを受信する場合には、マスター装置100の
許可フラグ106が“0"にセットされ、スレーブ装置150の
許可フラグ156が“1"にセットされる。この結果、マス
ター装置100からのクロックに基いてスレーブ装置150の
シフトレジスタ153の内容がシリアルデータ出力部171,
シリアルデータ入出力端子155を介してシリアルデータ
線181に出力され、マスター装置100の入出力端子105,入
力データバッファ116を介してシフトレジスタ103にシフ
ト入力される。第3図は本発明に基づくシリアルデータ
転送装置の第2の実施例を示すブロック図である。第1
のシリアルデータ処理装置300は、データ処理部(図示
せず)以外にシリアルクロック制御回路102,シフトレジ
スタ103,シリアルクロック出力部320,シリアルデータ出
力部321,シリアルクロック出力端子304およびシリアル
データ出力端子305を含み、常にマスター装置として機
能する。即ち、シリアルクロック出力部320のPチャン
ネルトランジスタ307及びNチャンネルトランジスタ308
からなるCMOSプッシュプル回路はインバータ322を介し
て反転されたシリアルクロック制御回路102の出力によ
りいずれか一方のトランジスタのみが必ずオンしてシリ
アルデータ線180をドライブする。シリアルデータ出力
部321は常にインバータ323によって反転されたシフトレ
ジスタ103の出力によりオープンドレイン型のトランジ
スタ309がオン又はオフしてシリアルデータ線181をドラ
イブする。Conversely, when the master device 100 receives serial data from the slave device 150, the permission flag 106 of the master device 100 is set to “0” and the permission flag 156 of the slave device 150 is set to “1”. To be done. As a result, based on the clock from the master device 100, the contents of the shift register 153 of the slave device 150, the serial data output unit 171,
The data is output to the serial data line 181 via the serial data input / output terminal 155 and shift-input to the shift register 103 via the input / output terminal 105 of the master device 100 and the input data buffer 116. FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the serial data transfer device according to the present invention. First
The serial data processing device 300 includes a serial clock control circuit 102, a shift register 103, a serial clock output unit 320, a serial data output unit 321, a serial clock output terminal 304, and a serial data output terminal other than a data processing unit (not shown). Including 305, it always functions as a master device. That is, the P-channel transistor 307 and the N-channel transistor 308 of the serial clock output unit 320
In the CMOS push-pull circuit composed of (1), only one of the transistors is always turned on by the output of the serial clock control circuit 102 inverted via the inverter 322 to drive the serial data line 180. In the serial data output unit 321, the open drain type transistor 309 is turned on or off by the output of the shift register 103 which is always inverted by the inverter 323 to drive the serial data line 181.
第2のシリアルデータ処理装置350は、シリアルクロッ
ク制御回路152,シフトレジスタ153,シリアルクロック入
力バッファ163,シリアルデータ入力バッファ166,シリア
ルクロック入力端子354およびシリアルデータ入力端子3
55を含み、マスター装置300より出力されたシリアルク
ロックを入力してこのシリアルクロックに基きシリアル
データ入力端子355から入力されるシリアルデータをシ
フトレジスタに受信するスレーブ装置としてのみ動作す
る。The second serial data processing device 350 includes a serial clock control circuit 152, a shift register 153, a serial clock input buffer 163, a serial data input buffer 166, a serial clock input terminal 354 and a serial data input terminal 3.
It includes 55 and operates only as a slave device that receives the serial clock output from the master device 300 and receives the serial data input from the serial data input terminal 355 to the shift register based on this serial clock.
マスター装置300からスレーブ装置350へデータをビット
直列に転送する際のシリアルクロックとシリアルデータ
との同期タイミングは第1の実施例で示した第2図のタ
イムチャートと実質的に同一である。なお、データ線を
プッシュプル回路で駆動せずにオープンドレイン回路で
駆動することによって、1本のデータ線に複数のスレー
ブチップをワイヤードオア接続することができる。従っ
て、同時に複数のスレーブチップがデータ転送を要求し
た場合、データ線をより長くLレベルに維持したスレー
ブチップに最優先のデータ転送を行なうように割当るこ
とができる。さらに、このデータ線をLレベルにクラン
プする手段を受信チップに設けることによって、受信チ
ップがデータの受信不可能な時、データ線をLレベルに
クランプして送信チップにビジーを知らせるようにする
ことができる。かかる機能をもたせるために、データ線
はオープンドレイン回路で駆動する方がよい。The synchronization timing between the serial clock and the serial data when transferring data bit-serially from the master device 300 to the slave device 350 is substantially the same as the time chart of FIG. 2 shown in the first embodiment. By driving the data line by the open drain circuit instead of the push-pull circuit, a plurality of slave chips can be connected to one data line by wired OR. Therefore, when a plurality of slave chips request data transfer at the same time, the slave chip whose data line has been maintained at the L level for a longer time can be assigned to perform the highest priority data transfer. Further, by providing the receiving chip with means for clamping the data line to the L level, when the receiving chip cannot receive the data, the data line is clamped to the L level to notify the transmitting chip of busy. You can In order to have such a function, it is better to drive the data line with an open drain circuit.
以上説明したように、本発明のシリアルデータ転送装置
は、クロック線をプッシュプルバッファによりドライブ
し、データ線をオープンドレインバッファによりドライ
ブすることにより、クロックの立上り、立下りを急峻に
し、それによってデータ転送速度を高速化できるととも
に、データ線をワイヤード接続することができるため、
複数のチップをクロック線とシリアルデータ線との2線
で接続することを可能にすることができる。とりわけ、
クロックの立上りおよび立下りがともに急峻なため、こ
の立上り、立下りに同期タイミングをとることができ、
シフトレジスタへのデータの入力およびそれからのデー
タの出力の各タイミングを非常に簡単なタイミング回路
で正確に制御することができる。As described above, in the serial data transfer device of the present invention, the clock line is driven by the push-pull buffer and the data line is driven by the open drain buffer to make the rising and falling edges of the clock steep, and thereby the data Since the transfer speed can be increased and the data line can be wired connected,
It is possible to connect a plurality of chips with two lines of a clock line and a serial data line. Above all,
Both the rising and falling edges of the clock are steep, so it is possible to synchronize the rising and falling edges.
Each timing of inputting data to the shift register and outputting data from it can be accurately controlled by a very simple timing circuit.
第1図は本発明に基づく第1の実施例のシリアルデータ
転送装置のブロック図、第2図は第1の実施例を説明す
る為のシリアルデータ転送タイミングチャート、第3図
は、第2の実施例のシリアルデータ転送装置のブロック
図である。 100,300……第1のシリアルデータ処理装置、150,350…
…第2のシリアルデータ処理装置、101,151……モード
レジスタ、102,152……シリアルクロック制御回路、10
3,153……シフトレジスタ、104,154……シリアルクロッ
ク入出力端子、105,155……シリアルデータ入出力端
子、304……シリアルクロック出力端子、354……シリア
ルクロック入力端子、305……シリアルデータ出力端
子、355……シリアルデータ入力端子、106,156……許可
フラグ、107,157,307……p−chトランジスタ、108,15
8,308,109,159,309……N−chトランジスタ、110,160…
…2入力NANDゲート、111,161,115,165……2入力NORゲ
ート、112,162,114,164,322,323……インバータ、113,1
63,116,166……入力バッファ、120,170,320……シリア
ルクロック出力部、121,171,321……シリアルデータ出
力部、182……プルアップ抵抗、180……シリアルクロッ
クライン、181……シリアルデータライン。FIG. 1 is a block diagram of a serial data transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a serial data transfer timing chart for explaining the first embodiment, and FIG. It is a block diagram of a serial data transfer device of an example. 100,300 …… First serial data processor, 150,350…
… Second serial data processing device, 101,151 …… Mode register, 102,152 …… Serial clock control circuit, 10
3,153 …… Shift register, 104,154 …… Serial clock input / output terminal, 105,155 …… Serial data input / output terminal, 304 …… Serial clock output terminal, 354 …… Serial clock input terminal, 305 …… Serial data output terminal, 355… … Serial data input terminal, 106,156 …… Permit flag, 107,157,307 …… p-ch transistor, 108,15
8,308,109,159,309 …… N-ch transistor, 110,160…
… 2-input NAND gate, 111,161,115,165 …… 2-input NOR gate, 112,162,114,164,322,323 …… Inverter, 113,1
63,116,166 …… Input buffer, 120,170,320 …… Serial clock output section, 121,171,321 …… Serial data output section, 182 …… Pull-up resistor, 180 …… Serial clock line, 181 …… Serial data line.
Claims (2)
とを1本のクロック線と1本のデータ線とで相互接続し
たデータ転送装置において、前記クロック線はプッシュ
プルバッファ回路で駆動し、前記データ線はオープンド
レイン回路で駆動し、前記データ送信用チップは前記ク
ロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一
方に同期して前記オープンドレイン回路により送信すべ
きデータに応答して前記データ線を駆動することを特徴
とするデータ転送装置。1. A data transfer device in which a data transmitting chip and a data receiving chip are interconnected by one clock line and one data line, wherein the clock line is driven by a push-pull buffer circuit, and The data line is driven by an open drain circuit, and the data transmission chip drives the data line in response to data to be transmitted by the open drain circuit in synchronization with one of the rising edge and the falling edge of the clock. A data transfer device characterized by the above.
の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの他方に同
期して前記データ線上のデータを受信することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のデータ転送装置。2. The data receiving chip according to claim 1, wherein the data receiving chip receives data on the data line in synchronization with the other of the rising edge and the falling edge of the clock. Transfer device.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP61206407A JPH0771079B2 (en) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | Serial data transfer device |
| EP87112743A EP0258873B1 (en) | 1986-09-01 | 1987-09-01 | Serial bus interface system for data communication using two-wire line as clock bus and data bus |
| US07/091,803 US4847867A (en) | 1986-09-01 | 1987-09-01 | Serial bus interface system for data communication using two-wire line as clock bus and data bus |
| DE3751608T DE3751608T2 (en) | 1986-09-01 | 1987-09-01 | Serial bus interface system for data transmission with a two-wire line as clock bus and data bus. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206407A JPH0771079B2 (en) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | Serial data transfer device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6361526A JPS6361526A (en) | 1988-03-17 |
| JPH0771079B2 true JPH0771079B2 (en) | 1995-07-31 |
Family
ID=16522849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61206407A Expired - Lifetime JPH0771079B2 (en) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | Serial data transfer device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771079B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4803891B2 (en) * | 2001-03-09 | 2011-10-26 | キヤノン株式会社 | Serial communication device, serial communication method, storage medium and program for serial communication |
| EP1894114B1 (en) * | 2005-06-10 | 2014-08-13 | Freescale Semiconductor, Inc. | Device and method for media access control |
| CN110554729B (en) * | 2019-10-09 | 2024-04-12 | 无锡气动技术研究所有限公司 | Control circuit and control method for single-wire data transmission of valve island bus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56123670A (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Lithium copper-vanadate secondary battery |
| NL8005976A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-17 | Philips Nv | TWO-WIRE BUS SYSTEM WITH A CLOCK-LINE WIRE AND A DATA LINE WIRE FOR CONNECTING A NUMBER OF STATIONS. |
-
1986
- 1986-09-01 JP JP61206407A patent/JPH0771079B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6361526A (en) | 1988-03-17 |
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