(57)【要約】【課題】ＰＷＭ信号から極端に大きなＬｏｗ幅が記録された場合に不具合の発生が防止される半導体装置を提供する。【解決手段】ＣＸＰＩバス８６０に接続可能な半導体装置８００は、ＣＸＰＩバス８６０−から入力されるＰＷＭ信号の立ち下がりを検出する立ち下がり検出器８０１と、ＰＷＭ信号の立ち上がりを検出する立ち上がり検出器８０２と、ＰＷＭ信号のＬｏｗ幅をカウントするＬｏｗ幅カウンタ８０３と、論理値「１」の計測されたＬｏｗ幅が、規定された最大値を超える場合にＬｏｗ幅記録回路８３０によるＬｏｗ幅の記録を禁止し、Ｌｏｗ幅が上記最大値を超えない場合にＬｏｗ幅の記録をＬｏｗ幅記録回路８３０に許可する最大制御回路８１０と、Ｌｏｗ幅を記録するＬｏｗ幅記録回路８３０と、オフセット加算値とＬｏｗ幅とを加算する加算器８３５と、加算によって得られたタイミングでサンプリングを行なうサンプリング回路８４０とを備える。【選択図】図８
2020005026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＸＰＩ（Clock  Extension  Peripheral  Interface）バスから入力されるＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）信号のＬｏｗ幅をカウントするためのカウンタと、
前記Ｌｏｗ幅が設定された範囲内であるか否かに応じて前記Ｌｏｗ幅の記録を制御するための制御回路と、
前記Ｌｏｗ幅が前記範囲内であることに基づいて当該Ｌｏｗ幅を記録するための記録回路と、
前記記録されたＬｏｗ幅と、予め定められたオフセット加算値とを加算したタイミングでサンプリングを行なうためのサンプリング回路とを備える、半導体装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記Ｌｏｗ幅が設定された最大値以下であるか否かに応じて前記Ｌｏｗ幅の記録を制御するための最大制御回路を含み、
前記記録回路は、前記Ｌｏｗ幅が前記最大値以下であることに基づいて当該Ｌｏｗ幅を記録するように構成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記設定された最大値は、変更可能である、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記記録回路は、予め定められた最小値を記録している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記Ｌｏｗ幅が設定された最小値以上であるか否かに応じて前記Ｌｏｗ幅の記録を制御するための最小制御回路を含み、
前記記録回路は、前記Ｌｏｗ幅が、設定された最小値以上である場合に当該Ｌｏｗ幅を記録するように構成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記設定された最小値は、変更可能である、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記サンプリングの結果に基づいて、Ｌｏｗ幅の値を初期化するための回路をさらに備える、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
ＣＸＰＩ（Clock  Extension  Peripheral  Interface）バスから入力されるＰＷＭ信号のＬｏｗ幅をカウントするステップと、
前記Ｌｏｗ幅が設定された範囲内であるか否かに応じて前記Ｌｏｗ幅の記録を制御するステップと、
前記Ｌｏｗ幅が前記範囲内であることに基づいて当該Ｌｏｗ幅を記録するステップと、
前記記録されたＬｏｗ幅と、予め定められたオフセット加算値とを加算したタイミングでサンプリングを行なうステップとを備える、通信制御方法。
【請求項９】
前記制御するステップは、前記Ｌｏｗ幅が設定された最大値以下であるか否かに応じて前記Ｌｏｗ幅の記録を制御するステップを含み、
前記記録するステップは、前記Ｌｏｗ幅が前記最大値以下であることに基づいて当該Ｌｏｗ幅を記録することを含む、請求項８に記載の通信制御方法。
【請求項１０】
前記設定された最大値は、変更可能である、請求項９に記載の通信制御方法。
【請求項１１】
前記制御するステップは、前記Ｌｏｗ幅が設定された最小値以上であるか否かに応じて前記Ｌｏｗ幅の記録を制御するステップを含み、
前記記録するステップは、前記Ｌｏｗ幅が、設定された最小値以上である場合に当該Ｌｏｗ幅を記録することを含む、請求項８に記載の通信制御方法。
【請求項１２】
前記設定された最小値は、変更可能である、請求項１１に記載の通信制御方法。
【請求項１３】
前記記録するステップは、予め定められた最小値を記録することを含む、請求項８に記載の通信制御方法。
【請求項１４】
前記サンプリングの結果に基づいて、Ｌｏｗ幅の値を初期化するステップをさらに備える、請求項８に記載の通信制御方法。
【請求項１５】
ＣＸＰＩ（Clock  Extension  Peripheral  Interface）バスから入力されるＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）信号のＨｉｇｈ幅をカウントするためのカウンタと、
前記Ｈｉｇｈ幅が設定された範囲内であるか否かに応じて前記Ｈｉｇｈ幅の記録を制御するための制御回路と、
前記Ｈｉｇｈ幅が前記範囲内であることに基づいて当該Ｈｉｇｈ幅を記録するための記録回路と、
前記記録されたＨｉｇｈ幅と、予め定められたオフセット加算値とを加算したタイミングでサンプリングを行なうためのサンプリング回路とを備える、半導体装置。
【請求項１６】
前記制御回路は、前記Ｈｉｇｈ幅が設定された最大値以下であるか否かに応じて前記Ｈｉｇｈ幅の記録を制御するための最大制御回路を含み、
前記記録回路は、前記Ｈｉｇｈ幅が前記最大値以下であることに基づいて当該Ｈｉｇｈ幅を記録するように構成されている、請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記設定された最大値は、変更可能である、請求項１６に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記記録回路は、予め定められた最小値を記録している、請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記制御回路は、前記Ｈｉｇｈ幅が設定された最小値以上であるか否かに応じて前記Ｈｉｇｈ幅の記録を制御するための最小制御回路を含み、
前記記録回路は、前記Ｈｉｇｈ幅が、設定された最小値以上である場合に当該Ｈｉｇｈ幅を記録するように構成されている、請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記設定された最小値は、変更可能である、請求項１９に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はＰＷＭオフセットサンプリングに関し、より特定的には、ＣＸＰＩ（Clock  Extension  Peripheral  Interface）規格に従う通信におけるＰＷＭオフセットサンプリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載通信の方式として、ＣＸＰＩ（Clock  Extension  Peripheral  Interface）通信がある。ＣＸＰＩ通信では、マスタノードが通信バスへクロックを提供することによりシステム内の通信クロックを同期し、変調方式としてＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）が用いられ、ビットごとの同期合わせが可能となる。
【０００３】
ＣＸＰＩ通信に関し、例えば、特表２０１７−５２６９９４号公報（特許文献１）は、「ＣＸＰＩ通信ネットワークを介して他の車載電子装置とデータ通信するための第１クロックを発生するように構成した発生ユニットと、この第１クロックのデューティ幅を調整するように構成した調整ユニットとを備える車載電子装置」を開示している（［要約］参照）。
【０００４】
また、車載通信に関し、特開２０１４−０３０１２４号公報（特許文献２）は、「回路の電気的特性のばらつきによらず、パルス幅変調符号を精度よく復号する復号化回路」を開示している（［要約］の［課題］参照）。特開２０１４−１０３５５２号公報（特許文献３）は、「ノイズの影響を抑制して境界パタンの検出タイミングに同期した処理を精度よく実行する通信装置」を開示している（［要約］の［課題］参照）。特開２０１５−０４３５１２号公報（特許文献４）は、「伝送符号としてパルス幅変調符号を用いる通信システムにおいて、ノイズの発生を抑制する」技術を開示している（［要約］の［課題］参照）。特開平０８−１６３１５１号公報（特許文献５）は、「伝送速度の異なるデータが混在して授受される非同期シリアル通信環境にあって、異常発生時の時間的ロスを好適に解消する」技術を開示している（［要約］の［課題］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１７−５２６９９４号公報
【特許文献２】特開２０１４−０３０１２４号公報
【特許文献３】特開２０１４−１０３５５２号公報
【特許文献４】特開２０１５−０４３５１２号公報
【特許文献５】特開平０８−１６３１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＸＰＩ通信が使用されるシステムによって、ＰＷＭクロック（以下「ＰＷＭ信号」と表わすこともある。）（論理値＝１）のＬｏｗ（ロー）幅が異なり、システムの状態によって、ＰＷＭ信号のＬｏｗ幅が変化する。そこで、ＰＷＭクロックの波形に合わせてサンプリング位置を変える機能（オフセットサンプリング機能）がＣＸＰＩプロトコルに規定されている。例えば、極端に小さなＬｏｗ幅を記録した場合にＰＷＭ復号化機能は異常状態となるが、ＣＸＰＩプロトコルによれば、そのような異常状態から復帰する機能が規定されている。
【０００７】
その一方、極端に大きなＬｏｗ幅を記録した場合に対する対応策が存在しない。したがって、ＣＸＰＩ通信が使用されるシステムにおいて、極端に大きなＬｏｗ幅を記録した場合に対する対応策が必要とされている。
【０００８】
本開示は上述のような背景に鑑みてなされたものであって、ＣＸＰＩ通信が使用されるシステムにおいて、極端に大きなＬｏｗ幅を記録した場合に対する対応策が示される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ある実施の形態に従う半導体装置は、ＣＸＰＩバスから入力されるＰＷＭ信号のＬｏｗ幅をカウントするためのカウンタと、Ｌｏｗ幅が設定された範囲内であるか否かに応じてＬｏｗ幅の記録を制御するための制御回路と、Ｌｏｗ幅が範囲内であることに基づいて当該Ｌｏｗ幅を記録するための記録回路と、記録されたＬｏｗ幅と、予め定められたオフセット加算値とを加算したタイミングでサンプリングを行なうためのサンプリング回路とを備える。
【００１０】
ある局面において、ＰＷＭ信号から極端に大きなＬｏｗ幅を記録した場合でも、半導体装置の不具合が防止され得る。
【００１１】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＣＸＰＩ通信を実装するＣＸＰＩコントローラ１００の構成の概略を表わす図である。
【図２】ＣＸＰＩプロトコルに従うサンプリング機能を表わす図である。
【図３】オフセットサンプリング実行時の異常から復帰する機能を表わす図である。
【図４】極端に大きなＬｏｗ幅が記録された場合を説明する図である。
【図５】ある局面に従うシステム５００の構成の概略を表わす図である。
【図６】他の局面に従うシステム６００の構成の概略を表わす図である。
【図７】第１の実施の形態に従うＬｏｗ幅記録のアルゴリズムを説明するための図である。
【図８】ある局面に従う半導体装置８００の構成を概念的に表すブロック図である。
【図９】第２の実施の形態に従うシステムの動作アルゴリズムを表わす図である。
【図１０】本実施の形態に係る半導体装置１０００の構成を表わすブロック図である。
【図１１】第３の実施の形態に従う半導体装置１１００の構成の概略を表わすブロック図である。
【図１２】Ｈｉｇｈ幅が記録される場合の半導体装置１２００の構成を表わすブロック図である。
【図１３】他の局面に従う半導体装置１３００の構成の概略を表わすブロック図である。
【図１４】他の局面に従う半導体装置１４００の構成の概略を表わすブロック図である。
【図１５】半導体装置が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１４】
［ＣＸＰＩ通信の概要］
図１を参照して、ＣＸＰＩ通信の実装について説明する。図１は、ＣＸＰＩ通信を実装するＣＸＰＩコントローラ１００の構成の概略を表わす図である。ＣＸＰＩコントローラ１００は、データ制御部１１０と、符号化部１２０と、復号化部１３０と、ＯＲ回路１４０とを備える。ＯＲ回路１４０は、ＣＸＰＩバス１５０に接続されている。
【００１５】
ＣＸＰＩバス１５０から受信した信号は、ＯＲ回路１４０に入力される。ＯＲ回路１４０は複数のノードを共通の信号線に接続したワイアードオアで構成することも可能である。この場合、ＣＸＰＩコントローラ１００が複数のノードからＨｉｇｈレベルの信号とＬｏｗレベルの信号とを受信した場合、ＯＲ回路１４０は、負論理の論理和をとり、Ｌｏｗレベルの信号を復号化部１３０に出力する。
【００１６】
復号化部１３０は、受信信号を復号する。復号された信号は、データ制御部１１０に入力される。データ制御部１１０は、入力信号に基づいて所定の制御を実行する。また、データ制御部１１０は、他のコントローラに送信するための信号を符号化部１２０に出力する。符号化部１２０は、データ制御部１１０から出力された信号を符号化する。符号化された信号は、ＯＲ回路１４０を介して、ＣＸＰＩバス１５０に出力される。
【００１７】
［ＣＸＰＩプロトコル準拠のオフセットサンプリング機能］
図２を参照して、ある局面に従うサンプリング機能について説明する。図２は、ＣＸＰＩプロトコルに従うサンプリング機能を表わす図である。
【００１８】
受信信号ＲＸの論理レベルはＰＷＭクロックにより表される。ある局面に従うと、システムによってＰＷＭクロック（論理値１）のＬｏｗ幅は異なり、システムの状態によってＰＷＭクロック（論理値１）のＬｏｗ幅は変化し得る。そこで、ＰＷＭクロックの波形に合わせてサンプリング位置を変える機能が、ＣＸＰＩプロトコルに規定されている。以下、本実施の形態では、この機能を「オフセットサンプリング機能」という。以下、ＰＷＬクロックの１周期に相当する１Ｔｂｉｔ幅＝１８として説明する。
【００１９】
より具体的には、オフセット加算値（ＳＡＭＰ）が予め設定される（ステップＳ２１０）。図２に示される例では、オフセット加算値＝４である。
【００２０】
システムは、タイミングｔ（１）において、最初のＰＷＭクロックの立ち下がりを検知し、タイミングｔ（２）において立ち上がりを検知するまで、Ｌｏｗ幅を計測する。システムは、Ｌｏｗ幅の計測を完了すると、その計測した値（＝６）を記録する（ステップＳ２２０）。
【００２１】
システムは、記録されたＬｏｗ幅（＝６）と、オフセット加算値（＝４）とを加算した値（＝１０）のタイミング、すなわちタイミングｔ（４）でサンプリングを実行する（ステップＳ２３０）。システムは、サンプリングの結果、論理値０を取得する。
【００２２】
その後、システムは、タイミングｔ（５）でＰＷＭクロックの立ち下がりを検知すると、タイミングｔ（６）でＰＷＭクロックの立ち上がりを検知するまで、Ｌｏｗ幅を計測する。システムは、Ｌｏｗ幅の計測を完了すると、その計測した値（＝７）を記録する（ステップＳ２４０）。このようにして、Ｌｏｗ幅は適宜更新される。
【００２３】
［ＣＸＰＩプロトコル準拠のオフセットサンプリング復帰機能］
図３を参照して、オフセットサンプリングの他の局面について説明する。図３は、オフセットサンプリング実行時の異常から復帰する機能を表わす図である。
【００２４】
ある局面において、システムは、ノイズをＰＷＭクロックとして検出する可能性があり得る。このとき、システムは、極端に小さなＬｏｗ幅を記録する場合があり、ＰＷＭ復号化機能は異常状態となり得る。そこで、ある実施の形態に従うシステムは、このような異常状態から復帰するために、以下の様な処理を実行する。
【００２５】
より具体的には、タイミングｔ（１）で、システムは、ノイズ信号をＰＷＭクロックとして認識すると、Ｌｏｗ幅として極端に小さな値（例えば１）を記録し得る。
【００２６】
システムは、予め設定されたオフセット加算値ＳＡＭＰ（＝４）と、当該Ｌｏｗ幅（＝１）とを加算した値（＝５）のタイミングｔ（３）で、論理値１となるべきＰＷＭクロックのサンプリングを実行する（ステップＳ３２０）。
【００２７】
論理値１のＰＷＭクロックのＬｏｗ幅が６である場合、当該Ｌｏｗ幅よりも小さい値（＝５）でサンプリングが行なわれる結果、システムは、論理値１を取得するべきところ、論理値０を取り込むことになる。論理値０が取り込まれると、Ｌｏｗ幅の値は更新されない。仮に、システムにおいて、Ｌｏｗ幅として「１」が記録された場合、Ｌｏｗ幅の値は「１」のままとなる（ステップＳ３３０）。
【００２８】
そこで、システムは、論理値０を取得すると、カウンタを用いて、その取得回数を記録する（例えば、タイミングｔ（６）参照）。仮に、システムは、論理値０を１０回連続して取得（すなわち１０Ｔｂｉｔ経過）したことを検知すると、オフセットサンプリングにおいて異常が生じていると判断し、Ｌｏｗ幅を計測し（タイミングｔ（８）参照）、その値を「６」に更新する（ステップＳ３４０）。その結果、異常状態は解除される。
【００２９】
［オフセットサンプリング機能の問題］
図４を参照して、オフセットサンプリング機能の実行時に想定される問題について説明する。図４は、極端に大きなＬｏｗ幅が記録された場合を説明する図である。
【００３０】
ある局面において、システムは、タイミングｔ（１）において立ち下がりを検知すると、タイミングｔ（２）で立ち上がりを検知するまで、ＰＷＭクロックにおけるＬｏｗ幅を計測する。図４に示される例では、Ｌｏｗ幅（＝１２）が計測される（ステップＳ４１０）。システムは、Ｌｏｗ幅（＝１２）を記録する（タイミングｔ（３））。
【００３１】
システムは、記録されたＬｏｗ幅の値（＝１２）と、予め設定されているオフセット加算値ＳＡＭＰ（＝７）との加算結果に基づいてサンプリングを行なう。より具体的には、システムは、タイミングｔ（３）において、ＰＷＭクロックの立ち下がりを検知した時から１９の位置でサンプリングを行なう。１Ｔｂｉｔ幅が１８であるとき、１２＋７＞１８となるため、システムは、常に論理値０を取り込むことになる（タイミングｔ（５））。
【００３２】
システムは、オフセットサンプリング機能の異常状態と判断して、Ｌｏｗ幅を更新すると、Ｌｏｗ幅を記録するカウンタの初期化と、Ｌｏｗ幅記録を更新するタイミングとが競合するため、異常状態が解消されない場合がある（ステップＳ４３０）。
【００３３】
［技術思想の概要］
本実施の形態に係るシステムは、ＰＷＭ復号化を専用論理回路で実装するという構成を備える。オフセットサンプリング機能においてＬｏｗ幅を記録する範囲を制限することで、システムは異常状態とならなくなる。なお、ＣＸＰＩ規格は、Ｌｏｗ幅の最小値と最大値とを規定している。そこで、ノイズや受信ノードのドミナント→レセッシブ遷移時間の増加と正常な通信との明確な切り分けが可能となる。例えば、ＣＸＰＩの通信レートは最大２０ｋｂｐｓであり、従来の車載通信システムとしては、１０ｋｂｐｓで使用されると想定される。この場合、１ＵＡＲＴフレーム（１０Ｔｂｉｔ）は、０．５ｍｓ〜１．０ｍｓである。
【００３４】
ノイズや受信ノードのドミナント→レセッシブ遷移時間の増加により異常状態となった場合、その状態からの復帰には、最小０．５ｍｓ（２０ｋｂｐｓの１ＵＡＲＴフレーム）、最大２ｍｓ（１０ｋｂｐｓの２ＵＡＲＴフレーム）の時間が必要となる。
【００３５】
［システムの概要］
図５および図６を参照して、本実施の形態に係るシステムが適用される局面の具体例について説明する。図５は、ある局面に従うシステム５００の構成の概略を表わす図である。図６は、他の局面に従うシステム６００の構成の概略を表わす図である。
【００３６】
図５に示されるように、システム５００は、ボディコントロールモジュール（ＢＣＭ）５１０と、ライトモジュール５２０と、ドアモジュール５３０と、ルーフモジュール５４０と、エアコンモジュール５５０と、センサ５３１〜５３３とを含む。ＢＣＭ５１０と、ライトモジュール５２０と、ドアモジュール５３０と、ルーフモジュール５４０と、エアコンモジュール５５０とは、ＣＸＰＩバスによって互いに通信可能に接続されている。ドアモジュール５３０およびセンサ５３１〜５３３も、ＣＸＰＩバスによって互いに接続されている。
【００３７】
図６に示されるように、システム６００は、ＣＰＵ６１０と、ＤＴＣ／ＤＭＡＣ（Data  Transfer  Controller／Direct  Memory  Access  Controller）６２０と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）６３０と、フラッシュメモリ６４０と、ＣＸＰＩコントローラ６５０とを備える。フラッシュメモリ６４０は例えば、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリである。ＣＰＵ６１０と、ＤＴＣ／ＤＭＡＣ６２０と、ＲＡＭ６３０と、フラッシュメモリ６４０と、ＣＸＰＩコントローラ６５０とは、それぞれ、バス６６０に接続されている。ＣＸＰＩコントローラ６５０は、さらに、ＣＸＰＩバス６７０と、外部インターフェイス６８０とに接続されている。
【００３８】
＜第１の実施の形態＞
図７および図８を参照して、第１の実施の形態について説明する。図７は、第１の実施の形態に従うＬｏｗ幅記録のアルゴリズムを説明するための図である。
【００３９】
ある局面において、論理値１のＬｏｗ幅の最大値は、約０．４Ｔｂｉｔである。そこで、ある実施の形態に従うシステムは、０．５Ｔｂｉｔ以上のＬｏｗ幅を記録せず、０．５Ｔｂｉｔ未満のＬｏｗ幅を記録する。なお、ある局面において、当該閾値は、０．５Ｔｂｉｔに限られず変更可能であってもよい。例えば、当該閾値は、半導体装置の外部からの入力に応じて変更され得る。
【００４０】
より具体的には、システムは、タイミングｔ（１）において、ＰＷＭクロックの立ち下がりを検出すると、タイミングｔ（２）において立ち上がりを検知するまで、Ｌｏｗ幅を計測する。図７に示される例では、システムは、Ｌｏｗ幅「１２」を計測する。Ｌｏｗ幅「１２」は、０．６７Ｔｂｉｔ（＝１２／１８）となり、０．５Ｔｂｉｔを上回るため、システムは、Ｌｏｗ幅「１２」を記録せず（ステップＳ７１０）、Ｌｏｗ幅の値は、０のままである（領域７１１参照）。
【００４１】
その後、タイミングｔ（３）において、システムは、ＰＷＭクロックの立ち下がりを検知すると、タイミングｔ（４）において立ちあがりを検知するまで、Ｌｏｗ幅を計測する。図７の例では、システムは、Ｌｏｗ幅「６」を計測する。Ｌｏｗ幅「６」は、０．３４Ｔｂｉｔ（＝６／１８）となり、０．５Ｔｂｉｔを下回るため、システムは、Ｌｏｗ幅「６」を記録する（ステップＳ７２０、領域７２１参照）。
【００４２】
［半導体装置の構成］
図８は、ある局面に従う半導体装置８００の構成を概念的に表すブロック図である。半導体装置８００は、立ち下がり検出器８０１と、立ち上がり検出器８０２と、Ｌｏｗ幅カウンタ８０３と、固定論理８０５と、最大制御回路８１０と、設定回路８２０と、オフセット加算値８２５と、Ｌｏｗ幅記録回路８３０と、加算器８３５と、サンプリング回路８４０と、論理値０カウンタ８４５と、を備える。半導体装置８００は、ＣＸＰＩバス８６０に接続され得る。
【００４３】
立ち下がり検出器８０１は、ＣＸＰＩバス８６０から入力される信号の立ち下がりを検出する。検出結果は、Ｌｏｗ幅カウンタ８０３と、Ｌｏｗ幅記録回路８３０とに入力される。
【００４４】
立ち上がり検出器８０２は、ＣＸＰＩバス８６０から入力される信号の立ち上がりを検出する。検出結果は、Ｌｏｗ幅カウンタ８０３に入力される。
【００４５】
固定論理８０５は、記録しないＬｏｗ幅の閾値を設定する。例えば、当該閾値は、オフセット加算値８２５と、Ｌｏｗ幅との合計値として規定される。
【００４６】
最大制御回路８１０は、記録されるＬｏｗ幅を制限する。例えば、最大制御回路８１０は、論理値「１」の計測されたＬｏｗ幅が、規定された最大値を超える場合は、Ｌｏｗ幅記録回路８３０によるＬｏｗ幅の記録を禁止し、当該Ｌｏｗ幅が上記最大値を超えない場合に、Ｌｏｗ幅の記録をＬｏｗ幅記録回路８３０に許可する。
【００４７】
設定回路８２０は、オフセット加算値８２５を与える。例えば、設定回路８２０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）によるレジスタ設定により、あるいは、外部インターフェイスからの入力制御に基づき、オフセット加算値８２５を設定する。オフセット加算値８２５は、例えば、レジスタに保持される。
【００４８】
Ｌｏｗ幅記録回路８３０は、Ｌｏｗ幅を記録する。より詳しくは、論理値「１」が検出されると、Ｌｏｗ幅記録回路８３０は、Ｌｏｗ幅カウンタ８０３からの出力と、最大制御回路８１０による制御とに基づいて、その時のＬｏｗ幅を記録する。ある局面において、Ｌｏｗ幅記録回路８３０は、初期値を記録していてもよい。
【００４９】
加算器８３５は、オフセット加算値８２５と、記録されたＬｏｗ幅とを加算する。加算の結果は、サンプリング回路８４０に入力される。
【００５０】
サンプリング回路８４０は、設定された閾値を用いて、ＣＸＰＩバス８６０から入力される信号に対してサンプリングを行なう。サンプリングの結果は、半導体装置８００の外部に出力される。また、サンプリングの結果、論理値０が得られた場合には、その結果が、論理値０カウンタ８４５に入力される。
【００５１】
論理値０カウンタ８４５は、オフセットサンプリングの閾値が異常な値になった場合に備えて、サンプリング回路８４０からの出力に基づき、論理値０をカウントする。例えば、１０回連続の論理値０がカウントされると、論理値０カウンタ８４５は、Ｌｏｗ幅記録回路８３０によって記録されているＬｏｗ幅の値を初期化し得る。これにより、半導体装置８００は、常に論理値０を取り込まないようになる。
【００５２】
本実施の形態によれば、半導体装置８００は、論理値１のＬｏｗ幅として設定された最大値を超えるＬｏｗ幅を記録しないようにできる。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
図９および図１０を参照して、第２の実施の形態について説明する。図９は、第２の実施の形態に従うシステムの動作アルゴリズムを表わす図である。図１０は、本実施の形態に係る半導体装置１０００の構成を表わすブロック図である。
【００５４】
図９に示されるように、本実施の形態に係るシステムでは、タイミングｔ（０）において、ＰＷＭ信号の入力を受けると、タイミングｔ（１）において、立ち下がりが検出される。その後、タイミングｔ（２）において、ＰＷＭ信号の立ち上がりが検出されるまで、システムは、Ｌｏｗ幅を記録する（ステップＳ９１０）。例えば、図９に示されるように、Ｌｏｗ幅として「１」がカウントされると、１Ｔｂｉｔが「１８」単位からなるとき、Ｌｏｗ幅「１」は、約０．０６Ｔｂｉｔとなる。論理値１のＬｏｗ幅の最小値は約０．１１Ｔｂｉｔと規定されているので、システムは、０．１Ｔｂｉｔ以下のＬｏｗ幅を記録しない。したがって、領域９１１に示されるように、Ｌｏｗ幅の値は初期値（０）のままである。なお、ある局面において、当該閾値は、０．１１Ｔｂｉｔに限られず変更可能であってもよい。例えば、当該閾値は、半導体装置の外部からの入力に応じて変更され得る。
【００５５】
その後、タイミングｔ（３）において、ＰＷＭ信号の立ち下がりが検出されると、システムは、タイミングｔ（４）においてＰＷＭ信号の立ち上がりが検出されるまで、Ｌｏｗ幅のカウントを開始する（ステップＳ９２０）。図９の例では、システムは、Ｌｏｗ幅「６」をカウントしている。Ｌｏｗ幅「６」は、約０．３３Ｔｂｉｔであり、最小値（約０．１１Ｔｂｉｔ）よりも大きいので、領域９１２に示されるように、システムは、このＬｏｗ幅「６」を記録する。
【００５６】
図１０を参照して、半導体装置１０００の構成について説明する。図１０に示されるように、半導体装置１０００は、半導体装置８００の構成に対して、最大制御回路８１０に代えて最小制御回路１０１０を備える。その他の構成は、図８に示される半導体装置８００が備える構成と同じである。したがって、同じ構成の説明は繰り返さない。
【００５７】
最小制御回路１０１０は、図９を参照して説明したように、カウントされたＬｏｗ幅の値が予め規定された最小値（約０．１１Ｔｂｉｔ）以上であるか否かを判断し、当該値が最小値以上である場合に、当該Ｌｏｗ幅を記録する。
【００５８】
本実施の形態によれば、半導体装置１０００は、論理値１のＬｏｗ幅の最小値（約０．１１Ｔｂｉｔ）よりも小さいＬｏｗ幅（例えば、０．１０Ｔｂｉｔ）を記録しないようにすることができる。
【００５９】
＜第３の実施の形態＞
図１１を参照して、第３の実施の形態について説明する。図１１は、第３の実施の形態に従う半導体装置１１００の構成の概略を表わすブロック図である。半導体装置１１００は、半導体装置８００の構成に対して、最大制御回路８１０に代えて最大最小制御回路１１１０を、また、設定回路８２０に代えて設定回路１１０５を、それぞれ備える。その他の構成は、図８に示される半導体装置８００が備える構成と同じである。したがって、同じ構成の説明は繰り返さない。
【００６０】
設定回路１１０５は、ＣＰＵによるレジスタ設定として、外部インターフェイスからの入力制御として、あるいは、予め設定された固定論理として、構成される。設定回路１１０５は、記録しないＬｏｗ幅の閾値を設定する。ある局面において、設定回路１１０５は、上記レジスタ設定により、あるいは、入力制御に基づき、閾値を変更することができる。別の局面において、設定回路１１０５は、レジスタ設定に基づき、あるいは、入力制御に基づき、オフセット加算値を変更することができる。
【００６１】
最大最小制御回路１１１０は、設定回路１１０５により設定された閾値を用いて、Ｌｏｗ幅の記録を制御する。例えば、最大最小制御回路１１１０は、ＰＷＭ信号のＬｏｗ幅が定められた最小値以上、かつ、定められた最大値以下という一定の範囲内に含まれるか否かを判断する。最大最小制御回路１１１０は、Ｌｏｗ幅が当該一定の範囲内に含まれる場合に、当該Ｌｏｗ幅を記録する。
【００６２】
本実施の形態によれば、半導体装置１１００は、論理値１のＬｏｗ幅の最大値（例えば、約０．４Ｔｂｉｔ）よりも大きな値（例えば、０．５Ｔｂｉｔ以上）のＬｏｗ幅を記録せず、かつ、Ｌｏｗ幅の最小値（０．１０Ｔｂｉｔ）よりも小さいＬｏｗ幅を記録しない。半導体装置１１００は、当該最小値よりも大きく（例えば、０．１０Ｔｂｉｔ以上）かつ当該最大値よりも小さい（例えば、０．５Ｔｂｉｔ未満）Ｌｏｗ幅を記録することができる。
【００６３】
＜第４の実施の形態＞
他の局面において、記録されるＬｏｗ幅の初期値として、Ｌｏｗ幅の最小値を予め半導体装置に持たせてもよい。このようにすることで、ＰＷＭ信号の検出時点でノイズや論理値０を受信したとしても、半導体装置は、ある程度の精度を保った状態で通信することができる。また、当該半導体装置が、適切なＬｏｗ幅の論理値１を受信した場合には、上述のようにＬｏｗ幅の値を更新するため、当初の性能を満たすことができる。
【００６４】
＜第５の実施の形態＞
これまでの実施の形態では、Ｌｏｗ幅をカウントすることによりサンプリングの制御を行なっていたが、カウントの対象は、Ｌｏｗ幅に限られない。ＰＷＭ信号の特性から、Ｈｉｇｈ幅がカウントされてもよい。
【００６５】
そこで、図１２〜図１４を参照して、第５の実施の形態について説明する。図１２は、Ｈｉｇｈ幅が記録される場合の半導体装置１２００の構成を表わすブロック図である。半導体装置１２００は、半導体装置８００の構成に対して、Ｌｏｗ幅カウンタ８０３の代わりにＨｉｇｈ幅カウンタ１２０３を、Ｌｏｗ幅記録回路８３０の代わりにＨｉｇｈ幅記録回路１２３０を、それぞれ備える。その他の構成は、図８に示される半導体装置８００が備える構成と同じである。したがって、同じ構成の説明は繰り返さない。
【００６６】
ある局面において、立ち上がり検出器８０２は、ＰＷＭ信号の立ち上がりを検出すると、立ち下がり検出器８０１がＰＷＭ信号の立ち下がりを検出するまで、Ｈｉｇｈ幅の計測を開始する。Ｈｉｇｈ幅カウンタ１２０３による計測結果は、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０に入力される。ある局面において、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０は、最大制御回路８１０の制御に従って、Ｈｉｇｈ幅を記録し、あるいは、記録しない。例えば、論理値「１」が検出されると、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０は、Ｈｉｇｈ幅カウンタ１２０３からの出力と、最大制御回路８１０による制御とに基づいて、その時のＨｉｇｈ幅を記録する。他の局面において、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０は、初期値を記録していてもよい。その他の処理は、図８に示される半導体装置８００による処理と同様である。したがって、同様の処理の説明は繰り返さない。なお、この場合も、閾値は適宜変更可能であってもよい。
【００６７】
図１３は、他の局面に従う半導体装置１３００の構成の概略を表わすブロック図である。半導体装置１３００は、図１０に示される半導体装置１０００に対して、Ｌｏｗ幅カウンタ８０３の代わりにＨｉｇｈ幅カウンタ１２０３を、Ｌｏｗ幅記録回路８３０の代わりにＨｉｇｈ幅記録回路１２３０を、それぞれ備える。その他の構成は、図１０に示される半導体装置８００が備える構成と同じである。したがって、同じ構成の説明は繰り返さない。この場合も、閾値は適宜変更可能であってもよい。
【００６８】
ある局面において、立ち上がり検出器８０２は、ＰＷＭ信号の立ち上がりを検出すると、立ち下がり検出器８０１がＰＷＭ信号の立ち下がりを検出するまで、Ｈｉｇｈ幅の計測を開始する。Ｈｉｇｈ幅カウンタ１２０３による計測結果は、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０に入力される。ある局面において、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０は、最小制御回路１０１０の制御に従って、Ｈｉｇｈ幅を記録し、あるいは、記録しない。その他の処理は、図１０に示される半導体装置１０００による処理と同様である。したがって、同様の処理の説明は繰り返さない。
【００６９】
図１４は、他の局面に従う半導体装置１４００の構成の概略を表わすブロック図である。半導体装置１４００は、図１１に示される半導体装置１１００に対して、Ｌｏｗ幅カウンタ８０３の代わりにＨｉｇｈ幅カウンタ１２０３を、Ｌｏｗ幅記録回路８３０の代わりにＨｉｇｈ幅記録回路１２３０を、それぞれ備える。その他の構成は、図１１に示される半導体装置１１００が備える構成と同じである。したがって、同じ構成の説明は繰り返さない。この場合も、閾値は適宜変更可能であってもよい。
【００７０】
ある局面において、立ち上がり検出器８０２は、ＰＷＭ信号の立ち上がりを検出すると、立ち下がり検出器８０１がＰＷＭ信号の立ち下がりを検出するまで、Ｈｉｇｈ幅の計測を開始する。Ｈｉｇｈ幅カウンタ１２０３による計測結果は、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０に入力される。ある局面において、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０は、最大最小制御回路１１１０の制御に従って、Ｈｉｇｈ幅を記録し、あるいは、記録しない。その他の処理は、図１１に示される半導体装置１１００による処理と同様である。したがって、同様の処理の説明は繰り返さない。
【００７１】
図１５を参照して、開示された技術的特徴を実現する処理について説明する。図１５は、半導体装置が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。
【００７２】
ステップＳ１５１０にて、半導体装置は、ＰＷＭ信号の立ち下がりを検出する。例えば、立ち下がり検出器８０１は、ＣＸＰＩバス８６０から受信したＰＷＭ信号の立ち下がりを検出する。別の局面に従う半導体装置は、ＰＷＭ信号の立ち上がりを検出し得る。この場合、立ち上がり検出器８０２が、ＰＷＭ信号の立ち上がりを検出する。
【００７３】
ステップＳ１５２０にて、半導体装置は、Ｌｏｗ幅のカウントを開始する。例えば、Ｌｏｗ幅カウンタ８０３は、立ち下がり検出器８０１からの出力信号に基づいて、Ｌｏｗ幅をカウントする。別の局面に従う半導体装置は、Ｈｉｇｈ幅のカウントを開始し得る。この場合、Ｈｉｇｈ幅カウンタ１２０３は、立ち上がり検出器８０２から出力される信号に基づいて、Ｈｉｇｈ幅をカウントする。
【００７４】
ステップＳ１５３０にて、半導体装置は、ＰＷＭ信号の立ち上がりを検出する。例えば、立ち上がり検出器８０２は、ＰＷＭ信号の立ち上がりを検出する。立ち上がりが検出されると、当該ＰＷＭ信号のＬｏｗ幅が確定する。別の局面に従う半導体装置は、ＰＷＭ信号の立ち下がりを検出し得る。例えば、立ち下がり検出器８０１が、ＰＷＭ信号の立ち下がりを検出する。当該別の局面において立ち下がりが検出されると、ＰＷＭ信号のＨｉｇｈ幅が確定する。
【００７５】
ステップＳ１５４０にて、半導体装置は、Ｌｏｗ幅が設定された範囲内であるか否かを確認する。例えば、Ｌｏｗ幅記録回路８３０は、Ｌｏｗ幅が予め設定された範囲内であるか否かを判断する。別の局面に従う半導体装置は、Ｈｉｇｈ幅が設定された範囲内であるか否かを確認する。例えば、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０は、Ｈｉｇｈ幅が予め設定された範囲内であるか否かを判断し得る。
【００７６】
ステップＳ１５５０にて、半導体装置は、Ｌｏｗ幅が設定された範囲内であることに基づいて、Ｌｏｗ幅を記録する。例えば、Ｌｏｗ幅記録回路８３０は、Ｌｏｗ幅を記録する。別の局面に従う半導体装置は、Ｈｉｇｈ幅が設定された範囲内であることに基づいて、Ｈｉｇｈ幅を記録する。例えばＨｉｇｈ幅記録回路１２３０がＨｉｇｈ幅を記録し得る。
【００７７】
ステップＳ１５６０にて、半導体装置は、Ｌｏｗ幅とオフセット加算値とを加算したタイミングでサンプリングを実行する。例えば、加算器８３５は、Ｌｏｗ幅記録回路８３０で記録されたＬｏｗ幅と、オフセット加算値８２５とを加算する。サンプリング回路８４０は、加算器８３５によって算出された値を用いてサンプリングを実行する。別の局面に従う半導体装置は、Ｈｉｇｈ幅とオフセット加算値とを加算したタイミングでサンプリングを実行する。例えば、加算器８３５は、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０で記録されたＨｉｇｈ幅と、オフセット加算値８２５とを加算し、サンプリング回路８４０は、加算器８３５によって算出された値を用いてサンプリングを実行し得る。
【００７８】
以上開示された技術的特徴は、以下のように要約され得る。
（構成１）  ある実施の形態に従う半導体装置（８００，１０００，１１００）は、ＣＸＰＩバスから入力されるＰＷＭ信号のＬｏｗ幅をカウントするためのカウンタ（例えば、Ｌｏｗ幅カウンタ８０３）と、Ｌｏｗ幅が設定された範囲内であるか否かに応じてＬｏｗ幅の記録を制御するための制御回路（例えば、最大制御回路８１０、最小制御回路１０１０、最大最小制御回路１１１０）と、Ｌｏｗ幅が範囲内であることに基づいて当該Ｌｏｗ幅を記録するための記録回路（例えば、Ｌｏｗ幅記録回路８３０）と、記録されたＬｏｗ幅と、予め定められたオフセット加算値とを加算したタイミングでサンプリングを行なうためのサンプリング回路８４０とを備える。
【００７９】
（構成２）  ある局面において、制御回路は、Ｌｏｗ幅が設定された最大値以下であるか否かに応じてＬｏｗ幅の記録を制御するための最大制御回路８１０を含む。記録回路は、Ｌｏｗ幅が最大値以下であることに基づいて当該Ｌｏｗ幅を記録するように構成されている。
【００８０】
（構成３）  ある局面において、設定された最大値は、変更可能である。
（構成４）  ある局面において、記録回路は、予め定められた最小値を記録している。
【００８１】
（構成５）  ある局面において、制御回路は、Ｌｏｗ幅が設定された最小値以上であるか否かに応じてＬｏｗ幅の記録を制御するための最小制御回路１０１０を含む。記録回路は、Ｌｏｗ幅が、設定された最小値以上である場合に当該Ｌｏｗ幅を記録するように構成されている。
【００８２】
（構成６）  ある局面において、設定された最小値は、変更可能である。
（構成７）  ある局面において、半導体装置は、サンプリングの結果に基づいて、Ｌｏｗ幅の値を初期化するための回路（例えば、論理値０カウンタ）をさらに備える。
【００８３】
（構成８）  他の実施の形態に従うと、半導体装置における通信制御方法が提供される。通信制御方法は、ＣＸＰＩバスから入力されるＰＷＭ信号のＬｏｗ幅をカウントするステップと、Ｌｏｗ幅が設定された範囲内であるか否かに応じてＬｏｗ幅の記録を制御するステップと、Ｌｏｗ幅が範囲内であることに基づいて当該Ｌｏｗ幅を記録するステップと、記録されたＬｏｗ幅と、予め定められたオフセット加算値とを加算したタイミングでサンプリングを行なうステップとを備える。
【００８４】
（構成９）  他の実施の形態に従う通信制御方法において、制御するステップは、Ｌｏｗ幅が設定された最大値以下であるか否かに応じてＬｏｗ幅の記録を制御するステップを含む。記録するステップは、Ｌｏｗ幅が最大値以下であることに基づいて当該Ｌｏｗ幅を記録することを含む。
【００８５】
（構成１０）  他の実施の形態に従う通信制御方法において、設定された最大値は、変更可能である。
【００８６】
（構成１１）  他の実施の形態に従う通信制御方法において、制御するステップは、Ｌｏｗ幅が設定された最小値以上であるか否かに応じてＬｏｗ幅の記録を制御するステップを含む。記録するステップは、Ｌｏｗ幅が、設定された最小値以上である場合に当該Ｌｏｗ幅を記録することを含む。
【００８７】
（構成１２）  他の実施の形態に従う通信制御方法において、設定された最小値は、変更可能である。
【００８８】
（構成１３）  他の実施の形態に従う通信制御方法において、記録するステップは、予め定められた最小値を記録することを含む。
【００８９】
（構成１４）  他の実施の形態に従う通信制御方法は、サンプリングの結果に基づいてＬｏｗ幅記録を初期化するステップをさらに備える。
【００９０】
（構成１５）  他の実施の形態に従う半導体装置は、ＣＸＰＩバスから入力されるＰＷＭ信号のＨｉｇｈ幅をカウントするためのカウンタ（例えば、Ｈｉｇｈ幅カウンタ１２０３）と、Ｈｉｇｈ幅が設定された範囲内であるか否かに応じてＨｉｇｈ幅の記録を制御するための制御回路（最大制御回路８１０、最小制御回路１０１０、最大最小制御回路１１１０）と、Ｈｉｇｈ幅が範囲内であることに基づいて当該Ｈｉｇｈ幅を記録するための記録回路（例えば、Ｈｉｇｈ幅記録回路１２３０）と、記録されたＨｉｇｈ幅と、予め定められたオフセット加算値とを加算したタイミングでサンプリングを行なうためのサンプリング回路（例えば、サンプリング回路８４０）とを備える。
【００９１】
（構成１６）  他の実施の形態に従う半導体装置において、制御回路は、Ｈｉｇｈ幅が設定された最大値以下であるか否かに応じてＨｉｇｈ幅の記録を制御するための最大制御回路８１０を含む。記録回路は、Ｈｉｇｈ幅が最大値以下であることに基づいて当該Ｈｉｇｈ幅を記録するように構成されている。
【００９２】
（構成１７）  他の実施の形態に従う半導体装置において、設定された最大値は、変更可能である。
【００９３】
（構成１８）  他の実施の形態に従う半導体装置において、記録回路は、予め定められた最小値を記録している。
【００９４】
（構成１９）  他の実施の形態に従う半導体装置において、制御回路は、Ｈｉｇｈ幅が設定された最小値以上であるか否かに応じてＨｉｇｈ幅の記録を制御するための最小制御回路１０１０を含む。記録回路は、Ｈｉｇｈ幅が、設定された最小値以上である場合に当該Ｈｉｇｈ幅を記録するように構成されている。
【００９５】
（構成２０）  他の実施の形態に従う半導体装置において、設定された最小値は、変更可能である。
【００９６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００９７】
１００，６５０  コントローラ、１１０  データ制御部、１２０  符号化部、１３０  復号化部、１４０  回路、１５０，６６０，６７０，８６０  バス、５００，６００  システム、５２０  ライトモジュール、５３０  ドアモジュール、５３１，５３３  センサ、５４０  ルーフモジュール、５５０  エアコンモジュール、６３０  ＲＡＭ、６４０  フラッシュメモリ、６８０  外部インターフェイス、７１１，７２１，９１１，９１２  領域、８００，１０００，１１００，１２００，１３００，１４００  半導体装置、８０１  立ち下がり検出器、８０２  立ち上がり検出器、８０３  Ｌｏｗ幅カウンタ、１２０３  Ｈｉｇｈ幅カウンタ、８０５  固定論理、８１０  最大制御回路、８２０，１１０５  設定回路、８２５  オフセット加算値、８３０  Ｌｏｗ幅記録回路、１２３０  Ｈｉｇｈ幅記録回路、８３５  加算器、８４０  サンプリング回路、８４５  論理値０カウンタ、１０１０  最小制御回路、１１１０  最大最小制御回路。
【図１】
2020005026.tif 000003
【図２】
2020005026.tif 000004
【図３】
2020005026.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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