(57)【要約】【課題】データ受信装置がデータ送信装置から受信するデータ有効信号と、データおよびクロックとの遅延量の差が大きいと、正常にデータを受信することができなくなる。【解決手段】データ送信装置１００は、送信データの先頭部を示す予め定義したコードパターンをジャッジコードとして複数回送信するジャッジコード発生部１０３Ｊと、ジャッジコードに続いてジャッジコードとは異なる予め定義したコードパターンのスタートコードを少なくとも１回送信するスタートコード発生部１０３Ｓと、スタートコードに続いて有効データを送信する有効データ発生部１０３Ｙを備え、データ受信装置２００は送信されるよりも１回以上少ない決められた回数のジャッジコードを受信後にスタートコード待機状態となり、スタートコードを受信後に有効データを受信する。【選択図】図１
2018046388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信装置とデータ受信装置の間でシリアル通信が行われるデータ送受信装置であって、
前記データ送信装置は、送信データの先頭部を示す予め定義したコードパターンをジャッジコードとして複数回送信するジャッジコード発生部と、前記ジャッジコードに続いて前記ジャッジコードとは異なる予め定義したコードパターンのスタートコードを少なくとも１回送信するスタートコード発生部と、前記スタートコードに続いて有効データを送信する有効データ発生部とを備えたデータ送受信装置。
【請求項２】
前記データ受信装置は、前記データ送信装置から送信される前記ジャッジコードの回数よりも１回以上少ない回数の前記ジャッジコードを検出するジャッジコード検出部と、前記ジャッジコード検出部が前記１回以上少ない回数の前記ジャッジコードを検出した時点で前記スタートコードを検出するスタートコード検出部と、前記スタートコードに続いて送信されてくる前記有効データを保持する有効データ保持部を備えた請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項３】
データ送信装置とデータ受信装置の間でシリアル通信が行われるデータ送受信方法であって、
前記データ送信装置は、送信データの先頭部を示す予め定義したコードパターンをジャッジコードとして少なくとも２回連続で送信した後に、前記ジャッジコードとは異なる予め定義したコードパターンのスタートコードを少なくとも１回送信した直後に有効データを送信することを特徴とするデータ送受信方法。
【請求項４】
前記データ受信装置は、前記データ送信装置から送信される回数よりも１回以上少ない予め決めた回数の前記ジャッジコードを検出した時点で前記スタートコードを受信する処理に移行することを特徴とする請求項３に記載のデータ送受信方法。
【請求項５】
前記データ受信装置は、前記データ送信装置から送信される前記スタートコードを前記データ送信装置が送信した回数だけ検出した直後からのデータを有効データとして認識することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のデータ送受信方法。
【請求項６】
前記データ送信装置が送信する前記スタートコードは、前記ジャッジコードの最終ビットと同じビット値の連続でなく、かつ前記ジャッジコードと同じビットパターンを含まないことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のデータ送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、データ送信装置とデータ受信装置の間でシリアル通信が行われるデータ送受信装置およびデータ送受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
データ送信装置とデータ受信装置との間のデータ伝送路での遅延、データ送信装置あるいはデータ受信装置の回路内遅延により、クロックとデータとの間に１サイクル以上の遅延が発生した場合、データ受信装置がデータ送信装置から送られてくるデータを取りこぼしてしまう。
【０００３】
このデータのとりこぼしを抑制するため、例えば特許文献１で示されている制御方式では、データ送信装置へコマンドを送信する際に、コマンドの送信終了タイミングと、そのコマンドに対するデータの受信タイミングとの間のサイクル数を計数している。そして、予め回路内部に用意してある複数の遅延素子によって、サイクル数に応じた遅延を付加する為のキャリブレーション機能を備えており、このキャリブレーション機能によって正常なデータ転送を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２４７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による制御方式では、キャリブレーションにより遅延素子を選択するという複雑なシーケンスを定期的に実行する必要があり、必要なときに即座に通信ができない場合があるという問題がある。また、定期的にキャリブレーションを実施した場合、その間は通信ができなくなり、結果としてデータ転送量が低下するという問題がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、定期的なキャリブレーション機能が不要で、通信データに特定のジャッジコードとスタートコードを付加するだけで、データ送信装置とデータ受信装置の間での信号の遅延量の差が大きくても通信を成立させることができるデータ送受信装置およびデータ送受信方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係わるデータ送受信装置は、データ送信装置とデータ受信装置の間でシリアル通信が行われるデータ送受信装置であって、データ送信装置は、送信データの先頭部を示す予め定義したコードパターンをジャッジコードとして複数回送信するジャッジコード発生部と、ジャッジコードに続いてジャッジコードとは異なる予め定義したコードパターンのスタートコードを少なくとも１回送信するスタートコード発生部と、スタートコードに続いて有効データを送信する有効データ発生部とを備えたものである。
【０００８】
この発明に係わるデータ送受信方法は、データ送信装置とデータ受信装置の間でシリアル通信が行われるデータ送受信方法であって、データ送信装置は、送信データの先頭部を示す予め定義したコードパターンをジャッジコードとして少なくとも２回連続で送信した後に、ジャッジコードとは異なる予め定義したコードパターンのスタートコードを少なく
とも１回送信した直後に有効データを送信するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明では、データ送信装置とデータ受信装置間の信号の遅延差が大きくなった場合でも、複雑なシーケンスが不要で、いつでも正常に通信を行うことが可能となる。また、有効データ以外に送信データの先頭部を示す特定コードのデータを送信するため、実効伝送レートが下がることが懸念されるが、チップセレクトとしてのデータ有効信号とクロックのタイミング制約を考慮しなくてよいため、クロックの周波数を上げることが可能で、結果的には実効伝送レートを上げることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係わるデータ送受信装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係わるデータ送受信方法のタイミングチャートを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係わるデータ送受信方法のフローチャートを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係わるデータ送受信方法の具体的なタイミングチャートを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係わるデータ送受信方法において、具体的に信号に遅延差が発生した場合のタイミングチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係るデータ送受信装置およびデータ送受信方法を図１から図５に基づいて説明する。
図１は実施の形態１のデータ送受信装置を示すブロック図で、データ送受信装置はデータ送信装置１００とデータ受信装置２００で構成され、両装置間でシリアル通信が行われる。
【００１２】
データ送信装置１００は、チップセレクト（ＣＳＢ）としてのデータ有効信号を発生するＣＳＢ発生部１０１と、信号の同期を取るためのクロック信号を発生するクロック発生部１０２と、送信すべき有効データを含んだ信号を発生するデータ発生部１０３を備えている。
さらにデータ発生部１０３は、送信データの先頭部を示す予め定義した特定のコードパターンをジャッジコードとして複数回（Ｋ回）送信するジャッジコード発生部１０３Ｊと、ジャッジコードに続いてジャッジコードとは異なる予め定義した特定のコードパターンのスタートコードを少なくとも１回（Ｓ回）送信するスタートコード発生部１０３Ｓと、スタートコードに続いて有効データを送信する有効データ発生部１０３Ｙで構成されている。
【００１３】
データ受信装置２００は、データ送信装置１００のＣＳＢ発生部１０１が送信するデータ有効信号、クロック発生部１０２が送信するクロック、およびデータ発生部１０３が送信するデータの各信号のレベルを変換する信号レベル変換部２０１と、信号レベル変換部２０１で変換したデータを一時的に保持する受信バッファ２０２と、受信バッファ２０２からの信号からデータの先頭を示すジャッジコードを検出するジャッジコード検出部２０３と、有効データの開始位置を示すスタートコードを検出するスタートコード検出部２０４と、有効データを保持する有効データ保持部２０５とで構成されている。
【００１４】
ジャッジコード検出部２０３は、データ送信装置１００のジャッジコード発生部１０３
Ｊから送信されるジャッジコードの回数（Ｋ回）よりも１回以上少ない回数（Ｋ−１）のジャッジコードを検出した時点で、スタートコード検出部２０４がスタートコードを検出する待機状態となる。スタートコード検出部２０４はデータ送信装置１００のスタートコード発生部１０３Ｓが送信した回数（Ｓ回）のスタートコードを検出すると、有効データ保持部２０５がスタートコードに続いて送信されてくる有効データを受信して保持する。
【００１５】
図２は実施の形態１におけるデータ送受信方法のタイミングチャートを示す図である。この図例では、データ有効信号（ＣＳＢ＝チップセレクト）が「Ｌ」である場合をデータ有効な期間とし、データ有効期間中のデータ（ＳＩ）をクロック（ＳＣＬＫ）の立ち下がりで取り込む通信とする。
データ送信装置１００は、データ有効信号（ＣＳＢ）の立ち下げ後、データとして特定のジャッジコードを少なくとも２回以上（Ｋ回）、特定のスタートコードを少なくとも１回（Ｓ回）、有効データをＭビット、ダミーデータをＮビット送信し、その後にデータ有効信号（ＣＳＢ）を立ち上げる。
【００１６】
データ受信装置２００は、データ有効信号（ＣＳＢ）の立ち下がり後、特定のジャッジコードを（Ｋ−１）回以下、１回以上受信した時点で、特定のスタートコードの受信待機状態となり、特定のスタートコードをＳ回受信した後、有効データＭビットを受信する。ダミーデータＮビットは無視する。
データ有効信号（ＣＳＢ）が「Ｈ」のときのデータは取り込まないため、データ有効信号（ＣＳＢ）が「Ｈ」のときのデータは無効データとする。有効データ送信中にデータ有効信号（ＣＳＢ）が立ち上がることを避けるため、ダミーデータＮビットが必要である。
【００１７】
図３は実施の形態１のデータ送受信方法のフローチャートを示す図である。データ送信装置１００からＫ回のジャッジコードとＳ回のスタートコードとＭビットの有効データが連続的に送信され、データ受信装置２００は（Ｋ−１）回のジャッジコードに続いてＳ回のスタートコードを検出したらＭビットの有効データを受信する場合を示している。
図３において、ステップＳ３０１はデータ有効信号（ＣＳＢ）の立ち下がりで、通信を開始する。次にステップＳ３０２のジャッジコード検出に進み、ステップＳ３０２のジャッジコード検出においては、以下の処理を実行する。
【００１８】
まず、ステップＳ３１１はループ変数を初期化する（ｉ＝０）。次に、ステップＳ３１２は通信を継続するかを判断し、データ有効信号（ＣＳＢ）が「Ｌ」であれば（ＹＥＳ）、次のステップＳ３１３に進み、データ有効信号（ＣＳＢ）が「Ｌ」でなければ（ＮＯ）終了となる。
次に、ステップＳ３１３はジャッジコードを検出したかを判断し、検出すれば（ＹＥＳ）次のステップＳ３１４に進み、ジャッジコードを検出しなければ（ＮＯ）ステップＳ３１１に戻る。次に、ステップＳ３１４はループ変数を１増加させる（ｉ＝ｉ＋１）。次に、ステップＳ３１５はループ変数が（Ｋ−１）であるかを判断し、（Ｋ−１）に達していれば（ＹＥＳ）次のステップＳ３０３であるスタートコード検出に進み、達していなければ（ＮＯ）ステップＳ３１２に戻る。
【００１９】
次にステップＳ３０３のスタートコード検出においては、以下の処理を実行する。
まず、ステップＳ３２１はループ変数を初期化する（ｉ＝０）。次に、ステップＳ３２２は通信を継続するかを判断し、データ有効信号（ＣＳＢ）が「Ｌ」であれば（ＹＥＳ）、次のステップＳ３２３に進み、データ有効信号（ＣＳＢ）が「Ｌ」でなければ（ＮＯ）終了となる。
次に、ステップＳ３２３はスタートコードを検出したかを判断し、検出すれば（ＹＥＳ）次のステップＳ３２４に進み、スタートコードを検出しなければ（ＮＯ）ステップＳ３２１に戻る。次に、ステップＳ３２４はループ変数を１増加させる（ｉ＝ｉ＋１）。次に、ステップＳ３２５はループ変数がＳであるかを判断し、Ｓに達していれば（ＹＥＳ）次のステップＳ３０４である有効データ受信に進み、達していなければ（ＮＯ）ステップＳ３２２に戻る。
【００２０】
次にステップＳ３０４の有効データ受信においては、以下の処理を実行する。
まず、ステップＳ３３１はループ変数を初期化する（ｉ＝０）。次に、ステップＳ３３２は通信を継続するかを判断し、データ有効信号（ＣＳＢ）が「Ｌ」であれば（ＹＥＳ）、次のステップＳ３３３に進み、データ有効信号（ＣＳＢ）が「Ｌ」でなければ（ＮＯ）終了となる。
次に、ステップＳ３３３は有効データを受信する。次に、ステップＳ３３４はループ変数を１増加させる（ｉ＝ｉ＋１）。次に、ステップＳ３３５はループ変数がＭであるかを判断し、Ｍに達していれば（ＹＥＳ）次のステップＳ３０５に進み、達していなければ（ＮＯ）ステップＳ３３２に戻る。
ステップＳ３３５でループ変数がＭであれば、次のステップＳ３０５で有効データを正常受信し、ステップＳ３０６で正常受信が終了となる。
【００２１】
次に、実施の形態１におけるデータ送受信方法において、具体的な例を図４のタイミングチャートで説明する。
図４において、データ送信装置１００は、送信データの先頭部を示す特定のコードパターンとして、ジャッジコード「０１」、スタートコード「１１０」とし、最後のダミーデータは「０」として、３回のジャッジコード（Ｋ＝３）、１回のスタートコード（Ｓ＝１）、有効データは３２ビット（ Ｍ＝３２）、ダミーデータは２ビット（Ｎ＝２）を送信する。
データ送信装置１００が送信するスタートコードは、ジャッジコードの最終ビットと同じビット値の連続でなく、かつジャッジコードと同じビットパターンを含まないようにする。
【００２２】
データ受信装置２００は、ジャッジコードを２回受信した時点で、スタートコード受信待機状態となり、スタートコードを１回受信した後、有効データ３２ビットを受信する。ダミーデータ２ビットは無視する。
【００２３】
図５は、図４に示すデータ送受信の具体例において、データ有効信号と、データおよびクロックとの信号に遅延差が発生した場合のタイミングチャートを示す図である。
図５に示すように、データ有効信号（ＣＳＢ）の遅延量が大きいため、１回目のジャッジコードは取得できない。ただし、２回目と３回目のジャッジコードは取得できるため、２（Ｋ−１）回の受信が可能である。スタートコードを１回受信した後、有効データ３２ビットを受信することが可能である。
【００２４】
以上のように、この発明に係わるデータ送受信装置およびデータ送受信方法は、データ送信装置１００が送信するデータに特定のジャッジコードを複数回（Ｋ回）、スタートコードを少なくとも１回（Ｓ回）付加する。データ受信装置２００は（Ｋ−１）回以下のジャッジコードを検出後、スタートコードの受信待機状態となり、Ｓ回のスターコードを検出後、有効データを受信する。これにより、データ受信装置２００がデータ送信装置１００から受信するデータ有効信号と、データおよびクロックとの遅延量の差が大きく、ジャッジコードを１回取りこぼしたとしても、正常にデータを受信することができる。
【００２５】
以上、この発明の実施の形態を記述したが、この発明は実施の形態に限定されるものではなく、種々の設計変更を行うことが可能であり、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１００：データ送信装置、  １０１：ＣＳＢ（データ有効信号）発生部、
１０２：クロック発生部、  １０３：データ発生部、
１０３Ｊ：ジャッジコード発生部、１０３Ｓ：  スタートコード発生部、
１０３Ｙ：有効データ発生部、  ２００：データ受信装置、
２０１：信号レベル変換部、  ２０２：受信バッファ、
２０３：ジャッジコード検出部、  ２０４：スタートコード検出部、
２０５：有効データ保持部
【図１】
2018046388.tif 000003
【図２】
2018046388.tif 000004
【図３】
2018046388.tif 000005
【図４】
2018046388.tif 000006
【図５】
2018046388.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月17日(2018.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信装置とデータ受信装置を備え、前記データ送信装置と前記データ受信装置の間でシリアル通信が行われるデータ送受信装置であって、
前記データ送信装置は、送信データの先頭部を示す予め定義したコードパターンをジャッジコードとして複数回送信するジャッジコード発生部と、前記ジャッジコードに続いて前記ジャッジコードとは異なる予め定義したコードパターンのスタートコードを少なくとも１回送信するスタートコード発生部と、前記スタートコードに続いて有効データを送信する有効データ発生部とを備え、
前記データ受信装置は、前記データ送信装置から送信される前記ジャッジコードの回数よりも１回以上少ない回数の前記ジャッジコードを検出するジャッジコード検出部と、前記ジャッジコード検出部が前記１回以上少ない回数の前記ジャッジコードを検出した時点で前記スタートコードを検出するスタートコード検出部と、前記スタートコードに続いて送信されてくる前記有効データを保持する有効データ保持部とを備えたデータ送受信装置。
【請求項２】
データ送信装置とデータ受信装置の間でシリアル通信が行われるデータ送受信方法であって、
前記データ送信装置は、送信データの先頭部を示す予め定義したコードパターンをジャッジコードとして少なくとも２回連続で送信した後に、前記ジャッジコードとは異なる予め定義したコードパターンのスタートコードを少なくとも１回送信した直後に有効データを送信し、
前記データ受信装置は、前記データ送信装置から送信される回数よりも１回以上少ない予め決めた回数の前記ジャッジコードを検出した時点で前記スタートコードを受信する処理に移行することを特徴とするデータ送受信方法。
【請求項３】
前記データ送信装置が送信する前記スタートコードは、前記ジャッジコードの最終ビットと同じビット値の連続でなく、かつ前記ジャッジコードと同じビットパターンを含まないことを特徴とする請求項２に記載のデータ送受信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係わるデータ送受信装置は、データ送信装置とデータ受信装置を備え、データ送信装置とデータ受信装置の間でシリアル通信が行われるデータ送受信装置であって、データ送信装置は、送信データの先頭部を示す予め定義したコードパターンをジャッジコードとして複数回送信するジャッジコード発生部と、ジャッジコードに続いてジャッジコードとは異なる予め定義したコードパターンのスタートコードを少なくとも１回送信するスタートコード発生部と、スタートコードに続いて有効データを送信する有効データ発生部とを備え、データ受信装置は、データ送信装置から送信されるジャッジコードの回数よりも１回以上少ない回数のジャッジコードを検出するジャッジコード検出部と、ジャッジコード検出部が１回以上少ない回数のジャッジコードを検出した時点でスタートコードを検出するスタートコード検出部と、スタートコードに続いて送信されてくる有効データを保持する有効データ保持部とを備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明に係わるデータ送受信方法は、データ送信装置とデータ受信装置の間でシリアル通信が行われるデータ送受信方法であって、データ送信装置は、送信データの先頭部を示す予め定義したコードパターンをジャッジコードとして少なくとも２回連続で送信した後に、ジャッジコードとは異なる予め定義したコードパターンのスタートコードを少なくとも１回送信した直後に有効データを送信し、
データ受信装置は、データ送信装置から送信される回数よりも１回以上少ない予め決めた回数のジャッジコードを検出した時点でスタートコードを受信する処理に移行するものである。