(57)【要約】【課題】パラレルバス接続を要せず、ＲＦＩＣ内の種々のＲＦモジュールを制御することに使用されるシリアルコントローラを提供すること。【解決手段】シリアルコントローラ１００は、その内部のデータレシーバモジュールにマイクロコントローラからコマンド及びデータを送信するＲＦＩＣ内のシリアルバス１０２に結合される。シリアルコマンド及びデータは、付加アドレス部及びデータ部を有するデータパケットフォーマットでシリアルバス１０２を横切って送信される。データレシーバモジュールは、データパケットから付加アドレスビットを除去し、データパケットのデータ部を出力として供給する。データレシーバに結合されたデコーダ／コーダモジュールは、シリアルデータを受信し、シリアルデータを処理するよう作動し、シリアルデータに応答して制御信号を駆動する。ＲＦモジュールは、回路と、制御信号に結合されるスイッチ要素とを具備する。【選択図】図１
2004120746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　シリアルデータバスを介して送信されデータ部及び付加アドレス部を有するシリアルデータパケット内のコマンド及びデータを受信するシリアルコントローラであって、前記シリアルデータバスに結合され、高周波集積回路内に含まれる高周波モジュールを制御することにより前記データ部に応答するシリアルコントローラにおいて、
　所定の唯一のアドレスを有するアドレスモジュールと、
　前記シリアルデータバス及び前記アドレスモジュールに結合されたデータレシーバモジュールと、
　前記データレシーバモジュールに結合されて該モジュールからの前記データ部を受信するデコーダ論理モジュールと、
　高周波モジュールとを具備し、
　前記データ受信モジュールは、前記所定の唯一のアドレスに対応するアドレス部を有する、シリアルバスからのシリアルデータパケットを特定して取り出すように作動すると共に、前記シリアルデータパケットの付加データ部を除去して前記シリアルデータパケットの前記データ部を出力として供給するよう作動し、
　前記デコーダ論理モジュールは、前記データ部を解読するよう作動すると共に、解読されたデータ部に応答して１個以上の所定の制御信号を駆動又は停止するために前記解読されたデータ部に応答し、
　前記高周波モジュールは、少なくとも１個の回路、前記制御信号に結合されたスイッチング要素、及び該スイッチング要素に結合された切替え可能な部品を具備し、
　前記スイッチング要素は、受信された前記制御信号に応答し、前記切替え可能な部品を前記回路に切り替え、又は前記切替え可能な部品を前記回路から分離するよう作動することを特徴とするシリアルコントローラ。
【請求項２】
　前記デコーダ論理モジュールがマイクロプロセッサであることを特徴とする請求項１記載のシリアルコントローラ。
【請求項３】
　前記デコーダ論理モジュールがデジタル論理回路であることを特徴とする請求項１記載のシリアルコントローラ。
【請求項４】
　前記制御信号がアナログ制御信号であることを特徴とする請求項１記載のシリアルコントローラ。
【請求項５】
　前記制御信号がデジタル制御信号であることを特徴とする請求項１記載のシリアルコントローラ。
【請求項６】
　前記高周波モジュールは、可変移相器モジュール、可変利得増幅器モジュール、可変減衰モジュール及びスイッチングモジュールからなる群から選択されたことを特徴とする請求項１記載のシリアルコントローラ。
【請求項７】
　前記切替え可能な部品は、抵抗、キャパシタ、インダクタ、マイクロストリップアセンブリ、移相アセンブリ、減衰アセンブリ及びスイッチングアセンブリからなる群から選択された受動部品であることを特徴とする請求項１記載のシリアルコントローラ。
【請求項８】
　前記切替え可能な部品は、GaAsトランジスタ、バイポーラジャンクショントランジスタ、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ及び増幅器アセンブリからなる群から選択された能動部品であることを特徴とする請求項１記載のシリアルコントローラ。
【請求項９】
　前記スイッチング要素はスイッチングダイオードであることを特徴とする請求項１項記載のシリアルコントローラ。
【請求項１０】
　前記スイッチング要素はスイッチングトランジスタであることを特徴とする請求項１項記載のシリアルコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、シリアルコントローラに関し、より詳細には単一チップマイクロコントローラに代表される、インテリジェント制御の形態を含む多くの電子デバイスに使用される汎用のＩＣを制御するのに使用可能なマイクロコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
　携帯電話、無線モデム及び無線携帯情報端末（ＰＤＡ）は、種々の高周波集積回路（ＲＦＩＣ）を使用して音声ネットワーク及びデータネットワークへの接続を提供する。これらのデバイスで使用される無線通信の性質により、ＲＦＩＣを制御するためにインテリジェントコントローラが使用され、ＳＮ比及びボリューム自動制御等の通信パラメータを最適化する。これらＲＦＩＣは、GaAs集積回路（GaAsＩＣ）を使用するのが代表的である。GaAsＩＣは、ＲＦＩＣに対する論理関数を付加することでＲＦＩＣの寸法、消費電力及び消費電流、並びにコストを増加させる。従って、GaAsチップに要する論理量を減少させるために、マイクロコントローラ及び種々のＲＦＩＣ間を通信するのに、パラレルバスが使用される。このため、各ＲＦＩＣに設けられる線の数はＮ＊Ｍに等しくなる。ここで、Ｎはデータワードのビット数であり、ＭはＲＦＩＣの数である。
【特許文献１】特開平５−１２２２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　しかし、GaAsＲＦＩＣに使用されるＩＣ部品の寸法が小さくなってきたので、論理ゲートの消費電力も同様に減少してきた。さらに、相互接続線の寸法及び回路セルの寸法が減少すると、ＲＦＩＣ内の導体間の寄生効果が増加する。特に、マイクロコントローラ及び種々のＲＦＩＣ間のパラレルバスに使用される多数の導体相互接続は、寄生インダクタンス、寄生容量及びクロストーク干渉を発生する。これらの寄生効果は、コントローラ及び種々のＲＦＩＣ間の内部データ通信のデータ速度を減少させ、放射する可能性がある高周波干渉を生成し、ＲＦＩＣ又は電子デバイス内の他の部品に影響を与える可能性がある。
【０００４】
　従って、マイクロコントローラ及び１個以上のＲＦＩＣ上のコントロールモジュール間に、種々のＲＦＩＣに対して制御メッセージ及びデータメッセージを送信するパラレルバス接続を要しない通信リンクを設けることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　１個以上のＲＦＩＣ内の種々の高周波モジュールを制御するシリアルコントローラを開示する。このシリアルコントローラは、シリアルデータバスを介してマイクロコントローラからコマンド及びデータを受信するデータレシーバを有する。シリアルコマンド及びデータは、データパケットフォーマットでシリアルバスを横切って送信される。ここで、データレシーバモジュールは、データパケットから任意の付加アドレス(address-overhead)を除去し、データパケットのデータ部を出力として供給する。デコーダモジュールは、データレシーバに結合され、データレシーバからデータ部を受信する。デコーダモジュールは、データパケットのデータ部を処理するよう作動し、データ部に応答して１個以上の制御信号線上で１個以上の制御信号を駆動又は停止する。高周波モジュールはデコーダモジュールに結合される。高周波モジュールは、少なくとも１個の高周波回路と、１個以上の制御信号に結合される１個以上のスイッチ要素とを具備する。高周波モジュールは、高周波回路に切り替えられ得る、或いは高周波回路から分離される切替え可能部品をさらに具備する。１個以上のスイッチ要素は、高周波回路に切替え可能部品を電気的に接続し、或いは切替え可能部品を高周波回路から電気的に分離することにより、対応する制御信号に応答する。このようにして、高周波回路の１個以上のパラメータを調整でき、所望の出力信号又は出力関数を提供する。
【０００６】
　上述の方法及びシステムの他の形態、特徴及び側面は、以下に詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
　本発明は、添付図面に関して説明される以下の詳細な説明から十分に理解されよう。図１は、本明細書で説明されるＲＦＩＣ内の高周波モジュール用のシリアルコントローラの一実施形態のブロック図である。図２は、本明細書で説明されるＲＦＩＣ内の高周波モジュール用のシリアルコントローラの別の実施形態のブロック図である。図３は、図１に示されるＲＦＩＣ内の高周波モジュール用のシリアルコントローラのデージーチェーンシリアル接続のブロック図である。図４は、図２に示されるＲＦＩＣ内の高周波モジュール用のシリアルコントローラのデージーチェーンシリアル接続のブロック図である。図５は、本明細書で説明される実施形態と共に使用されることに好適なデータパケットの概略図である。図６は、図１および図２に示される通信／コントローラモジュールのブロック図である。
【０００８】
　図１ないし図４は、高周波集積回路（ＲＦＩＣ）内に含まれシリアルバスを介して互いにマイクロコントローラに相互接続された１個以上の高周波モジュール用のシリアルコントローラの種々の実施形態を示す。図１は、複数の通信／制御モジュール１０８Ａ〜１０８Ｄが２線シリアルバス１０２に結合されたシリアルコントローラ１００の一実施形態を示す。２線シリアルバス１０２は、シリアルクロック信号線１０４及びシリアルデータ信号線１０６を具備する。マイクロコントローラ（図示せず）は、線１０４上にシリアルクロック信号を、線１０６上にシリアルデータをそれぞれ供給する。ここで、データとは、コマンド又は他のデータを含んでもよい。各通信／制御モジュール１０８Ａ〜１０８Ｄは、対応する高周波モジュールに結合される。図１に示される実施形態において、通信／制御モジュール１０８Ａは可変減衰モジュール１１０に結合され、通信／制御モジュール１０８Ｂは可変利得増幅器１１２に結合され、通信／制御モジュール１０８Ｃは可変移相器モジュール１１４に結合され、通信／制御モジュール１０８Ｄはスイッチマトリックスモジュール１１６に結合される。
【０００９】
　上述したように、コマンド及びデータは、データポケット内の２線シリアルデータバス１０２を介して送信される。図５に示されるように、図示の実施形態のシリアルデータは、アドレス部５０２及びデータ部５０４を有するデータパケット５００内に送信される。各データレシーバモジュールはシリアルバス１０２を監視し、各データレシーバモジュールに関連した所定の唯一のアドレスに対応するアドレス部５０２を有するデータパケットを取り出す。データレシーバモジュールは、取り出されたデータパケットからデータ部５０４を処理のために除去する。データパケットのデータ部５０４は、デコードされ特定のデコーダモジュールに結合された各高周波モジュールの作動を制御するよう処理されたコマンド及びデータの一方又は両方を含むことができる。データパケット内のビット数、及びアドレス設定及びＣＲＣ検査等の付加関数のために設けられたビット数は、使用されるデータ転送プロトコルに依存する。好適な一実施形態において、データ転送プロトコルは、２０００年１月発行のI2Cバス仕様書バージョン２．１に特定されるように、フィリップス社の２線I2Cバスプロトコルである。
【００１０】
　本明細書に示された実施形態における各高周波モジュールは、高周波入力信号の所定の関数を実行し、所望の特性を有する出力信号を供給する。例えば、高周波モジュールは、入力信号を減衰し、入力信号を増幅し、入力信号の位相をシフトし、或いは入力信号を複数の出力の選択された１個につなげる。各高周波モジュールは、所定関数を実行するのに好適な回路として、相互接続された能動部品及び受動部品の一方又は両方の組合せを有する。回路は、回路の関数を変更するために回路へ又は回路から分離して切り替えられ得る少なくとも１個の切替え可能な部品をさらに有するので、高周波モジュールの入力・出力特性を変更する。しかし、切替え可能な部品は、高周波モジュールの所定の関数を変更しない。例えば、切替え可能な部品は、増幅器の利得、減衰モジュールの減衰、移相器における位相量、或いは切替えモジュール内の異なる出力ポートへの入力信号の切替えを変更することができる。
【００１１】
　高周波モジュールは、切替え可能な部品を回路へ切り替え、又は切替え可能な部品を回路から分離することにより、１以上の制御信号に応答する。図１に示された実施形態において、通信／コントローラモジュール１０８Ａ〜１０８Ｄは、高周波モジュール１１０，１１２，１１４，１１６に制御信号１０１，１０３，１０５，１０７をそれぞれ供給する。高周波モジュール１１０に供給された制御信号１０１，１０３，１０５，１０７は、開離及び閉成により制御信号に応答する、対応する高周波モジュール内の種々の切替え要素を制御するのが代表的である。このようにして、切替え要素は、切替え可能な部品を関連する回路に切り替えるか、又は切替え可能な部品を関連する回路から分離するよう切り替えることができる。
【００１２】
　一般に、トランジスタ等の能動部品、及び抵抗、キャパシタ、インダクタ及びマイクロストリップ組立体等の能動部品は、高周波モジュールに含まれる回路を構成する。高周波モジュール内の切替え要素は、トランジスタ又はダイオード等の能動切替え要素にすることができる。
【００１３】
　図２に示された別の実施形態において、単一の通信／コントローラモジュール２２８が、シリアルクロック線１０４及びシリアルデータ線１０６を有する２線シリアルバス１０２に結合される。単一の通信／コントローラモジュール２２８は、シリアルバス１０２を介してマイクロコントローラ（図示せず）からコマンド及びデータを受信する。通信／コントローラモジュール２２８は、シリアルバス１０２を介して受信されたコマンド及びデータを翻訳し、対応する制御信号２１０，２１２，２１４，２１６を複数の高周波モジュール２１８，２２０，２２２，２２４にそれぞれ供給する。上述したように、高周波モジュールは、回路、及び切り替え可能な部品を回路に、又は切替え可能な部品を回路から分離するように切り替えることにより、制御信号に応答する切替え要素を具備する。
【００１４】
　図３は、複数の通信／コントローラモジュール３０２，３０４，３０６がシリアルデージーチェーン法で２線シリアルバス１０２に接続された、図１のシリアルコントローラの別の実施形態を示す。第１通信／コントローラモジュール３０２は、２線シリアルバス１０２からシリアルデータを受信する。第１通信／コントローラモジュール３０２は、そのモジュールにアドレスされたデータのみを取り出し、次にこの工程を繰り返す、引き続く通信／コントローラモジュール３０４にシリアルデータを転送する。従って、複数の通信／コントローラモジュールの各々は、そのモジュールにアドレスされたデータのみを取り出し、デージーチェーンで次の通信／コントローラモジュールに残余のシリアルデータを転送する。このようにして、制御モジュールの数は、シリアルバス１０２の電気特性に悪影響を与えることなく増加できる。
【００１５】
　図４は、複数の通信／コントローラモジュール４０８，４１０，４１２がシリアルデージーチェーンで２線シリアルバス１０２に接続された図２のシリアルコントローラの別の実施形態を示す。第１通信／コントローラモジュール４０８は、２線シリアルバス１０２からシリアルデータを受信し、そのモジュールにアドレスされたデータのみを取り出し、次にこの工程を繰り返す、引き続く通信／コントローラモジュール４１０にシリアルデータを転送する。従って、複数の通信／コントローラモジュールの各々は、そのモジュールにアドレスされたデータのみを取り出し、デージーチェーンで次の通信／コントローラモジュールに残余のシリアルデータを転送する。このようにして、制御モジュールの数は、シリアルバス１０２の電気特性に悪影響を与えることなく増加できる。
【００１６】
　図６は、通信／コントローラモジュール１０８，２２８の一実施形態を示す。通信／コントローラモジュールは、関連する通信／コントローラモジュールに割り当てられた所定の唯一のアドレスを有するアドレスモジュール６０４を具備する。通信モジュール６０２は、２線シリアルバス２０１を介して送信されるシリアルデータを監視し、アドレスモジュール６０４により供給された所定の唯一のアドレスに対応するアドレス部を有するデータパケットを取り出す。通信モジュール６０２は、取り出されたデータパケットからアドレス及び付加部を剥ぎ取り、デコーダ／コーダモジュール６０６にデータパケットのデータ部を供給する。デコーダ／コーダモジュール６０６は、取り出されたデータパケットに含まれたデータを通信モジュールから受信し、コマンド及びデータワードにデータを形成する。デコーダ／コーダモジュール６０６は、含まれるコマンド又はデータを解読し、１以上の出力線６１０上の制御信号を駆動又は停止することにより、解読されたコマンド又はデータに応答する。出力線６１０は任意の数とすることができ、実際の数は全システムの要求事項の関数である。さらに、制御信号は、スイッチングトランジスタ又はスイッチングダイオード等のアナログスイッチを駆動するよう意図され、寸法が設定されたアナログ信号であってもよい。或いは、デジタル論理ファミリーにより定義された特定の電圧範囲内で作動するよう設計されたデジタル制御信号を使用してもよい。デコーダ／コーダモジュール６０６は、種々のコマンド及びデータを解読するように、及び対応する制御信号を入れたり切ったりするために種々の回路を駆動又は停止するようにプログラムされたマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラであってもよい。或いは、デジタル論理回路は、種々のコマンド及びデータを解読するように、及び対応する制御信号を入れたり切ったりするために適当な回路を駆動又は停止するよう構成することができる、例えばプログラム可能な論理アレー（ＰＬＡ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能なアレーロジック、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等に使用してもよい。
【００１７】
　別の実施形態において、通信／コントローラモジュールにより制御された高周波モジュールが、マイクロコントローラに対してステータス及び状態データの一方又は両方等のデータを供給することは利点がある。本実施形態において、デコーダ／コーダモジュール６０６は、公知の技法を使用してステータス及び状態データの一方又は両方を検出し、検出したデータを所定のデータフォーマットにコード化する。デコーダ／コーダモジュール６０６は、所定のフォーマットでコード化されたデータを通信モジュール６０２に供給する。ここで、コード化されたデータは、シリアルバス１０２で使用されるデータ転送プロトコルに従ってデータパケットにフォーマットされている。データ転送プロトコルとしてフィリップス社のI2Cバスが使用される一好適実施形態において、通信モジュール６０２は、検出されたステータス及び状態データの一方又は両方をマイクロコントローラに送信する際に、シリアルクロックパルスを供給できなければならない。
【００１８】
　当業者であれば、上述の方法及び電流測定装置の変形、変更が可能であることを理解すべきである。従って、本発明は、特許請求の範囲の範囲及び真髄にのみ限定されると考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本明細書で説明されるＲＦＩＣ内の高周波モジュール用のシリアルコントローラの一実施形態のブロック図である。
【図２】本明細書で説明されるＲＦＩＣ内の高周波モジュール用のシリアルコントローラの別の実施形態のブロック図である。
【図３】図１に示されるＲＦＩＣ内の高周波モジュール用のシリアルコントローラのデージーチェーンシリアル接続のブロック図である。
【図４】図２に示されるＲＦＩＣ内の高周波モジュール用のシリアルコントローラのデージーチェーンシリアル接続のブロック図である。
【図５】本明細書で説明される実施形態と共に使用されることに好適なデータパケットの概略図である。
【図６】図１および図２に示される通信／コントローラモジュールのブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
１００　シリアルコントローラ
５００　データパケット
５０２　アドレス部
５０４　データ部
６０４　アドレスモジュール
６０６　デコーダモジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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