(57)【要約】Ｉ２Ｃバスを介してコントロールまたは作動される装置（１，２，３）において、データ伝送を損なわずに個々の装置のデータ信号入出力側における干渉信号を抑圧する手段を設ける必要がある。データ信号入出力側におけるデータライン（ＳＤＡ）はローパスフィルタとしてＲＣ素子（ＲＳ，Ｃ）を有しており、このＲＣ素子（ＲＳ，Ｃ）に並列にダイオード（Ｄ）が接続されている。このローパスフィルタはデータ信号入出力側に作用する干渉信号抑圧手段として動作し、ダイオード（Ｄ）の導通動作によって、この干渉信号抑圧手段がデータ信号入出力側から送出されるデータ信号（ＡＣＫ）を損なうことはない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリアルデータライン（ＳＤＡ）とシリアルクロック信号ライン（ＳＣＬ）から成るデータバスと、該クロック信号ライン（ＳＣＬ）からデータライン（ＳＤＡ）への、および／またはその逆への信号クロストークを防止するための干渉信号抑圧手段が設けられている形式の、複数の装置を相互接続するためのデータ伝送システムにおいて、
データバスと接続された装置（１，２，３）のデータ信号入出力側へ導かれるデータライン（ＳＤＡ）は、ローパスフィルタとしてＲＣ素子（Ｒｓ，Ｃ）を有しており、該ＲＣ素子（Ｒｓ，Ｃ）と並列にダイオード（Ｄ）が接続されており、前記ローパスフィルタはデータ信号入出力側に作用する干渉信号の抑圧手段として動作し、ダイオード（Ｄ）の導通動作により、データ信号入出力側から送出されるデータ信号（ＡＣＫ）は該干渉信号抑圧手段によっても損なわれないことを特徴とする、
複数の装置を相互接続するためのデータ伝送システム。
【請求項２】
使用されるダイオード（Ｄ）はゲルマニウムダイオードである、請求項１記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
前記装置（１，２，３）のためのローパスフィルタとして設けられたＲＣ素子（Ｒｓ，Ｃ）はそれぞれ異なるカットオフ周波数を有する、請求項１記載のデータ伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載のデータバスたとえばＩ２Ｃデータバスを有するデータ伝送システムに関する。
【０００２】
機器および／または機器のコンポーネント（以下では装置と称する）の相互通信用にデータ信号とクロック信号を双方向で伝送するためにＩ２Ｃバスを使用することは公知であり、このＩ２Ｃバスは最も簡単な適用事例では、「シリアルデータライン」ＳＤＡ（ｓｅｒｉａｌ ｄａｔａ ｌｉｎｅ）と「シリアルクロックライン」ＳＣＬ（ｓｅｒｉａｌ ｃｌｏｃｋ ｌｉｎｅ）から成る。この場合、複数の装置のうちそれぞれ１つの装置がトランスミッタおよび／または「マスタ」として振る舞う一方、他の装置はレシーバとして振る舞い、以下ではこれをアドレス指定される装置と称する。
【０００３】
干渉信号（たとえばトランスミッタおよび／またはマスタとして振る舞う装置のクロック信号中の無線周波数信号成分からこの事例ではアドレス指定されていない装置のデータ入出力側へのクロストーク）ゆえに、装置が誤動作するのを避ける目的で干渉信号を抑圧するための適切な措置が必要となる場合がある。公知の措置は、Ｉ２Ｃバスゲーティングとも呼ばれ集積回路を使用するゲート回路機能、および／またはバスラインの電気的な遮蔽や回路レイアウトの適切な規定のようなさほど効果的でない手段である。
【０００４】
干渉信号を抑圧するその他の措置は、個々の装置のデータ入出力側と直列接続された抵抗Ｒｓをもつローパスフィルタの使用であるが、この場合にはこの種のデータ伝送システムの使用に関する条件（Ｉ２Ｃバスの仕様を参照、たとえば ＰＨＩＬＩＰＳ による Ｉ２Ｃ ｂｕｓ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｔａｂｌｅ Ｇｅｎｅｒａｌ， １９９７ Ｍａｒｃｈ ０３）によって、殊にデータ信号およびクロック信号のパルス側縁の立ち上がり時間および立ち下がり時間の要求に関する条件によって、上述のような抵抗Ｒｓの選定が厳しく制限されてしまう。これに加えて、ＲＣ素子を用いて形成されたローパスフィルタによってこの種の装置の「アクノリッジ」機能すなわち確認機能が損なわれてしまう。
【０００５】
したがって本発明の課題は、データトラフィックを損なうことなくデータバスを有するデータ伝送システムにおける干渉信号を抑圧するための著しく簡単な手段を提供することにある。
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載の構成を備えたデータバスを有するデータ伝送システムによって解決される。
【０００７】
本発明は以下の要求ならびに洞察に基づいている。すなわち装置がＩ２Ｃバスを介してコントロールされるかまたは作動される場合（たとえば今日のテレビジョンのオペレーション用の装置によりコントロールされるテレビジョン内のチューナ）、アドレス指定されたチューナは伝送される各データワードごとに確認の目的でバスを介してアクノリッジすなわち確認応答（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ， ＡＣＫ）を送出する必要がある。このコンテキストにおいてデータライン上の干渉信号を抑圧する措置は、アドレス指定されている装置（つまりこの事例ではアドレス指定されているチューナ）については、データ伝送中のインピーダンスおよび信号強度の事情ゆえに原則的に不要である。ただしアクノリッジの目的で設けられた個々のビット（ＡＣＫ）については、トランスミッタおよびマスタとして振る舞うコントロール機器によってはっきりと検出できることが重要である。
【０００８】
とはいえビデオ信号および／またはオーディオ信号を設定するためにテレビジョン内に設けられたマイクロコントローラなどのように異なる装置がコントロール装置によりアドレス指定された場合には、もはやアドレス指定されていないチューナの該当するデータ入出力側に干渉信号を近づけさせないようにしなければならず、これは原則的にはローパスフィルタとしてのＲＣ素子を用いて行うことができるのであるが、これが可能であるのは設定されているアクノリッジビット（ＡＣＫ）のための伝送品質がそのようなローパスフィルタによって損なわれることがない場合である。
【０００９】
上述のＩ２Ｃバスの仕様を利用しているときローパスフィルタとしてＲＣ素子を用いるだけであることから引き起こされるこの欠点は、本発明によれば以下のようにして解決される。すなわち、ＲＣ素子と並列にダイオードを接続してＲＣ素子が干渉信号を効果的に抑圧できるようにし、この種のデータバスを介して装置がアドレス指定されているときに、ＲＣ素子がデータ信号の伝送品質を実質的に損なわないようにすることによって解決される。
【００１０】
本発明の利点は、著しく簡単な電気的コンポーネントを使用して実現でき、アクノリッジ（ＡＣＫ）用に設定されているビットをいっそう高い信頼性で伝送できるようになることである。
【００１１】
その他の利点ならびに実施形態は以下の説明ならびに特許請求の範囲に示されている。次に、図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
【００１２】
図１は装置内のデータ伝送システムの概略図であり、図２は伝送されるビットを示すダイアグラムである。
【００１３】
図１にはＩ２Ｃバス４を介して通信可能な装置１〜３を示すブロック図が示されており、これらの装置はチューナ１、マイクロプロセッサを有する機器作動制御装置２、ならびにテレビジョン装置（図示せず）内のビデオ信号およびオーディオ信号用の電子調整装置３を有している。
【００１４】
Ｉ２Ｃバス４はそれ自体周知のように、データ信号ＤＡＴＡＮ１〜ＤＡＴＡＮ３の双方向伝送用のシリアルデータラインＳＤＡとシリアルクロックラインＳＣＬから成り、これらのデータラインＳＤＡとクロックラインＳＣＬは個々の「プルアップ抵抗」Ｒｐを介して正の電源電圧ＶＤＤと電気的に接続されている。クロックラインＳＣＬは個々の装置１〜３のクロック信号入力側と電気的に接続されており、周知のように１つの装置のクロック信号入力側は同時にそのクロック信号出力側でもある。
【００１５】
これとは対照的にデータラインＳＤＡは、抵抗ＲｓとキャパシタＣから成る個々のローパスフィルタを介して個々の装置１〜３のデータ信号入力側と電気的に接続されている。この種の装置１〜３のデータ信号入力側はやはり同時にそのデータ信号出力側でもあるので、以下ではそれらをデータ入出力側と称する。本発明によればこの事例では、個々のローパスフィルタの抵抗Ｒｓと並列にダイオードＤが接続されており、その際、このダイオードのアノードはデータラインＳＤＡと電気的に接続されており、このダイオードのカソードは該当する装置１〜３のデータ信号入出力側と電気的に接続されている。ただしローパスフィルタの仕様の選定にあたり忘れてはならないのは、Ｉ２Ｃバスの仕様によって「バスロード容量 ｂｕｓ ｌｏａｄ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ」が（たとえば４００ｐｆ）に制限されることである。バスロード容量はこの種のローパスフィルタの容量値に関して種々のやり方で分けることができるが、たとえば個々の装置１０３の干渉に対する感度が考慮される。
【００１６】
図１に示した装置１〜３を理解しやすくするためここで指摘しておくと、個々の装置１〜３内にシンボリックに表されている増幅器Ａ１ａ〜Ａ３ｂの信号入力側は、個々のクロック信号入力側および個々のデータ信号入力側に相応する。それと同時に、出力増幅器として用いられている電界効果トランジスタＴ１ａ〜Ｔ３ｂのドレイン端子は装置１〜３の信号出力側に相応する。
【００１７】
次に、この回路構成の動作の仕方をＩ２Ｃバス上のデータトラフィックに関してもともと周知のパルスダイアグラムａ〜ｃ（図２）を参照しながら説明する。このため一例として２つの装置間の通信中、機器作動制御装置２はトランスミッタおよびマスタとして振る舞い、チューナ１はレシーバとして振る舞う。この目的で、機器作動制御装置２はチューナ１宛のデータ信号４（ダイアグラムａ）をデータラインＳＤＡに送出し、その際に適切なパルスクロック信号５（ダイアグラムｃ）もいっしょにクロックラインＳＣＬへ供給する。データ信号４は周知のように、それぞれ８つのクロックパルスにわたり継続するパルスデータワードのシーケンスから成り、適切なアドレッシングに基づきチューナ１によって読み取ることができる。ついでこの種のデータワードが終了すると、すなわちそれぞれ９つめのクロックパルス中、チューナ１は参照符号ＡＣＫの付されたパルス（ダイアグラムｂ）を受信アクノリッジの目的でデータラインＳＤＡに出力する。これは出力増幅器として用いられている電界効果トランジスタＴ１ｂがまえもって決められた時間にわたりターンオンすることによって行われ、その際、電界効果トランジスタＴ１ｂのドレイン端子は実質的に参照アース電位となる。つまりダイオードＤを介して電流が流れるようになる。したがってダイオードの順方向電圧によってだけ前述のパルスＡＣＫのレベルが下がり、これはゲルマニウムダイオードを使ったときには約０．２Ｖであって、その結果、データワード受信アクノリッジ用のパルスＡＣＫは、干渉信号抑圧のために前述のようなローパスフィルタを利用しているのにもかかわらず、実質的に損なわれることなく維持される。
【００１８】
さらに別の利点は、この種のローパスフィルタについて抵抗ＲｓとキャパシタンスＣのために相応にいっそう大きい値を使えることであり、そのような大きい値はダイオードＤを本発明のように用いなければＩ２Ｃバス仕様に違反することになる。なぜならばダイオードＤを本発明に従って設けなければ、データラインＳＤＡが「パルスＨＩＧＨ」レベルＶＯＨから「最大パルスＬＯＷ」レベルＶＬＯｍａｘ（たとえば３ｍＡの出力電流で０．４Ｖ）に切り替えられたとき、抵抗Ｒｓ両端間の最大許容電圧降下によってこの抵抗の最大値が決まるからである。とはいえＩ２Ｃバス仕様に基づき、パルスエッジの立ち上がり時間ｔｒに対しバスロード容量とプルアップ抵抗Ｒｐが主として作用する。つまりローパスフィルタのキャパシタンスＣを大きくしたならば、プルアップ抵抗Ｒｐのサイズを相応に下げればよい。
【００１９】
最大許容パルス立ち上がり時間ｔｔｍａｘ（たとえば１０００ｎｓ）を監視しながら測定を行うことによって、抵抗ＲｓとキャパシタンスＣの値を相応に大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
１つの機器内のデータ伝送システムの概略図である。
【図２】
伝送されるビットを示すダイアグラムである。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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