JP2003110631A

JP2003110631A - 送受信装置及び送受信方法

Info

Publication number: JP2003110631A
Application number: JP2001294882A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Oguro; 隆之小黒
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送路を介して送受信される信号の電圧
変化に応じて送受信条件を自動的に適正化する。【解決手段】Ａ／Ｄコンバータ１０２は、伝送路を介
して入力されたクロック信号を、ディジタル信号に変換
し、クロック信号の振幅情報とともに出力する。クロッ
ク信号整形器１０３は、ディジタル信号からクロック信
号を再生する。判定電圧可変バッファ１０５は、伝送路
を介して受信されたデータ信号のレベル判定をクロック
信号の振幅情報から決定した判定電圧によって行う。出
力波形可変バッファ１０７は、ロジック回路１０６が判
定結果と再生クロック信号から生成したロジック信号
を、周波数／電圧コンバータ１０８が再生クロック信号
の周波数から生成した電圧と電源電圧供給器１０９から
供給される電源電圧とから決定した条件で波形変換し、
伝送路を介して送信するデータ信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、二つ以上の電子機
器を結ぶ伝送路を経由して信号の送受信を行う送受信装
置及び送受信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、二つ以上の電子機器を結ぶ伝送路
を経由して信号の送受信を行う送受信装置としては、例
えば実開平６−５２４２号公報（波形整形装置）に記載
されるものが知られている。

【０００３】図１５は、従来の送受信装置の構成を示す
ブロック図である。図１５において、１５０１及び１５
０２は単方向伝送路、１５０３は制御手段、１５０４は
波形整形手段、１５０５はバスライン、１５０６及び１
５０７は電子機器、１５１０及び１５２０はＯＲゲー
ト、１５１１及び１５２１はバッファ、１５３０はＤ型
フリップフロップ(以下、Ｄ−ＦＦという)、１５３１は
ＮＡＮＤゲート、１５３２はＡＮＤゲート、１５３３は
インバータである。

【０００４】従来の送受信装置は、二つの単方向伝送路
１５０１及び１５０２を介して、複数の電子機器１５０
６及び１５０７間でデータ信号の送受信を行う。制御手
段１５０３は、Ｄ−ＦＦ１５３０、ＮＡＮＤゲート１５
３１、ＡＮＤゲート１５３２、インバータ１５３３で構
成されている。

【０００５】制御手段１５０３は、電子機器１５０６又
は１５０７のどちらか一方の入力端が低レベルであるこ
とを検出して通信の開始を判断し、前記単方向伝送路１
５０１又は１５０２のどちらか一方にデータ信号を透過
させ、もう一方の伝送路の出力を高レベルに固定してデ
ータ信号を不通過にする。

【０００６】波形整形手段１５０４は、ＯＲゲート１５
１０及び１５２０とバッファ１５１１及び１５２１で構
成され、データ信号を通過させる時に波形整形を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
送受信装置では、データ信号を伝送路の途中で波形整形
するだけであるので、データ信号の電圧変化に対応でき
ない。したがって、伝送路を介して送受信するデータ信
号のレベル毎に異なる送受信装置が必要になるという問
題があった。

【０００８】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、伝送路を介して入力された信号の電圧変化に応
じて送受信条件を自動的に適正化することのできる送受
信装置及び送受信方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の送受信装置は、
伝送路を介して入力されたクロック信号を利得１で増幅
する受信アンプと、前記受信アンプが出力するクロック
信号をディジタル信号に変換し、前記ディジタル信号を
前記クロック信号の振幅情報とともに出力するＡ／Ｄコ
ンバータと、前記クロック信号の振幅情報から前記受信
アンプに供給する電源電圧を決定する第１電源電圧供給
器と、前記ディジタル信号からクロック信号を再生する
クロック信号整形器と、伝送路を介して受信したデータ
信号の高レベル・低レベルの判定を前記クロック信号の
振幅情報に基づき決定した判定電圧で行い、判定結果と
前記再生したクロック信号とに基づきロジック信号を生
成するロジック信号生成器と、前記再生したクロック信
号の周波数を電圧に変換する周波数／電圧コンバータ
と、前記ロジック信号を、電源電圧と前記周波数／電圧
コンバータの出力電圧とに基づき決定した条件で波形変
換し、伝送路を介して送信するデータ信号を生成する出
力波形変換器と、前記クロック信号の振幅情報から前記
出力波形変換器に供給する前記電源電圧を決定する第２
電源電圧供給器と、を具備する構成を採る。

【００１０】この構成によれば、伝送路を介して入力さ
れたクロック信号の振幅情報及び周波数を基準に、受信
データの高レベル・低レベルの判定に用いる判定電圧の
電圧条件と、判定結果に基づき生成したロジック信号か
ら出力データを生成するためにロジック信号の波形を操
作する波形条件とに制御を加えることにより、受信信号
の電圧変化に応じて自動的に送受信条件を適正化するこ
とができる。

【００１１】本発明の送受信装置は、前記ロジック信号
生成器で決定される前記判定電圧は、ヒステリシス特性
を有する構成を採る。

【００１２】この構成によれば、判定電圧にヒステリシ
ス特性を持たせることができるので、伝送路を介して受
信したデータ信号の雑音の影響が低減される。

【００１３】本発明の送受信装置は、前記出力波形変換
器は、送信する前記データ信号の電圧を前記クロック信
号の電圧とほぼ同等にする構成を採る。

【００１４】この構成によれば、前記出力波形可変バッ
ファが送信するデータ信号の電圧をクロック信号の電圧
とほぼ同等にすることができるので、システム全体のデ
ータ信号の電圧を均一にすることができる。

【００１５】本発明の送受信装置は、前記出力波形変換
器は、送信する前記データ信号の波形を前記再生クロッ
ク信号の周波数に応じて可変にする構成を採る。

【００１６】この構成によれば、送信するデータ信号の
波形をクロック周波数に応じて可変にすることができる
ので、電流の節約と信号の高周波成分の低減とが図れ
る。

【００１７】本発明の送受信装置は、前記出力波形変換
器は、送信する前記データ信号の立上り／立下りの遷移
時間を前記再生クロック信号の周波数が低い時には長く
する構成を採る。

【００１８】この構成によれば、送信するデータ信号の
波形をクロック周波数に応じて可変にすることができる
ので、電流の節約と信号の高周波成分の低減とが図れ
る。

【００１９】本発明の送受信方法は、伝送路からのクロ
ック信号の振幅情報に基づき第１電源電圧供給器の電圧
条件を設定し、周波数条件を周波数／電圧コンバータに
設定する工程と、伝送路からのクロック信号を利得１で
増幅する受信アンプの電源電圧を前記第１電源電圧供給
器に設定する工程と、前記受信アンプが出力するクロッ
ク信号をディジタル変換し、変換したディジタル信号を
前記クロック信号の振幅情報とともに出力する工程と、
前記ディジタル信号からクロック信号を再生する工程
と、前記クロック信号の振幅情報に基づきその電圧が前
記電圧条件の範囲内か否か判定する工程と、前記再生ク
ロック信号の周波数が前記周波数条件の範囲内か否かを
判定する工程と、前記クロック信号が電圧条件内及び周
波数条件内の場合に、伝送路を介して受信したデータ信
号の高レベル・低レベルの判定を、前記クロック信号の
振幅情報から決定した判定電圧によって行い、判定結果
と前記再生クロック信号とからロジック信号を生成する
工程と、電源電圧と前記周波数／電圧コンバータにおい
て再生クロック信号の周波数から変換された電圧とに基
づき決定した条件で前記ロジック信号の波形を変換し、
伝送路を介して送信するデータ信号を生成する工程と、
前記クロック信号の振幅情報に基づき決定した前記電源
電圧を第２電源電圧供給器に設定する工程と、を具備す
るようにした。

【００２０】この方法によれば、伝送路を介して入力さ
れたクロック信号の振幅情報及び周波数を基準に、受信
データの高レベル・低レベルの判定に用いる判定電圧の
電圧条件と、判定結果に基づき生成したロジック信号か
ら出力データを生成するためにロジック信号の波形を操
作する波形条件とに制御を加えることにより、受信信号
の電圧変化に応じて自動的に送受信条件を適正化するこ
とができる。

【００２１】本発明の送受信方法は、前記クロック信号
が前記電圧条件及び周波数条件の範囲外の場合に、電圧
条件及び周波数条件と受信アンプの電源電圧を前記第１
電源電圧供給器に再設定する工程を具備するようにし
た。

【００２２】この方法によれば、伝送路を介して入力さ
れたクロック信号の振幅情報及び周波数を基準に、電圧
条件及び周波数条件と、受信アンプの電源電圧を再設定
でき、受信アンプの消費電力を低減できる。

【００２３】本発明の送受信方法は、前記クロック信号
の電圧がハード的制御範囲外になった場合に、前記第１
電源電圧供給器が制御範囲外を報知するようにした。

【００２４】この方法によれば、伝送路を介して入力さ
れたクロック信号の電圧が、送受信装置のハード的制限
を超えたことを知ることができる。

【００２５】本発明の送受信方法は、前記再生クロック
信号の周波数がハード的制御範囲外になった場合に、前
記周波数／電圧コンバータが制御範囲外を報知するよう
にした。

【００２６】この方法によれば、伝送路を介して入力さ
れたクロック信号の周波数が、送受信装置のハード的制
限を超えたことを知ることができる。

【００２７】本発明の情報処理装置は、複数の機能ユニ
ット及びクロック信号発生器が機能ユニット間バスライ
ンを介して接続され、各機能ユニットの入出力部が前記
機能ユニット間バスラインを介してデータの送受信を行
う情報処理装置において、前記複数の機能ユニットは、
前記入出力部として、上記本発明の送受信装置を具備す
る構成を採る。

【００２８】この構成によれば、入出力部として動作す
る本発明の送受信装置により、伝送路を介して入力され
たクロック信号の振幅情報及び周波数を基準に、受信デ
ータの高レベル・低レベルの判定に用いる判定電圧の電
圧条件と、判定結果に基づき生成したロジック信号から
出力データを生成するためにロジック信号の波形を操作
する波形条件とに制御を加えることができるので、受信
信号の電圧変化に応じて送受信条件を自動的に適正化す
ることができる情報処理装置が得られる。

【００２９】本発明の情報通信システムは、複数の情報
処理装置及びクロック信号発生器が装置間伝送路を介し
て接続され、各情報処理装置の外部インタフェース部が
前記装置間伝送路を介してデータの送受信を行う情報通
信システムにおいて、前記複数の情報処理装置は、前記
外部インタフェース部として、上記本発明の送受信装置
を具備する構成を採る。

【００３０】この構成によれば、外部インタフェース部
として動作する本発明の送受信装置により、伝送路を介
して入力されたクロック信号の振幅情報及び周波数を基
準に、受信データの高レベル・低レベルの判定に用いる
判定電圧の電圧条件と、判定結果に基づき生成したロジ
ック信号から出力データを生成するためにロジック信号
の波形を操作する波形条件とに制御を加えることができ
るので、受信信号の電圧変化に応じて送受信条件を自動
的に適正化することができる情報通信システムが得られ
る。さらに、データ信号の波形が適正化できない場合に
おいては、システム構成が不適切であると判断できる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の骨子は、伝送路を介して
入力されたクロック信号の振幅及び周波数を基準に、受
信データのレベルを判定する判定電圧の電圧条件と、判
定結果によって生成する出力データの波形条件とに制御
を加えることにより、受信信号の電圧変化に応じて送受
信条件を自動的に適正化することにある。

【００３２】以下に、本発明の実施の形態について、図
面を参照して詳細に説明する。

【００３３】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係る送受信装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、この送受信装置は、クロック信号受
信アンプ１０１とＡ／Ｄコンバータ１０２とクロック信
号整形器１０３と電源電圧供給器１０４と判定電圧可変
バッファ１０５とロジック回路１０６と出力波形可変バ
ッファ１０７と周波数／電圧コンバータ１０８と電源電
圧供給器１０９とを備えている。

【００３４】クロック信号受信アンプ１０１は、ハイイ
ンピーダンス入力、ローインピーダンス出力、利得１の
アナログバッファであり、図２に示すように、高電位電
源と低電位電源の２つの動作電源によって動作を行う。
伝送路から入力される受信クロック信号は、例えば図１
１（ａ）に示すようにＶａ１〜Ｖａ８の間の振幅（電
位）を取るアナログ信号である。クロック信号受信アン
プ１０１は、この受信クロック信号をそのままＡ／Ｄコ
ンバータ１０２に出力する。ここで、高電位電源は、受
信クロック信号の最高電位以上の電源であり、低電位電
源は、受信クロックの最低電位以下の電源である。これ
らは、受信クロック信号の電位に応じて電源電圧供給器
１０４から供給される。

【００３５】Ａ／Ｄコンバータ１０２は、電源電圧供給
器１０４から動作電源の供給を受けて動作を行い、クロ
ック信号受信アンプ１０１から入力するアナログ信号で
ある受信クロック信号のレベルに応じたディジタル信号
を、クロック信号の振幅とともに出力する。Ａ／Ｄコン
バータ１０２は、例えば図３に示すように構成される。
図３は、８ビットＡ／Ｄコンバータの構成例である。

【００３６】図３において、Ａ／Ｄコンバータ１０２
は、ダイオードＤ１，Ｄ２と平滑コンデンサＣ１，Ｃ２
と、分圧回路を構成する抵抗器Ｒ１〜Ｒ７と、コンパレ
ータ３０１〜３０８とを備えている。

【００３７】このＡ／Ｄコンバータ１０２では、クロッ
ク信号受信アンプ１０１から入力されたクロック信号Ｖ
clockは、コンパレータ３０１〜３０８の＋入力端に印
加される。また、クロック信号Ｖclockは、ダイオード
Ｄ１，Ｄ２と平滑コンデンサＣ１，Ｃ２によって整流さ
れ、分圧回路にて抵抗分圧されて電圧Ｖa1からＶa8とな
り、コンパレータ３０１〜３０８の−入力端に印加され
る。コンパレータ３０１〜３０８では、クロック信号Ｖ
clockと、分圧電圧（Ｖa1〜Ｖa8）が比較され、図１１
（ｂ）に示すように、８ビットのディジタル信号Ｖd1〜
Ｖd8が出力される。なお、８ビット以外のビット数のＡ
／Ｄコンバータも同様に構成することができ、同様に用
いることができる。

【００３８】クロック信号整形器１０３は、例えば図４
に示すように構成され、Ａ／Ｄコンバータ１０２から入
力されるディジタル信号の立上り／立下りを検出してク
ロック信号を再生する。図４において、クロック信号整
形器１０３は、Ｄ−ＦＦ４０１とインバータ４０２とを
備えている。Ｄ−ＦＦ４０１は、Ｄ入力が高レベルＨｉ
に固定されている。Ａ／Ｄコンバータ１０２から入力さ
れたディジタル信号の第１ビットＶd1がクロック入力端
ＣＫに印加され、第８ビットのＶd8がインバータ４０２
で反転されてクリア入力端ＣＬＲに印加されている。こ
の構成により、Ａ／Ｄコンバータ１０２から出力された
ディジタル信号に同期して、クロック信号が再生される
（図１１（ｃ））。

【００３９】電源電圧供給器１０４は、例えば図５に示
すように構成され、Ａ／Ｄコンバータ１０２の出力（ク
ロック信号の振幅）に基づきクロック信号受信アンプ１
０１及びＡ／Ｄコンバータ１０２に必要な電源を生成し
供給する。図５において、電源電圧供給器１０４は、出
力電圧可変ＤＣ／ＤＣコンバータ５０１、５０３と、電
圧制御器５０２、５０４とを備えている。

【００４０】電圧制御器５０２は、Ａ／Ｄコンバータ１
０２から入力する受信クロックの最高電位Ｖa1に基づき
所定の制御電圧を出力電圧可変ＤＣ／ＤＣコンバータ５
０１に出力する。出力電圧可変ＤＣ／ＤＣコンバータ５
０１は、電圧制御器５０２からの制御電圧に基づき給電
源１から高電位電源を生成し出力する。

【００４１】電圧制御器５０４は、Ａ／Ｄコンバータ１
０２から入力する受信クロックの最低電位Ｖa8に基づき
所定の制御電圧を出力電圧可変ＤＣ／ＤＣコンバータ５
０３に出力する。出力電圧可変ＤＣ／ＤＣコンバータ５
０３は、電圧制御器５０４からの制御電圧に基づき給電
源２から低電位電源を生成し出力する。

【００４２】ここで、クロック信号受信アンプ１０１と
Ａ／Ｄコンバータ１０２が飽和しないように、高電位電
源は、受信クロックの最高電位Ｖa1よりも高めに制御さ
れ、低電位電源は、受信クロックの最低電位Ｖa8よりも
低めに制御される。もちろん、電源電位を常に設定可能
な最高値／最低値に固定することも可能であるが、極力
Ｖa1／Ｖa8に近い値に制御した方が消費電力の低減がで
きる。なお、設定範囲外となった場合には、その旨を報
知するようになっている。

【００４３】次に、判定電圧可変バッファ１０５は、例
えば図６または図７に示すように構成され、伝送路を介
して受信したデータ信号と判定電圧との大小関係を判定
し、第１のロジック信号を生成し、ロジック回路１０６
に出力する。図６において、判定電圧可変バッファ１０
５は、アンプ６０１とコンパレータ６０２とを備えてい
る。

【００４４】アンプ６０１には、Ａ／Ｄコンバータ１０
２から、受信クロックの最高電位Ｖa1と受信クロックの
最低電位Ｖa8とが入力される。コンパレータ６０２の−
入力端には、アンプ７０１から（Ｖa1＋Ｖa8）／２の信
号が判定電圧として供給され、＋入力端には、伝送路を
介して受信したデータ信号（図１１（ｄ））が供給され
る。コンパレータ６０２から判定結果である第１のロジ
ック信号が出力される。

【００４５】また、図７において、判定電圧可変バッフ
ァ１０５は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の直列回路からな
る分圧回路とコンパレータ７０１、７０２とＤ−ＦＦ７
０３とを備えている。

【００４６】分圧回路は、両端に、Ａ／Ｄコンバータ１
０２から、受信クロックの電位Ｖa2と、受信クロックの
電位Ｖa7とが印加され、判定電圧Ｖｈ、Ｖｌを生成す
る。

【００４７】コンパレータ７０１は、＋入力端に受信デ
ータ信号（図１１（ｄ））が供給され、−入力端に判定
電圧Ｖｈが供給され、出力（図１１（ｅ１））がＤ−Ｆ
Ｆ７０３のクロック入力端ＣＫに入力されている。

【００４８】コンパレータ７０２は、＋入力端に受信デ
ータ信号（図１１（ｄ））が供給され、−入力端に判定
電圧Ｖｌが供給され、出力（図１１（ｅ２））がＤ−Ｆ
Ｆ７０３のクリア入力端ＣＬＲに入力されている。

【００４９】Ｄ−ＦＦ７０３はデータ入力端Ｄが高レベ
ルＨｉに固定されている。したがって、Ｄ−ＦＦ７０３
はＣＫ入力の立上り時にＤ入力信号（Ｈｉ）を取り込み
出力端Ｑを高レベルにする。また、ＣＬＲ入力が高レベ
ルになると出力端Ｑを低レベルにする。

【００５０】この構成により、Ｄ−ＦＦ７０３は出力端
Ｑに伝送路を介して受信されるデータ信号（図１１
（ｄ））に同期した第１のロジック信号（図１１（ｅ
３））を出力する。図７に示す判定電圧可変バッファ１
０５を採用することにより、判定電圧にヒステリシス特
性を持たせることができ、前記データ信号の雑音の影響
を低減できる。なお、図７では、判定電圧Ｖｈ、Ｖｌの
生成に受信クロックの振幅Ｖa2、Ｖa7を用いているが、
出力波形可変バッファ１０７の電源電圧等を用いること
も可能である。

【００５１】次に、ロジック回路１０６は、クロック信
号整形器１０３で再生されたクロック信号と前記第１の
ロジック信号とを受けて必要な処理を行ない、第２のロ
ジック信号（図１１（ｆ））を出力波形可変バッファ１
０７に出力する。

【００５２】次に、周波数／電圧コンバータ１０８は、
例えば図９に示すように構成され、クロック信号整形器
１０３で再生されたクロック信号の周波数に応じて変化
する電圧を出力する。周波数／電圧コンバータ１０８の
出力は、出力波形可変バッファ１０７に制御信号として
入力される。図９において、周波数／電圧コンバータ１
０８は、検波ダイオードＤと、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
と、コンデンサＣ１，Ｃ２、Ｃ３とを備え、低域通過フ
ィルタと高周波信号レベル検出器として機能する。この
構成により、再生クロックの周波数が高くなると、出力
電圧が小さくなるようにすることができる。なお、出力
電圧が再生クロック周波数の許容範囲外に相当するとき
はその旨を報知する装置を付加しても良い。

【００５３】次に、出力波形可変バッファ１０７は、例
えば図８に示すように構成され、周波数／電圧コンバー
タ１０８及び電源電圧供給器１０９の出力を受けて、前
記第２のロジック信号を波形変換して得られたデータ信
号を伝送路を介して送信する。図８において、出力波形
可変バッファ１０７は、可変抵抗器８０１と抵抗値制御
信号発生器８０２とアンプ（演算増幅器）８０３とを備
えている。

【００５４】抵抗値制御信号発生器８０２は、周波数／
電圧コンバータ１０８の出力電圧に応じて可変抵抗器８
０１の抵抗値を制御する。つまり、ロジック回路１０６
から入力される第２のロジック信号（図１１（ｆ））
は、可変抵抗器８０１において周波数／電圧コンバータ
１０８の出力電圧に応じた制限を受けてアンプ８０３の
＋入力端に入力される。アンプ８０３の−入力端には、
ロジック回路１０６の出力信号の中間電圧が入力されて
いる。アンプ８０３の電源（高電位電源、低電位電源）
は、電源電圧供給器１０９から供給される。

【００５５】アンプ８０３の出力信号は、図１１（ｇ）
に示すような波形となり、立上り／立下りの遷移時間は
可変抵抗器８０１の抵抗値に反比例する。この出力波形
可変バッファ１０７を採用することにより、伝送路を介
して送信するデータ信号の波形をクロック周波数に応じ
て可変にすることができる。前記データ信号の立上り／
立下りの遷移時間をクロック周波数が低い時には長くす
るように制御することにより、出力電流の節約と前記デ
ータ信号の高周波成分の低減とが行える。

【００５６】次に、電源電圧供給器１０９は、例えば図
１０に示すように構成され、Ａ／Ｄコンバータ１０２の
出力（ディジタル値とクロックの振幅値）に基づき出力
波形可変バッファ１０７に必要な電源を生成し供給す
る。

【００５７】図１０において、スイッチ１００１〜１０
０４、スイッチ１０１３〜１０１６、スイッチ１０２１
〜１０２４、スイッチ１０３３〜１０３６は、制御信号
が高レベルである時にのみ閉路する動作を行う。

【００５８】バッファ１００５〜１００８は、シュミッ
ト・トリガ・バッファである。インバータ１０２５〜１
０２８は、シュミット・トリガ・インバータである。ア
ンプ１０１０〜１０１２、アンプ１０１７、アンプ１０
３０〜１０３２、アンプ１０３７は、利得１のアナログ
バッファである。

【００５９】動作を説明する。スイッチ１００１〜スイ
ッチ１００４、抵抗器、コンデンサ、バッファ１００５
〜１００８で構成される整流回路では、入力ディジタル
信号（Ｖd1、Ｖd2、Ｖd3、Ｖd4）がクロック信号の高レ
ベル時にその高レベルである割合を判定する。バッファ
１００５〜１００８は、高レベル率が判定電圧以上のと
き、それぞれスイッチ１０１３〜１０１６を閉路させ
る。その結果、アンプ１０１７から高電位電源が出力さ
れる。

【００６０】同様に、スイッチ１０２１〜１０２４、抵
抗器、コンデンサ、インバータ１０２５〜１０２８で構
成される整流回路では、入力ディジタル信号（Ｖd8、Ｖ
d7、Ｖd6、Ｖd5）がクロック信号の低レベル時にその低
レベルである割合を判定する。インバータ１０２５〜１
０２８は、低レベル率が判定電圧以上のとき、それぞれ
スイッチ１０３３〜１０３６を閉路させる。その結果、
アンプ１０３７から低電位電源が出力される。

【００６１】この電源電圧供給器１０９を採用すること
により、伝送路を介して送信するデータ信号の電圧をク
ロック信号の電圧とほぼ同等にすることができる。前記
データ信号の電圧をクロック信号の電圧と同等にするこ
とにより、システム全体のデータ信号の電圧を均一化す
ることができる。

【００６２】以下、図１、図１２を参照して、以上のよ
うに構成される送受信装置の動作について説明する。な
お、図１２は、送受信装置の制御手順を示すフロー図で
ある。

【００６３】まず、図１において、クロック信号受信ア
ンプ１０１は、伝送路を介して入力されたクロック信号
の波形を変化させずにＡ／Ｄコンバータ１０２に出力す
る。Ａ／Ｄコンバータ１０２は、入力するクロック信号
の電圧に応じたディジタル信号を、クロック信号の振幅
値とともに、クロック信号整形器１０３と電源電圧供給
器１０４と判定電圧可変バッファ１０５と電源電圧供給
器１０９とに出力する。

【００６４】クロック信号整形器１０３は、クロック信
号の立上り／立下り検出信号に相当するロジック信号に
基づきクロック信号を再生し、ロジック回路１０６と周
波数／電圧コンバータ１０８とに出力する。電源電圧供
給器１０４は、クロック信号の振幅に基づき、クロック
信号受信アンプ１０１とＡ／Ｄコンバータ１０２とに必
要な電源を供給する。

【００６５】判定電圧可変バッファ１０５は、伝送路を
介して受信したデータ信号をクロック信号の振幅に基づ
き決定した判定電圧によって大小関係を判定し、第１の
ロジック信号を生成し、ロジック回路１０６に出力す
る。ロジック回路１０６は、再生されたクロック信号と
第１のロジック信号とを受けて、必要な処理を行い、第
２のロジック信号を生成し、出力波形可変バッファ１０
７に出力する。

【００６６】周波数／電圧コンバータ１０８は、再生さ
れたクロック信号の周波数に応じて変化する電圧を出力
波形可変バッファ１０７に出力する。電源電圧供給器１
０９は、クロック信号の振幅情報に基づき出力波形可変
バッファ１０７に必要な電源を供給する。出力波形可変
バッファ１０７は、周波数／電圧コンバータ１０８から
の入力電圧と電源電圧供給器１０９から供給される電源
電圧とに基づき決定した条件で、第２のロジック信号を
波形変換して得られたデータ信号を、伝送路を介して送
信する。

【００６７】次に、送受信装置の制御手順について、説
明する。図１２において、ステップＳＴ１２０１では、
伝送路を介して入力されたクロック信号の条件として、
最高／最低電圧を電源電圧供給器１０４に設定し、最高
／最低周波数を周波数／電圧コンバータ１０８に設定す
る。

【００６８】ステップＳＴ１２０２では、クロック信号
受信アンプに高位／低位電源電圧の初期値を設定する。

【００６９】ステップＳＴ１２０３では、クロック信号
の入力を開始する。

【００７０】ステップＳＴ１２０４では、Ａ／Ｄコンバ
ータ１０２でクロック信号の電圧に応じたディジタル信
号とクロック信号の振幅とを、クロック信号整形器１０
３と電源電圧供給器１０４と判定電圧可変バッファ１０
５と電源電圧供給器１０９とに出力する。

【００７１】ステップＳＴ１２０５では、電源電圧供給
器１０４に入力されるクロック信号の振幅Ｖa1、Ｖa8が
最高／最低電圧の範囲内か否かを判定する。又、ステッ
プＳＴ１２０５では、周波数／電圧コンバータ１０８に
入力される再生クロック信号の周波数が最低／最高周波
数の範囲内か否か判定する。範囲内のときはステップＳ
Ｔ１２０６に進み、範囲外のときはステップＳＴ１２０
８に進む。

【００７２】ステップＳＴ１２０６では、判定電圧可変
バッファ１０５が、伝送路を介して受信したデータ信号
と、クロック信号の振幅Ｖa1、Ｖa8を基準に決定した判
定電圧との大小関係を判定し、第１のロジック信号を生
成する。

【００７３】ステップＳＴ１２０７では、出力波形可変
バッファ１０７が、周波数／電圧コンバータ１０８から
入力された電圧と電源電圧供給器１０９から供給された
電源電圧とに基づき決定した条件で、ロジック回路１０
６から入力された第２のロジック信号を波形変換し、得
られたデータ信号を伝送路を介して送信する。

【００７４】ステップＳＴ１２０８では、クロック信号
の電圧条件及び周波数条件と、クロック信号受信アンプ
１０１の高位／低位電源電圧の初期値とを変更するか否
かを判定する。変更する場合は、ステップＳＴ１２０１
に戻り、変更しない場合は、ステップＳＴ１２０９に進
む。

【００７５】ステップＳＴ１２０９では、伝送路を介し
て入力されたクロック信号の常時監視の必要性が判定さ
れる。クロック信号を常時監視したい時はステップＳＴ
１２０４に戻り、常時監視が必要ない場合は制御を終了
する。

【００７６】以上のように、本実施の形態によれば、伝
送路を介して入力されたクロック信号の振幅及び周波数
を基準に、受信データのレベルを判定する判定電圧の電
圧条件と、判定結果によって生成する出力データの波形
条件とに制御を加えることができるので、受信信号の電
圧変化に応じて自動的に送受信条件を適正化することが
できる。

【００７７】また、伝送路を介して入力されるクロック
信号を基準に、電圧条件及び周波数条件と、クロック信
号受信アンプの電源電圧を再設定でき、クロック信号受
信アンプの消費電力を低減できる。

【００７８】また、判定電圧にヒステリシス特性を持た
せることができ、伝送路を介して受信したデータ信号の
雑音の影響が低減される。

【００７９】また、出力波形可変バッファ１０７が送信
するデータ信号の電圧をクロック信号の電圧とほぼ同等
にすることができ、システム全体のデータ信号の電圧を
均一にすることができる。

【００８０】また、出力波形可変バッファが送信するデ
ータ信号の波形をクロック周波数に応じて可変にするこ
とができるので、電流の節約と信号の高周波成分の低減
とが図れる。

【００８１】（実施の形態２）図１３は、本発明の実施
の形態２に係る情報処理装置の構成を示すブロック図で
ある。

【００８２】図１３において、この情報処理装置は、複
数の機能ユニット１３００−１〜３００−Ｎとクロック
信号発生器１３０２と機能ユニット間バスライン１３０
３とを備える。複数の機能ユニット１３００−１〜１３
００−Ｎは、それぞれ同様の構成であって、各機能ユニ
ット内のデータ信号を処理する機能ブロック１３０４と
実施の形態１で説明した送受信装置に相当する入出力部
１３０５とで構成される。

【００８３】複数の機能ユニット１３００−１〜１３０
０−Ｎは、それぞれの入出力部１３０５が機能ユニット
間バスライン１３０３を介してデータの送受信を行うよ
うになっている。また、クロック信号発生器１３０２が
発生するクロック信号は、機能ユニット間バスライン１
３０３を介して複数の機能ユニット１３００−１〜１３
００−Ｎそれぞれの入出力部１３０５に供給されるよう
になっている。この情報処理装置では、複数の機能ユニ
ット１３００−１〜３００−Ｎのそれぞれにおいて、機
能ブロック１３０４が、自機能ユニット内のデータ信号
を処理し、他の機能ユニットに渡すデータ信号を入出力
部１３０５から機能ユニット間バスライン１３０３に出
力させ、また入出力部１３０５が機能ユニット間バスラ
イン１３０３を介して他の機能ユニットから取得したデ
ータ信号を受け取り処理する。この時、入出力部１３０
５は、実施の形態１で説明したように、クロック信号発
生器１３０２から出力されるクロック信号の振幅及び周
波数を基準に、判定電圧可変バッファ１０５、出力波形
可変バッファ１０７の電圧、波形に制御を加える。

【００８４】以上のように、本実施の形態によれば、実
施の形態１による送受信装置に相当する入出力部を具備
しているため、入出力部として動作する実施の形態１に
よる送受信装置によって、伝送路を介して入力されたク
ロック信号の振幅及び周波数を基準に、受信データのレ
ベルを判定する判定電圧の電圧条件と、判定結果によっ
て生成する出力データの波形条件とに制御を加えること
ができるので、受信信号の電圧変化に応じて送受信条件
を自動的に適正化することができる情報処理装置が得ら
れる。

【００８５】また、入力されたクロック信号を基準に自
動的に送受信条件を適正化することができるので、機能
ユニットの追加、削除等にも柔軟に対応することができ
る。

【００８６】（実施の形態３）図１４は、本発明の実施
の形態３に係る情報通信システムの構成を示すブロック
図である。

【００８７】図１４において、この情報通信システム
は、複数の情報処理装置１４００−１〜１４００−Ｎと
クロック信号発生器１４０２と装置間伝送路１４０３と
を備える。複数の情報処理装置１４００−１〜１４００
−Ｎは、それぞれ同様の構成であって、各情報処理装置
内のデータ信号を処理する情報処理部１４０４と実施の
形態１で説明した送受信装置に相当する外部インタフェ
ース１４０５とで構成される。

【００８８】複数の情報処理装置１４００−１〜１４０
０−Ｎは、それぞれの外部インタフェース１４０５が装
置間伝送路１４０３を介してデータの送受信を行うよう
になっている。また、クロック信号発生器１４０２が発
生するクロック信号は、装置間伝送路１４０３を介して
複数の情報処理装置１４００−１〜１４００−Ｎそれぞ
れの外部インタフェース１４０５に供給されるようにな
っている、この情報処理システムでは、複数の情報処理
装置１４００−１〜１４００−Ｎのそれぞれにおいて、
情報処理部１４０４が、自情報処理装置内のデータ信号
を処理し、他の情報処理装置に渡すデータ信号を外部イ
ンタフェース１４０５から装置間伝送路１４０３に出力
させ、また外部インタフェース１４０５が装置間伝送路
１４０３を介して他の情報処理装置から取得したデータ
信号を受け取り処理する。この時、外部インタフェース
１４０５は、実施の形態１で説明したように、クロック
信号発生器１４０２から出力されるクロック信号の振幅
及び周波数を基準に、判定電圧可変バッファ１０５、出
力波形可変バッファ１０７の電圧、波形に制御を加え
る。

【００８９】以上のように、本実施の形態によれば、実
施の形態１による送受信装置に相当する外部インタフェ
ースを具備しているため、外部インタフェースとして動
作する実施の形態１による送受信装置によって、伝送路
を介して入力されたクロック信号の振幅及び周波数を基
準に、受信データのレベルを判定する判定電圧の電圧条
件と、判定結果によって生成する出力データの波形条件
とに制御を加えることができるので、受信信号の電圧変
化に応じて自動的に送受信条件を適正化することができ
る情報通信システムが得られる。

【００９０】また、入力されたクロック信号を基準に自
動的に送受信条件を適正化することができるので、情報
処理装置の追加、削除、装置間伝送路の延長、短縮等に
も柔軟に対応することができる。

【００９１】さらに、データ信号の波形が適正化できな
い場合においては、システム構成が不適切であると判断
できる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
伝送路を介して入力されたクロック信号の振幅及び周波
数を基準に、受信データのレベルを判定する判定電圧の
電圧条件と、判定結果によって生成する出力データの波
形条件とに制御を加えることができるので、受信信号の
電圧変化に応じて送受信条件を自動的に適正化する送受
信方法及び送受信装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る送受信装置の構成
を示すブロック図

【図２】図１に示すクロック信号受信アンプの一例を示
す構成図

【図３】図１に示すＡ／Ｄコンバータの一例を示す構成
図

【図４】図１に示すクロック信号整形器の一例を示す構
成図

【図５】図１に示す電源電圧供給器の一例を示す構成図

【図６】図１に示す判定電圧可変バッファの一例を示す
構成図

【図７】図１に示す判定電圧可変バッファの一例を示す
構成図

【図８】図１に示す出力波形可変バッファの一例を示す
構成図

【図９】図１に示す周波数／電圧コンバータの一例を示
す構成図

【図１０】図１に示す電源電圧供給器の一例を示す構成
図

【図１１】図１に示す送受信装置の各部動作を説明する
ためのタイミング図

【図１２】図１に示す送受信装置の制御手順を説明する
ためのフロー図

【図１３】本発明の実施の形態２に係る情報処理装置の
構成を示すブロック図

【図１４】本発明の実施の形態３に係る情報通信システ
ムの構成を示すブロック図

【図１５】従来の送受信装置のブロック図

【符号の説明】

１０１クロック信号受信アンプ１０２Ａ／Ｄコンバータ１０３クロック信号整形器１０４，１０９電源電圧供給器１０５判定電圧可変バッファ１０６ロジック回路１０７出力波形可変バッファ１０８周波数／電圧コンバータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送路を介して入力されたクロック信号
を利得１で増幅する受信アンプと、前記受信アンプが出
力するクロック信号をディジタル信号に変換し、前記デ
ィジタル信号を前記クロック信号の振幅情報とともに出
力するＡ／Ｄコンバータと、前記クロック信号の振幅情
報から前記受信アンプに供給する電源電圧を決定する第
１電源電圧供給器と、前記ディジタル信号からクロック
信号を再生するクロック信号整形器と、伝送路を介して
受信したデータ信号の高レベル・低レベルの判定を前記
クロック信号の振幅情報に基づき決定した判定電圧で行
い、判定結果と前記再生したクロック信号とに基づきロ
ジック信号を生成するロジック信号生成器と、前記再生
したクロック信号の周波数を電圧に変換する周波数／電
圧コンバータと、前記ロジック信号を、電源電圧と前記
周波数／電圧コンバータの出力電圧とに基づき決定した
条件で波形変換し、伝送路を介して送信するデータ信号
を生成する出力波形変換器と、前記クロック信号の振幅
情報から前記出力波形変換器に供給する前記電源電圧を
決定する第２電源電圧供給器と、を具備することを特徴
とする送受信装置。
【請求項２】前記ロジック信号生成器で決定される前
記判定電圧は、ヒステリシス特性を有することを特徴と
する請求項１記載の送受信装置。
【請求項３】前記出力波形変換器は、送信する前記デ
ータ信号の電圧を前記クロック信号の電圧とほぼ同等に
することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送
受信装置。
【請求項４】前記出力波形変換器は、送信する前記デ
ータ信号の波形を前記再生クロック信号の周波数に応じ
て可変にすることを特徴とする請求項１から請求項３の
いずれかに記載の送受信装置。
【請求項５】前記出力波形変換器は、送信する前記デ
ータ信号の立上り／立下りの遷移時間を前記再生クロッ
ク信号の周波数が低い時には長くすることを特徴とする
請求項１から請求項４いずれかに記載の送受信装置。
【請求項６】伝送路からのクロック信号の振幅情報に
基づき第１電源電圧供給器の電圧条件を設定し、周波数
条件を周波数／電圧コンバータに設定する工程と、伝送
路からのクロック信号を利得１で増幅する受信アンプの
電源電圧を前記第１電源電圧供給器に設定する工程と、
前記受信アンプが出力するクロック信号をディジタル変
換し、変換したディジタル信号を前記クロック信号の振
幅情報とともに出力する工程と、前記ディジタル信号か
らクロック信号を再生する工程と、前記クロック信号の
振幅情報に基づきその電圧が前記電圧条件の範囲内か否
か判定する工程と、前記再生クロック信号の周波数が前
記周波数条件の範囲内か否かを判定する工程と、前記ク
ロック信号が電圧条件内及び周波数条件内の場合に、伝
送路を介して受信したデータ信号の高レベル・低レベル
の判定を、前記クロック信号の振幅情報から決定した判
定電圧によって行い、判定結果と前記再生クロック信号
とからロジック信号を生成する工程と、電源電圧と前記
周波数／電圧コンバータにおいて再生クロック信号の周
波数から変換された電圧とに基づき決定した条件で前記
ロジック信号の波形を変換し、伝送路を介して送信する
データ信号を生成する工程と、前記クロック信号の振幅
情報に基づき決定した前記電源電圧を第２電源電圧供給
器に設定する工程と、を具備することを特徴とする送受信方法。
【請求項７】前記クロック信号が前記電圧条件及び周
波数条件の範囲外の場合に、電圧条件及び周波数条件と
受信アンプの電源電圧を前記第１電源電圧供給器に再設
定する工程を具備することを特徴とする請求項６記載の
送受信方法。
【請求項８】前記クロック信号の電圧がハード的制御
範囲外になった場合に、前記第１電源電圧供給器が制御
範囲外を報知することを特徴とする請求項７に記載の送
受信方法。
【請求項９】前記再生クロック信号の周波数がハード
的制御範囲外になった場合に、前記周波数／電圧コンバ
ータが制御範囲外を報知することを特徴とする請求項７
に記載の送受信方法。
【請求項１０】複数の機能ユニット及びクロック信号
発生器が機能ユニット間バスラインを介して接続され、
各機能ユニットの入出力部が前記機能ユニット間バスラ
インを介してデータの送受信を行う情報処理装置におい
て、前記複数の機能ユニットは、前記入出力部として、請求
項１から請求項５のいずれかに記載の送受信装置を具備
することを特徴とする情報処理装置。
【請求項１１】複数の情報処理装置及びクロック信号
発生器が装置間伝送路を介して接続され、各情報処理装
置の外部インタフェース部が前記装置間伝送路を介して
データの送受信を行う情報通信システムにおいて、前記複数の情報処理装置は、前記外部インタフェース部
として、請求項１から請求項５のいずれかに記載の送受
信装置を具備することを特徴とする情報通信システム。