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WO1996031038A1 - Data transmitting method and transmission/reception circuit used therefor, and signal processor - Google Patents

Data transmitting method and transmission/reception circuit used therefor, and signal processor Download PDF

Info

Publication number
WO1996031038A1
WO1996031038A1 PCT/JP1996/000746 JP9600746W WO9631038A1 WO 1996031038 A1 WO1996031038 A1 WO 1996031038A1 JP 9600746 W JP9600746 W JP 9600746W WO 9631038 A1 WO9631038 A1 WO 9631038A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit
signal
transmission
data
reference clock
Prior art date
Application number
PCT/JP1996/000746
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Tomonori Sekiguchi
Yoshinobu Nakagome
Takeshi Sakata
Takayuki Kawahara
Katsutaka Kimura
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi, Ltd. filed Critical Hitachi, Ltd.
Publication of WO1996031038A1 publication Critical patent/WO1996031038A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0008Synchronisation information channels, e.g. clock distribution lines
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
    • H04L2007/047Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal using a sine signal or unmodulated carrier

Definitions

  • the present invention relates to a data transmission method, a transmission / reception circuit device and a signal processing device used for the same, and more specifically, to a central processing unit (CPU) and a main memory.
  • the present invention relates to a configuration of an input / output circuit unit and a configuration of a signal transmission unit of a circuit device in a signal processing device in which the circuit device is connected by a transmission line such as a bus.
  • LSI large-scale integrated circuit
  • DRAM Synchronous Random Access Memory
  • the signal processing device such as a work station or a personal computer using the LSI may not be able to operate at high speed. It is difficult to increase the speed of an LSI chip level to the speed of an LSI chip level with the following reasons.
  • a pulse signal based on a non-return, zero (NRZ) code is used for signal transmission between the LSI chips constituting the circuit device of the signal processing device as described above. If the wavelength of the harmonic component contained in this pulse signal becomes as short as the wiring on the board, the above wiring will behave as a distributed constant line, and the signal will be sent to the wiring end, branch, or LSI package.
  • Parasitic inductance ⁇ Remarkable reflections occur due to parasitic canon capacitance, and ringing and other waveform distortions occur in the pulse waveform. This waveform distortion causes difficulty in increasing the speed.
  • the LSI 172 has an internal circuit 178, which is the original functional circuit, and an output circuit 176, which converts the output of the internal circuit into a signal suitable for the transmission line 171. It has an input circuit 177 that converts the signal received from the line into a signal suitable for the processing of the internal circuit 179.
  • FIG. 18 shows the transmitting (output) circuit used.
  • the transmission circuit 180 has an output stage 181, driving circuits 182 and 183 each including a pMOS transistor and an nMOS transistor, and an output control circuit 1884.
  • IV 11 to IV 15 indicate an inverter circuit
  • NAND 2 indicates a NAND circuit
  • NOR indicates a NOR circuit.
  • the output control circuit 184 puts the output Out into a high impedance state regardless of the value of the input signal In when the signal D0e has a low level. When the signal Doe is at a high level, the same signal as the input signal In is output.
  • the size of the transistor of the internal circuit 178 in the preceding stage that generates the input signal In is small, and the size of the transistor in the output stage 181 is large. Inverter trains with progressively larger transistor sizes are used.
  • Figure 19 shows a simulated transmission waveform when using the transmission circuit shown in Fig. 18.
  • the power supply voltage is V dd power, '1.5 V, V ss power,' 0 V.
  • the transmission line has a characteristic impedance of 50 ⁇ and a length of 2 cm. At the end, the voltage V tt is 0.75 V and the resistance R tt is 50 ⁇ .
  • the inductance L of the knockout was 10 nH and the capacitance C was 5 pF.
  • the output resistance of the output circuit is about 22 ⁇ , and a plus / minus 0.4 V amplitude is obtained for a load of 25 ⁇ .
  • Waveforms I029 and ⁇ 030 at the transmitting end and the receiving end when a rectangular wave having a period of 1 Ons was transmitted from the output circuit are shown. This means that data "0, 1, 0, 1" is transferred at a period of 5 ns.
  • the reflection at the transmitting end and receiving end is large, and large ringing is occurring.
  • the margin for the voltage V tt at the minimum point of the waveform due to the ringing at the rise of the signal is 0.22 V, which is 55% of the amplitude of 0.4 V on one side. . If this minimum falls below the voltage V tt, the receiver will incorrectly determine that it has received two pulses. Therefore, if the margin is small, the reliability in transmitting a high-speed signal decreases.
  • a memory LSI is often used in the module configuration shown in FIG. 20 (a.
  • the memories are connected by a common memory bus 207.
  • the equivalent circuit of Fig. 20 (a) is shown in Fig. 20 (b).
  • One memory 2 0 One memory 2 0
  • a plurality of memory elements 201-1 to 210-7 are connected via one bus 207.
  • Memory elements 201-1 to 210-7, and 204 are LSI chips.
  • the end of the bus 207 is connected to the terminal power supply (voltage V tt) by the terminal resistor R tt.
  • the internal configuration of the memory elements 201 to 211 is the same, only the internal configuration of the memory elements 201 to 7 is shown for simplicity.
  • the case where the input and output terminals are independent is shown, but when the input and output terminals are common, the parasitic capacitance of the terminals becomes large, and the waveform disturbance becomes larger.
  • the received waveform of the simulation result when pulse transmission is performed using the circuit 180 in FIG. Figure 21 shows this.
  • a rectangular wave with a period of 10 ns is transmitted from LSI 208 and the transmission end of LSI208, LSI210-1 — 1, 20
  • the waveforms at the receiving end of 1 1 4 and 2 0 1-7 are
  • skew between the clock and data is also a problem in high-speed data transmission.
  • clock and data transmission in conventional data transmission are performed without terminating the data transmission line 221, and the voltage on the line is from V dd to V ss. Can swing up.
  • the clock and data supplied to each of S 1 2 2 3 — 1, 2 2 3 — 2 ⁇ 2 2 3 — 8 are transmitted in the same direction.
  • Skew due to the propagation delay on the transmission line because the data on the data transmission line 222 and the clock on the clock transmission line 222 are transmitted in opposite directions.
  • the relative ratio of the skew to the clock cycle increases.
  • 2 2 4 — 1... 2 2 4 — 8 is a transmission latch
  • 2 2 5 — 1... 2 2 5 — 8 is a reception latch
  • Reference numeral 6-8 denotes a CMOS inverter type transmission circuit
  • reference numeral 227-7-1 ... 22 7-8 denotes a CMOS inverter type reception circuit.
  • a technique using a ramba interface shown in 23 is known.
  • the Lannos interface is described in detail in Published Patent Publication No. 5-507734.
  • 2 3 3 — 1,... 2 3 3 — 8 is an LSI
  • 2 3 4 1 1... 2 3 4 — 8 is a transmission latch
  • 2 3 5 — 1... 2 3 5 — 8 is a reception latch
  • 2 3 6 — 1 ⁇ 2 3 5 — 8 are NMOS open drain type transmission circuits
  • 2 3 7 — 1 •• 2 3 7 — 8 are differential type reception circuits
  • 2 3 8 are Indicates the clock source.
  • the clock line 2332 is folded back and distributed, and one is used as a transmission clock, and the other is used as a reception clock.
  • data transmission is performed between the master 2 3 3-1 and a plurality of slaves 2 3 3-2... 2 3 3-8, and no data transmission is performed between the slaves.
  • slave 2 3 3 _ 8 transmits data in synchronization with the transmission clock
  • master 2 3 3-1 transmits data in synchronization with the transmission clock.
  • Data in synchronization with Upon receipt the data and clock will be transmitted to the left.
  • the data and clock are transmitted to the right. Therefore, the clock and data are always transmitted in the same direction, and the skew is reduced.
  • this solution has the problem of increasing the number of clock terminals.
  • this interface terminates the data transmission line and uses an active-low type small-amplitude interface using an open drain for the transmission circuit. Interface is used. For this reason, the high level of the signal becomes a constant value at the termination voltage V tt, but the low level depends on the device characteristics of the pull-down nMOS (2 3 3-1 2 3 3-8). You will be affected by fluctuations and changes. In order to suppress this effect, the driving power of the pull-down nMOS is controlled by feeding a low level voltage to the node, but the control circuit becomes complicated and the chip There is a problem that the area increases.
  • a main object of the present invention is to provide a data transmission method capable of performing high-speed and high-accuracy data transmission between circuit devices constituting a signal processing device, and a transmission / reception circuit device for implementing the method. That is. In particular, for signal processing devices such as work stations and personal computers. In data transmission between LSIs constituting a circuit device, a data transmission method that suppresses the ratio of harmonic components contained in a data transmission waveform, converts the transmission waveform into a signal that is less likely to be disturbed, and transmits the signal.
  • the purpose of the present invention is to provide a transmitting circuit and a receiving circuit device used for the above.
  • a second object of the present invention is to provide a circuit device having a transmission circuit and a reception circuit for performing data transmission with low noise by reducing a change in power supply current per unit time with low bias. It is.
  • a third object of the present invention is to provide a circuit device having a transmission circuit and a reception circuit for reducing a skew between a clock signal and a data signal, which is a problem in high-speed data transmission. And.
  • a fourth object of the present invention is to provide a circuit device having a transmission circuit and a reception circuit capable of transmitting with a large margin with respect to an output level in a small-amplitude interface.
  • a fifth object of the present invention is to provide a signal processing device capable of efficiently transmitting input / output signals of a circuit device for processing a plurality of data having different data transmission speeds through a single transmission line.
  • the equipment is to be provided.
  • a data transmission method is characterized in that a signal level of one or a plurality of digital data (hereinafter simply referred to as data) signals to be transmitted is fixed in a transmission unit
  • the data signal has the same cycle as the reference clock signal, and the amplitude is determined by the information of the data signal.
  • the reference clock signal and the modulation data signal are converted to a signal (hereinafter referred to as “modulation data”) representing a value smaller or larger than the amplitude of the signal, and transmitted to a receiving unit via a transmission line.
  • modulation data a signal representing a value smaller or larger than the amplitude of the signal
  • the receiving unit detects the difference between the amplitude of the modulation data received from the transmission line and the amplitude of the reference clock, and demodulates the signal into the original binary data signal.
  • the transmission circuit device is a reference clock signal generating means for generating a reference clock signal that is a sine wave having a constant period.
  • a data signal source for inputting the data signal to be transmitted, and the data signal to be transmitted having the same phase and period as the reference clock signal, and having the same amplitude as the information of the data signal to be transmitted.
  • a synchronous amplitude modulation circuit for converting the amplitude into a sine wave or a signal approximating a sine wave having a smaller or larger amplitude than the sine wave amplitude of the reference clock signal and the synchronous amplitude modulation circuit
  • a transmission circuit which has an output terminal for outputting the modulated data which is the output of the reference signal and the reference port to the transmission line.
  • the receiving circuit device provides the modulated data A receiving terminal that receives the reference clock and a reference clock; a comparator (detector) that compares the modulation data from the receiving terminal with the amplitude of the reference clock to determine the magnitude of the reference clock; And a demodulator that converts the output of the device into the original digital data signal.
  • a signal processing device is configured by connecting the above-mentioned plurality of receiving circuit devices and transmitting circuit devices via a transmission line.
  • the receiving circuit device and the transmitting circuit device include a case where the transmitting circuit and the receiving circuit are both provided.
  • the transmission circuit device and the reception circuit device are each configured by a single LSI together with an internal circuit that processes binary data.
  • the modulation circuit outputs a sine wave synchronized with the data to be transmitted and the level of the clock signal external to the SI as described above. According to this information, the signal is converted into a sine wave having a level larger or smaller than the level of the reference signal.
  • the sine wave is not limited to a strict sine wave, but is a waveform having a high similarity to the sine wave, for example, a waveform having a small harmonic component.
  • the transmission / reception circuit device is not particularly limited, but includes a circuit element configured by an LSI, for example, a memory, a micro processor, a control circuit, and the like.
  • the waveform of the transmitted data signal becomes a waveform approximating a sine wave with few harmonics, so that the transmission line branches from the transmission waveform.
  • the use of the data transmission method, transmission and reception circuit device according to the present invention enables highly reliable and high-speed data transmission, especially in high-speed data transmission.
  • FIGS. 1 (a) and 1 (b) are waveform diagrams for explaining the configuration and operation principle of a transmitting and receiving apparatus for implementing an embodiment of a data transmission method according to the present invention, respectively.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the transmission circuit device of FIG.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) are plots each showing a configuration of a sinusoidal clock generating means used in the above embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram and a waveform diagram for explaining the operation thereof.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of the receiving circuit of FIG.
  • FIG. 5 is a timing chart showing the operation of one embodiment of the transmitting and receiving circuit device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a transmission circuit model for explaining the effect of the transmitting and receiving circuit device according to the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing transmission / reception waveforms of one-to-one transmission showing simulation results using the circuit model of FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a transmission circuit model for explaining the effect of the transmitting and receiving circuit device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing transmission / reception waveforms of one-to-many transmission showing a simulation result based on the circuit model of FIG.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) are a circuit diagram of another embodiment of the transmission circuit device according to the present invention and a truth table for explaining the same, respectively.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a transmission system for explaining another embodiment of the data transmission method according to the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a computer which is an embodiment of the signal processing device according to the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a computer which is another embodiment of the signal processing device according to the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a waveform of a signal used in the signal processing device of FIG. 13 and a diagram illustrating a frequency domain of the signal.
  • FIG. 15 is a circuit diagram of a filter used in the signal processing device of FIG.
  • FIG. 16 is a waveform diagram for explaining the operation of the signal processing device of FIG.
  • FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of a conventional pulse data transmission device.
  • FIG. 18 is a circuit diagram of a transmission circuit in a conventional pulse data transmission device.
  • FIG. 19 is a waveform diagram showing transmission and reception waveforms of a conventional pulse data transmission device.
  • FIGS. 20 (a) and (b) are a perspective view showing a main memory and a bus wiring model of a general signal processing device, respectively, and an equivalent circuit diagram thereof.
  • FIG. 21 is a waveform diagram showing transmission / reception waveforms of a conventional pulse data transmission device.
  • FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of a conventional data transmission device.
  • FIG. 23 is a block diagram showing the configuration of another conventional data transmission device.
  • FIGS. 1 (a) and (b) show the data according to the present invention, respectively.
  • FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the configuration and operation principle of an embodiment of a transmitting and receiving circuit device for implementing a data transmission method.
  • the transmission circuit device 1 composed of an LSI is transferred from the transmission circuit device 1 composed of a plurality of LSIs to the modulated data D 1 synchronously modulated to 2 -1... 2-8 and the reference clock.
  • C k 1 is transmitted via transmission lines 3-1 and 3-2, respectively. Since the plurality of receiving circuit devices 2-1-2-8 perform the same operation, the data transmission (one-to-one transmission) between the transmitting circuit device 1 and the receiving circuit device 2-1 will be described below. In the figure, only one transmission line 3-1 is shown, but multiple transmission lines may be used in parallel.
  • the transmission lines 3-1 and 3-2 have substantially the same electrical characteristics, wiring patterns, and loads.
  • the clock transmitting terminal 5 of the transmitting circuit device 1 and the clock receiving terminal 6 of the receiving circuit device 2-1 are connected to each other by a transmission line 3-2.
  • the data transmission terminal 7 of the transmission circuit device 1 and the data reception terminal 8 of the reception circuit device 2-1 are connected by the transmission line 3-1.
  • Both ends of the transmission lines 31 and 3-2 are connected to a fixed terminal potential V tt by a resistor R tt.
  • the transmission lines 3-1 and 3-2 are composed of micro strip planes with a multilayer substrate to control the characteristic impedance, and are configured with the same wiring pattern. . For this reason, transmission lines 3-1 and 3-2 are almost equally affected by noise and signal delay. Therefore, the relative magnitude relationship between the reference clock C kl and the modulation data D 1 can be transmitted without being affected.
  • the transmission circuit device 1 has a transmission circuit 9.
  • the transmission circuit 9 receives the sine-wave clock V ddq and the norm-wave clock C kt via the transmission lines 3-3 and 3-4, respectively, and receives an internal circuit (not shown).
  • the data D t1 to be transmitted is converted into modulated data D 1 by the synchronous amplitude modulation.
  • the clock C kt is a system clock added from an external clock source that is also provided outside the LSI chip of the transmission circuit device 1, and is an internal circuit in the transmission circuit device 1. In addition, it controls the operation timing of the internal circuit.
  • the clock Vddq has almost the same phase as the clock Ckt.
  • the clock Vddq is applied to the clock transmission terminal 5 via the fixed resistor 10 (resistance value Rc1). Therefore, the clock C k1 is obtained by dividing the voltage V ddq of the sine wave clock by the parallel connection resistance R tt, 2 of the termination resistance and the fixed resistance 11 (resistance value R c 1). It is a wave signal. This signal is used as the reference clock Ct1.
  • a clock V ddq is applied to the data transmission terminal 7 via a variable resistor 10 (resistance value R dl).
  • the signal D1 at the data transmission terminal 7 is a sine wave signal obtained by dividing the voltage of the clock Vddq by Rtt / 2 and the resistance 10 (resistance Rd1).
  • the resistance value R dl of the variable resistor 10 is varied by the control circuit 12 according to the data D t1 which is the output of the internal circuit.
  • the amplitude of the sine wave data D 1 can be changed in magnitude compared to the amplitude of the reference clock C kt.
  • the amplitude is modulated to be larger or smaller than the amplitude of the reference clock in accordance with the information of the data Dt1, that is, the two values of "1" and "0". Is defined as synchronous amplitude modulation.
  • FIG. 1B shows an example in which the data D t 1 has the information power ⁇ ′′ 0, 1, 1, 0, ′.
  • the modulation data D 1 transmitted from the transmission circuit 9 is shown.
  • the receiving circuit device 2-1 has the receiving circuit 13-2.
  • the receiving circuit 13-2 receives the modulated data D2 and the reference clock Ck2 subjected to the synchronous amplitude modulation from the terminals 8 and 6 via the transmission lines 3-1 and 3-2, respectively. These are compared by the comparators 14 and 11, and the comparison result is latched by the latch circuit 15-1 to demodulate the original data Dt1. If necessary, these are converted to NRZ signals.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the transmission circuit device 1 of FIG.
  • the transmission circuit device 1 is configured by a single LSI chip.
  • the LSI chip has an internal circuit 20 and a transmission circuit 9 to which NRZ code data D t1 output from the internal circuit 20 is input. Further, the DC power supplies V dd and V ss, the sine wave clock V ddq, and the clock C kt having a rectangular pulse waveform are supplied to the LSI chip 1.
  • a clock C kt and DC power supplies V dd and V ss are applied to the internal circuit 20. Since the clock C kt determines the timing of the circuit operation, it is sufficient if the timing can be determined using the sine-wave shaped clock C kt, When specifying timing at both the rising edge and the falling edge of the clock, it is more efficient to use a pulse-shaped clock. It becomes.
  • the data Dt1 processed by the internal circuit 20 is an NRZ code synchronized with the clock Ckt.
  • the transmitting circuit 9 has an analog switch in which an nMOS transistor (Mnl, Mn2, Mn3) and a pMOS transistor (Mp1, p2, M3) are connected in parallel. H 2 1 2 2 and 2 3 are provided.
  • the analog switch functions as the resistors 10 and 11 in FIG. 1, and modulates the data Dtl into the synchronous amplitude-modulated data D1.
  • analog switch 21 is based on reference clock C In order to obtain k 1, a clock V ddq is received at its source (drain) terminal, and a reference clock C k1 is output from its drain (source) terminal. It is composed of a transistor Mn1 and a pMOS transistor Mp1.
  • a voltage V dd is applied to the gate electrode of the nMOS transistor Mnl, and a fixed potential such as an installation potential is applied to the gate electrode of the pMOS transistor Mp1. Therefore, the transistors Mnl and p1 of the analog switch 21 function as a kind of resistance element having a predetermined on-resistance determined by the gate width, the gate length, and the like. And outputs a reference clock C k1 having an amplitude smaller than the clock V dd.
  • the EXNOR circuit 24 receives the clock Ckt of the pulse wave and the output signal Dt1 of the internal circuit 20, and outputs the exclusive output G2 of the exclusive OR of the signal clocks Ckt and Dt. Out.
  • Analog switches 22 and 23 are analog switches 21. Similarly, the nMOS transistor (Mn2, 3) and the pMOS transistor (Mp2, 3) are connected in parallel, and the source (drain) of each transistor is connected.
  • Clock V ddq is input to the electrodes, and synchronously modulated data D1 is output from the drain (source) electrode of each transistor.
  • the output of the circuit 1 24 is applied to the gate electrode of the transistor M n 2, and the output of the EXNOR circuit 24 is applied to the gate electrode of the transistor M p 2.
  • the inverted signal is applied from the inverter IV 1, a fixed potential voltage V dd is applied to the gate electrode of the transistor Mn 3, and the gate of the transistor M p 3 is applied.
  • the fixed electrode is applied with a fixed ground voltage V ss.
  • the MOS transistors ( ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ ⁇ 3, p 1 ⁇ ⁇ ⁇ 3) constituting the analog switches 21, 22 and 23 are connected to external LSIs. Since this is a part of the transmission circuit affected by manufacturing variations in the circuit, the gate length is made longer than that of the MOS transistor used in the internal circuit 20 to improve the characteristics. The effect of variation can be reduced.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) are a block diagram showing a configuration of a clock generator for generating the clocks Ckt and Vddq, respectively, and a waveform diagram for explaining the operation thereof. is there.
  • the devices that generate the clocks C kt and V ddq are It is mounted on the same board 30 together with the LSI of the transmission circuit device 1.
  • the device for generating the clock C kt comprises a crystal oscillator 31, and the device for generating the clock V ddq adds the output of the crystal oscillator 31 to the low-pass filter 32.
  • the output of the mouth filter 32 is defined as a clock V ddq.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of one embodiment of the receiving circuit device according to the present invention.
  • a single LSI chip a receiving circuit 13 having a differential amplifier 41 and latches 42-1, 42-2, and an output D of the receiving circuit 13 are provided. It has an internal circuit 4 3 that processes r 2.
  • the differential amplifier 41 detects the potential difference between the received reference clock C k 2 and the data signal D 2 subjected to the synchronous amplitude modulation, and detects the subsequent latch circuits 42 1 and 4 2 —
  • the differential amplifier 41 supplies an nMOS transistor Mn4 receiving a sine-wave reference clock Ck2 to its gate electrode and a data signal D2.
  • N MOS transistor M n5 received at the gate electrode and n MOS transistor! Load MOS transistors connected to Vln 4 and 5
  • the nMOS transistors Mn6 connected in common to the source electrodes of the nMOS transistors Mn4 and Mn5.
  • the differential amplifier 1 is connected between the power supply voltage V dd and the fixed potential V ss, and is connected to the reference clock C k from the drain electrode of the transistor Mn5. Outputs an output signal corresponding to the potential difference between D2 and data signal D2.
  • the latch circuits 42-1 and 42-2 are composed of an nMOS transistor (Mn7 power, Mnl 2) and a pMOS transistor (Mp7 ka to Mpl It consists of a CMOS transistor gate circuit composed of 2) and an inverter circuit (IV4 ... IV6).
  • the gate electrode of the transistor Mp7, Mn8, Mn9, Mnl0, Mp11, Mp12 receives the signal of the reference clock Ck2.
  • the signal is supplied via an amplification circuit 44 for amplification and shaping and a delay circuit 45.
  • the gate electrodes of transistors Mn7, p8, Mp9, p10, Mn11, and Mn12 have a signal obtained by inverting the output of delay circuit 45 by inverter IV7.
  • FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the transmitting circuit and the receiving circuit of the first embodiment.
  • the reference numerals used in FIGS. 1, 2 and 4 are used for the description.
  • the sine wave clock Vddq is a sine wave of amplitude Vpa oscillating around a fixed voltage Vtt.
  • the sine wave clock Vddq is applied to the reference clock terminal 5 of the transmission circuit 9 through the analog switch 21.
  • the gates of the transistors Mnl and Mp1 are biased to the voltages Vddq and Vss, respectively, and the analog switch 22 is always on. Accordingly, reference clocks C kl and C k2 of sine waves appear at the clock transmission terminals 5 and 6, and the amplitude V ck of the reference clocks C kl and C k2 changes the amplitude V pa of the analog switch 21.
  • the voltage is divided by the on resistance R 1 and the parallel connection of the terminating resistance R tt.
  • Vck Vpa- (Rtt / 2) / (Rl + Rtt / 2)
  • the amplitude V on when the analog switch 22 is on is determined by the on-resistance R 2 of the analog switch 22 and the resistance R 23 of the parallel connection of R 3.
  • R 2 3 R 2R 3 / (R 2 + R 3)
  • the on-resistance of the analog switch is set to R3> R1> R23 in order to satisfy Von> Vck> Voff.
  • the amplitude of the sine wave of the data D1 can be made larger or smaller than the clock Ck1 by turning on / off the analog switch 22. .
  • the data Dt to be transmitted by the NRZ code and the modulation are determined by using the voltage difference between the clock Ck1 and the data D1.
  • the following control is performed to correspond the data D 1.
  • “1” represents V dd
  • “0” represents V ss.
  • An EXNOR circuit 24 is used to perform the above control.
  • the circuit 24 outputs "1" when the two inputs Ckt and Dt1 match, and outputs "0" when they differ.
  • the receiving circuit 2 compares and amplifies the reference clock Ck2 (same as clock Ckl) and data D2 (same as data D1) received by the differential amplifier 41.
  • An output signal Dm corresponding to the potential difference supplied to the transistors Mn4 and Mn5 is output.
  • This output signal D m is a rectangular NRZ code as shown in FIG.
  • the output signal D m is demodulated into an NRZ code according to the definition (assignment) of the correspondence between the synchronous amplitude modulation wave and the NRZ code.
  • the receiving clock Ckr for latching the demodulated signal amplifies the reference clock Ck2 by the amplifier circuit 44 and delays the reference clock Ck2 by the delay circuit 45. This is the signal that was sent.
  • the reference clock Ck2 is amplified and shaped by the amplifier circuit 44, and is formed into a rectangular pulse wave as shown by a clock Ckr in FIG.
  • the reception clock C kr that determines the timing of the latch circuit 42 is formed by using a rectangular signal obtained by shaping a sine wave into the reception circuit C kr. The timing of 2 can be determined accurately.
  • the receiving clock Ckr is 90 degrees (1 degree) with respect to the output signal Dm to form the latch timing of the subsequent latch circuit by the delay circuit 45. 4 cycles) The signals are out of phase. Using the receiving clock C kr, the output signal D m is latched by the latches 42-1 and 42-2 and output as a demodulated signal Dr 2.
  • the latch circuits 4 2-1 are connected to the inverter circuits IV 3, IV 4 and the The output signal D m is latched by a positive feedback path composed of the transistors M n8 and M p8.
  • the latch circuits 42 and 22 output the output signal D m by a positive feedback circuit composed of inverter circuits IV 5 and IV 6 and the transistors M n 11 and p 11. Latch.
  • each latch circuit is connected to the first-stage switch (Mn7, Mp7, n10, Mp10), the positive feedback switch (Mn8, Mp8, n 11, p 11) and switches (n 9, M p 9, M nl 2, p 12) of the output stage, and a latch circuit 4 2 — at each timing.
  • the switch 1 and the latch circuits 4 2-2 are configured so that the switches in each stage operate alternately.
  • the latch circuits 42-1 and 42-2 are configured to perform the latch operation and the output operation alternately, and perform high-speed operation.
  • the demodulated output signal Dr 2 is supplied to the internal circuit 43 of the LSI 40, and the internal circuit 43 performs predetermined processing.
  • the power supply voltage V dd and the ground potential V ss are applied to the internal circuit 43, and a pulse clock signal C kt (not shown) is supplied to the internal circuit 43 to determine the operation timing of the internal circuit 43.
  • MOS transistors (Mn4—Mn6, Mp4, Mp5) that make up the analog switch are affected by manufacturing variations between external LSIs.
  • MOS transistor used for internal circuit 40 because it is a part of the receiving circuit By making the gate length longer than that of a resistor, it is possible to make it less susceptible to characteristic variations.
  • Fig. 6 shows a model for one-to-one transmission by the data transmission device of this embodiment.
  • the clock transmitting terminal 62 of the transmitting circuit device 61 and the clock receiving terminal 64 of the receiving circuit device 62 are connected by a transmission line 66.
  • the data transmission terminal 63 of the transmission circuit device 61 and the data reception terminal 6 of the reception circuit device 62 are similar.
  • 4 is connected by a transmission line 67.
  • the transmission lines 66 and 67 are terminated at Vtt by the terminating resistor Rtt.
  • Block 9 is the transmitting circuit shown in FIG. 2, and block 13 has the same configuration as receiving circuit 13 shown in FIG.
  • FIG. 7 shows a simulation waveform of the signal transmission device model of FIG.
  • the simulation conditions are the same as in Fig. 19 of the conventional example.
  • a reference clock Ck9 and modulation data D9 are obtained, respectively.
  • the waveform is not disturbed, and the magnitude relation of the voltage between the clock Ck10 and the data D10 is determined. It is kept. From the waveform Dr10 of the received data Dr10, it can be seen that the transmitted data is correctly demodulated.
  • FIG. 8 shows a model when one-to-many transmission is performed by the data transmission device of another embodiment.
  • 81 indicates the LSI chip of the transmitting circuit device
  • 82-1, ..., 82-7 indicates the LSI chip of the receiving circuit device
  • the clock terminal and the data terminal are They are connected to independent transmission lines 86 and 87, respectively.
  • the ends of the transmission lines 86 and 87 are connected to a terminating power supply V tt by terminating resistors R tt.
  • R tt terminating resistors
  • FIG. 9 shows a simulated waveform of the signal based on the transmission device model of FIG.
  • the simulation conditions are the same as in FIG. 20 of the conventional example.
  • C kl 1, C k 12, C kl 5, C kl 8 and D ll, D 12, D 15 D 18 are circuit devices 8 1, 8 2 — 1, 8 2 -48, respectively.
  • the simulation clock waveform of reference clock and modulation data of 2-7 is shown.
  • the transmission waveform is not disturbed, and the magnitude relationship between the clock and the data voltage is maintained.
  • the demodulated data of the receiving circuit device is also demodulated like the transmitted data.
  • the following effects can be obtained.
  • the re-data transmission is performed using a sine wave or a waveform close to the sine wave
  • the received waveform has less disturbance. Since the sine wave remains the sine wave even if it is shifted in phase, even if multiple reflections occur at the branch of the transmission line, the parasitic element, or the like, the waveform is not disturbed.
  • the amplitude-modulated signal changes with time and contains some harmonics because it is not a perfect sine wave, but its proportion is small compared to a pulse wave.
  • the disturbance of the received waveform is caused by the difference between the reflection of the fundamental wave and the subharmonic wave or the difference in the phase shift
  • the synchronous amplitude modulated wave is compared with the pulse wave.
  • the disturbance of the waveform is reduced.
  • the data information "1" and "0" are represented by the difference between the reference clock and the modulation data
  • the transmission of the reference clock and the modulation data even if multiple reflections occur on the transmission line. If the line is set to the same conditions, the reference clock and the modulation data are reflected in the same manner, and the voltage difference is transmitted while being preserved, so that accurate data transmission can be achieved. Wear.
  • the current change per unit time is small. This is because there are few harmonics with respect to the pulse wave and the voltage changes slowly. Therefore, the current change for driving the external load is small, and the noise due to the current change generated by the inductance of the power supply terminal is reduced.
  • the sine wave V ddq is divided to generate the reference clock C k1 and the data D 1 so that the phases match.
  • the transmission circuit is composed of elements arranged in the same LSI chip, the characteristics of the elements are not affected by variations between the LSI elements, and the characteristics of the elements are not affected.
  • Data transmission can be performed without being performed. Since the reference clock Ck1 and the data D1 are generated in the transmission circuit 9 in the same LSI, the amplitude difference between the reference clock Ckl and the data D1 depends on the element characteristics in the same LSI. It is determined . Therefore, even if the device characteristics differ among the LSIs due to manufacturing variations and temperature changes during operation, the magnitude difference between the amplitude of the reference clock Ck1 and the amplitude of the data D1 is not significant. Gives no gag. On the other hand, in general, the variation of the device characteristics in the same LSI is very small as compared with the variation between the same LSIs. Data transmission that is difficult to receive is possible.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) show a circuit diagram of another embodiment of the transmission circuit device according to the present invention and a truth table for explaining the operation of the circuit, respectively.
  • a transmission circuit for transmitting data using a synchronous amplitude modulation signal and a transmission circuit for transmitting data using an NRZ code are provided, and both circuits are switched and used as necessary.
  • fast data When transmission is required, the transmission line is terminated, a synchronous amplitude modulation signal is transmitted, and the disturbance of the transmission waveform is suppressed to improve reliability. If low-speed data transmission is sufficient, Can transmit the NRZ code without terminating the transmission line, and can reduce the power consumed by the terminating resistor.
  • the LSI chip 100 of the transmission circuit device includes, in addition to the internal circuit 101 receiving the power supply voltage V dd and the ground potential V ss and operating with the NRZ code, a transmission circuit 1 0 2, and the transmission circuit 102 has analog switches 21, 22, 23 and a switching control circuit 103 for switching between synchronous amplitude modulation and NRZ code.
  • the same components as those in the circuit of FIG. 2 such as the analog switch are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
  • the drain) electrode is supplied with a sine wave clock V ddq and an analog switch 21, and a sine wave reference clock C k 21. From the analog switches 22 and 23, a modulated data signal subjected to synchronous amplitude modulation or an output signal D21 based on an NRZ code is selectively output.
  • the switching control circuit 103 receives a clock signal Ckt from the outside of the LSI 100 and data output from the internal circuit 101.
  • a logic gate EXNOR 2 receiving the data signal D t 21 1, an AND circuit AND 1 receiving the control signals A me and D oe 1, an OR circuit OR receiving the data signal D t 21 1 and the control signal A me AND a circuit AND AND circuit AND 2 that receives the output signals of EXNOR 1 and EXNOR 2, AND circuit AND 3 that receives the control signal D oe 1 and the output signal of the OR circuit, and receives the inverted signal of the control signal D oe 1 and the output of the OR circuit It is composed of NOR circuit NOR1.
  • the output signal G 21 of the AND circuit AND 1 is supplied to the gate electrode of the transistor Mn 21, and the inverted signal is supplied to the transistor Mp 21.
  • the output signal G22 of the AND circuit AND2 is supplied to the gate electrode of the transistor n22, and its inverted signal is supplied to the gate electrode of the transistor Mp22.
  • the output signal G 23 of the AND circuit AND 3 is supplied to the gate senile pole of the transistor Mn 23, and its inverted signal is supplied to the gate electrode of the transistor Mp 23.
  • the output signal G 24 of the NOR circuit NOR 1 is an nMOS transistor M n having its source / drain path connected between the data transmission terminal 104 and the ground potential V ss. Connected to 24 gate electrodes.
  • the switching control circuit 103 switches the operation mode using the control signal D 0 e 1 and the control signal A me signal. Switching control circuit based on the truth table shown in Fig. 10 (b) Will be described.
  • the signal A me is used to switch between the synchronous amplitude modulation signal and the NRZ code.
  • the signal A me is "1”
  • the data G 21 becomes “1” and the switch 21 is always turned on, and the clock C kt is added to the data G 22 because the AND circuit AND 2 is opened.
  • the output using the EXNOR of Dt21 and Dt21 is transmitted, and the output G24 is set to "0", and the transistor Mn24 is always off, so that the synchronous amplitude modulation circuit is activated.
  • the operation of the circuit is the same as the operation of the circuit of FIG.
  • An analog switch included in the output stage of the synchronous amplitude modulation circuit has an on-resistance set as in the first embodiment.
  • the control signal A me of this embodiment is an enable signal for controlling the activation and deactivation of the transmission circuit 102, and is used when the transmission circuit 102 is applied to a dynamic RAM. Can be formed based on the write enable signal and CAS signal, and also can be formed from a signal that enables output to the outside of the LSI 100. . Further, the control signal A me has a function as a mode signal for selecting whether to transmit the output signal D 21 as an amplitude-modulated signal or as an NRZ code.
  • the mode is determined in advance before mounting on a board or the like, and a constant potential is applied as the control signal Ame.
  • the transmission circuit 102 of the present embodiment has a function of making the transmission end impedance
  • the transmission circuit 102 is connected to the transmission line 110 as shown in FIG.
  • Each LSI (circuit device) 1 1 1... 1 1 8 has both a receiving circuit 1 19 and a transmitting circuit 1 20, and the clock and data transmitting and receiving terminals can be shared. Wear .
  • One of the LSIs connected to the transmission line 110 performs transmission, and the other LSI sets the signal D0e1 to "0" and sets the transmission circuit 120 to a high impedance state. To receive. Further, even in this case, it is possible to perform transmission using the NRZ code. Since the transmission circuit 120 is configured to have a high impedance in this way, the transmission terminal and the reception terminal can be shared, and the number of LSI bins can be reduced. High-density mounting is possible.
  • the MOS transistors Mn21-Mn23, Mp21-Mp23, and Mn24 that constitute the analog switch are related to external LSIs. Since the variation in device characteristics affects the performance, the gate length is made larger than that of the M0N transistor used in the internal circuit 101, so that the device is less affected by the device variation. A highly reliable output circuit can be constructed. ⁇ Example 3>
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the signal processing device according to the present invention.
  • the transmission / reception circuit device of the present invention is applied to signal transmission of a bus in a computer which is a signal processing device.
  • the computer 120 has an SRAM (statistic) for temporarily storing data such as a micro processor (MPU) 121 and a processor 121 on a node.
  • DRAM Dynamic Random Access Memory
  • External storage devices such as disk 124 and display 125 are connected.
  • the components described above, that is, the circuit devices, are connected by a node 126, a memory node 127, and an I bus 128, respectively.
  • High-speed data transmission is performed between the processor 122 and the cache 122, but since the cache 122 is composed of a small number of SRAMs, the data transmission form is the processor. In many cases, one-to-one transmission is performed by directly connecting the satellites 122 and the SRAMs 122 via the nodes 126. Therefore, even at the time of high-speed data transmission, the disturbance of the transmission waveform is smaller than that of the bus, so that data transmission by the normal NRZ code can be used. However, high-speed data transmission between processor 122 and SRAM 122 is required. Therefore, the sweater transmission method according to the present invention is used.
  • the present invention When the synchronous amplitude modulation according to the present invention is used, a steady quiescent current flows through the terminating resistor R tt as shown in FIG. 1, so that the present invention can be applied from the viewpoint of consuming power. It is also possible to adopt signal transmission based on normal NRZ signals without using data transmission. In addition, when the NRZ code is used for high-speed data transmission and a terminating resistor is used, there is little difference from the synchronous amplitude modulation according to the present embodiment from the viewpoint of power consumption. Therefore, the data transmission method according to the present invention is performed.o
  • the memory bus 127 is used to configure the main memory with a large number of DRAMs. It becomes a bus transmission via.
  • the data transmission method of the present invention is used to improve the reliability of data transmission. .
  • the memory bus 127 is connected to the IZO bus 128 via a bus adapter 127, and is connected to the device (disk 122) on the bus 120. , Display 125, etc.) operate at a relatively low speed, so data transmission using normal NRZ code is used.
  • a part of the computer system shown in Fig. 12 can be composed of the mounting board (motherboard) shown in Fig. 20. In this case, the noise in FIG. 20 corresponds to the memory cell 127 shown in FIG.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the signal processing device according to the present invention.
  • data of a plurality of systems having different transmission speeds are frequency-multiplexed and transmitted to a bus in a computer which is a signal processing device, and the synchronous amplitude modulation of the present invention is applied to the transmission.
  • the computer includes a processor 131, a main memory controller 132, a disk device 1333, a display device 134, and a And a bus 135 for transmitting data between the circuit devices.
  • the input / output unit of each circuit device is provided with a transmission circuit and a reception circuit that perform synchronous amplitude modulation and demodulation according to the present invention.
  • the main controller 1311 which is the internal circuit of the processor 1311 inputs and outputs multiple (three in the figure) pulse data of different processing speeds.
  • the transmission / reception circuits 1311 and 12 received the data from the bus 1335 and the modulation section 1311 to 13, respectively, which synchronously amplitude-modulates and multiplexes the output data of the above three systems and outputs them to the path 135. It has demodulation units 13 1-4 that receive, separate, and convert three modulated data with different transmission speeds to digital data.
  • 1 3 1 — a, 1 3 1 _ b, 1 3 1 — c are all synchronous amplitude modulators, 1 3 1 — d, 1 3 1 — e, 1 3 1 — f are non-synchronous modulators
  • the filters, 1 3 1 — 6 are decoders.
  • the memory control unit 132 has an internal circuit, a main memory 132-1, and a transmission / reception circuit 132-2.
  • the transmission / reception circuit 1 3 2 — 2 includes a modulator section 13 2-a for synchronizing and amplitude-modulating a series of output data and outputting the result to the bus 13 5, and a modulation section for the driver 13 2 7. It has band-pass filters 13 2 -d and demodulators 13 2 -6 which receive the received modulation data and convert it to digital data.
  • the disk unit 13 3 has a disk controller 13 3-1 as an internal circuit and a transmitting and receiving circuit 13 3-2 having a transmitting and receiving circuit 13 3-2.
  • Modulators 13 3-b and 13 3-7 which perform synchronous amplitude modulation and output to bus 13 5, respectively, receive the received modulated data, and convert it to digital data.
  • Bandwidth filter 1 3 3-e and decoder 1 3 3-6 are provided.
  • the display device 134 has a transmission / reception circuit 134-4 as an input / output circuit.
  • the transmitter / receiver circuits 1 3 4-2 are modulator sections 1 3 4-b and 1 3 4-7, which modulate a series of output data with synchronous amplitude and output them to the bus 13 5. And a band-pass filter 134-f for receiving the received modulated data and converting the data into data, and a demodulator for a decoder 134-16.
  • Transmission lines 135 are parallel lines, each having a reference clock transmission line and a data transmission line. Although not shown, a reference clock generation circuit is provided in each of the circuit devices S 13 1,.
  • Fig. 14 (a) shows the sine wave of the reference clock used for data transmission at three transmission speeds of the signal processing device of Fig. 13.
  • the order in which the operation speed of each circuit device is slow is the order of the disk device (FD) 133, the display control device (DCR) 134, the main memory (MM) 132, and the reference clock.
  • the frequency of the shock is assigned.
  • Figure (b) shows the frequency range assigned above.
  • a disk device (FD) 133 may have about 20 MHz to 30 MHz
  • a display controller (DCR) 134 may have about 50 MHz to 100 MHz.
  • Approximately 150 Hz to 300 Hz is divided by the memory (MM) 13 32.
  • FIG. 15 is a circuit diagram showing the configuration of the above bandpass filter.
  • the non-linear filter is configured by combining a low-nos filter 150 L and a high-no filter 150 H.
  • the mouth filter 150 L and the noise filter 150 H are respectively composed of two capacitors (C, C 1, C 2) 15 1 a to 15 1 c and 2 It is composed of two resistance elements (R, Rl, R2) 152a to 152c and an op-amp (OP) 1553a to 1553b.
  • the operational amplifier 1 is connected from the input terminal 154 b via two equal capacitors 15 1 c connected in series. A signal is input to 53b, and a part is negatively fed back from the output terminal 1555b to the input of the op-amp 1553b. It is also connected to the middle of two capacitors 15 1 c via a resistor 15 2 b.
  • the cut-off frequency f 0 of the noise filter 150 H is 2 ⁇ C ⁇ -C 2 R
  • FIG. 16 is a timing chart showing an operation example of the CPU transmitting circuit in FIG. 13.
  • the modulator 1 3 1 — a, b, and c have NRZ code data S 1, S 2, and ⁇ ⁇ in order of frequency.
  • the signal of S3 is subjected to synchronous amplitude modulation using the sine waves of frequencies f1, f2, and f3 in Fig. 14, respectively.
  • Modulation data f ml, f m2 and f m 3 are obtained. These modulation data f ml, f m2, and f m3 are frequency-multiplexed by a multiplexing circuit 135 and transmitted as a signal to a bus 135. Conversely, circuit device 1 3 2
  • the circuit 1 3 1 — 3 demodulation unit 1 3 1 — 4 band pass filter 1 3 1 — d, f, and c separate these components and use the NRZ code according to the decoda 1 3 1 — 6.
  • the signal processing device (computer) includes a multiplexing device, and a plurality of circuit devices and CPUs having different operation speeds. Since signals are multiplexed and transferred between devices, a signal of a device with a low operating speed and a signal of a device with a high operating speed can exist on the same bus at the same time. Therefore, a plurality of devices having different operation speeds can use the same bus without the bus being occupied by a device having a low operation speed and the operation of another device being prevented. Yes The system can be sped up.
  • the multiplexing circuit can be realized by a wire-OR circuit, and the frequency separation is configured by a simple filter as shown in Fig. 15. Therefore, it can be easily formed on LSI.
  • the reference clock As the reference clock, a sine wave or a pulse waveform other than a waveform approximating it can be used. In this case, although some problems remain in the high-frequency distortion, the reference clock Ck1 and the modulation data D1 are obtained from the external clock Vddq, so that the reference clock Ck1 and the modulation data Dk1 are obtained. It is easier to synchronize D 1. Furthermore, since the external clock V ddq force, the reference clock C k1, and the modulation data D 1 are formed by using circuit elements arranged in the same LSI, the characteristics of the LSI are reduced. It is less susceptible to variations and allows accurate data transmission without being affected by variations in the characteristics of circuit elements.

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Abstract

The purpose of this invention is to realize high-speed data transmission by reducing the waveform distortion which occurs when binary digital data signals are transmitted through a transmission line. A sinusoidal reference clock signal (Ck1) is transmitted together with data signal (D1) synchronously modulated in amplitude. The modulated signals are received and demodulated according to the received clock signal to obtain the original data (Dr2). In the synchronous amplitude modulation, a sine wave (Vddq) having the same period and phase as those of the reference clock signal (Ck1) is modulated to have an amplitude larger or smaller than that of the signal (Ck1) depending upon the information (1,0) of the digital data. This data transmitting method can be used for data transmission between the microprocessor and storage device of a computer.

Description

明 細  Details
〔発明の名称〕 [Title of Invention]
データ伝送方法、 それに使用する送、 受信回路装置 及び信号処理装置  Data transmission method, transmission / reception circuit device used therefor, and signal processing device
[技術分野〕 [Technical field〕
本発明は、 データ伝送方法、 それに使用する送、 受 信回路装置及び信号処理装置、 更に詳 し く いえ ば、 CP U(Central Processing Uni t, 中央処理装置)やメ イ ン メ モ リ 等の回路装置をバス等の伝送線路で接続 し た信 号処理装置に おける 、 回路装置の入出力回路部の構成 及び信号伝送部の構成に関する。  The present invention relates to a data transmission method, a transmission / reception circuit device and a signal processing device used for the same, and more specifically, to a central processing unit (CPU) and a main memory. The present invention relates to a configuration of an input / output circuit unit and a configuration of a signal transmission unit of a circuit device in a signal processing device in which the circuit device is connected by a transmission line such as a bus.
〔背景技術〕 (Background technology)
近年、 大規模集積回路(以下, LSIと 略称)の技術の進 歩に よ り 、 マイ ク ロ プロセ ッサ ( M P U ) の動作周波 数は 1 0 0 M H z を越える も のが実現さ れてい る。 メ モ リ に おいて も 1 0 0 M H z 以上で動作するシ ン ク ロ ナス · ラ ンダム ' ア ク セス · メ モ リ ( D R A M ) が報 告 されている 。  In recent years, with the advancement of large-scale integrated circuit (hereinafter abbreviated as LSI) technology, the operating frequency of microprocessors (MPUs) has exceeded 100 MHz. You. As for memory, Synchronous Random Access Memory (DRAM) that operates at 100 MHz or higher has been reported.
しか し、 回路装置の L S I チ ッ プレベルでは高速化 がで き ても 、 L S I を使用する ワ ーク ステーシ ョ ンや パーソナルコ ン ピュータ等の信号処理装置においては, L S I を実装するポー ドレペルで、 L S I チ ッ プレべ ルの速度に高速化する こ と は、 以下の理由で困難であ る 。 However, even if the speed can be increased at the LSI chip level of the circuit device, the signal processing device such as a work station or a personal computer using the LSI may not be able to operate at high speed. It is difficult to increase the speed of an LSI chip level to the speed of an LSI chip level with the following reasons.
上述のよ う な信号処理装置の回路装置を構成する L S I チ ッ プ間の信号伝送は、 ノ ン · リ タ ーン、 ゼロ ( N R Z ) 符号に よ るパルス信号が用い られている。 こ のパルス信号に含ま れる高調波成分の波長がボー ド 上の配線と 同程度に短 く なる と 、 上記配線が分布定数 線路と して振る舞い、 信号は配線端や分岐、 L S I パ ッ ケージの寄生ィ ン ダク タ ンスゃ寄生キ ヤ ノ シタ ンス のため に顕著な反射を起こ し、 パルス波形に リ ンギン グ等の波形歪みが生 じる。 こ の波形歪みが高速化の困 難な原因 と なる 。  For signal transmission between the LSI chips constituting the circuit device of the signal processing device as described above, a pulse signal based on a non-return, zero (NRZ) code is used. If the wavelength of the harmonic component contained in this pulse signal becomes as short as the wiring on the board, the above wiring will behave as a distributed constant line, and the signal will be sent to the wiring end, branch, or LSI package. Parasitic inductance ゃ Remarkable reflections occur due to parasitic canon capacitance, and ringing and other waveform distortions occur in the pulse waveform. This waveform distortion causes difficulty in increasing the speed.
例えば、 図 1 7 ( a ) に示す よ う なボー ド 1 7 0 上 の L S I チ ッ プ 1 Ί 2 と 1 7 3 の間で信号を伝送する 場合、 その等価回路は ( b ) のよ う に表せる。 L S I 1 7 2 は本来の機能回路である内部回路 1 7 8 、 内部 回路の出力 を伝送線路 1 7 1 に適 し た信号に変換する 出力回路 1 7 6 を も ち 、 L S I 1 7 3 は伝送線路か ら の受信信号を 内部回路 1 7 9 の処理に適 し た信号に変 換する入力回路 1 7 7 をも つ。  For example, when transmitting signals between LSI chips 1-2 and 173 on board 170 as shown in Fig. 17 (a), the equivalent circuit is as shown in Fig. 17 (b). Can be expressed as The LSI 172 has an internal circuit 178, which is the original functional circuit, and an output circuit 176, which converts the output of the internal circuit into a signal suitable for the transmission line 171. It has an input circuit 177 that converts the signal received from the line into a signal suitable for the processing of the internal circuit 179.
ま た、 L S I と伝送線路の間にはパッ ケージの リ 一 ドフ レームやボ ンディ ングワ イ ヤ等が存在 し、 これら は寄生容量 C 及び寄生イ ン ダク タ ンス L の寄生素子 1 7 4 、 1 7 5 を有する 。 こ こ では入出力端子が独立な 場合を示 し たが、 入出力共通の場合、 端子の寄生容量 が更に大き く なる ため 、 波形の乱れは一層大き く なる パルス伝送に おいて 、 従来用い られている送信 (出 力 ) 回路を図 1 8 に示す。 送信回路 1 8 0 は出力段 1 8 1 、 p M O S トラ ン ジス タ 及び n M O S 卜 ラ ン ジス タ から な る駆動回路 1 8 2 、 1 8 3 及び出力制御回路 1 8 4 を もつ。 図中の I V 1 1 か ら I V 1 5 ま ではィ ンバータ 回路を示 し、 N A N D 2 は N A N D回路、 N O Rは N O R回路を示 しす。 出力制御回路 1 8 4 は信 号 D 0 e が低レペルの と き に、 入力信号 I n の値に よ らず出力 O u t をハイ イ ン ピーダンス状態にする。 信 号 D o e が高 レベルの と き は入力信号 I n と 同 じ信号 が出力 さ れる。 一般に 、 入力信号 I n を発生する前段 の内部回路 1 7 8 の ト ラ ン ジスタ のサイ ズは小さ く 、 出力段 1 8 1 の トラ ン ジス タ のサイ ズが大きい ため、 駆動回路と して徐々 に トラ ン ジスタ のサイ ズを大き く し たィ ンバータ 列を用いる。 In addition, there are a package read frame and a bonding wire between the LSI and the transmission line, and these are parasitic elements 1 of the parasitic capacitance C and the parasitic inductance L. 7 4 and 1 7 5. Although the case where the input and output terminals are independent is shown here, when the input and output are common, the parasitic capacitance of the terminals is further increased, so that the waveform disturbance is further increased.This is conventionally used in pulse transmission. Figure 18 shows the transmitting (output) circuit used. The transmission circuit 180 has an output stage 181, driving circuits 182 and 183 each including a pMOS transistor and an nMOS transistor, and an output control circuit 1884. In the figure, IV 11 to IV 15 indicate an inverter circuit, NAND 2 indicates a NAND circuit, and NOR indicates a NOR circuit. The output control circuit 184 puts the output Out into a high impedance state regardless of the value of the input signal In when the signal D0e has a low level. When the signal Doe is at a high level, the same signal as the input signal In is output. In general, the size of the transistor of the internal circuit 178 in the preceding stage that generates the input signal In is small, and the size of the transistor in the output stage 181 is large. Inverter trains with progressively larger transistor sizes are used.
図 1 8 の送信回路を用い た際の伝送波形のシ ミ ュ レ — シ ヨ ン結果の波形図 を図 1 9 に示す。 こ のシ ミ ュ レ —シ ヨ ンでは、 次の条件を用 た。 電源電圧は、 V d d 力、' 1 . 5 V、 V s s 力、 ' 0 Vである。 伝送線路は特性ィ ン ピ一ダンス を 5 0 Ω と し、 長さ を 2 c m と し た。 終 端は、 電圧 V t t を 0 . 7 5 V、 抵抗 R t t を 5 0 Ω ノ ッケージのイ ンダク タ ンス Lは 1 0 n H、 容量 Cは 5 p F と し た。 出力回路の出力抵抗は 2 2 Ω程度と し 2 5 Ωの負荷に対 して プラ スマイ ナス 0 . 4 Vの振幅 を得ている。 Figure 19 shows a simulated transmission waveform when using the transmission circuit shown in Fig. 18. In this simulation, the following conditions were used: The power supply voltage is V dd power, '1.5 V, V ss power,' 0 V. The transmission line has a characteristic impedance of 50 Ω and a length of 2 cm. At the end, the voltage V tt is 0.75 V and the resistance R tt is 50 Ω. The inductance L of the knockout was 10 nH and the capacitance C was 5 pF. The output resistance of the output circuit is about 22 Ω, and a plus / minus 0.4 V amplitude is obtained for a load of 25 Ω.
出力回路か ら周期 1 O n s の矩形波を送信 し たと き の送信端及び受信端での波形 I 0 2 9及び 〗 0 3 0 を 示 した。 これは、 データ " 0 , 1 , 0 , 1 " を周期 5 n s で転送 している こ と に なる。 送信端、 受信端での 反射が大き く 、 大き な リ ン ギングが生 じて いる 。 信号 の立上 り 時の リ ン ギン グに よ る波形の極小点の電圧 V t t に対するマージ ンは 0 . 2 2 Vであ り 、 これは 片側の振幅 0 . 4 Vの 5 5 %である。 こ の極小点が、 も し電圧 V t t を下回 って し ま う と 、 受信回路は 2個 のパルス を受けたと誤って判断 して し ま う 。 従っ て、 マージ ンが小さ いと 、 高速信号を伝送する際の信頼性 が低下する。  Waveforms I029 and〗 030 at the transmitting end and the receiving end when a rectangular wave having a period of 1 Ons was transmitted from the output circuit are shown. This means that data "0, 1, 0, 1" is transferred at a period of 5 ns. The reflection at the transmitting end and receiving end is large, and large ringing is occurring. The margin for the voltage V tt at the minimum point of the waveform due to the ringing at the rise of the signal is 0.22 V, which is 55% of the amplitude of 0.4 V on one side. . If this minimum falls below the voltage V tt, the receiver will incorrectly determine that it has received two pulses. Therefore, if the margin is small, the reliability in transmitting a high-speed signal decreases.
ま た、 多重反射に よ る波形の乱れは、 一つの送信回 路に複数の受信回路がバス を介 して伝送す る場合に、 よ り 顕著になる。 ワ ーク ステーシ ョ ンやパーソ ナルコ ン ピュ一タ 等において 、 メ モ リ L S I は、 図 2 0 ( a に示すモジュール構成に して用い られる こ とが多い。 すなわち、 マザ一ポー ド 2 0 0上に D R A Mのメ モ リ モジュール 2 0 2 を複数個配置 し たメ イ ンメ モ リ 2 0 1 及び、 複数の S R A M 2 0 4 か らなる キ ャ ッ シ ュ 2 0 5 が配置されている。 この場合、 メモ リ 相互間は共 通のメ モ リ バス 2 0 7 で接続されている。 図 2 0 ( a ) の等価回路を図 2 0 ( b ) に示す。 一つのメ モ リ 2 0In addition, waveform disturbance due to multiple reflection is more remarkable when a plurality of receiving circuits transmit to a single transmitting circuit via a bus. In a work station or a personal computer, a memory LSI is often used in the module configuration shown in FIG. 20 (a. A main memory 201 on which a plurality of DRAM memory modules 202 are arranged, and a cache 2 comprising a plurality of SRAMs 204 0 5 is located. In this case, the memories are connected by a common memory bus 207. The equivalent circuit of Fig. 20 (a) is shown in Fig. 20 (b). One memory 2 0
4 に対 し 1 つのバス 2 0 7 を介して複数のメモ リ 素子 2 0 1 — 1 〜 2 0 1 — 7 が接続されている。 メ モ リ 素 子 2 0 1 — 1 〜 2 0 1 — 7 、 2 0 4 は L S I チ ッ プで、For 4, a plurality of memory elements 201-1 to 210-7 are connected via one bus 207. Memory elements 201-1 to 210-7, and 204 are LSI chips.
2 c m間隔でバスと接続されている。 バス 2 0 7 の終 端は終端抵抗 R t t に よ り 、 終端電源 (電圧 V t t ) と接続されている。 2 0 4 を送信 L S I 、 メモ リ 素子 2 0 1 — 1 〜 2 0 1 — 7 を受信 L S I とする。 メ モ リ 素子 2 0 1 一 1 〜 2 0 1 一 7 の内部構成は全て同 じで あるが、 簡明のためメ モリ 素子 2 0 1 — 7 のみ内部構 成を示す。 こ こ では入出力端子が独立な場合を示 した が、 入出力端子が共通の場合、 端子の寄生容量が大き く なる ため、 波形の乱れはよ り 大く なる。 Connected to the bus at 2 cm intervals. The end of the bus 207 is connected to the terminal power supply (voltage V tt) by the terminal resistor R tt. Let 204 be the transmission LSI, and let the memory elements 201-1-1 to 201-1 be the reception LSI. Although the internal configuration of the memory elements 201 to 211 is the same, only the internal configuration of the memory elements 201 to 7 is shown for simplicity. Here, the case where the input and output terminals are independent is shown, but when the input and output terminals are common, the parasitic capacitance of the terminals becomes large, and the waveform disturbance becomes larger.
次に、 図 2 0 の L S I 2 0 4 の送信回路 2 0 8 と し て、 図 1 8 の回路 1 8 0 を用いてパルス伝送を行なつ た場合のシミ ュ レーシ ョ ン結果の受信波形を図 2 1 に 示す。 L S I 2 0 8 から周期 1 0 n s の矩形波を送信 し、 L S I 2 0 8 の送信端、 L S I 2 0 1 — 1 、 2 0 Next, as the transmission circuit 208 of the LSI 204 in FIG. 20, the received waveform of the simulation result when pulse transmission is performed using the circuit 180 in FIG. Figure 21 shows this. A rectangular wave with a period of 10 ns is transmitted from LSI 208 and the transmission end of LSI208, LSI210-1 — 1, 20
1 一 4 及び 2 0 1 — 7 の受信端での波形をそれぞれ IThe waveforms at the receiving end of 1 1 4 and 2 0 1-7 are
0 3 1 、 1 0 3 2 、 1 0 3 4及び 1 0 3 7 でに示す。 受信波形に大きな リ ンギングが生じている。 リ ンギン グ波形の最小点の電圧 V t t に対するマージンはわず か 0 . 0 9 Vである。 これは片側の振幅 0 . 4 Vの 2 2 %である。 こ れは、 ノ スの途中に接続さ れている L S I の寄生成分やバスの分岐で多重反射が生ずる ため である 。 031, 103, 102, 104 and 103 are shown. Significant ringing has occurred in the received waveform. There is no margin for the voltage V tt at the minimum point of the ringing waveform. Or 0.09 V. This is 22% of 0.4 V on one side. This is because multiple reflections occur due to parasitic components of the LSI connected in the middle of the node and branching of the bus.
ま た、 高速データ伝送の問題と して、 電源ノ イ ズの 増加の問題がある。 L S I 間の N R Z符号に よ るデー タ 伝送では、 データ の遷移時に出力端子の電圧が急激 に変化する ため、 出力回路は短時間で伝送線路の負荷 容量を を充電する必要がある。 こ の ため電源に流れる 電流の単位時間あた り の変化が大き く な り 、 これが L S I の電源ピンの寄生イ ン ダク タ ンスで リ ンギング等 の ノ イ ズと なる。  Another problem with high-speed data transmission is the increase in power supply noise. In data transmission using the NRZ code between LSI, the output terminal voltage changes rapidly during data transitions, so the output circuit needs to charge the load capacitance of the transmission line in a short time. As a result, the change in the current flowing through the power supply per unit time increases, and this causes noise such as ringing due to the parasitic inductance of the LSI power supply pin.
さ ら に、 高速データ 伝送では、 ク ロ ッ ク とデータ 間 のスキ ューも問題である。 従来のデータ 伝送における ク ロ ッ ク 、 データ の伝送は、 図 2 2 ( a ) に示す よ う に 、 データ 伝送線路 2 2 1 は終端は行わず、 線路上の 電圧は V d d か ら V s s ま で振れる。 こ の場合、 各 し S 1 2 2 3 — 1 , 2 2 3 — 2 ··· 2 2 3 — 8 へ供給さ れ る ク ロ ッ ク と データ が同方向に伝送さ れる ため、 ス キ ユ ーは小さ いが、 データ伝送線 2 2 1 のデータ と ク ロ ッ ク伝送線 2 2 2 のク ロ ッ ク と が逆方向に伝送さ れる ため、 伝送線路上の伝播遅延に よ る ス キューが生 じる データ 伝送速度を高速化 し 、 ク ロ ッ ク 周期が短 く なる と 、 ク ロ ッ ク 周期に対する ス キ ューの相対的な割合が 増加する ため、 データ をラ ッチする際のタ イ ミ ングマ —ジンが減少する。 なお、 2 2 4 — 1 … 2 2 4 — 8 は 送信用ラ ッチ、 2 2 5 — 1 ··· 2 2 5 — 8 は受信用ラ ッ チ、 2 2 6 — 1 ··· 2 2 6 — 8 は C M O S イ ンノく一タ 型 の送信回路、 2 2 7 — 1 ··· 2 2 7 — 8 は C M O S イ ン バータ 型の受信回路を示す。 In addition, skew between the clock and data is also a problem in high-speed data transmission. As shown in Fig. 22 (a), clock and data transmission in conventional data transmission are performed without terminating the data transmission line 221, and the voltage on the line is from V dd to V ss. Can swing up. In this case, the clock and data supplied to each of S 1 2 2 3 — 1, 2 2 3 — 2 ··· 2 2 3 — 8 are transmitted in the same direction. Skew due to the propagation delay on the transmission line, because the data on the data transmission line 222 and the clock on the clock transmission line 222 are transmitted in opposite directions. As the data transmission speed generated by the clock increases and the clock cycle decreases, the relative ratio of the skew to the clock cycle increases. Because of the increase, the timing margin when latching data is reduced. 2 2 4 — 1… 2 2 4 — 8 is a transmission latch, 2 2 5 — 1… 2 2 5 — 8 is a reception latch, 2 2 6 — 1… 2 2 Reference numeral 6-8 denotes a CMOS inverter type transmission circuit, and reference numeral 227-7-1 ... 22 7-8 denotes a CMOS inverter type reception circuit.
こ の問題を解決する ため、 一つの解決手段と して図 In order to solve this problem, one solution
2 3 に示すラ ンバスイ ンタ ーフ ェース を用いる技術が 知 られて いる 。 ラ ンノ ス イ ン タ 一 フ ェ ース に つ いて は 公表特許広報平 5 — 5 0 7 3 7 4 号に詳 し く 述べ られ ている 。 2 3 3 — 1 、 … 2 3 3 — 8 は L S I 、 2 3 4 一 1 … 2 3 4 — 8 は送信用ラ ッ チ、 2 3 5 — 1 … 2 3 5 — 8 は受信用ラ ッチ、 2 3 6 — 1 ··· 2 3 5 — 8 は N M O S オープン · ド レーン型の送信回路、 2 3 7 — 1 ••• 2 3 7 — 8 は差動型の受信回路、 2 3 8 はク ロ ッ ク 源を示す。 こ のイ ンタ ーフ ェースではク ロ ッ ク線 2 3 2 を折 り 返 して分配 し、 片方を送信用ク ロ ッ ク と し、 他方を受信用ク ロ ッ ク と して用いる 。 ま た、 データ伝 送はマスタ 2 3 3 — 1 と 、 複数のス レーブ 2 3 3 — 2 … 2 3 3 — 8 と の間で行われ、 ス レーブ間でのデータ 伝送は行われない。 ス レーブ 2 3 3 — 8 か らマスタ 2A technique using a ramba interface shown in 23 is known. The Lannos interface is described in detail in Published Patent Publication No. 5-507734. 2 3 3 — 1,… 2 3 3 — 8 is an LSI, 2 3 4 1 1… 2 3 4 — 8 is a transmission latch, 2 3 5 — 1… 2 3 5 — 8 is a reception latch , 2 3 6 — 1 ··· 2 3 5 — 8 are NMOS open drain type transmission circuits, 2 3 7 — 1 •• 2 3 7 — 8 are differential type reception circuits, and 2 3 8 are Indicates the clock source. In this interface, the clock line 2332 is folded back and distributed, and one is used as a transmission clock, and the other is used as a reception clock. Also, data transmission is performed between the master 2 3 3-1 and a plurality of slaves 2 3 3-2… 2 3 3-8, and no data transmission is performed between the slaves. Slave 2 3 3 — 8 to Master 2
3 3 — 1 へデータ を伝送する際には、 ス レーブ 2 3 3 _ 8 は送信用ク ロ ッ ク に同期 してデータ を送信 し、 マ ス タ 2 3 3 - 1 は受信用ク ロ ッ ク に同期 してデータ を 受け取 り 、 データ と ク ロ ッ ク が左方向に伝送さ れる こ と にな る。 逆に、 マス タ 2 3 3 - 1 か ら ス レーブス レ ーブ 2 3 3 — 8 へデータ を伝送する際には、 データ と ク ロ ッ ク は右方向に伝送さ れる。 従って 、 常に ク ロ ッ ク と データ が同方向 に伝送さ れる ため、 ス キュ ーが低 減さ れる。 しか し こ の解決手段ではク ロ ッ ク端子が増 加する 問題がある。 When transmitting data to 3 3 — 1, slave 2 3 3 _ 8 transmits data in synchronization with the transmission clock, and master 2 3 3-1 transmits data in synchronization with the transmission clock. Data in synchronization with Upon receipt, the data and clock will be transmitted to the left. Conversely, when data is transmitted from the master 233-1 to the slaves 23-3-8, the data and clock are transmitted to the right. Therefore, the clock and data are always transmitted in the same direction, and the skew is reduced. However, this solution has the problem of increasing the number of clock terminals.
ま た 、 こ のイ ンタ ーフ ェ ースでは高速データ 伝送を 実現する ため、 データ 用伝送線路を終端 し 、 送信回路 にオープン ド レーン を用い たァク テ ィ ブ · ロー型の小 振幅イ ンタ ーフ ェース を用いている。 こ のため、 信号 の高レベルは終端電圧 V t t で一定値になるが、 低レ ベルはプルダウ ン用の n M O S ( 2 3 3 - 1 ··· 2 3 3 — 8 ) の素子特性のば らつ きや変化の影響 を受ける事 になる 。 こ の影響を抑制する ために、 低 レペルの電圧 を フ ィ 一 ド ノく ッ ク して プルダウ ン用の n M O S の駆動 力 を制御 して いるが、 制御回路が複雑化 し 、 チ ッ プ面 積が増大する問題があ る。  Also, in order to realize high-speed data transmission, this interface terminates the data transmission line and uses an active-low type small-amplitude interface using an open drain for the transmission circuit. Interface is used. For this reason, the high level of the signal becomes a constant value at the termination voltage V tt, but the low level depends on the device characteristics of the pull-down nMOS (2 3 3-1 2 3 3-8). You will be affected by fluctuations and changes. In order to suppress this effect, the driving power of the pull-down nMOS is controlled by feeding a low level voltage to the node, but the control circuit becomes complicated and the chip There is a problem that the area increases.
〔発明の開示〕  [Disclosure of the Invention]
本発明の主な 目的は、 信号処理装置を構成する 回路 装置間のデータ 伝送を高速かつ高精度で行う こ と がで き るデータ伝送方法及びその方法を実施する送、 受信 回路装置を提供する こ と である。 特に、 ワ ーク ステ一 シ ョ ンゃパー ソナルコ ン ピュータ 等の信号処理装置の 回路装置を構成する L S I 間のデータ 伝送において、 データ の伝送波形に含 ま れる高調波成分の割合を抑制 し 、 伝送波形の乱れが生 じ に く い信号に変換 して伝送 するデータ伝送方法及びそれに使用する送信回路、 受 信回路装置を提供する こ と である。 A main object of the present invention is to provide a data transmission method capable of performing high-speed and high-accuracy data transmission between circuit devices constituting a signal processing device, and a transmission / reception circuit device for implementing the method. That is. In particular, for signal processing devices such as work stations and personal computers. In data transmission between LSIs constituting a circuit device, a data transmission method that suppresses the ratio of harmonic components contained in a data transmission waveform, converts the transmission waveform into a signal that is less likely to be disturbed, and transmits the signal. The purpose of the present invention is to provide a transmitting circuit and a receiving circuit device used for the above.
本発明の第 2 の 目的は、 電源電流の単位時間当 り の 変化を低偏 し た低減 し 、 ノ イ ズの少ないデータ 伝送を 行 う送信回路及び受信回路を もつ回路装置 を提供する こ とである。  A second object of the present invention is to provide a circuit device having a transmission circuit and a reception circuit for performing data transmission with low noise by reducing a change in power supply current per unit time with low bias. It is.
本発明の第 3 の目 的は、 高速データ伝送で問題と な る ク ロ ッ ク信号と データ信号と の間のス キ ュー を低減 する送信回路及び受信回路を もつ回路装置 を提供する る こ と である。  A third object of the present invention is to provide a circuit device having a transmission circuit and a reception circuit for reducing a skew between a clock signal and a data signal, which is a problem in high-speed data transmission. And.
本発明の第 4 の目的は、 小振幅イ ンタ フ ェース に お ける出力 レベルに対す るマージンの大きな伝送がで き る送信回路及び受信回路を もつ回路装置を提供する る こ とである。  A fourth object of the present invention is to provide a circuit device having a transmission circuit and a reception circuit capable of transmitting with a large margin with respect to an output level in a small-amplitude interface.
本発明の第 5 の目 的は、 データ伝送速度が異なる複 数データ を処理するの回路装置の入出力信号の伝送を 一系統の伝送線路で効率的に行う こ と がで き る信号処 理装置を提供する こ と であ る 。  A fifth object of the present invention is to provide a signal processing device capable of efficiently transmitting input / output signals of a circuit device for processing a plurality of data having different data transmission speeds through a single transmission line. The equipment is to be provided.
上記 目的を達成する ため、 本発明のデータ伝送方法 は、 送信部で一ない し複数の伝送すべき デジタ ルデー タ (以下単にデータ と 略称) 信号の信号レベルを一定 周期の基準ク ロ ッ ク信号の レベルと比較 し 、 上記デ一 タ 信号を上記基準ク ロ ッ ク信と 同一周期 を もち、 振幅 が上記データ 信号の情報に よ って上記基準ク ロ ッ ク信 の振幅に比較 し多きか小さ い を表す信号 (以下変調デ —タ と 呼称る ) に変換 して 、 上記基準ク ロ ッ ク信及び 上記変調データ 信号を伝送線路で受信部に伝送する。 以下、 上記データ信号の変換を同期振幅変調と 略称す る 。 In order to achieve the above object, a data transmission method according to the present invention is characterized in that a signal level of one or a plurality of digital data (hereinafter simply referred to as data) signals to be transmitted is fixed in a transmission unit The data signal has the same cycle as the reference clock signal, and the amplitude is determined by the information of the data signal. The reference clock signal and the modulation data signal are converted to a signal (hereinafter referred to as “modulation data”) representing a value smaller or larger than the amplitude of the signal, and transmitted to a receiving unit via a transmission line. Hereinafter, the conversion of the data signal is abbreviated as synchronous amplitude modulation.
受信部では、 上記伝送線路か ら受信 し た上記変調デ ータ 及び上記基準ク ロ ッ ク の振幅の差を検出 し 、 も と の 2 値のデータ信号に復調する。  The receiving unit detects the difference between the amplitude of the modulation data received from the transmission line and the amplitude of the reference clock, and demodulates the signal into the original binary data signal.
ま た、 上記データ伝送方法に使用する装置と して、 本発明 に よ る送信回路装置は、 一定周期の正弦波であ る基準ク ロ ッ ク 信号を発生する基準ク ロ ッ ク信号発生 手段と 、 伝送すべき データ 信号を入力する データ信号 源と 、 上記伝送すべきデータ 信号を上記基準ク ロ ッ ク 信と 同一の位相、 周期をも ち 、 振幅が上記伝送すべき データ 信号の情報に応 じて上記基準ク 口 ッ ク信号の正 弦波の振幅に比較 し大きい きか小さ い振幅をも つ正弦 波又は正弦波に近似 し た信号に変換する同期振幅変調 回路及び上記同期振幅変調回路の出力である変調デー タ 及び上記基準ク 口 ッ ク を伝送線路路に出力する出力 端子と を もつ送信回路を設ける。  Further, as a device used in the above data transmission method, the transmission circuit device according to the present invention is a reference clock signal generating means for generating a reference clock signal that is a sine wave having a constant period. And a data signal source for inputting the data signal to be transmitted, and the data signal to be transmitted having the same phase and period as the reference clock signal, and having the same amplitude as the information of the data signal to be transmitted. Accordingly, a synchronous amplitude modulation circuit for converting the amplitude into a sine wave or a signal approximating a sine wave having a smaller or larger amplitude than the sine wave amplitude of the reference clock signal and the synchronous amplitude modulation circuit A transmission circuit is provided which has an output terminal for outputting the modulated data which is the output of the reference signal and the reference port to the transmission line.
ま た、 本発明に よ る受信回路装置は上記変調データ 及び基準ク ロ ッ ク を受信する受信端子と 、 上記受信端 子から の上記変調データ及び基準ク 口 ッ ク の振幅の大 小を比較 し大小を判別する比較器 (検出器) と 、 上記 比較器の出力 を元のデジタ ルデータ信号に変換する復 調器と を もつ受信回路を設ける。 Further, the receiving circuit device according to the present invention provides the modulated data A receiving terminal that receives the reference clock and a reference clock; a comparator (detector) that compares the modulation data from the receiving terminal with the amplitude of the reference clock to determine the magnitude of the reference clock; And a demodulator that converts the output of the device into the original digital data signal.
更に 、 本発明に よ る信号処理装置は、 上記受信回路 装置、 送信回路装置複数個を伝送線路介 して接続 して 構成さ れる。 なお、 上記受信回路装置、 送信回路装置 には上記送信回路及び受信回路を兼ね備え る場合も含 む。  Further, a signal processing device according to the present invention is configured by connecting the above-mentioned plurality of receiving circuit devices and transmitting circuit devices via a transmission line. Note that the receiving circuit device and the transmitting circuit device include a case where the transmitting circuit and the receiving circuit are both provided.
本発明の好ま しい実施形態に よれば、 伝送すべきデ ータ信号が複数系列の場合、 各系列毎に異なっ た周波 数の基準ク ロ ッ ク信を用い、 各系列毎に同期振幅変調 を行い、 周波数多重 して伝送する構成と する。 ま た、 上記送信回路装置及び受信回路装置は、 それぞれ 2値 のデータ を処理する内部回路と共に単一の L S I で構 成する 。 ま た、 他の好ま しい実施の形態に よれば、 上 記変調回路は伝送すべきデータ に同期 し た正弦波を 、 上記 し S I の外部にあるク ロ ッ ク 信号の レベルを伝送 すべき データ の情報に よ っ て上記基準信号のレベルよ り 大き いか小 さ いな レベルをもつ正弦波に変換する よ う に構成される。 上記発明の構成に おいて、 正弦波は 厳密な正弦波に限定さ れる ものではな く 、 正弦波と近 似度が高い波形のも の、 例えば高調波成分が少ないも のも含む。 送信、 受信回路装置は、 特に限定さ れない が、 L S I で構成さ れる回路素子、 例えば、 メ モ リ 、 マ イ ク ロ プロ セ ッサ、 制御回路等を含む。 According to a preferred embodiment of the present invention, when the data signal to be transmitted is a plurality of sequences, a reference clock signal of a different frequency is used for each sequence, and synchronous amplitude modulation is performed for each sequence. And frequency multiplexing for transmission. Further, the transmission circuit device and the reception circuit device are each configured by a single LSI together with an internal circuit that processes binary data. Further, according to another preferred embodiment, the modulation circuit outputs a sine wave synchronized with the data to be transmitted and the level of the clock signal external to the SI as described above. According to this information, the signal is converted into a sine wave having a level larger or smaller than the level of the reference signal. In the configuration of the present invention, the sine wave is not limited to a strict sine wave, but is a waveform having a high similarity to the sine wave, for example, a waveform having a small harmonic component. Including The transmission / reception circuit device is not particularly limited, but includes a circuit element configured by an LSI, for example, a memory, a micro processor, a control circuit, and the like.
本発明のデータ伝送方法及び送、 受信回路装置に よ れば、 伝送さ れるデータ信号の波形が高調波の少ない 正弦波に近似 し た波形になる ので、 送信波形に対 し伝 送線路の分岐や寄生素子等で多重反射が起る矩形波に 比較 して波形の乱れが少な く 、 ま た、 電源電流の変化 が小さ く 、 電源ピンの寄生ィ ンダク タ ンス における ノ ィ ズの発生が低減さ れる。 こ れ ら の理由で本発明に よ るデータ伝送方法、 送、 受信回路装置を用 いる こ と に よ り 、 特に高速データ 伝送に おいて信頼性の高い、 高 速データ伝送が可能に なる 。  According to the data transmission method and the transmission / reception circuit device of the present invention, the waveform of the transmitted data signal becomes a waveform approximating a sine wave with few harmonics, so that the transmission line branches from the transmission waveform. As compared with a square wave that causes multiple reflections at the power supply pin and parasitic elements, and the change in power supply current is small, and the noise in the parasitic inductance of the power supply pin is reduced. Is done. For these reasons, the use of the data transmission method, transmission and reception circuit device according to the present invention enables highly reliable and high-speed data transmission, especially in high-speed data transmission.
本発明の上記及び他の目 的、 構成及び特徴は、 以下 の図面と 関連する実施の形態の説明に よ っ て更に明 ら かになるであろ う 。  The above and other objects, configurations and features of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments in conjunction with the drawings.
〔図面の簡単な鋭明〕 [Easy sharp drawing]
図 1 ( a ) 及び ( b ) は、 それぞれ本発明に よ るデ ータ伝送方法の一実施例を実施する送、 受信装置の構 成及びその動作原理説明ための波形図であ る。  FIGS. 1 (a) and 1 (b) are waveform diagrams for explaining the configuration and operation principle of a transmitting and receiving apparatus for implementing an embodiment of a data transmission method according to the present invention, respectively.
図 2 は、 図 1 の送信回路装置の回路図である 。  FIG. 2 is a circuit diagram of the transmission circuit device of FIG.
図 3 ( a ) 及び ( b ) は、 それぞれ上記実施例に使 用する正弦波ク 口 ッ ク の発生手段の構成を示すプロ ッ ク 図及びその動作説明のための波形図である。 FIGS. 3 (a) and 3 (b) are plots each showing a configuration of a sinusoidal clock generating means used in the above embodiment. FIG. 5 is a diagram and a waveform diagram for explaining the operation thereof.
図 4 は、 図 1 の受信回路の回路図である。  FIG. 4 is a circuit diagram of the receiving circuit of FIG.
図 5 は、 本発明によ る送、 受信回路装置の一実施例 の動作を示すタ イ ミ ングチヤ一 トである。  FIG. 5 is a timing chart showing the operation of one embodiment of the transmitting and receiving circuit device according to the present invention.
図 6 は、 本発明によ る送、 受信回路装置の効果説明 のための伝送回路モデルを示すプロ ッ ク 図である。  FIG. 6 is a block diagram showing a transmission circuit model for explaining the effect of the transmitting and receiving circuit device according to the present invention.
図 7 は、 図 6 の回路モデルによ るシュ ミ レーシ ヨ ン 結果を示す 1 対 1 伝送の送受信波形を示す図である。  FIG. 7 is a diagram showing transmission / reception waveforms of one-to-one transmission showing simulation results using the circuit model of FIG.
図 8 は、 本発明に よ る送、 受信回路装置の効果説明 のための伝送回路モデルを示すプロ ッ ク 図である。  FIG. 8 is a block diagram showing a transmission circuit model for explaining the effect of the transmitting and receiving circuit device according to the present invention.
図 9 は、 図 8 の回路モデルによ る シュ ミ レーシ ヨ ン 結果を示す 1 対多伝送の送受信波形を示す図である。  FIG. 9 is a diagram showing transmission / reception waveforms of one-to-many transmission showing a simulation result based on the circuit model of FIG.
図 1 0 ( a ) 及び ( b ) は、 それぞれ本発明に よ る 送信回路装置の他の実施例の回路図及びその説明のた めの真理値表である。  FIGS. 10 (a) and 10 (b) are a circuit diagram of another embodiment of the transmission circuit device according to the present invention and a truth table for explaining the same, respectively.
図 1 1 は、 本発明によるデータ伝送方法の他の実施 例を説明するための伝送システムを示すブロ ッ ク 図で ある。  FIG. 11 is a block diagram showing a transmission system for explaining another embodiment of the data transmission method according to the present invention.
図 1 2 は、 本発明に よ る信号処理装置の一実施例で あるコ ンピュ一タ の構成を示すブロ ッ ク 図である。  FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a computer which is an embodiment of the signal processing device according to the present invention.
図 1 3 は、 本発明による信号処理装置の他の実施例 であるコ ン ピュータ の構成を示すプロ ッ ク 図である。  FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a computer which is another embodiment of the signal processing device according to the present invention.
図 1 4 は、 図 1 3 の信号処理装置に使用される信号 の波形図及び信号の周波数領域を示す図である。 図 1 5 は、 図 1 3 の信号処理装置に使用されるフ ィ ルタの回路図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating a waveform of a signal used in the signal processing device of FIG. 13 and a diagram illustrating a frequency domain of the signal. FIG. 15 is a circuit diagram of a filter used in the signal processing device of FIG.
図 1 6 は、 図 1 3 の信号処理装置の動作説明のため の波形図である。  FIG. 16 is a waveform diagram for explaining the operation of the signal processing device of FIG.
図 1 7 は、 従来のパルスデータ伝送装置の構成を示 すブ口 ッ ク図である。  FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of a conventional pulse data transmission device.
図 1 8 は、 従来のパルスデータ伝送装置における送 信回路の回路図である。  FIG. 18 is a circuit diagram of a transmission circuit in a conventional pulse data transmission device.
図 1 9 は、 従来パルスデータ伝送装置による送、 受 信波形を示す波形図である。  FIG. 19 is a waveform diagram showing transmission and reception waveforms of a conventional pulse data transmission device.
図 2 0 ( a ) 及び ( b ) は、 それぞれ一般的な信号 処理装置のメ イ ンメ モ リ とバス配線のモデルを示す斜 視図及びその等価回路図である。  FIGS. 20 (a) and (b) are a perspective view showing a main memory and a bus wiring model of a general signal processing device, respectively, and an equivalent circuit diagram thereof.
図 2 1 は、 従来パルスデータ伝送装置による送受信 波形を示す波形図である。  FIG. 21 is a waveform diagram showing transmission / reception waveforms of a conventional pulse data transmission device.
図 2 2 は、 従来のデータ伝送装置の構成を示すプロ ッ ク図である。  FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of a conventional data transmission device.
図 2 3 は、 他の従来のデータ伝送装置の構成を示す ブロ ッ ク 図である。  FIG. 23 is a block diagram showing the configuration of another conventional data transmission device.
〔発明を実施する ための最良の形態〕  [Best mode for carrying out the invention]
以下に、 本発明の実施例につき図面を参照して具体 的に説明する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
ぐ実施例 1 〉  Example 1>
図 1 ( a ) 及び ( b ) は、 それぞれ本発明に よ るデ ータ伝送方法を実施す る送、 受信回路装置の一実施例 の構成及び動作原理説明ための波形図であ る。 FIGS. 1 (a) and (b) show the data according to the present invention, respectively. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the configuration and operation principle of an embodiment of a transmitting and receiving circuit device for implementing a data transmission method.
本実施例は、 L S I で構成された送信回路装置 1 か ら複数の L S I で構成された受信回路装置に 2 — 1 … 2 — 8 に同期振幅変調 された変調データ D 1 及び基準 ク ロ ッ ク C k 1 をそれぞれ伝送線路 3 — 1 及び 3 — 2 を介 して伝送する。 複数の受信回路装置 2 — 1 — 2 — 8 は同 じ動作をするので、 以下、 送信回路装置 1 と受 信回路装置 2 — 1 間のデータ伝送 ( 1 対 1 伝送) につ いて説明する。 図では、 伝送線路 3 — 1 は一本のみ示 すが、 複数本で並列に して も よ い。 ま た、 各伝送線路 3 — 1 及び 3 — 2 は電気特性、 配線パタ ー ン、 負荷を 略等 し く して いる。  In the present embodiment, the transmission circuit device 1 composed of an LSI is transferred from the transmission circuit device 1 composed of a plurality of LSIs to the modulated data D 1 synchronously modulated to 2 -1... 2-8 and the reference clock. C k 1 is transmitted via transmission lines 3-1 and 3-2, respectively. Since the plurality of receiving circuit devices 2-1-2-8 perform the same operation, the data transmission (one-to-one transmission) between the transmitting circuit device 1 and the receiving circuit device 2-1 will be described below. In the figure, only one transmission line 3-1 is shown, but multiple transmission lines may be used in parallel. The transmission lines 3-1 and 3-2 have substantially the same electrical characteristics, wiring patterns, and loads.
送信回路装置 1 のク ロ ッ ク 送信端子 5 と 受信回路装 置 2 — 1 のク ロ ッ ク 受信端子 6 は伝送線路 3 — 2 に よ リ 接続されている。 同様に、 送信回路装置 1 のデータ 送信端子 7 と受信回路装置 2 — 1 のデータ 受信端子 8 は伝送線路 3 — 1 に よ り接続されて いる 。 伝送線路 3 一 1 、 3 — 2 の両端は抵抗 R t t で一定の終端電位 V t t に接続さ れている 。 伝送線路 3 — 1 及び 3 — 2 は 特性イ ン ピーダンス を制御する ため、 多層基板に よ る マイ ク ロ ス ト リ ッ プラ イ ンで構成さ れ、 同 じ配線バタ ー ン に構成されている 。 そのため、 伝送線路 3 — 1 及 び 3 — 2 は略同様に ノ ィ ズの影響や信号遅延の影響を 受ける ために、 基準ク ロ ッ ク C k l と変調データ D 1 の相対的な大小関係は影響受ける こ と な く 変調データ の伝送がで き る。 The clock transmitting terminal 5 of the transmitting circuit device 1 and the clock receiving terminal 6 of the receiving circuit device 2-1 are connected to each other by a transmission line 3-2. Similarly, the data transmission terminal 7 of the transmission circuit device 1 and the data reception terminal 8 of the reception circuit device 2-1 are connected by the transmission line 3-1. Both ends of the transmission lines 31 and 3-2 are connected to a fixed terminal potential V tt by a resistor R tt. The transmission lines 3-1 and 3-2 are composed of micro strip planes with a multilayer substrate to control the characteristic impedance, and are configured with the same wiring pattern. . For this reason, transmission lines 3-1 and 3-2 are almost equally affected by noise and signal delay. Therefore, the relative magnitude relationship between the reference clock C kl and the modulation data D 1 can be transmitted without being affected.
送信回路装置 1 は、 送信回路 9 をもつ。 送信回路 9 は伝送線路 3 — 3 、 3 — 4 を介 して、 それぞれ正弦波 のク ロ ッ ク V d d q及びノ ルス波のク ロ ッ ク C k t を 受け、 内部回路 (図示せず) か らの伝送すべき データ D t 1 を前記同期振幅変調に よ っ て変調データ D 1 に 変換する。 ク ロ ッ ク C k t は送信回路装置 1 の L S I チ ッ プ外部にも う け られた外部ク ロ ッ ク源か ら加え ら れる システムク ロ ッ ク で、 送信回路装置 1 内の内部回 路にも加え られ、 内部回路の動作タ イ ミ ン グを制御す る 。 ク ロ ッ ク V d d q はク ロ ッ ク C k t と位相が略一 致 して いる。  The transmission circuit device 1 has a transmission circuit 9. The transmission circuit 9 receives the sine-wave clock V ddq and the norm-wave clock C kt via the transmission lines 3-3 and 3-4, respectively, and receives an internal circuit (not shown). The data D t1 to be transmitted is converted into modulated data D 1 by the synchronous amplitude modulation. The clock C kt is a system clock added from an external clock source that is also provided outside the LSI chip of the transmission circuit device 1, and is an internal circuit in the transmission circuit device 1. In addition, it controls the operation timing of the internal circuit. The clock Vddq has almost the same phase as the clock Ckt.
図 1 ( b ) を参照 して送信回路 9 の動作、 すなわち 同期振幅変調の原理について説明する。  The operation of the transmission circuit 9, that is, the principle of synchronous amplitude modulation will be described with reference to FIG. 1 (b).
ク ロ ッ ク送信端子 5 にク ロ ッ ク V d d q が固定抵抗 1 0 ( 抵抗値 R c 1 ) を介 して加え られる 。 従っ て 、 ク ロ ッ ク C k 1 は正弦波のク ロ ッ ク の電圧 V d d q を 終端抵抗の並列接続抵抗 R t t , 2 と 固定抵抗 1 1 (抵抗値 R c 1 ) で分割 し た正弦波の信号であ る。 こ の信号を基準ク ロ ッ ク C t 1 とする。  The clock Vddq is applied to the clock transmission terminal 5 via the fixed resistor 10 (resistance value Rc1). Therefore, the clock C k1 is obtained by dividing the voltage V ddq of the sine wave clock by the parallel connection resistance R tt, 2 of the termination resistance and the fixed resistance 11 (resistance value R c 1). It is a wave signal. This signal is used as the reference clock Ct1.
—方、 データ 送信端子 7 にはク ロ ッ ク V d d q が可 変抵抗 1 0 (抵抗値 R d l ) を介 して加え られる。 従 つ て.、 データ 送信端子 7 の信号 D 1 はク ロ ッ ク V d d q の電圧を R t t / 2 と抵抗 1 0 (抵抗値 R d 1 ) で 分割 し た正弦波の信号であ る。 可変抵抗 1 0 の抵抗値 R d l は、 内部回路の出力であるデータ D t 1 に従つ て制御回路 1 2 に よ っ て可変さ れる。 特に、 正弦波の データ D 1 の振幅を基準ク ロ ッ ク C k t の振幅に比較 して大小の変化さ せる こ と がで き る 。 こ の よ う に、 デ ータ D t 1 の情報、 すなわち 、 " 1 " 、 " 0 " の 2値 に応 じて振幅を基準ク 口 ッ ク の振幅に比較 して大小に 変調する こ と を 、 同期振幅変調と 定義する。 図 1 ( b ) では、 データ D t 1 の情報力ヽ' " 0 、 1 、 1 、 0 , ' であ る例を示 して いる。 送信回路 9 か ら送出 さ れる変調デ —タ D 1 は、 基準ク ロ ッ ク C k l と等 しい周期、 位相 を もつが、 その振幅が伝送すべ き データ の内容に よ つ て 、 半サイ ク ノレ ごと に基準ク ロ ッ ク C k 1 の振幅よ り 小 さ く 又は大き く なる よ う に変化する。 On the other hand, a clock V ddq is applied to the data transmission terminal 7 via a variable resistor 10 (resistance value R dl). Obedience Thus, the signal D1 at the data transmission terminal 7 is a sine wave signal obtained by dividing the voltage of the clock Vddq by Rtt / 2 and the resistance 10 (resistance Rd1). The resistance value R dl of the variable resistor 10 is varied by the control circuit 12 according to the data D t1 which is the output of the internal circuit. In particular, the amplitude of the sine wave data D 1 can be changed in magnitude compared to the amplitude of the reference clock C kt. As described above, the amplitude is modulated to be larger or smaller than the amplitude of the reference clock in accordance with the information of the data Dt1, that is, the two values of "1" and "0". Is defined as synchronous amplitude modulation. FIG. 1B shows an example in which the data D t 1 has the information power ヽ ″ 0, 1, 1, 0, ′. The modulation data D 1 transmitted from the transmission circuit 9 is shown. Has the same period and phase as the reference clock C kl, but its amplitude depends on the content of the data to be transmitted, and the amplitude of the reference clock C k1 for each half cycle. It changes to be smaller or larger.
受信回路装置 2 — 1 は、 受信回路 1 3 — 2 を もつ。 受信回路 1 3 — 2 は、 伝送線路 3 — 1 及び 3 — 2 を介 して、 それぞれ端子 8 及び 6 か ら 同期振幅変調さ れた 変調データ D 2 及び基準ク ロ ッ ク C k 2 を受信 し、 こ れ ら を比較器 1 4 一 1 で比較 し、 比較結果をラ ッチ回 路 1 5 — 1 でラ ッチする こ と に よ り 、 元のデータ D t 1 に復調する。 必要に よ っ て は これ ら を N R Z の信号 に変換する。 図 2 は図 1 の送信回路装置 1 の回路図である 。 本実 施例では、 送信回路装置 1 が単一の L S I チ ッ プで構 成されている 。 L S I チ ッ プは内部回路 2 0及び内部 回路 2 0 の出力であ る N R Z符号のデータ D t 1 を入 力 とす る送信回路 9 を もつ。 ま た、 L S I チッ プ 1 に は直流電源 V d d 、 V s s 及び正弦波ク ロ ッ ク V d d q 、 矩形波のパルス波形のク ロ ッ ク C k t が供給され る。 The receiving circuit device 2-1 has the receiving circuit 13-2. The receiving circuit 13-2 receives the modulated data D2 and the reference clock Ck2 subjected to the synchronous amplitude modulation from the terminals 8 and 6 via the transmission lines 3-1 and 3-2, respectively. These are compared by the comparators 14 and 11, and the comparison result is latched by the latch circuit 15-1 to demodulate the original data Dt1. If necessary, these are converted to NRZ signals. FIG. 2 is a circuit diagram of the transmission circuit device 1 of FIG. In the present embodiment, the transmission circuit device 1 is configured by a single LSI chip. The LSI chip has an internal circuit 20 and a transmission circuit 9 to which NRZ code data D t1 output from the internal circuit 20 is input. Further, the DC power supplies V dd and V ss, the sine wave clock V ddq, and the clock C kt having a rectangular pulse waveform are supplied to the LSI chip 1.
内部回路 2 0 にはク ロ ッ ク C k t 及び直流電源 V d d 、 V s s が加え られる。 ク ロ ッ ク C k t は回路動作 のタ イ ミ ングを決定するも のである ため、 正弦波状の ク ロ ッ ク C k t を用いても タ イ ミ ングの決定がで きれ ば足 り るが、 ク ロ ッ ク の立上 り エ ッ ジ及び立ち下がり エ ッ ジの両エ ッ ジでタ イ ミ ン グを規定する場合には、 パルス状のク 口 ッ ク を用いたほ う が効率的と な る 。  A clock C kt and DC power supplies V dd and V ss are applied to the internal circuit 20. Since the clock C kt determines the timing of the circuit operation, it is sufficient if the timing can be determined using the sine-wave shaped clock C kt, When specifying timing at both the rising edge and the falling edge of the clock, it is more efficient to use a pulse-shaped clock. It becomes.
内部回路 2 0 で処理されたデータ D t 1 はク ロ ッ ク C k t に同期 し た N R Z符号である。  The data Dt1 processed by the internal circuit 20 is an NRZ code synchronized with the clock Ckt.
送信回路 9 には n M O S ト ラ ン ジスタ ( M n l 、 M n 2 、 M n 3 ) と p M O S ト ラ ンジスタ ( M p 1 、 p 2 、 M 3 ) を並列に接続 し たアナ ロ グスィ ッ チ 2 1 2 2 、 2 3 が設け られている。 アナ ロ グスィ ッ チは図 1 の抵抗 1 0 、 1 1 と して機能 し、 データ D t l を同 期振幅変調 し たデータ D 1 に変調する。 更に詳 し く 説 明する と 、 アナ ロ グスィ ッ チ 2 1 は、 基準ク ロ ッ ク C k 1 を得るも ので、 ク ロ ッ ク V d d q をそ のソース ( ド レイ ン ) 端子に受け、 基準ク ロ ッ ク C k 1 をその ド レ イ ン ( ソース ) 端子か ら 出力する n M O S 卜ラ ン ジスタ M n 1 と p M O S ト ラ ンジスタ M p 1 と に よ り 構成さ れている 。 n M O S ト ラ ン ジスタ M n l のゲ一 卜電極には電圧 V d d が加え られ、 p M O S トラ ン ジ ス タ M p 1 のゲー ト電極には設置電位等の固定電位が カロえ られる。 従って、 アナ ロ グスィ ッチ 2 1 の トラ ン ジスタ M n l 、 p 1 はそのゲ一 卜幅、 ゲ一 卜長等に よ リ 決定される所定のオン抵抗を もつ一種の抵抗素子 と して働き、 ク ロ ッ ク V d d よ り 小さ い振幅を も っ た 基準ク ロ ッ ク C k 1 を 出力する。 The transmitting circuit 9 has an analog switch in which an nMOS transistor (Mnl, Mn2, Mn3) and a pMOS transistor (Mp1, p2, M3) are connected in parallel. H 2 1 2 2 and 2 3 are provided. The analog switch functions as the resistors 10 and 11 in FIG. 1, and modulates the data Dtl into the synchronous amplitude-modulated data D1. To elaborate further, analog switch 21 is based on reference clock C In order to obtain k 1, a clock V ddq is received at its source (drain) terminal, and a reference clock C k1 is output from its drain (source) terminal. It is composed of a transistor Mn1 and a pMOS transistor Mp1. A voltage V dd is applied to the gate electrode of the nMOS transistor Mnl, and a fixed potential such as an installation potential is applied to the gate electrode of the pMOS transistor Mp1. Therefore, the transistors Mnl and p1 of the analog switch 21 function as a kind of resistance element having a predetermined on-resistance determined by the gate width, the gate length, and the like. And outputs a reference clock C k1 having an amplitude smaller than the clock V dd.
必ず しも、 基準ク ロ ッ ク C k l を ク ロ ッ ク V d d q に対 して小さ い振幅と とする必要はないが、 同期振幅 変調さ れた変調データ D 1 の形成及び両信号の比較を 考慮する と 、 ク ロ ッ ク V d d qか ら振幅の小さ い基準 ク ロ ッ ク C k 1 を形成するのが簡便である 。  It is not necessary to set the reference clock C kl to have a small amplitude with respect to the clock V ddq, but it is necessary to form the synchronous amplitude-modulated modulation data D 1 and compare the two signals. In consideration of the above, it is convenient to form a reference clock C k1 having a small amplitude from the clock V ddq.
アナ ロ グスィ ッチ 2 2 、 2 3 は、 E X N O R回路 2 4 と共に、 内部回路 2 0 の出力信号 D t 1 を同期振幅 変調さ れた変調データ 信号 D 1 に変換する 。 E X N O R回路 2 4 にはパルス波のク ロ ッ ク C k t と 内部回路 2 0の出力信号 D t 1 とが入力され、 信号ク ロ ッ ク C k t と D t の排他論理和の否定出力 G 2 を 出す。 ま た アナロ グスィ ッチ 2 2 、 2 3 はアナ ロ グス ィ ッ チ 2 1 と 同様に n M O S ト ラ ンジス タ ( M n 2 , 3 ) と p M O S ト ラ ンジスタ ( M p 2 , 3 ) と が並列に接続され 各 トラ ン ジス タ のソ ース ( ド レ イ ン ) 電極にはク ロ ッ ク V d d qが入力 さ れ、 各 ト ラ ン ジスタ の ド レ イ ン ( ソース ) 電極か ら同期振幅変調されたデータ D 1 を 出力する 。 ま た、 ト ラ ンジスタ M n 2 のゲー ト電極に は £ 1^ 0 1¾回路 2 4 の出カが加ぇ られ、 トラ ン ジス タ M p 2 のゲー ト電極には E X N O R回路 2 4 の出力 を イ ンバータ I V 1 よ リ 反転さ れた信号が印加 さ れ、 ト ラ ン ジスタ M n 3 のゲー ト電極には固定電位の電圧 V d d が印加さ れ、 ト ラ ン ジスタ M p 3 のゲ一 卜電極 には固定電位の接地電圧 V s s が印加される。 The analog switches 22 and 23, together with the EXNOR circuit 24, convert the output signal D t 1 of the internal circuit 20 into a modulated data signal D 1 subjected to synchronous amplitude modulation. The EXNOR circuit 24 receives the clock Ckt of the pulse wave and the output signal Dt1 of the internal circuit 20, and outputs the exclusive output G2 of the exclusive OR of the signal clocks Ckt and Dt. Out. Analog switches 22 and 23 are analog switches 21. Similarly, the nMOS transistor (Mn2, 3) and the pMOS transistor (Mp2, 3) are connected in parallel, and the source (drain) of each transistor is connected. Clock V ddq is input to the electrodes, and synchronously modulated data D1 is output from the drain (source) electrode of each transistor. The output of the circuit 1 24 is applied to the gate electrode of the transistor M n 2, and the output of the EXNOR circuit 24 is applied to the gate electrode of the transistor M p 2. The inverted signal is applied from the inverter IV 1, a fixed potential voltage V dd is applied to the gate electrode of the transistor Mn 3, and the gate of the transistor M p 3 is applied. The fixed electrode is applied with a fixed ground voltage V ss.
なお、 アナ ロ グスィ ッチ 2 1 、 2 2 、 2 3 を構成す る M O S トラ ン ジスタ ( Μ η 1 ··· Μ η 3 、 p 1 ··■ ρ 3 ) は、 外部の L S I と の間での製造バラ ツ キが影 響する送信回路の一部である ため、 内部回路 2 0 に用 いる M O S ト ラ ンジスタ に比べてそのゲー ト長を長 く する こ と に よ っ て、 特性のバラ ツキの影響を少な く す る こ と がで き る。  The MOS transistors (Μ η 1 ··· Μ η 3, p 1 ·· ρ ρ 3) constituting the analog switches 21, 22 and 23 are connected to external LSIs. Since this is a part of the transmission circuit affected by manufacturing variations in the circuit, the gate length is made longer than that of the MOS transistor used in the internal circuit 20 to improve the characteristics. The effect of variation can be reduced.
図 3 ( a ) 及び ( b ) は、 それぞれ上記ク ロ ッ ク C k t 及び V d d q を発生す る ク ロ ッ ク発生装置の構成 を示すブロ ッ ク 図及びその動作説明のための波形図で ある。  FIGS. 3 (a) and 3 (b) are a block diagram showing a configuration of a clock generator for generating the clocks Ckt and Vddq, respectively, and a waveform diagram for explaining the operation thereof. is there.
上記ク ロ ッ ク C k t 及び V d d q を発生する装置は 送信回路装置 1 の L S I と 共に同 じボー ド 3 0 上に実 装される。 上記ク ロ ッ ク C k t を発生する装置は、 水 晶発振器 3 1 で構成さ れ、 ク ロ ッ ク V d d q を発生す る装置は、 水晶発振器 3 1 の出力 を ローパスフ ィ ルタ 3 2 に加えて 、 口 一ノ スフ ィ ルタ 3 2 の出力を ク ロ ッ ク V d d q と する。 ロ ーバスフ イ ノレタ 3 2 のカ ツ 卜ォ フ 周波数を ク 口 ッ ク C k t の基本周波数の近傍に設定 する こ と に よ り 、 図 3 ( b ) に示す よ う に 、 ノ ルスク ロ ッ ク C k t の位相 と 略同期 した正弦波のク ロ ッ ク V d d q が得 られる。 The devices that generate the clocks C kt and V ddq are It is mounted on the same board 30 together with the LSI of the transmission circuit device 1. The device for generating the clock C kt comprises a crystal oscillator 31, and the device for generating the clock V ddq adds the output of the crystal oscillator 31 to the low-pass filter 32. The output of the mouth filter 32 is defined as a clock V ddq. By setting the cutoff frequency of the robust filter 32 near the fundamental frequency of the cut-off C kt, as shown in Fig. 3 (b), A sine-wave clock V ddq substantially synchronized with the phase of C kt is obtained.
図 4 は本発明に よ る受信回路装置の一実施例の回路 図であ る。  FIG. 4 is a circuit diagram of one embodiment of the receiving circuit device according to the present invention.
本実施例は、 単一の L S I チ ッ プで構成され、 差動 増幅器 4 1 と ラ ッチ 4 2 — 1 、 4 2 — 2 を もつ受信回 路 1 3 と 、 受信回路 1 3 の出力 D r 2 を処理する 内部 回路 4 3 と もつ。  In the present embodiment, a single LSI chip, a receiving circuit 13 having a differential amplifier 41 and latches 42-1, 42-2, and an output D of the receiving circuit 13 are provided. It has an internal circuit 4 3 that processes r 2.
差動増幅器 4 1 は、 受信 し た基準ク ロ ッ ク C k 2 と 同期振幅変調さ れたデータ 信号 D 2 と の電位差を検出 して後段のラ ッ チ回路 4 2 — 1 と 4 2 — 2 に供給する 本実施例では、 差動増幅器 4 1 は、 正弦波の基準ク ロ ッ ク C k 2 をそのゲー ト電極に受ける n M O S 卜 ラ ン ジスタ M n 4 と データ 信号 D 2 をそのゲー ト電極に受 ける n M O S ト ラ ン ジスタ M n 5 と 、 n M O S 卜 ラ ン ジスタ ! Vl n 4 、 5 と接続さ れる負荷 M O S 卜ラ ン ジス タ M p 4 、 5 と 、 n M O S ト ラ ン ジスタ M n 4 、 5 の ソース電極に共通に接続さ れた n M O S ト ラ ン ジスタ M n 6 と に よ り 構成さ れている。 さ ら に、 差動増幅器 1 は、 電源電圧 V d d と 固定電位 V s s との間に接 続され、 トラ ン ジスタ M n 5 の ド レ イ ン電極か ら 、 基 準ク ロ ッ ク C k 2 と データ 信号 D 2 と の電位差に対応 し た出力信号を 出力す る。 The differential amplifier 41 detects the potential difference between the received reference clock C k 2 and the data signal D 2 subjected to the synchronous amplitude modulation, and detects the subsequent latch circuits 42 1 and 4 2 — In this embodiment, the differential amplifier 41 supplies an nMOS transistor Mn4 receiving a sine-wave reference clock Ck2 to its gate electrode and a data signal D2. N MOS transistor M n5 received at the gate electrode and n MOS transistor! Load MOS transistors connected to Vln 4 and 5 And the nMOS transistors Mn6 connected in common to the source electrodes of the nMOS transistors Mn4 and Mn5. Further, the differential amplifier 1 is connected between the power supply voltage V dd and the fixed potential V ss, and is connected to the reference clock C k from the drain electrode of the transistor Mn5. Outputs an output signal corresponding to the potential difference between D2 and data signal D2.
ま た、 ラ ッ チ回路 4 2 — 1 、 4 2 — 2 は、 n M O S ト ラ ン ジスタ ( M n 7 力、 ら M n l 2 ) 及び p M O S ト ラ ンジス タ ( M p 7 カヽ ら M p l 2 ) に よ り 構成さ れた C M O S トラ ンスフ ァ ゲー ト 回路と イ ンバータ 回路 ( I V 4 … I V 6 ) に よ り 構成さ れている 。 ま た、 卜 ラ ンジス タ M p 7 、 M n 8 , M n 9 , M n l 0 、 M p 1 1 、 M p 1 2 のゲー ト電極には、 基準ク ロ ッ ク C k 2 の信号を増幅 · 整形する増幅回路 4 4 と 遅延回路 4 5 を介 して供給 している。 ト ラ ンジスタ M n 7 、 p 8 、 M p 9 、 p 1 0 , M n 1 1 、 M n 1 2 のゲー ト 電極には、 遅延回路 4 5 の出力 を イ ンバータ I V 7 で 反転 し た信号が供給さ れる。 ま た、 差動増幅回路 4 1 の出力信号 D mは ト ラ ンジスタ M n 7 、 M p 7 、 M n 1 0 、 p 1 0 のソース . ド レイ ン電極に供給に供給 さ れ、 ト ラ ンジスタ M p 9 、 M n 9 、 M p 1 2 、 M n 1 2 のソ ース . ド レ イ ン電極か ら N R Z符号に復調さ れたデータ D r 2 が内部回路 4 3 に供給さ れて いる。 図 5 は、 上記実施例 1 の送信回路及び受信回路の動 作説明のための波形図である。 説明には図 1 及び図 2 及び図 4 で用い た参照符号を用いる。 The latch circuits 42-1 and 42-2 are composed of an nMOS transistor (Mn7 power, Mnl 2) and a pMOS transistor (Mp7 ka to Mpl It consists of a CMOS transistor gate circuit composed of 2) and an inverter circuit (IV4 ... IV6). The gate electrode of the transistor Mp7, Mn8, Mn9, Mnl0, Mp11, Mp12 receives the signal of the reference clock Ck2. The signal is supplied via an amplification circuit 44 for amplification and shaping and a delay circuit 45. The gate electrodes of transistors Mn7, p8, Mp9, p10, Mn11, and Mn12 have a signal obtained by inverting the output of delay circuit 45 by inverter IV7. Is supplied. The output signal Dm of the differential amplifier circuit 41 is supplied to the source and drain electrodes of the transistors Mn7, Mp7, Mn10, and p10, and is supplied to the transistor. Sources of the transistors Mp9, Mn9, Mp12, and Mn12. The data Dr2 demodulated to the NRZ code from the drain electrode is supplied to the internal circuit 43. ing. FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the transmitting circuit and the receiving circuit of the first embodiment. The reference numerals used in FIGS. 1, 2 and 4 are used for the description.
ま ず、 送信回路の動作の説明 を行う 。 正弦波ク ロ ッ ク V d d qは固定電圧 V t t を中心に振動 している振 幅 V p a の正弦波であ る。 送信回路 9 の基準ク ロ ッ ク 端子 5 に は、 アナロ グスィ ッ チ 2 1 を通 し て正弦波ク ロ ッ ク V d d q が印加される 。 ト ラ ン ジス タ M n l 及 び M p 1 のゲー トはそれぞれ電圧 V d d q 及び V s s にノ ィ ァス され、 アナ ロ グスィ ッ チ 2 2 は、 常にオン 状態にあ る。 従って、 ク ロ ッ ク送信端子 5 、 6 には正 弦波の基準ク ロ ッ ク C k l 、 C k 2 が現われる が、 そ の振幅 V c k は、 振幅 V p a をアナロ グスィ ッ チ 2 1 のオン抵抗 R 1 と終端抵抗 R t t の並列接続と で分圧 し た値と なる。  First, the operation of the transmission circuit will be described. The sine wave clock Vddq is a sine wave of amplitude Vpa oscillating around a fixed voltage Vtt. The sine wave clock Vddq is applied to the reference clock terminal 5 of the transmission circuit 9 through the analog switch 21. The gates of the transistors Mnl and Mp1 are biased to the voltages Vddq and Vss, respectively, and the analog switch 22 is always on. Accordingly, reference clocks C kl and C k2 of sine waves appear at the clock transmission terminals 5 and 6, and the amplitude V ck of the reference clocks C kl and C k2 changes the amplitude V pa of the analog switch 21. The voltage is divided by the on resistance R 1 and the parallel connection of the terminating resistance R tt.
Vck = Vpa- (Rtt/2)/(Rl+Rtt/2)  Vck = Vpa- (Rtt / 2) / (Rl + Rtt / 2)
データ 端子 7 には常にオン状態にあるアナロ グスィ ツ チ 2 3 と 、 それに並列に接続さ れ、 ゲー ト に信号が 加わっ て いるアナロ グスィ ツ チ 2 2 を通 して正弦波ク ロ ッ ク V d d qが供給される 。 従っ て、 データ 送信端 子 5 、 6 には正弦波が現われるが、 その振幅はアナ口 グスィ ツ チ 2 2 がオフ であるかオ ンである かに よ って 次のよ う に変化する。 アナ ロ グスィ ッチ 2 2 がオフ で あ る と き の振幅 V o f f はアナロ グスィ ッ チ 2 3 のォ ン抵抗 R 3 で決ま る。 Vof f =Vpa- (Rtt/2)/(R3+Rtt/2) The data terminal 7 is connected to the analog switch 23 which is always on and the analog switch 22 which is connected in parallel to the gate and the signal is applied to the gate. ddq is supplied. Accordingly, a sine wave appears at the data transmission terminals 5 and 6, and its amplitude changes as follows depending on whether the analog switch 22 is off or on. The amplitude V off when the analog switch 22 is off is determined by the on-resistance R 3 of the analog switch 23. Vof f = Vpa- (Rtt / 2) / (R3 + Rtt / 2)
アナロ グスィ ツ チ 2 2 がオンである と き の振幅 V o n はアナ ロ グスィ ッチ 2 2 のオン抵抗 R 2 と 、 R 3 の並 列接続の抵抗値 R 2 3 で決ま る。 The amplitude V on when the analog switch 22 is on is determined by the on-resistance R 2 of the analog switch 22 and the resistance R 23 of the parallel connection of R 3.
Von = Vpa- (Rtt/2)/(R23 + Rtt/2)  Von = Vpa- (Rtt / 2) / (R23 + Rtt / 2)
ただ し 、 R 2 3 = R 2 · R 3 / ( R 2 + R 3 ) However, R 2 3 = R 2R 3 / (R 2 + R 3)
こ こ で 、 V o n 〉 V c k > V o f f を満たすために、 アナロ グスィ ツ チのオ ン抵抗を R 3 〉 R 1 > R 2 3 と 設定する 。 以上で、 アナロ グスィ ッチ 2 2 のオ ン /ォ フ に よ り 、 データ D 1 の正弦波の振幅を 、 ク ロ ッ ク C k 1 よ り 大き く 又は小さ く する こ と がで き る。 Here, the on-resistance of the analog switch is set to R3> R1> R23 in order to satisfy Von> Vck> Voff. As described above, the amplitude of the sine wave of the data D1 can be made larger or smaller than the clock Ck1 by turning on / off the analog switch 22. .
次に 、 アナロ グスィ ッチ 2 2 の制御について述べる 前述の よ う に、 ク ロ ッ ク C k 1 と データ D 1 の電圧の 差 を用いて、 N R Z符号の伝送すべき データ D t と変 調データ D 1 を対応さ せる ために、 次の制御を行な う 以下、 N R Z符号では、 " 1 " が V d d 、 " 0 " が V s s を表す。 初めに、 ク ロ ッ ク C k t が " 1 " でク ロ ッ ク C k l 、 データ D 1 が正側に振れて いる と きは 2個の正弦波の振幅の大小と電圧の大小は一致する た め 、 データ " 1 " 、 " 0 " を表すため には、 データ D 1 の振幅はそれぞれ V o n 、 V o f f と すればよ い。 —方、 ク ロ ッ ク C k t 力ヽ* " 0 " でク ロ ッ ク C k 1 、 デ ータ D 1 が負側に振れている と き は、 振幅の大小と電 圧の大小は逆転する ため、 データ " 1 " 、 " 0 " を表 す ため には、 データ D 1 の振幅はそれぞれ前述の状態 と 逆に V o f f 、 V o n と する。 Next, the control of the analog switch 22 will be described. As described above, the data Dt to be transmitted by the NRZ code and the modulation are determined by using the voltage difference between the clock Ck1 and the data D1. The following control is performed to correspond the data D 1. Hereinafter, in the NRZ code, “1” represents V dd and “0” represents V ss. First, when the clock C kt is "1", the clock C kl, and the data D 1 sway to the positive side, the magnitude of the amplitude of the two sine waves matches the magnitude of the voltage Therefore, in order to represent data "1" and "0", the amplitude of data D1 may be Von and Voff, respectively. On the other hand, when the clock C k1 and the data D 1 swing to the negative side with the clock C kt force ヽ * "0", the magnitude of the amplitude and the magnitude of the voltage are reversed. Data "1" and "0" are displayed. For this purpose, the amplitude of the data D 1 is V off and V on, respectively, contrary to the above-mentioned state.
上記制御を行う ため に、 E X N 0 R回路 2 4 を用い る 。 回路 2 4 は、 2 入力 C k t 及び D t 1 がー致 し た と き に " 1 " を 出力 し 、 異なる と き に " 0 " を 出力す る 。 ク ロ ッ ク C k t と データ D t 1 の E X N O R をス イ ッチ 2 2 のゲー ト G 2 に加え る。 スィ ッ チ 2 2 の n M O S のゲー トは G 2 に直接接続さ れ、 p M O S のゲ 一 卜はイ ンバータ I V 1 を介 して G 2 に接続さ れてい る ため 、 スィ ッ チ 2 2 は G 2 が " 1 " でオ ン し 、 " 0 でオフ する。 従っ て 、 ク ロ ッ ク C k t 力、' " 1 " のと き には G 2 = D t 1 と な り 、 データ D t 1 力ヽ' " 1 " でス イ ッチ 2 2 がオン、 " 0 ,' でオフ になる 。 ク ロ ッ ク C k t が " 0 " のと き に は G 2 = D t 1 と な り ( D t 1 は D t 1 の否定信号を表す ) 、 データ D t 1 力、' " 1 " でスィ ッチ 2 2 がオフ 、 " 0 " でオンになる。 従って 上述 し た振幅制御が実現さ れる。 こ の様に、 E X N O R回路 2 4 と 可変抵抗と し て働 く スィ ッ チ 2 2 , 2 3 と を用いる こ と に よ り 、 N R Z符号を電位差に割 り 当 てて同期振幅変調 し た信号と して出力する こ と がで き る 。 電位差の大小関係にディ ジタ ル信号を割 り 当てる こ と に よ り 、 受信側では従来知 られている簡易な差動 増幅回路等で上記同期振幅変調 し た信号を復調する こ と がで き る。 受信回路 2 では差動増幅器 4 1 で受信 し た基準ク ロ ッ ク C k 2 ( ク ロ ッ ク C k l と 同 じ ) と データ D 2 ( データ D 1 と 同 じ ) を比較、 増幅 し、 ト ラ ン ジスタ M n 4 及び M n 5 に供給さ れる電位差に対応 し た出力 信号 D mを出力する。 こ の出力信号 D mは、 図 5 に示 す よ う な矩形状の N R Z符号と なる。 図 5 に示す よ う に 、 同期振幅変調波と N R Z符号の対応の定義 (割 り 当 て方) よ り 、 出力信号 D mは N R Z符号へと復調さ れる。 こ の復調された信号を ラ ッ チする ための受信用 ク ロ ッ ク C k r は基準ク ロ ッ ク C k 2 を増幅回路 4 4 に よ り 増幅 し 、 遅延回路 4 5 に よ り 遅延さ せた信号で あ る。 基準ク ロ ッ ク C k 2 は増幅回路 4 4 に よ り 増幅 さ れる と共に整形さ れ、 図 5 のク ロ ッ ク C k r に示す よ う な矩形状のパルス波と さ れる。 こ のよ う に ラ ッチ 回路 4 2 のタ イ ミ ングを決定する受信用 ク ロ ッ ク C k r を正弦波を整形 し た矩形状の信号を用いる こ と に よ リ ラ ツ チ回路 4 2 のタ イ ミ ングを正確に決定で き る。 ま た、 受信用ク ロ ッ ク C k r は遅延回路 4 5 に よ り 、 後段のラ ツチ回路のラ ッチタ ィ ミ ン グを形成す る ため 出力信号 D mに対 して 9 0度 ( 1 4周期 ) 位相のず れた信号と さ れる。 受信用ク ロ ッ ク C k r を用いて、 出力信号 D mをラ ッチ 4 2 — 1 、 4 2 — 2 でラ ッ チ し 復調さ れた信号 D r 2 と して 出力する。 ラ ッチ回路 4 2 — 1 は、 イ ンバータ 回路 I V 3 、 I V 4 及び 卜 ラ ン ジスタ M n 8 、 M p 8 で構成される正帰遝経路に よ つ て 出力信号 D m をラ ッ チする 。 同様に ラ ッ チ回路 4 2 一 2 は、 イ ンバータ 回路 I V 5 、 I V 6 及び 卜 ラ ン ジ ス タ M n 1 1 、 p 1 1 で構成される正帰還回路に よ つ て出力信号 D mを ラ ッチする 。 本実施例においては 各ラ ッ チ回路を初段のスィ ッ チ ( M n 7 、 M p 7 、 n 1 0 、 M p 1 0 ) 、 正帰還のスィ ッ チ ( M n 8 、 M p 8 、 n 1 1 、 p 1 1 ) 及び出力段のスィ ッ チ ( n 9 , M p 9 、 M n l 2 、 p 1 2 ) に よ り構成 し 、 各タ イ ミ ングでラ ッチ回路 4 2 — 1 と ラ ッ チ回路 4 2 — 2 と ではそれぞれの段のスィ ツ チが交互に動作 する よ う に構成さ れて いる 。 上述の構成に よ り 、 ラ ッ チ回路 4 2 - 1 及び 4 2 — 2 がラ ッ チ動作と 出力動作 を交互に行える よ う構成 し高速な動作を行う 。 なお、 復調出力信号 D r 2 は、 L S I 4 0 の内部回路 4 3 に 供給さ れ、 内部回路 4 3 において所定の処理が行われ る 。 内部回路 4 3 には電源電圧 V d d及び接地電位 V s s が加え られる と共に、 図示 しないパルスク ロ ッ ク 信号 C k t が供給され内部回路 4 3 の動作タ イ ミ ン グ を決定 している。 An EXNOR circuit 24 is used to perform the above control. The circuit 24 outputs "1" when the two inputs Ckt and Dt1 match, and outputs "0" when they differ. EXNOR of clock C kt and data D t1 is added to gate G 2 of switch 22. Since the gate of the nMOS of the switch 22 is directly connected to G2, and the gate of the pMOS is connected to G2 via the inverter IV1, the switch 22 Turns on when G 2 is “1” and turns off when G 2 is “0.” Therefore, when the clock C kt power is '1', G 2 = D t1 and the data D t 1 Force switch “1” turns on switch 22 and “0,” turns it off. When the clock Ckt is "0", G2 = Dt1 (Dt1 indicates the negation signal of Dt1), and the data Dt1 output, "" 1 " Switch 22 is off, "0" turns on. Therefore, the above-described amplitude control is realized. In this way, by using the EXNOR circuit 24 and the switches 22 and 23 acting as variable resistors, the signal subjected to synchronous amplitude modulation by assigning the NRZ code to the potential difference is used. Can be output as By allocating a digital signal to the magnitude relationship of the potential difference, the receiving side can demodulate the signal subjected to the synchronous amplitude modulation by a conventionally known simple differential amplifier circuit or the like. You. The receiving circuit 2 compares and amplifies the reference clock Ck2 (same as clock Ckl) and data D2 (same as data D1) received by the differential amplifier 41. An output signal Dm corresponding to the potential difference supplied to the transistors Mn4 and Mn5 is output. This output signal D m is a rectangular NRZ code as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the output signal D m is demodulated into an NRZ code according to the definition (assignment) of the correspondence between the synchronous amplitude modulation wave and the NRZ code. The receiving clock Ckr for latching the demodulated signal amplifies the reference clock Ck2 by the amplifier circuit 44 and delays the reference clock Ck2 by the delay circuit 45. This is the signal that was sent. The reference clock Ck2 is amplified and shaped by the amplifier circuit 44, and is formed into a rectangular pulse wave as shown by a clock Ckr in FIG. As described above, the reception clock C kr that determines the timing of the latch circuit 42 is formed by using a rectangular signal obtained by shaping a sine wave into the reception circuit C kr. The timing of 2 can be determined accurately. The receiving clock Ckr is 90 degrees (1 degree) with respect to the output signal Dm to form the latch timing of the subsequent latch circuit by the delay circuit 45. 4 cycles) The signals are out of phase. Using the receiving clock C kr, the output signal D m is latched by the latches 42-1 and 42-2 and output as a demodulated signal Dr 2. The latch circuits 4 2-1 are connected to the inverter circuits IV 3, IV 4 and the The output signal D m is latched by a positive feedback path composed of the transistors M n8 and M p8. Similarly, the latch circuits 42 and 22 output the output signal D m by a positive feedback circuit composed of inverter circuits IV 5 and IV 6 and the transistors M n 11 and p 11. Latch. In this embodiment, each latch circuit is connected to the first-stage switch (Mn7, Mp7, n10, Mp10), the positive feedback switch (Mn8, Mp8, n 11, p 11) and switches (n 9, M p 9, M nl 2, p 12) of the output stage, and a latch circuit 4 2 — at each timing. The switch 1 and the latch circuits 4 2-2 are configured so that the switches in each stage operate alternately. With the configuration described above, the latch circuits 42-1 and 42-2 are configured to perform the latch operation and the output operation alternately, and perform high-speed operation. Note that the demodulated output signal Dr 2 is supplied to the internal circuit 43 of the LSI 40, and the internal circuit 43 performs predetermined processing. The power supply voltage V dd and the ground potential V ss are applied to the internal circuit 43, and a pulse clock signal C kt (not shown) is supplied to the internal circuit 43 to determine the operation timing of the internal circuit 43.
ま た、 アナ ロ グスィ ッチ を構成する M O S 卜ラ ンジ スタ ( M n 4 — M n 6 、 M p 4 、 M p 5 ) は、 外部の L S I と の間での製造ばらつ き が影響する受信回路の —部である ため、 内部回路 4 0 に用いる M O S ト ラ ン ジスタ に比べてそのゲ一 卜長を長 ぐする こ と に よ っ て 特性ばらつ き の影響 を受け に く く する こ と がで き る。 In addition, MOS transistors (Mn4—Mn6, Mp4, Mp5) that make up the analog switch are affected by manufacturing variations between external LSIs. MOS transistor used for internal circuit 40 because it is a part of the receiving circuit By making the gate length longer than that of a resistor, it is possible to make it less susceptible to characteristic variations.
統いて、 本実施例の効果を説明する 。 図 6 に本実施 例のデータ伝送装置に よ り 1 対 1 伝送を行な う 際のモ デルを示す。 送信回路装置 6 1 のク ロ ッ ク 送信端子 6 2 と受信回路装置 6 2 のク ロ ッ ク 受信端子 6 4 は伝送 線路 6 6 に よ り 接続さ れて いる。 端子 6 2 、 6 4 と伝 送線路 6 6 の間にはパ ッケージの寄生素子が存在する 同様に、 送信回路装置 6 1 のデータ 送信端子 6 3 と受 信回路装置 6 2 のデータ 受信端子 6 4 は伝送線路 6 7 に よ り 接続さ れている 。 伝送線路 6 6 、 6 7 の終端は 終端抵抗 R t t に よ り V t t に終端さ れて いる 。 プロ ッ ク 9 は図 2 に示 し た送信回路であ り 、 ブロ ッ ク 1 3 は図 4 に示 し た受信回路 1 3 と 同 じ構成である 。  Next, the effects of the present embodiment will be described. Fig. 6 shows a model for one-to-one transmission by the data transmission device of this embodiment. The clock transmitting terminal 62 of the transmitting circuit device 61 and the clock receiving terminal 64 of the receiving circuit device 62 are connected by a transmission line 66. There is a package parasitic element between the terminals 62, 64 and the transmission line 66. Similarly, the data transmission terminal 63 of the transmission circuit device 61 and the data reception terminal 6 of the reception circuit device 62 are similar. 4 is connected by a transmission line 67. The transmission lines 66 and 67 are terminated at Vtt by the terminating resistor Rtt. Block 9 is the transmitting circuit shown in FIG. 2, and block 13 has the same configuration as receiving circuit 13 shown in FIG.
図 7 は図 6 の信号伝送装置のモデルに よ る シ ミ ユ レ ーシ ヨ ン波形を示す。 シ ミ ュ レーシ ョ ン条件は従来例 図 1 9 と 同様である。 送信端子 6 2 及び 6 3 でそれぞ れ基準ク ロ ッ ク C k 9 と変調データ D 9 が得られる。 受信基準ク ロ ッ ク C k 1 0 、 受信変調データ D 1 0 に おいても、 波形には乱れがな く 、 ク ロ ッ ク C k 1 0 と データ D 1 0 と の電圧の大小関係は保たれてい る。 受 信データ D r 1 0 の波形 D r 1 0 では送信データ が正 し く 復調されている こ とがわかる 。 図 8 は、 他の実施例のデータ伝送装置に よ り 1 対多 伝送を行なう際のモデルを示す。 こ こで、 8 1 は送信 回路装置の L S I チ ッ プ、 8 2 — 1 、 ··· 8 2 — 7 は受 信回路装置の L S I チ ップを表し、 ク ロ ッ ク端子及び データ端子はそれぞれ独立な伝送線路 8 6 、 8 7 と接 続されている。 伝送線路 8 6 、 8 7 の終端は終端抵抗 R t t によ り 、 終端電源 V t t と接続されている。 複 数の受信回路装置は全て同 じものであるが、 図では受 信回路装置 8 2 — 2 のみ内部構成を示す。 なお、 送信 回路装置 8 1 及び受信回路装置 8 2 の構成は、 図 6 の 送信回路装置 8 1 及び受信回路装置 8 2 の構成と 同 じ であるので、 説明を省 く 。 FIG. 7 shows a simulation waveform of the signal transmission device model of FIG. The simulation conditions are the same as in Fig. 19 of the conventional example. At the transmission terminals 62 and 63, a reference clock Ck9 and modulation data D9 are obtained, respectively. Even in the reception reference clock Ck10 and the reception modulation data D10, the waveform is not disturbed, and the magnitude relation of the voltage between the clock Ck10 and the data D10 is determined. It is kept. From the waveform Dr10 of the received data Dr10, it can be seen that the transmitted data is correctly demodulated. FIG. 8 shows a model when one-to-many transmission is performed by the data transmission device of another embodiment. Here, 81 indicates the LSI chip of the transmitting circuit device, 82-1, ..., 82-7 indicates the LSI chip of the receiving circuit device, and the clock terminal and the data terminal are They are connected to independent transmission lines 86 and 87, respectively. The ends of the transmission lines 86 and 87 are connected to a terminating power supply V tt by terminating resistors R tt. Although all of the plurality of receiving circuit devices are the same, only the receiving circuit devices 82-2 are shown in the figure. The configurations of the transmission circuit device 81 and the reception circuit device 82 are the same as the configurations of the transmission circuit device 81 and the reception circuit device 82 in FIG.
図 9 は図 8 の伝送装置モデルに よ る信号のシ ミ ユ レ ーシヨ ン波形を示す。 シ ミ ュ レーシ ョ ン条件は従来例 図 2 0 と 同様である。 図において、 C k l 1 、 C k 1 2 、 C k l 5 、 C k l 8及び D l l 、 D 1 2 、 D 1 5 D 1 8 はそれぞれ回路装置 8 1 、 8 2 — 1 、 8 2 - 4 8 2 — 7 の基準ク ロ ッ ク及び変調データ のシミ ュ レ一 シ ヨ ン波形を示す。 各受信端で、 伝送波形には乱れが な く 、 ク ロ ッ ク とデータの電圧の大小関係は保たれて いる。 受信回路装置の復調データ も送信データ どう り に復調されている。  FIG. 9 shows a simulated waveform of the signal based on the transmission device model of FIG. The simulation conditions are the same as in FIG. 20 of the conventional example. In the figure, C kl 1, C k 12, C kl 5, C kl 8 and D ll, D 12, D 15 D 18 are circuit devices 8 1, 8 2 — 1, 8 2 -48, respectively. The simulation clock waveform of reference clock and modulation data of 2-7 is shown. At each receiving end, the transmission waveform is not disturbed, and the magnitude relationship between the clock and the data voltage is maintained. The demodulated data of the receiving circuit device is also demodulated like the transmitted data.
上記実施例 1 によれば以下のよ う な効果を得る こ と ができる。 第一に、 正弦波又はそれに近い波形に よ リ データ の 伝送を行う ため、 受信波形の乱れが少ない。 正弦波は 位相をず ら して加えて も正弦波の ま ま であるので 、 伝 送線路の分岐や寄生素子等で多重反射が起きて も 、 波 形に乱れが生 じない。 同期振幅変調 し た信号は振幅が 時間と共に変化 し、 完全な正弦波でないために若干の 高調波を含んでいるが、 パルス波に比較する と その割 合は小 さ い。 従来例で述べた よ う に、 受信波形の乱れ は基本波と髙調波と の反射あ るいは位相のずれの受け 方の違いで起き るか ら 、 同期振幅変調波は、 パルス波 に比較 して波形の乱れは小さ く なる。 ま た、 基準ク ロ ッ ク と変調データ の髦圧差でデータ 情報 " 1 " と " 0 を表 している ため、 伝送線路上で多重反射が起き ても 基準ク 口 ッ ク と変調データ の伝送線路を同 じ条件に し て おけば、 基準ク ロ ッ ク と変調データ は同 じ よ う に反 射を受け、 電圧差は保存さ れた ま ま伝送さ れる ため、 正確なデータ伝送がで き る。 According to the first embodiment, the following effects can be obtained. First, since the re-data transmission is performed using a sine wave or a waveform close to the sine wave, the received waveform has less disturbance. Since the sine wave remains the sine wave even if it is shifted in phase, even if multiple reflections occur at the branch of the transmission line, the parasitic element, or the like, the waveform is not disturbed. The amplitude-modulated signal changes with time and contains some harmonics because it is not a perfect sine wave, but its proportion is small compared to a pulse wave. As described in the conventional example, since the disturbance of the received waveform is caused by the difference between the reflection of the fundamental wave and the subharmonic wave or the difference in the phase shift, the synchronous amplitude modulated wave is compared with the pulse wave. As a result, the disturbance of the waveform is reduced. Also, since the data information "1" and "0" are represented by the difference between the reference clock and the modulation data, the transmission of the reference clock and the modulation data even if multiple reflections occur on the transmission line. If the line is set to the same conditions, the reference clock and the modulation data are reflected in the same manner, and the voltage difference is transmitted while being preserved, so that accurate data transmission can be achieved. Wear.
第二に、 単位時間あ た り の電流変化が小 さ い。 こ れ はパルス波に対 して高調はが少な く 、 電圧の変化が緩 やかなためである。 従って 、 外部負荷を駆動する ため の電流変化も少な く な リ 、 電源端子のイ ンダク タ ン ス で生 じる電流変化に よ る ノ イ ズが低減される。  Second, the current change per unit time is small. This is because there are few harmonics with respect to the pulse wave and the voltage changes slowly. Therefore, the current change for driving the external load is small, and the noise due to the current change generated by the inductance of the power supply terminal is reduced.
第三に、 受信回路で、 基準ク ロ ッ ク と データ の同期 を と るのが容易である 。 すなわち、 本実施例では、 送 信回路で、 正弦波 V d d q を分割する こ と に よ り 基準 ク ロ ッ ク C k 1 と データ D 1 を発生 して いるか ら位相 が一致する。 Third, it is easy to synchronize data with the reference clock in the receiving circuit. That is, in this embodiment, In the signal circuit, the sine wave V ddq is divided to generate the reference clock C k1 and the data D 1 so that the phases match.
第四に、 送信回路を 同一 L S I チ ッ プ内に配置する 素子で構成 し た場合、 L S I 素子間の特性のばらつ き の影響 を受けに く く 、 素子の特性のばらつ き に影簪さ れずにデータ 伝送がで き る 。 基準ク ロ ッ ク C k 1 及び データ D 1 は同一 L S I 内の送信回路 9 に おいて発生 さ れる ため、 基準ク ロ ッ ク C k l と データ D 1 の振幅 差は同一 L S I 内の素子特性で決定さ れる 。 従っ て 、 製造ば らつ きや動作時の温度変化に よ り 各 L S I 間で 素子特性が異なって いても 、 基準ク ロ ッ ク C k 1 と デ ータ D 1 の振幅差の大小関係には影轡を与えない。 一 方、 一般に同一 L S I 内の素子特性のばらつ き は、 同 - L S I 間のばらつ き に比較 して非常に小 さ い ため本 実施例の構成を と る こ と に よ リ 素子特性バラ ツ キの受 けに く いデータ伝送ができ る。  Fourth, when the transmission circuit is composed of elements arranged in the same LSI chip, the characteristics of the elements are not affected by variations between the LSI elements, and the characteristics of the elements are not affected. Data transmission can be performed without being performed. Since the reference clock Ck1 and the data D1 are generated in the transmission circuit 9 in the same LSI, the amplitude difference between the reference clock Ckl and the data D1 depends on the element characteristics in the same LSI. It is determined . Therefore, even if the device characteristics differ among the LSIs due to manufacturing variations and temperature changes during operation, the magnitude difference between the amplitude of the reference clock Ck1 and the amplitude of the data D1 is not significant. Gives no gag. On the other hand, in general, the variation of the device characteristics in the same LSI is very small as compared with the variation between the same LSIs. Data transmission that is difficult to receive is possible.
ぐ実施例 2 >  Example 2>
図 1 0 ( a ) 及び ( b ) は、 それぞれ本発明に よ る 送信回路装置の他の実施例の回路図及び回路の動作説 明のための真理値表を示す。 本実施例は、 データ を 同 期振幅変調信号で送る送信回路と N R Z符号で送る送 信回路と を設け、 必要に応 じて両回路を切 り替えて使 用する よ う に構成さ れてい る 。 例えば、 高速のデータ 伝送が必要な場合は、 伝送線路を終端 し、 同期振幅変 調信号を送信 し、 伝送波形の乱れを抑制す る こ と に よ リ 信頼性を向上 し、 低速のデータ 伝送で十分な場合に は、 伝送線路の終端を行わずに N R Z符号の送信を行 い、 終端抵抗で消费さ れて いた電力 を削減する こ とが で きる。 FIGS. 10 (a) and 10 (b) show a circuit diagram of another embodiment of the transmission circuit device according to the present invention and a truth table for explaining the operation of the circuit, respectively. In this embodiment, a transmission circuit for transmitting data using a synchronous amplitude modulation signal and a transmission circuit for transmitting data using an NRZ code are provided, and both circuits are switched and used as necessary. . For example, fast data When transmission is required, the transmission line is terminated, a synchronous amplitude modulation signal is transmitted, and the disturbance of the transmission waveform is suppressed to improve reliability.If low-speed data transmission is sufficient, Can transmit the NRZ code without terminating the transmission line, and can reduce the power consumed by the terminating resistor.
図 1 0 ( a ) において、 送信回路装置の L S I チ ッ プ 1 0 0 は、 電源電圧 V d d及び接地電位 V s s を受 け N R Z符号で動作する内部回路 1 0 1 の他に 、 送信 回路 1 0 2 を有 し、 さ らに、 送信回路 1 0 2 はアナ 口 グスィ ッ チ 2 1 、 2 2 、 2 3 及び同期振幅変調と N R Z符号と の切替制御回路 1 0 3 をもつ。 アナロ グスィ ツ チ等図 2 の回路と 同一構成部分について は同一番号 を付け、 詳細な説明を省 く 。  In FIG. 10 (a), the LSI chip 100 of the transmission circuit device includes, in addition to the internal circuit 101 receiving the power supply voltage V dd and the ground potential V ss and operating with the NRZ code, a transmission circuit 1 0 2, and the transmission circuit 102 has analog switches 21, 22, 23 and a switching control circuit 103 for switching between synchronous amplitude modulation and NRZ code. The same components as those in the circuit of FIG. 2 such as the analog switch are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
各アナロ グスィ ッ チ 2 1 、 2 2 、 2 3 を構成する 卜 ラ ンジスタ M n 2 1 、 M p 2 1 、 M n 2 2 、 M p 2 2 M n 2 3 、 M p 2 3 の ソース ( ド レ イ ン ) 電極には正 弦波ク ロ ッ ク V d d q が共通に供給される と共にアナ ロ グスィ ッチ 2 1 力、 ら は正弦波の基準ク ロ ッ ク C k 2 1 が供給され、 アナロ グスィ ッチ 2 2 、 2 3 か ら は同 期振幅変調さ れた変調データ信号又は N R Z符号に よ る 出力信号 D 2 1 が選択的に出力 される。  Sources of the transistors M n 21, M p 21, M n 22, M p 22 Mn 23, and M p 23 constituting the respective analog switches 21 22 23 The drain) electrode is supplied with a sine wave clock V ddq and an analog switch 21, and a sine wave reference clock C k 21. From the analog switches 22 and 23, a modulated data signal subjected to synchronous amplitude modulation or an output signal D21 based on an NRZ code is selectively output.
切替制御回路 1 0 3 は、 L S I 1 0 0 外部か らノ ル ス ク ロ ッ ク C k t と 内部回路 1 0 1 の出力であ る デー タ D t 2 1 を受ける論理ゲー ト E X N O R 2 と 、 制御 信号 A m e 、 D o e 1 を受ける A N D回路 A N D 1 と データ 信号 D t 2 1 と 制御信号 A m e を受ける O R回 路 O R と 、 回路 A N D 1 及び E X N O R 2 の出力信号 を受ける A N D回路 A N D 2 と 、 制御信号 D o e 1 及 び O R回路の出力信号 を受ける A N D回路 A N D 3 、 制御信号 D o e 1 の反転信号と O R回路の出力 を受け る N O R回路 N O R 1 と か ら構成さ れる 。 The switching control circuit 103 receives a clock signal Ckt from the outside of the LSI 100 and data output from the internal circuit 101. A logic gate EXNOR 2 receiving the data signal D t 21 1, an AND circuit AND 1 receiving the control signals A me and D oe 1, an OR circuit OR receiving the data signal D t 21 1 and the control signal A me AND a circuit AND AND circuit AND 2 that receives the output signals of EXNOR 1 and EXNOR 2, AND circuit AND 3 that receives the control signal D oe 1 and the output signal of the OR circuit, and receives the inverted signal of the control signal D oe 1 and the output of the OR circuit It is composed of NOR circuit NOR1.
さ ら に、 A N D回路 A N D 1 の出力信号 G 2 1 は ト ラ ンジスタ M n 2 1 のゲー ト電極に供給さ れ、 そ の反 転信号は トラ ン ジス タ M p 2 1 に供給される。 ま た、 A N D 回路 A N D 2 の出力信号 G 2 2 は ト ラ ン ジスタ n 2 2 のゲー 卜電極に供給され、 その反転信号は 卜 ラ ンジスタ M p 2 2 のゲー ト電極に供給さ れる 。 ま た A N D回路 A N D 3 の出力信号 G 2 3 は ト ラ ン ジス タ M n 2 3 のゲー ト耄極に供給さ れ、 その反転信号は 卜 ラ ンジスタ M p 2 3 のゲー ト電極に供給さ れる 。 ま た N O R回路 N O R 1 の出力信号 G 2 4 は、 データ 送信 端子 1 0 4 と接地電位 V s s の間にそのソ ース · ド レ イ ン経路が接続された n M O S ト ラ ンジス タ M n 2 4 のゲー 卜電極に接続さ れて いる。  Further, the output signal G 21 of the AND circuit AND 1 is supplied to the gate electrode of the transistor Mn 21, and the inverted signal is supplied to the transistor Mp 21. Further, the output signal G22 of the AND circuit AND2 is supplied to the gate electrode of the transistor n22, and its inverted signal is supplied to the gate electrode of the transistor Mp22. The output signal G 23 of the AND circuit AND 3 is supplied to the gate senile pole of the transistor Mn 23, and its inverted signal is supplied to the gate electrode of the transistor Mp 23. Is The output signal G 24 of the NOR circuit NOR 1 is an nMOS transistor M n having its source / drain path connected between the data transmission terminal 104 and the ground potential V ss. Connected to 24 gate electrodes.
切替制御回路 1 0 3 は、 制御信号 D 0 e 1 と 制御信 号 A m e信号で動作モー ドの切換え を行な う 。 図 1 0 ( b ) に示 した真理値表に基づき切替制御回路 1 0 3 の動作を説明する。 The switching control circuit 103 switches the operation mode using the control signal D 0 e 1 and the control signal A me signal. Switching control circuit based on the truth table shown in Fig. 10 (b) Will be described.
初め に、 出カイ ネーブル信号 D o e l が " 0 ( 口一 レベル) " の場合は、 ゲー ト 出力信号 G 2 1 、 ■·■ 2 4 の全て力 " 0 " にな り 、 アナ ロ グスィ ッ チ 2 1 … 2 3 n M O ト ラ ン ジスタ M n 2 4 がオフ する ため、 基準ク ロ ッ ク C k 2 1 、 送信データ D 2 1 と も に高イ ン ピー ダンス になる 。  First, when the output enable signal D oel is “0 (oral level)”, all the gate output signals G 21 and G 24 become “0”, and the analog switch is turned on. 2 1… 23 n MO transistor Mn 24 is turned off, so that the reference clock Ck 21 and the transmission data D 21 have high impedance.
出力イ ネ一ブル信号 D 0 e 1 力、' " 1 (ハイ レベル) の場合は信号 A m e に よ り 、 同期振幅変調信号と N R Z符号の切換を行なう 。 信号 A m e が " 1 " の と き に は、 データ G 2 1 は " 1 " にな り 、 スィ ッ チ 2 1 は常 にオン状態になる。 A N D 回路 A N D 2 が開 く ため、 データ G 2 2 にはク ロ ッ ク C k t と D t 2 1 の E X N O R を と つ た出力が伝わる 。 ま た、 出力 G 2 4 は " 0 にな り 、 ト ラ ンジスタ M n 2 4 は常にオフ 状態になる 従って 、 同期振幅変調回路が活性化さ れ、 回路の動作 は実施例 1 の図 2 の回路の動作と等 し く な リ 、 正弦波 ク ロ ッ ク V d d q に ク ロ ッ ク C k t に同期 した正弦波 を加え る こ と で同期振幅変調された信号の伝送が可能 になる 。 同期振幅変調回路の出力段に含ま れるアナ 口 グスィ ツ チは実施例 1 と 同様にオ ン抵抗が設定さ れて いる。  When the output enable signal D0e1 is "1" (high level), the signal A me is used to switch between the synchronous amplitude modulation signal and the NRZ code. When the signal A me is "1" At this time, the data G 21 becomes “1” and the switch 21 is always turned on, and the clock C kt is added to the data G 22 because the AND circuit AND 2 is opened. In addition, the output using the EXNOR of Dt21 and Dt21 is transmitted, and the output G24 is set to "0", and the transistor Mn24 is always off, so that the synchronous amplitude modulation circuit is activated. The operation of the circuit is the same as the operation of the circuit of FIG. 2 of the first embodiment, except that a sine wave synchronized with the clock C kt is added to the sine wave clock V ddq. This enables transmission of a signal subjected to synchronous amplitude modulation. An analog switch included in the output stage of the synchronous amplitude modulation circuit has an on-resistance set as in the first embodiment.
次に 、 信号 A m e が " 0 " のと き には、 信号 G 2 1 2 2 力、' " 0 " と な り 、 アナ ロ グスィ ッ チ 2 1 、 2 2 が オフ に なる。 信号 G 2 3 にはデータ D t 2 1 が信号 GNext, when the signal A me is “0”, the signal G 2 122 becomes “0”, and the analog switches 21 and 22 become It turns off. The data D t 21 is the signal G 23
2 4 に はデータ' D t 2 1 が伝わる。 従っ て 、 基準ク C ッ ク C k 2 1 は ノヽイ イ ン ピ一ダンス にな り 、 N R Z出 力回路が活性化され、 正弦波ク ロ ッ ク V d d q に直流 の電圧 を加え る こ と で信号 D 2 1 にはデータ D t 2 1 がその ま ま 出力 され、 通常の N R Z符号の伝送が可能 になる 。 図 1 の送信回路に本実施例の回路を用いた場 合、 N R Zモー ドで伝送する時には、 ク ロ ッ ク 送信端 子 5 がハイ イ ン ビーダンスである ため、 受信端子のク ロ ッ ク C k 2 — C k 8 の電圧が V t t で一定に な り 、 こ れをそのま ま 参照電圧に用いる事がで き る。 ま た、 こ の場合、 伝送線路 3 — 2 、 3 — 1 の両端の終端抵抗 は接統 しな く ても よ い。 Data 'D t 21 is transmitted to 24. Accordingly, the reference clock C k 21 becomes a noise impedance, the NRZ output circuit is activated, and a DC voltage is applied to the sine wave clock V ddq. As a result, the data D t 21 is output as it is to the signal D 21, and normal NRZ code transmission becomes possible. When the circuit of the present embodiment is used for the transmission circuit of FIG. 1, when transmitting in the NRZ mode, the clock transmission terminal 5 is in a high-impedance state. k 2 — C k 8 voltage becomes constant at V tt, and this can be used as it is as reference voltage. In this case, the terminating resistors at both ends of the transmission lines 3-2 and 3-1 need not be connected.
本実施例の制御信号 A m e は、 送信回路 1 0 2 の活 性 · 非活性を制御する ィ ネーブル信号であ り 、 送信回 路 1 0 2 をダイ ナ ミ ッ ク R A Mに適用 し た場合にはラ ィ トイ ネーブル信号及び C A S信号をも と に形成する こ とがで き る のほかに、 L S I 1 0 0外への出力 をィ ネーブルとする信号か らも形成する こ と がで き る 。 ま た、 制御信号 A m e は出力信号 D 2 1 を振幅変調 し た 信号と して送信するか、 N R Z符号と して送信するか を選択するモー ド信号と しての機能を有す るも のであ リ 、 必要に応 じて L S I 1 0 0 の外部か ら信号 を受け モー ドの切 り 替え を行う よ う構成さ れる他、 ブ リ ン 卜 基板等への実装に先立ち予めモー ドが決め られ制御信 号 A m e と して一定電位が印加される よ う 構成す こ と も でき る。 The control signal A me of this embodiment is an enable signal for controlling the activation and deactivation of the transmission circuit 102, and is used when the transmission circuit 102 is applied to a dynamic RAM. Can be formed based on the write enable signal and CAS signal, and also can be formed from a signal that enables output to the outside of the LSI 100. . Further, the control signal A me has a function as a mode signal for selecting whether to transmit the output signal D 21 as an amplitude-modulated signal or as an NRZ code. Therefore, it is configured to receive a signal from the outside of the LSI 100 and switch the mode as necessary, and It is also possible to adopt a configuration in which the mode is determined in advance before mounting on a board or the like, and a constant potential is applied as the control signal Ame.
さ ら に、 本実施例の送信回路 1 0 2 は送信端を髙ィ ン ピ一ダンスにする機能を備えている ため 、 図 1 1 に 示すよ う に伝送線路 1 1 0 に接続さ れた各 L S I ( 回 路装置) 1 1 1 … 1 1 8 が受信回路 1 1 9 と送信回路 1 2 0 を共に備え、 ク ロ ッ ク 及びデータ の送信端子と 受信端子を共通にする こ と がで き る 。 伝送線路 1 1 0 に接続された L S I の う ち 1 個の L S I が送信 を行い 他の L S I では信号 D 0 e 1 を " 0 " に し 、 送信回路 1 2 0 を高イ ン ピーダンス状態に して受信を行 う 。 ま た、 こ の場合でも N R Z符号に よ る伝送を行う こ と も 可能である。 こ のよ う に送信回路 1 2 0 が高イ ン ピー ダンス と なる よ う構成されている ため、 送信端子と受 信端子と を共用する こ と がで き、 L S I の ビン数を削 減 し高密度な実装がで き る。  Further, since the transmission circuit 102 of the present embodiment has a function of making the transmission end impedance, the transmission circuit 102 is connected to the transmission line 110 as shown in FIG. Each LSI (circuit device) 1 1 1… 1 1 8 has both a receiving circuit 1 19 and a transmitting circuit 1 20, and the clock and data transmitting and receiving terminals can be shared. Wear . One of the LSIs connected to the transmission line 110 performs transmission, and the other LSI sets the signal D0e1 to "0" and sets the transmission circuit 120 to a high impedance state. To receive. Further, even in this case, it is possible to perform transmission using the NRZ code. Since the transmission circuit 120 is configured to have a high impedance in this way, the transmission terminal and the reception terminal can be shared, and the number of LSI bins can be reduced. High-density mounting is possible.
なお、 上記アナロ グスィ ッチを構成する M O S ト ラ ン ジス タ M n 2 1 — M n 2 3 、 M p 2 1 — M p 2 3 及 び M n 2 4 は、 外部の L S I と の関係で素子特性のば らつき が影響する ため 、 内部回路 1 0 1 に用い られる M 0 N ト ラ ンジスタ に比べゲー ト長を大き く する こ と に よ り 、 素子ばらつ き の影響を受けに く く 信頼性の高 い出力回路を構成する こ と がで き る。 <実施例 3 > The MOS transistors Mn21-Mn23, Mp21-Mp23, and Mn24 that constitute the analog switch are related to external LSIs. Since the variation in device characteristics affects the performance, the gate length is made larger than that of the M0N transistor used in the internal circuit 101, so that the device is less affected by the device variation. A highly reliable output circuit can be constructed. <Example 3>
図 1 2 は本発明に よ る信号処理装置の実施例の構成 を示すブロ ッ ク 図であ る。 本実施例は信号処理装置で あ るコ ン ピュータ の中のバスの信号伝送に本発明の送 受信回路装置を適用 し たも のである。  FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the signal processing device according to the present invention. In this embodiment, the transmission / reception circuit device of the present invention is applied to signal transmission of a bus in a computer which is a signal processing device.
コ ン ピュータ 1 2 0 は、 ポ一 ド上にマイ ク ロ ブロセ ッ サ ( M P U ) 1 2 1 、 プロセ ッサ 1 2 1 で用いるデ ータ等を一次的に記憶する S R A M ( ス タ ティ ッ ク . ラ ンダム ' ア ク セス ' メ モ リ ) 1 2 2 、 データ を記憶 す る主メ モ リ の役割を担う D R A M ( ダイ ナ ミ ッ ク · ラ ンダム ' アク セス ' メ モ リ ) 1 2 3 、 外部記憶装置 である ディ ス ク 1 2 4 、 ディ スプレ イ 1 2 5等が接続 さ れて いる。 上述 し た各構成要素すなわち 回路装置は それぞれ、 ノく ス 1 2 6 、 メ モ リ ノくス 1 2 7 、 I 0バ ス 1 2 8 で接続さ れている。  The computer 120 has an SRAM (statistic) for temporarily storing data such as a micro processor (MPU) 121 and a processor 121 on a node. DRAM (Dynamic Random Access Memory) that plays the role of the main memory for storing data 1 2 2 3. External storage devices such as disk 124 and display 125 are connected. The components described above, that is, the circuit devices, are connected by a node 126, a memory node 127, and an I bus 128, respectively.
プロセ ッサ 1 2 1 と キャ ッ シュ 1 2 2 間では高速の データ 伝送を行う が、 キ ャ ッ シュ 1 2 2 は少数の S R A Mで構成する ため、 データ伝送の形態と して はプロ セ ッサ 1 2 1 と S R A M 1 2 2 をノ ス 1 2 6 で直接接 続 し た 1 対 1 伝送になる場合が多い。 従っ て、 高速デ ータ伝送時においても伝送波形の乱れはバスに比較 し て小さ いため、 通常の N R Z符号に よ る データ 伝送を 用いる事がで き る。 し力、 しながら 、 プロ セ ッサ 1 2 1 と S R A M 1 2 2 の間は高速なデータ の伝送が要求さ れる ため、 本発明に よ るセータ伝送方法を用いる。 本 発明に よ る同期振幅変調を用いた場合に は、 図 1 に示 す よ う な終端抵抗 R t t を介 して定常的な消费電流が 流れる ため、 消费電力の観点か ら本発明に よ る データ 伝送を採用せずに通常の N R Z信号に よ る信号伝送を 採用する こ と もでき る 。 ま た、 データ の高速伝送のた め に N R Z符号を用い、 かつ終端抵抗を採用する よ う な場合には、 消費電力の観点か ら も本実施例に よ る同 期振幅変調と差異が少ない ため、 本発明に よ る データ 伝送方法を行う o High-speed data transmission is performed between the processor 122 and the cache 122, but since the cache 122 is composed of a small number of SRAMs, the data transmission form is the processor. In many cases, one-to-one transmission is performed by directly connecting the satellites 122 and the SRAMs 122 via the nodes 126. Therefore, even at the time of high-speed data transmission, the disturbance of the transmission waveform is smaller than that of the bus, so that data transmission by the normal NRZ code can be used. However, high-speed data transmission between processor 122 and SRAM 122 is required. Therefore, the sweater transmission method according to the present invention is used. When the synchronous amplitude modulation according to the present invention is used, a steady quiescent current flows through the terminating resistor R tt as shown in FIG. 1, so that the present invention can be applied from the viewpoint of consuming power. It is also possible to adopt signal transmission based on normal NRZ signals without using data transmission. In addition, when the NRZ code is used for high-speed data transmission and a terminating resistor is used, there is little difference from the synchronous amplitude modulation according to the present embodiment from the viewpoint of power consumption. Therefore, the data transmission method according to the present invention is performed.o
—方、 キ ャ ッ シュ 1 2 2 と メ イ ンメ モ リ 1 2 3 間の データ 伝送について は、 メ イ ン メ モ リ を多数の D R A Mで構成する ため に、 メ モ リ バス 1 2 7 を介 し たバス 伝送になる。 ま た、 キ ャ ッ シ ュ 1 2 2 と メ イ ンメ モ リ 1 2 3 間では高速データ伝送が要求さ れる ため、 本発 明のデータ伝送方法を行い、 データ 伝送の信頼性を高 める。  On the other hand, for data transmission between the cache 122 and the main memory 123, the memory bus 127 is used to configure the main memory with a large number of DRAMs. It becomes a bus transmission via. In addition, since high-speed data transmission is required between the cache 122 and the main memory 123, the data transmission method of the present invention is used to improve the reliability of data transmission. .
メ モ リ バス 1 2 7 は、 バスアダプタ 1 2 9 を介 して I Z Oノ ス 1 2 8 に接続さ れる 力ヽ'、 1 0ノ ス 1 2 8 上のデバイ ス ( ディ ス ク 1 2 4 、 ディ ス プ レイ 1 2 5 等) は比較的低速動作である ため、 通常の N R Z符号 に よ る データ 伝送を用いる 。 なお、 図 1 2 に記載さ れ たコ ン ピュータ システムの一部は図 2 0 に示 し た実装 基板 ( マーザーボー ド ) に よ り構成する こ とがで き る こ の場合には、 図 2 0 のノ ス 2 0 7 力、'図 1 2 に示 し た メ モ リ ノくス 1 2 7 に対応する 。 The memory bus 127 is connected to the IZO bus 128 via a bus adapter 127, and is connected to the device (disk 122) on the bus 120. , Display 125, etc.) operate at a relatively low speed, so data transmission using normal NRZ code is used. A part of the computer system shown in Fig. 12 can be composed of the mounting board (motherboard) shown in Fig. 20. In this case, the noise in FIG. 20 corresponds to the memory cell 127 shown in FIG.
ぐ実施例 4 >  Example 4>
図 1 3 は本発明に よ る信号処理装置の他の実施例の 構成を示すブロ ッ ク 図である。 本実施例は信号処理裝 置である コ ン ピュータ の中のバス に伝送速度の異なる なる複数系統のデータ を周波数多重化 して伝送 し、 そ の伝送に本発明の同期振幅変調を適用 し た ものである 図に示す用に コ ン ピ ュータ は、 プロセ ッ サ 1 3 1 、 メ イ ン メ モ リ 制御部 1 3 2 、 ディ ス ク 装置 1 3 3 、 表 示装置 1 3 4 及びこれ らの回路装置間でデータ の伝送 を行う バス 1 3 5 と で構成さ れている。 各回路装置の 入出力部には本発明に よ る 同期振幅変調及び復調 を行 う 送信回路及び受信回路が設け られている 。  FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the signal processing device according to the present invention. In this embodiment, data of a plurality of systems having different transmission speeds are frequency-multiplexed and transmitted to a bus in a computer which is a signal processing device, and the synchronous amplitude modulation of the present invention is applied to the transmission. As shown in the figure, the computer includes a processor 131, a main memory controller 132, a disk device 1333, a display device 134, and a And a bus 135 for transmitting data between the circuit devices. The input / output unit of each circuit device is provided with a transmission circuit and a reception circuit that perform synchronous amplitude modulation and demodulation according to the present invention.
プロ セ ッサ 1 3 1 の内部回路であ る主制御部 1 3 1 一 1 は、 処理速度の異なる こ と なる複数 ( 図では 3 ) 系統のパルスデータ の入出力 を行う 。 送受信回路 1 3 1 一 2 は、 上記 3 系統の出力データ をそれぞれ同期振 幅変調 し多重化 してパス 1 3 5 に出力する変調部 1 3 1 一 3 と 、 バス 1 3 5 から受信 し た伝送速度の異なる 3 つの変調データ を受信 し 、 分離 し 、 ディ ジタ ルデ一 タ に変換する復調部 1 3 1 — 4 を もつ。 1 3 1 — a 、 1 3 1 _ b 、 1 3 1 — c はいずれも 同期振幅変調器、 1 3 1 — d 、 1 3 1 — e 、 1 3 1 — f はノ ン ド ノくス フ ィ ルタ 、 1 3 1 — 6 は復号器である。 The main controller 1311 which is the internal circuit of the processor 1311 inputs and outputs multiple (three in the figure) pulse data of different processing speeds. The transmission / reception circuits 1311 and 12 received the data from the bus 1335 and the modulation section 1311 to 13, respectively, which synchronously amplitude-modulates and multiplexes the output data of the above three systems and outputs them to the path 135. It has demodulation units 13 1-4 that receive, separate, and convert three modulated data with different transmission speeds to digital data. 1 3 1 — a, 1 3 1 _ b, 1 3 1 — c are all synchronous amplitude modulators, 1 3 1 — d, 1 3 1 — e, 1 3 1 — f are non-synchronous modulators The filters, 1 3 1 — 6 are decoders.
メ モ リ 制御部 1 3 2 は、 内部回路である メ イ ンメ モ リ 1 3 2 — 1 と送受信回路 1 3 2 — 2 を持つ。 送受信 回路 1 3 2 — 2 は、 1 統の出力データ をそれぞれ同期 振幅変調 してバス 1 3 5 に出力する変調器部 1 3 2 - a と ドラ イ ノく 1 3 2 — 7 の変調部と 、 受信変調データ を受信 し、 ディ ジタ ルデータ に変換するバン ドパス フ ィ ルタ 1 3 2 — d 及びデコ ーダ 1 3 2 — 6 の復調部を もつ。  The memory control unit 132 has an internal circuit, a main memory 132-1, and a transmission / reception circuit 132-2. The transmission / reception circuit 1 3 2 — 2 includes a modulator section 13 2-a for synchronizing and amplitude-modulating a series of output data and outputting the result to the bus 13 5, and a modulation section for the driver 13 2 7. It has band-pass filters 13 2 -d and demodulators 13 2 -6 which receive the received modulation data and convert it to digital data.
ディ スク装置 1 3 3 は、 内部回路である ディ ス ク コ ン ト ロ ーラ 1 3 3 — 1 と送受信回路 1 3 3 — 2 を持つ 送受信回路 1 3 3 — 2 は、 1 統の出力データ をそれぞ れ同期振幅変調 してバス 1 3 5 に出力する変調器部 1 3 3 — b と ドライ ノく 1 3 3 — 7 の変調部と 、 受信変調 データ を受信 し、 ディ ジタ ルデータ に変換するバン ド ノ スフ イ リレタ 1 3 3 — e 及びデコ ーダ 1 3 3 — 6 の復 調部をもつ。  The disk unit 13 3 has a disk controller 13 3-1 as an internal circuit and a transmitting and receiving circuit 13 3-2 having a transmitting and receiving circuit 13 3-2. Modulators 13 3-b and 13 3-7, which perform synchronous amplitude modulation and output to bus 13 5, respectively, receive the received modulated data, and convert it to digital data. Bandwidth filter 1 3 3-e and decoder 1 3 3-6 are provided.
表示装置 1 3 4 は、 その入出力回路と して送受信回 路 1 3 4 — 2 を持つ。 送受信回路 1 3 4 — 2 は、 1 統 の出力デー タ をそれぞれ同期振幅変調 してバス 1 3 5 に 出力する変調器部 1 3 4 — b と ドラ イ ノく 1 3 4 - 7 の変調部と 、 受信変調データ を受信 し、 データ に変換 するバン ドパスフ ィ ルタ 1 3 4 — f 及びデコ ーダ 1 3 4 一 6 の復調部をもつ。 伝送線路 1 3 5 は並列線路で、 基準ク ロ ッ ク の伝送 線路と データ 伝送線路を もつ。 なお、 図示されて いな いが、 各回路装 S 1 3 1 、 … 1 3 4 には基準ク ロ ッ ク 発生回路が設け られて いる 。 The display device 134 has a transmission / reception circuit 134-4 as an input / output circuit. The transmitter / receiver circuits 1 3 4-2 are modulator sections 1 3 4-b and 1 3 4-7, which modulate a series of output data with synchronous amplitude and output them to the bus 13 5. And a band-pass filter 134-f for receiving the received modulated data and converting the data into data, and a demodulator for a decoder 134-16. Transmission lines 135 are parallel lines, each having a reference clock transmission line and a data transmission line. Although not shown, a reference clock generation circuit is provided in each of the circuit devices S 13 1,.
図 1 4 ( a ) は、 図 1 3 の信号処理装置の 3 系統の 伝送速度のデータ伝送に使用 さ れる基準ク ロ ッ ク の正 弦波を示す。 各回路装置の動作速度の遅い順を デイ ス ク 装置 ( F D ) 1 3 3 、 表示制御装置 ( D C R ) 1 3 4 、 メ イ ンメ モ リ ( M M ) 1 3 2 の順と し 、 基準ク ロ ッ ク の周波数を割 り 当 てて いる。 図 ( b ) は、 上記割 リ 当て られた周波数の範囲 を示す。 例えば、 デ ィ スク 装置 ( F D ) 1 3 3 に 2 0 M H z 〜 3 0 M H z 程度を 表示制御装置 ( D C R ) 1 3 4 に 5 0 M H z 〜 1 0 0 M H z 程度を 、 、 メ イ ンメ モ リ ( M M ) 1 3 2 に 1 5 0 H z 〜 3 0 0 H z程度を割て る。  Fig. 14 (a) shows the sine wave of the reference clock used for data transmission at three transmission speeds of the signal processing device of Fig. 13. The order in which the operation speed of each circuit device is slow is the order of the disk device (FD) 133, the display control device (DCR) 134, the main memory (MM) 132, and the reference clock. The frequency of the shock is assigned. Figure (b) shows the frequency range assigned above. For example, a disk device (FD) 133 may have about 20 MHz to 30 MHz, and a display controller (DCR) 134 may have about 50 MHz to 100 MHz. Approximately 150 Hz to 300 Hz is divided by the memory (MM) 13 32.
図 1 5 は上記バン ドパス フ ィ ルタ の構成を示す回路 図であ る。 ノ ン ド ノ スフ イ ソレタ は ロ ーノ ス フ イ ノレタ 1 5 0 L とハイ ノ スフ ィ ルタ 1 5 0 H を組み合わせて構 成される。 口 一ノ スフ イ ノレタ 1 5 0 L と ノヽ イ ノ ス フ ィ ルタ 1 5 0 Hは、 それぞれ 2 つのコ ンデンサ ( C , C 1 , C 2 ) 1 5 1 a 〜 1 5 1 c と 、 2 つの抵抗素子 ( R、 R l 、 R 2 ) 1 5 2 a 〜 1 5 2 c 及びオペア ン プ ( O P ) 1 5 3 a 〜 1 5 3 b で構成さ れている 。  FIG. 15 is a circuit diagram showing the configuration of the above bandpass filter. The non-linear filter is configured by combining a low-nos filter 150 L and a high-no filter 150 H. The mouth filter 150 L and the noise filter 150 H are respectively composed of two capacitors (C, C 1, C 2) 15 1 a to 15 1 c and 2 It is composed of two resistance elements (R, Rl, R2) 152a to 152c and an op-amp (OP) 1553a to 1553b.
ローパスフ ィ ルタ 1 5 0 Lでは、 入力端子 1 5 4 a か ら直列に接続さ れた 2 つ の抵抗 1 5 2 a 、 オペア ン プ 1 5 3 a に受信データ信号が入力 され、 出力端子 0 ( O U T ) 1 5 5 a か ら 、 オペア ンプ 1 5 3 a の入 力 に負帰還さ れる。 ま た、 コ ンデンサ 1 5 1 a を介 し て 2つの抵抗 1 5 2 a の中間にも接続さ れてい る。 このロ ーノ ス フ ィ ルタ 1 4 0 Lのカ ツ ト オフ 周波数 f 0は、 For low-pass filter 150 L, input terminal 154 a The received data signal is input to two resistors 15 2 a and an op-amp 15 3 a connected in series from the output terminal 0 (OUT) 15 5 a and an op-amp 15 3 a Negative feedback is applied to the input of a. It is also connected to the middle point between the two resistors 152a via the capacitor 151a. The cut-off frequency f 0 of this Lonos filter 140 L is
1  1
2 π C 1 C 2 R  2 π C 1 C 2 R
と なる 。 ま た、 Q値 Q は、 And The Q value Q is
1 C 1 1 C 1
Q = - ——  Q =-——
2 C 2 と なる 。  2 C 2.
ま た、 ノヽ イ ノ スフ ィ ルタ 1 5 0 Hでは、 入力端子 1 5 4 b か ら、 直列に接続さ れた 2 つの等 し いコ ンデン サ 1 5 1 c を介 して、 オペア ンプ 1 5 3 b に信号が入 力 され、 一部は出力端子 1 5 5 b か ら、 オペア ン プ 1 5 3 b の入力 に負帰還される。 ま た、 抵抗 1 5 2 b を 介 して 2 つのコ ンデンサ 1 5 1 c 中間にも接続さ れる する。  In the noise filter 150 H, the operational amplifier 1 is connected from the input terminal 154 b via two equal capacitors 15 1 c connected in series. A signal is input to 53b, and a part is negatively fed back from the output terminal 1555b to the input of the op-amp 1553b. It is also connected to the middle of two capacitors 15 1 c via a resistor 15 2 b.
ノヽ イ ノくスフ ィ ルタ 1 5 0 Hのカ ツ トオフ 周波数 f 0 は、 2 κ C \ - C 2 R The cut-off frequency f 0 of the noise filter 150 H is 2 κ C \-C 2 R
と なる。 ま た、 Q値 Q は、 And The Q value Q is
1 R 1 1 R 1
Q =—— — ——  Q = —— — ——
2 R 2  2 R 2
と なる。 この よ う に、 ロー クくスフ ィ ルタ 1 5 O L及びノヽ イ ノく ス フ イ ソレタ 1 5 0 Hのカ ツ 卜オフ 周波数は、 コ ンデン サ 1 5 1 a〜 l 5 1 c や抵抗 1 5 2 a〜 1 5 2 c の値 に よ っ て設定で き る。 図 1 6 は、 図 1 3 に おける C P Uの送信回路に係る 動作例を示すタ イ ミ ン グチヤ 一 卜である。 図 1 3 の送 受信回路 1 3 1 — 3 の変調器 1 3 1 — a , b , c では 周波数の髙ぃ順の N R Z符号のデータ S 1 、 S 2及びAnd Thus, the cut-off frequency of the low-pass filter 15 OL and the low-pass filter 150 H is determined by the capacitors 15 1 a to l 51 c and the resistor 1. It can be set by the values of 52a to 152c. FIG. 16 is a timing chart showing an operation example of the CPU transmitting circuit in FIG. 13. In the transmitter / receiver circuit 13 1 3 in FIG. 13, the modulator 1 3 1 — a, b, and c have NRZ code data S 1, S 2, and 髙 ぃ in order of frequency.
S 3の信号を、 それぞれ図 1 4の周波数 f 1 、 f 2、 及び f 3の正弦波を利用 して 同期振幅変調を行い、 図The signal of S3 is subjected to synchronous amplitude modulation using the sine waves of frequencies f1, f2, and f3 in Fig. 14, respectively.
1 6の変調データ f m l 、 f m 2及び f m 3 を得る。 これらの変調データ f m l 、 f m 2及び f m 3 は多重 化回路 1 3 5 に よ っ て周波数多重化さ れ、 バス 1 3 5 に信号と して伝送さ れる。 ま た逆に、 回路装置 1 3 216 Modulation data f ml, f m2 and f m 3 are obtained. These modulation data f ml, f m2, and f m3 are frequency-multiplexed by a multiplexing circuit 135 and transmitted as a signal to a bus 135. Conversely, circuit device 1 3 2
1 3 3及び 1 3 4か らそれぞれ変調データ f m l 、 f m 2及び f m 3 がパス 1 3 5 に出力 さ れる と 、 送受信 回路 1 3 1 — 3 の復調部 1 3 1 — 4 のバン ドパスフ ィ ルタ 1 3 1 — d , f 及び c では これ ら を分離 し 、 デコ —ダ 1 3 1 — 6 に よ っ て、 N R Z 符号を S l 、 S 2 及 び S 3 を復号する。 When the modulated data fml, fm 2 and fm 3 are output to the path 13 5 from 13 3 and 13 4 respectively, The circuit 1 3 1 — 3 demodulation unit 1 3 1 — 4 band pass filter 1 3 1 — d, f, and c separate these components and use the NRZ code according to the decoda 1 3 1 — 6. To S l, S 2 and S 3.
以上、 図 1 3 〜図 1 6 を用いて説明 し た よ う に、 本 実施例 4 の信号処理装置 ( コ ン ピュータ ) は、 多重化 装置を 設け、 動作速度の異なる複数の回路装置 と C P U間で 、 信号を多重化 して転送す るので、 動作速度の 遅いデバイ スの信号も 、 動作速度の速いデバイ スの信 号も、 同一バス上に同一時間上に存在で き る。 こ のた め、 動作速度の遅いデバイ スのため にバスが占有され 他のデバイ スの動作が阻害 さ れる こ とがな く 、 動作速 度の異なる複数のデバイ スが同一のバス を用いている システムの高速化が可能で ある。 特に、 正弦波を用い た同期振幅変調を行っ たつ場合は、 多重化回路はワ イ ヤー ド O R回路で実現でき 、 周波数分離は図 1 5 に示 す よ う な簡単なフ ィ ルタ で構成で き るので、 容易に L S I 上に形成でき る。  As described above with reference to FIGS. 13 to 16, the signal processing device (computer) according to the fourth embodiment includes a multiplexing device, and a plurality of circuit devices and CPUs having different operation speeds. Since signals are multiplexed and transferred between devices, a signal of a device with a low operating speed and a signal of a device with a high operating speed can exist on the same bus at the same time. Therefore, a plurality of devices having different operation speeds can use the same bus without the bus being occupied by a device having a low operation speed and the operation of another device being prevented. Yes The system can be sped up. In particular, when synchronous amplitude modulation using a sine wave is performed, the multiplexing circuit can be realized by a wire-OR circuit, and the frequency separation is configured by a simple filter as shown in Fig. 15. Therefore, it can be easily formed on LSI.
ま た、 単一の一系統のバス 1 3 5 のみで良 く 、 動作 速度毎に専用のバス を備え る従来の技術と比較 して、 実装面積を小さ く で き 、 携帯用信号処理装置への適用 も容易 と なる。  Also, only a single system bus 135 is sufficient, and the mounting area can be reduced as compared with the conventional technology in which a dedicated bus is provided for each operation speed. It is also easy to apply.
以上、 本発明の実施例について説明 し たが、 本発明 は上記実施例に限定さ れる も のではな く 、 その要旨を 逸脱し ない範囲において種々 変更可能であ る。 実施例 では、 基準ク ロ ッ ク の半サイ ク ル毎に 1 ビ ッ 卜 のデ一 タ を伝送する例について説明 し たが、 1 サイ ク ル毎に 1 ビッ ト のデータ を伝送する よ う に しても よい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the gist of the present invention is as follows. Various changes can be made without departing from the scope. In the embodiment, an example has been described in which one bit of data is transmitted every half cycle of the reference clock. However, one bit of data is transmitted every one cycle. May be used.
基準ク ロ ッ ク と して 、 正弦波も し く はそれに近似す る波形以外のパルス波形を使用する こ と ができ る。 こ の場合、 高周波ひずみ多少問題が残るが、 外部のク ロ ッ ク V d d q か ら基準ク ロ ッ ク C k 1 及び変調データ D 1 を得る ため、 基準ク ロ ッ ク C k 1 と変調データ D 1 の同期 を と る のが容易に なる 。 さ ら に 、 外部のク ロ ッ ク V d d q 力、 ら基準ク ロ ッ ク C k 1 及び変調データ D 1 を 同一 L S I 内に配置さ れる 回路素子 を用いて形 成する ので、 L S I の特性のばらつ きの影饗を受けに く く 、 回路素子の特性のばらつ き に影饔さ れず正確な データ 伝送がで き る。  As the reference clock, a sine wave or a pulse waveform other than a waveform approximating it can be used. In this case, although some problems remain in the high-frequency distortion, the reference clock Ck1 and the modulation data D1 are obtained from the external clock Vddq, so that the reference clock Ck1 and the modulation data Dk1 are obtained. It is easier to synchronize D 1. Furthermore, since the external clock V ddq force, the reference clock C k1, and the modulation data D 1 are formed by using circuit elements arranged in the same LSI, the characteristics of the LSI are reduced. It is less susceptible to variations and allows accurate data transmission without being affected by variations in the characteristics of circuit elements.
更に、 図 I 3 に示す複数系統のデータ を多重化 して 伝送する場合、 3 系統の例について説明 し たが、 こ の 数を限定する も のではない。  Furthermore, in the case of multiplexing and transmitting data of a plurality of systems shown in Fig. I3, an example of three systems has been described, but the number is not limited.

Claims

W求の範囲 Range of W
1 . 送信部で伝送すべ き 2 値のデジ タ ルデータ 信号 を 変調 し伝送線路を介 し て伝送 し受信部で復調す る デー タ 伝送方法に お いて 、 上記送信部で上記デジタ ルデ一 タ 信号の レベル を 一定周期 の基準 ク 口 ッ ク 信号の レべ ル と比較 し 、 上記デ ィ ジ タ ルデー タ 信号の 2 値の情報 に応 じ て振幅が上記基準ク 口 ッ ク 信号の レベル よ り 大 き いか又は小 さ い電圧波形の変調デー タ 信号に変換す る 同期振幅変調 を行い 、 上記伝送線路で 、 上記基準ク 口 ッ ク 信号及び上記変調デー タ 信号 を 同時に送信 し 、 受信部で 上記基準ク 口 ッ ク 信号を 用 いて 上記変調デ一 タ を上記 2 値のデジ タ ルデー タ 信号 に復調する こ と を 特徴と す る データ 伝送方法。  1. In a data transmission method in which a binary digital data signal to be transmitted by a transmitting section is modulated, transmitted via a transmission line, and demodulated by a receiving section, the digital data signal is transmitted by the transmitting section. Is compared with the level of the reference clock signal having a constant period, and the amplitude is higher than the level of the reference clock signal according to the binary information of the digital data signal. Synchronous amplitude modulation for converting to a large or small voltage waveform modulated data signal is performed, and the above-mentioned reference clock signal and the above-mentioned modulated data signal are simultaneously transmitted on the transmission line, and received by the receiving section. A data transmission method characterized by demodulating the modulated data into the binary digital data signal using the reference clock signal.
2 . 上記基準ク ロ ッ ク 信 を 上記データ 信号と 同一の位 相 、 同一 の周期 を も つ正弦波状の波形と し 、 上記変調 データ 信号 を正弦波状の信号の振幅 を上記ディ ジ タ ル データ 信号の 2 値のデジタ ルデー タ 信号で制御 し た信 号 と する こ と を特徴と する 請求項 1 記载のデータ 伝送 方法。  2. The reference clock signal has a sine waveform having the same phase and the same period as the data signal, and the modulation data signal has a sine waveform signal representing the amplitude of the sine signal. The data transmission method according to claim 1, wherein the signal is controlled by a binary digital data signal of the signal.
3 . 上記 2 値のデジ タ ルデー タ 信号が伝送速度が異な る複数系統のデータ で あ り 、 上記送信部で変調 さ れた 複数の変調信号 を周波数多重化 し て 上記伝送線路 に送 出する こ と を特徴と す る請求項 2 に記載のデータ 伝送 方法。 3. The binary digital data signal is data of a plurality of systems having different transmission speeds, and a plurality of modulated signals modulated by the transmission unit are frequency-multiplexed and transmitted to the transmission line. The data transmission method according to claim 2, characterized in that:
4 . 伝送すべ き 2 値のデジ タ ルデータ 信号 を発生す る 信号源と 、 所定の振幅 を も つ基準ク ロ ッ ク 信号 を 発生 す る基準ク ロ ッ ク 信号発生回路と 、 上記デジタ ルデー タ 信号を上記基準ク 口 ッ ク 信号の レベル に対す る振幅 の大小に変換 して変調データ 信号 を発生す る 同期振幅 変調回路と 、 上記基準ク ロ ッ ク 信号及び上記変調デー タ 信号 を伝送線路に 出 力す る 端子 と を も つ送信回路を 有す る こ と を特徴と す る送信回路装置。 4. A signal source for generating a binary digital data signal to be transmitted, a reference clock signal generating circuit for generating a reference clock signal having a predetermined amplitude, and the digital data described above. A synchronous amplitude modulation circuit for converting the signal into a signal having a magnitude corresponding to the level of the reference clock signal to generate a modulation data signal, and a transmission line for transmitting the reference clock signal and the modulation data signal. A transmission circuit device characterized by having a transmission circuit having a terminal for outputting a signal to the transmission circuit.
5 . 上記基準ク ロ ッ ク 信号が正弦波状の波形 を も つ信 号で、 上記変調デー タ 信号が正弦波状の波形の振幅 を 2 値のデジタ ルデー タ 信号の情報 に よ っ て 可変 し た信 号であ る こ と を特徴と す る 請求項 3 記載の送信回路装 £。  5. The reference clock signal is a signal having a sinusoidal waveform, and the modulation data signal varies the amplitude of the sinusoidal waveform according to information of a binary digital data signal. 4. The transmission circuit device according to claim 3, wherein the transmission circuit device is a signal.
6 . 上記信号源はデー タ 信号 を処理す る 内部回路であ つ て 、 上記内部回路、 上記基準ク ロ ッ ク 信号発生回路 及び上記同期振幅変調回路が同一 L S I チ ッ プに形成 さ れた こ と を特徴と す る請求項 5 に記載の送信回路装 置。  6. The signal source is an internal circuit for processing a data signal, and the internal circuit, the reference clock signal generation circuit, and the synchronous amplitude modulation circuit are formed on the same LSI chip. 6. The transmission circuit device according to claim 5, wherein:
7 . 上記基準ク ロ ッ ク 信号発生回路は上記 L S I チ ッ プの外部か ら 加え ら れる第 1 の外部ク 口 ッ ク 信号 に基 づいて上記基準ク 口 ッ ク 信号 を発生す る た め上記第 1 の外部ク 口 ッ ク 信号の振幅 を低減す る分圧抵抗素子で 構成 さ れ、 上記同期振幅変調回路は上記デジタ ルデー タ 信号の情報 に応 じ て 上記第 1 の外部ク ロ ッ ク 信号の 振幅の変化さ せる 回路で構成 さ れた こ と を特徴と す る 請求 6 に 記載の送信回路装置。 7. The reference clock signal generation circuit generates the reference clock signal based on a first external clock signal applied from outside the LSI chip. The synchronous amplitude modulation circuit comprises a voltage-dividing resistance element for reducing the amplitude of the first external clock signal. The synchronous amplitude modulation circuit responds to the information of the digital data signal. H signal 7. The transmitting circuit device according to claim 6, wherein the transmitting circuit device is configured by a circuit that changes the amplitude.
8 . 上記送信回路が、 更に 、 上記 2 値のデジ タ ルデ一 タ 信号 をパルス信号 と し て上記伝送線路 に 出力す る第 1 の出力 回路と 、 上記同期振幅変調回路又は上記第 1 の 回路の一方 を選択的 に駆動する切替制御回路 を も つ こ と を特徴と す る請求項 5 ない し 7 のいずれか に 記載 の送信回路装置。  8. The transmission circuit further includes a first output circuit that outputs the binary digital data signal as a pulse signal to the transmission line, the synchronous amplitude modulation circuit or the first circuit. The transmission circuit device according to any one of claims 5 to 7, further comprising a switching control circuit that selectively drives one of the two.
9 . 上記 2 値のデジ タ ルデー タ 信号は伝送速度の異な る複数のデー タ 系列 を 含み、 上記同期振幅変調回路及 び上記基準ク 口 ッ ク 信号発生回路が上記複数のデー タ 系列に対応 し てそれぞれ複数個設け られ、 更に複数の 上記同期振幅変調回路の出力 を多重化す る 回路が付加 さ れた こ と を特徴と す る請求項 5 ない し 7 のいずれか に記載の送信回路装置。  9. The binary digital data signal includes a plurality of data sequences having different transmission speeds, and the synchronous amplitude modulation circuit and the reference clock signal generation circuit correspond to the plurality of data sequences. 8. The transmission circuit device according to claim 5, wherein a plurality of circuits are provided, and a circuit for multiplexing the outputs of the plurality of synchronous amplitude modulation circuits is further added. .
1 0 . 基準ク ロ ッ ク 信号及び上記基準ク ロ ッ ク 信号 と 同期 し 、 2 値のディ ジタ ルデータ 信号の情報 を 上記基 準ク ロ ッ ク 信号の振幅 に対す る大小で表 さ れ た変調デ — タ 信号 を受信する端子と 、 上記基準ク ロ ッ ク 信号 を 用 いて 上記変調デー タ 信号か ら 上記基準 ク 口 ッ ク 信号 の振幅 に対す る大小 を検出す る検出 回路 と 、 上記検出 回路の出力 を 2 値のディ ジ タ ルデータ 信号 に変換す る 変換回路と か ら な る 受信回路 を も つ こ と を 特徴と す る 受信回路装置。 10. Synchronized with the reference clock signal and the reference clock signal, the information of the binary digital data signal is represented by the magnitude of the amplitude of the reference clock signal. A terminal for receiving a modulation data signal; a detection circuit for detecting the magnitude of the amplitude of the reference clock signal from the modulation data signal using the reference clock signal; A receiving circuit device comprising a converting circuit for converting an output of a detecting circuit into a binary digital data signal, and a receiving circuit including the converting circuit.
1 1 . 上記検出 回路が上記基準ク ロ ッ ク 信号及び上記 変調デー タ 信号 を入力 と す る 差動増幅器で構成 さ れ、 上記変換回路がラ ッチ 回路で構成 さ れた こ と を特徴と す る請求項 1 0 に記載の受信回路装置。 11. The feature is that the detection circuit is constituted by a differential amplifier to which the reference clock signal and the modulation data signal are inputted, and the conversion circuit is constituted by a latch circuit. The receiving circuit device according to claim 10, wherein:
1 2 . 上記検出 回路の入力側 に上記基準 ク ロ ッ ク 信号 及び上記変調データ 信号の周波数成分 を通過さ せ る フ ィ ルタ を 設け た こ と を 特徴と す る 請求項 1 0 又は 1 1 に 記載の受信回路装置。  12. The filter according to claim 10, wherein a filter is provided on an input side of the detection circuit so as to pass frequency components of the reference clock signal and the modulation data signal. The receiving circuit device according to claim 1.
1 3 . 上記受信回路 と 、 上記受信回路の出 力 を処理す る 内部回路と が単一の L S I チ ッ プで構成 さ れ た こ と を 特徴と す る 請求項 1 0 又は 1 1 に記載の受信回路装 置。  13. The method according to claim 10, wherein the receiving circuit and an internal circuit for processing an output of the receiving circuit are configured by a single LSI chip. Receiving circuit device.
1 4 . 2 値のデ ィ ジ タ ルデー タ 信号 を 出力する第 1 の 内部回路と 上記 2 値のディ ジ タ ルデータ 信号 を伝送に 適 し た信号に変換す る 送信回路回路を も つ送信回路装 置 と 、 受信回路装置 と 、 上記送信 回路装置 と 上記受信 回路装置 と を接続す る 伝送線路と を も つ送受信装置 に おいて 、  14.2 A transmission circuit having a first internal circuit that outputs a binary digital data signal and a transmission circuit that converts the binary digital data signal into a signal suitable for transmission A transmission / reception device comprising: a device; a reception circuit device; and a transmission line connecting the transmission circuit device and the reception circuit device.
上記伝送線路が第 1 及び第 2 の伝送線路 を持ち 、 上 記送信回路が上記 2 値のディ ジ タ ルデー タ 信号 を 変調 し 上記第 1 の伝送線路に 出力 する変調回路と 、 上記デ イ ジタ ルデー タ 信号 に 同期 し 、 かつ所定の振幅 を 有す る 基準ク ロ ッ ク 信号 を 上記第 2 の伝送線路 に送出 す る 基準ク ロ ッ ク 発生回路と を有 し 、 上記変調回路が上記 デジタ ルデータ 信号 を 上記基準ク 口 ッ ク 信号に対す る 振幅の大小に を表す変調デー タ 信号 に変換 しす る よ う に構成さ れ、 The transmission line has first and second transmission lines, the transmission circuit modulates the binary digital data signal, and outputs the modulated signal to the first transmission line; And a reference clock generation circuit for transmitting a reference clock signal having a predetermined amplitude in synchronization with the data signal to the second transmission line. The digital data signal is configured to be converted into a modulated data signal representing the magnitude of the amplitude with respect to the reference clock signal, and
上記受信回路装置は 、 上記第 1 の伝送線路及び上記 第 2 の伝送線路に接続 さ れた受信回路と 、 上記受信回 路の出力信号 を受け る第 2 の 内部回路と を も ち 、 上記 受信回路が上記変調データ 信号 を 上記基準 ク 口 ッ ク 信 号 に対す る振幅の大小 に に対応 し た 2 値のデ ィ ジ タ ル データ 信号に変換す る よ う に構成 さ れた こ と を特徴と す る送受信装置。  The reception circuit device includes: a reception circuit connected to the first transmission line and the second transmission line; and a second internal circuit receiving an output signal of the reception circuit. A circuit configured to convert the modulated data signal into a binary digital data signal corresponding to the magnitude of the amplitude with respect to the reference clock signal. The transmitting and receiving device that is the feature.
1 5 . 上記信号送受信装置は 、 さ ら に 、 正弦波状の波 形 を も つ第 1 の外部ク 口 ッ ク 信号 を 発生す る外部ク 口 ッ ク 発生回路と 、 上記外部ク ロ ッ ク 発生回路と 上記送 信回路装置と を接続 し外部ク 口 ッ ク 信号 を 上記送信回 路装置に供給す る第 3 の伝送線路と を有 し 、  15. The signal transmitting and receiving device further includes an external clock generation circuit for generating a first external clock signal having a sine wave shape, and the external clock generation circuit. A third transmission line connecting the circuit and the transmission circuit device and supplying an external clock signal to the transmission circuit device;
上記基準ク 口 ッ ク 発生回路が上記第 1 の外部ク 口 ッ ク 信号 を分圧 して 上記基準ク 口 ッ ク 信号 を 発生す る よ う 構成 さ れ、  The reference clock generation circuit is configured to divide the first external clock signal to generate the reference clock signal,
上記変調回路が上記第 1 の外部ク 口 ッ ク 信号の振幅 を 上記 2 値のデ ィ ジ タ ルデー タ 信号の情報 に よ り 変化 さ せる こ と に よ り 上記ディ ジ タ ルデータ 信号を変調す る よ う 構成さ れ た こ と を特徴 と す る 請求項 1 4 に 記載 の送受信装置。  The modulation circuit modulates the digital data signal by changing the amplitude of the first external clock signal in accordance with the information of the binary digital data signal. 15. The transmission / reception device according to claim 14, wherein the transmission / reception device is configured to be configured as follows.
1 6 . 上記送受信装置は さ ら に 、 第 4 の伝送路 を 有 し 上記外部ク ロ ッ ク 発生回路は、 所定周波数で発振す る発振回路と 、 上記発振回路の発振出力 を フ ィ ルタ リ ン グす る フ ィ ルタ 回路 と を 有 し 、 上記発振回路の 出力 は、 上記第 4 の伝送路 を介 し て上記第 1 の 内部回路及 び上記変調回路に供給 さ れ、 上記フ ィ ルタ 回路の 出力 は、 上記第 3 の伝送路を介 し て 上記基準ク ロ ッ ク 発生 回路に供給さ れる よ う 構成 さ れた こ と を特徴と す る 請 求項 1 5 に記載の送受信装置。 1 6. The above transmitting and receiving device further has a fourth transmission path. The external clock generation circuit has an oscillation circuit that oscillates at a predetermined frequency and a filter circuit that filters the oscillation output of the oscillation circuit. The output of the oscillation circuit is The signal is supplied to the first internal circuit and the modulation circuit via the fourth transmission path, and the output of the filter circuit is supplied to the reference clock via the third transmission path. The transmission / reception device according to claim 15, characterized in that the transmission / reception device is configured to be supplied to a hook generation circuit.
1 7 . 上記基準ク ロ ッ ク 発生回路は、 上記第 1 の外部 ク ロ ッ ク に対応 し た信号 を受 ける 抵抗素子 を 有 し 、 上 記変調回路は 、 上記第 1 の外部ク ロ ッ ク に対応 し た信 号 を受け、 かつ上記デ ィ ジ タ ルデータ 信号の情報 に よ リ 抵抗値が可変 さ れる 可変抵抗素子 を有 し 、 上記第 1 及び第 2 の伝送線路に はそれぞれ終端抵抗が接続 さ れ 上記基準ク ロ ッ ク 発生回路は 、 上記第 1 の外部ク ロ ッ ク に対応す る信号を 上記抵抗素子 と 上記終端抵抗 と に よ り 分圧 し た信号を 出力 し 、 上記変調回路は上記第 1 の外部ク 口 ッ ク に対応する信号 を 上記可変抵抗素子 と 上記終端抵抗 と に よ リ 分圧 し た信号 を 出力す る よ う 構 成さ れ た こ と を特徴と す る 請求項 1 6 に記載の送受信 装置。  17. The reference clock generation circuit has a resistance element for receiving a signal corresponding to the first external clock, and the modulation circuit includes the first external clock. A variable resistance element that receives a signal corresponding to the signal and changes the resistance value according to the information of the digital data signal, and the first and second transmission lines each have a terminating resistance. The reference clock generation circuit outputs a signal obtained by dividing a signal corresponding to the first external clock by the resistance element and the termination resistor, and outputs the signal obtained by dividing the signal corresponding to the first external clock by the resistance element and the termination resistor. The modulation circuit is configured to output a signal obtained by dividing a signal corresponding to the first external clock by the variable resistance element and the termination resistor. The transmission / reception device according to claim 16.
1 8 . 上記変調回路が上記デ ィ ジ タ ルデー タ 信号 を 上 記基準ク ロ ッ ク 信号に対する電圧の大小 に変換 し て 出 力する よ う 構成 さ れ、 上記受信回路が上記基準ク ロ ッ ク 信号と 上記送信回路の出力信号 と の電圧 を比較す る 差動増幅回路 を 有す る こ と を 特徴と す る 請求項 1 4 な い し請求項 1 7 のいずれか に 記載の送受信装置。 18. The modulation circuit is configured to convert the digital data signal into a voltage having a magnitude larger than that of the reference clock signal and to output the converted voltage, and the reception circuit is configured to convert the digital clock signal into the reference clock signal. 15. The transmission / reception apparatus according to claim 14, further comprising: a differential amplifier circuit that compares a voltage between the transmission signal and an output signal of the transmission circuit. .
1 9 . マ イ ク ロ プロ セ ッ サ と 、 上記マイ ク ロ プロ セ ッ ザの処理に用 いる デー タ を 記憶す る第 1 の記憶装置 と 上記第 1 の記憶装置 と 第 1 及び第 2 の伝送線路を介 し 接続さ れ、 上記第 1 の記憶装置に転送す る デー タ を 記 憶する第 2 の記憶装置 と を も つ信号処理装置に お い て 上記第 1 の記愴装置は、 上記第 2 の伝送線路 を 介 し て データ を 出力す る 送信回路を有 し 、  19. A microprocessor, a first storage device for storing data used for processing of the microprocessor, the first storage device, and first and second memories. In the signal processing device, which is connected via the transmission line of the first storage device and stores the data to be transferred to the first storage device, the first pathological device is And a transmitting circuit for outputting data via the second transmission line.
上記送信回路は、 外部か ら 供給 さ れる 外部ク ロ ッ ク 信号に基づき 所定の振幅を 有す る基準ク 口 ッ ク 信号 を 上記第 2 の伝送線路に 出力す る よ う に構成 さ れ、 上記 外部ク ロ ッ ク 信号の振幅 を変化さ せデー タ と し て 上記 上記第 2 の伝送線路路 に 出力す る よ う 構成 さ れた こ と を特徴と する信号処理装置。  The transmission circuit is configured to output a reference clock signal having a predetermined amplitude to the second transmission line based on an external clock signal supplied from the outside, A signal processing device characterized by being configured to change the amplitude of the external clock signal and output the data as data to the second transmission line.
2 0 . 上記第 1 の記憶装置は ス タ テ ィ ッ ク ラ ン ダムァ ク セス メ モ リ で構成 さ れ、 上記第 2 の記憶装置は ダイ ナ ミ ッ ク ラ ン ダムア ク セ ス メ モ リ で構成 さ れた こ と を 特徴と す る請求項 2 0 に記載の信号処理装置。  20. The first storage device is constituted by a static random access memory, and the second storage device is constituted by a dynamic random access memory. 22. The signal processing apparatus according to claim 20, wherein the signal processing apparatus is configured by:
2 1 . 上記マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サと 上記第 1 の記憶装置 と は第 3 の伝送線路 を介 し て接続さ れ、 上記第 1 の記 憶装置は、 上記第 3 の伝送線路を介 して 記憧さ れ たデ ィ ジタ ルデー タ 信号 を伝送す る よ う 構成 さ れ、 上記デ ィ ジ タ ルデー タ 信号は直流 レベル に対す る電 圧 の大小 に対応 し た信号と し て 出力 さ れる こ と を 特徴 と す る 請求項 1 9 又は請求項 2 0 記載の信号処理装置 2 2 . 上記マ イ ク ロ プ ロ セ ッ ザ と 上記第 1 の記憶装置 と は第 3 及び第 4 の伝送路 を 介 し て 接 れ、 上記第 1 の記憶装置は、 外部か ら供給さ れる外部 ク ロ ッ ク 信 号 に基づ き所定の振幅 を有す る基準 ク ロ ッ ク 信号 を形 成する と と も に 、 上記外部ク □ ッ ク 信号の振幅 を 制御 す る こ と に よ り 上記第 1 の記憶装置 に δ己憶 さ れた ディ ジ タ ル信号を形成す る よ う 構成さ れ 21. The microprocessor and the first storage device are connected via a third transmission line, and the first storage device is connected to the third transmission line. Is configured to transmit the digital data signal desired through the 21. The signal processing device according to claim 19, wherein the digital data signal is output as a signal corresponding to the magnitude of a voltage with respect to a DC level. 22. The microprocessor and the first storage device are connected via third and fourth transmission paths, and the first storage device is supplied from outside. A reference clock signal having a predetermined amplitude is formed based on the external clock signal to be generated, and the amplitude of the external clock signal is controlled. The first storage device is configured to form a digital signal stored in the first storage device.
上記基準ク ロ ッ ク 信号は 、 上 じ » 4 の伝送路 を 介 し て 上記マ イ ク 口 プロ セ ッ サ に供給 さ れる よ う 構成 さ れ 上記デ ィ ジ タ ルデー タ 信号は、 上記第 3 の伝送線路 を 介 し て上記マ イ ク ロ プロ セ ッ サ に供給さ れる よ う 構 成 さ れ た こ と を特徴と す る請求項 1 9 又は請求項 2 0 に 記載の信号処理装置。  The reference clock signal is configured to be supplied to the microphone port processor via the transmission line (4), and the digital data signal is 21. The signal processing apparatus according to claim 19, wherein the signal processing apparatus is configured to be supplied to the microprocessor via the transmission line according to claim 3. .
2 3 . 上記信号処理装置は さ ら に 、 所定の周波数 を 有 す る ク ロ ッ ク 信号を形成す る 発振回路と 、 上記外部ク ロ ッ ク 信号を フ ィ ルタ リ ン グす る こ と に よ リ 上記 ク ロ ッ ク 信号 に比べ高周波成分の少な い外部ク ロ ッ ク 信号 を 形成す る フ ィ ルタ 回路と を 有 し 、 上記ク ロ ッ ク 信号 及び上記外部ク ロ ッ ク 信号は上記第 1 の記憶装置及び 上記第 2 の記憶装置 に供給 さ れる よ う 構成 さ れ た こ と を 特徴と す る 請求項 1 9 又は請求項 2 0 に 記載の信号 処理装置。 23. The signal processing device further includes an oscillation circuit for forming a clock signal having a predetermined frequency, and filtering of the external clock signal. And a filter circuit for forming an external clock signal having less high-frequency components than the clock signal. The clock signal and the external clock signal are The signal according to claim 19 or claim 20, wherein the signal is configured to be supplied to the first storage device and the second storage device. Processing equipment.
2 4 . 信号処理を行い 、 異な っ た伝送速度の複数種の デ ィ ジ タ ルデータ 信号 を単一の伝送線路 を 介 し て 上記 バス で接続さ れた複数の信号処理デバィ ス と 上記ディ ジ タ ルデータ 信号の送受 を 行 う マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ を も つ信号処理装置に おいて 、  24. Perform signal processing and convert a plurality of digital data signals of different transmission speeds to a plurality of signal processing devices connected by the bus via a single transmission line to the digital processing device. In a signal processing device having a micro processor for transmitting and receiving a total data signal,
上記マ イ ク ロ プロ セ ッ サは上記複数種のデ ィ ジ タ ルデ ー タ を変調 し す る変調部と 変調 し たデー タ を周波数多 重化 し て 上記伝送線路に 出力 す る 多重化部 を も つ第 1 の送信回路と 、 上記伝送線路か ら 入力 し た周波数多重 化 し た複数種のデー タ を分離す る分離部 と 、 へん ち ょ う さ れた変調データ を復調す る復調部と を も つ第 1 の 受信回路 と を も ち 、 The above-mentioned micro processor modulates the above-mentioned plural kinds of digital data and multiplexes the frequency-multiplexed modulated data to the above-mentioned transmission line. A first transmitting circuit having a transmitting section, a separating section that separates a plurality of types of frequency-multiplexed data input from the transmission line, and a demodulating section of the modulated data. A first receiving circuit having a demodulating unit and a first receiving circuit;
上記複数の信号処理デバイ ス のそ れぞれは、 上記マ イ ク 口 プロ セ ッ サか ら 出力 さ れた複数種のデータ の中 の特定の伝送速度のデ ィ ジ タ ルデー タ 信号 を分離す る フ ィ ルタ と 、 上記フ ィ ルタ の 出力 か ら デー タ 復調す る 復調部と を も つ第 2 の受信回路と 、 上記伝送線路 に伝 送すべ き デー タ を変調 し て 出力す る第 2 の送信回路と を も つ こ と を特徴と す る信号処理装置。 Each of the plurality of signal processing devices separates a digital data signal of a specific transmission speed from among a plurality of types of data output from the microphone processor. A second receiving circuit having a filter to be demodulated, a demodulation unit for demodulating data from the output of the filter, and modulating and outputting data to be transmitted to the transmission line. A signal processing device having a second transmission circuit.
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