特開 2024-123789 半導体装置、通信システム、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024123789

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】半導体装置、通信システム、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 25/02 20060101AFI20240905BHJP

   H04L 25/49 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

H04L25/02 R

H04L25/02 V

H04L25/49 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031461

(22)【出願日】2023-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】302062931

【氏名又は名称】ルネサスエレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】西川 卓郎

【テーマコード（参考）】

5K029

【Ｆターム（参考）】

5K029AA02

5K029DD24

5K029HH11

5K029HH22

(57)【要約】

【課題】ノイズの影響を抑制して精度良く信号を受信することが可能な半導体装置、通信システム、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラムを提供すること。
【解決手段】半導体装置は、差動信号を受信して、パルス波形によって論理値が表現される受信信号に変換する受信回路と、受信信号に基づいて所定の処理を行う制御回路と、を備え、受信回路は、差動信号のエッジを検出するエッジ検出回路と、エッジ検出回路によってエッジが検出されたタイミングで、所定幅のワンショットパルスを生成して、受信信号として出力するパルス生成回路と、パルス生成回路によって生成されるワンショットパルスの所定幅を調整するパルス調整回路と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

差動信号を受信して、パルス波形によって論理値が表現される受信信号に変換する受信回路と、
前記受信信号に基づいて所定の処理を行う制御回路と、
を備え、
前記受信回路は、
前記差動信号のエッジを検出するエッジ検出回路と、
前記エッジ検出回路によってエッジが検出されたタイミングで、所定幅のワンショットパルスを生成して、前記受信信号として出力するパルス生成回路と、
前記パルス生成回路によって生成される前記ワンショットパルスの所定幅を調整するパルス調整回路と、
を有する、半導体装置。

【請求項2】

送信回路をさらに備え、
前記制御回路は、動作モードが通常動作モードの場合、送信データを生成し、動作モードがテストモードの場合、テストデータを生成し、
前記送信回路は、動作モードが通常動作モードの場合、前記送信データに応じた差動信号を生成して外部に送信し、動作モードがテストモードの場合、前記テストデータに応じた差動信号を生成して前記受信回路に出力し、
前記受信回路は、動作モードが通常動作モードの場合、外部から供給される差動信号を受信して前記受信信号に変換し、動作モードがテストモードの場合、前記送信回路から出力される差動信号を受信して前記受信信号に変換する、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記制御回路は、動作モードがテストモードの場合、前記テストデータと、当該テストデータに対応する前記受信信号と、の比較結果に基づいて、前記パルス調整回路に前記ワンショットパルスの前記所定幅を調整させる、
請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記制御回路は、動作モードがテストモードの場合、前記テストデータと、当該テストデータに対応する前記受信信号と、が一致する範囲内で、前記パルス調整回路に前記ワンショットパルスの所定幅を最も小さくなるように調整させる、
請求項３に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記制御回路は、前記動作モードがテストモードの場合、前記受信信号が伝搬する信号線に近接する信号線にダミー信号が伝搬するように制御する、
請求項２に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記ワンショットパルスのスルーレートを基準のスルーレートよりも短くするスルーレート調整回路をさらに備えた、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記制御回路は、前記受信回路とは別にチップ上に搭載され、
前記チップに搭載され、前記受信信号に含まれる前記ワンショットパルスの前記所定幅を広げる遅延回路をさらに備えた、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項8】

請求項１に記載の半導体装置と、
前記半導体装置と差動信号により通信を行う外部装置と、
を備えた通信システム。

【請求項9】

前記差動信号は、マンチェスタ符号化された信号である、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項10】

前記受信回路から出力される前記受信信号は、ＲＺＩ(Return to Zero Inversion)符号化された信号である、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項11】

前記差動信号は、マンチェスタ符号化された信号であって、
前記受信回路から出力される前記受信信号は、ＲＺＩ符号化された信号である、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項12】

送信回路と、
差動信号を受信して、パルス波形によって論理値が表現される受信信号に変換する受信回路と、
前記受信信号に基づいて所定の処理を行う制御回路と、
を備えた、半導体装置の制御方法であって、
動作モードがテストモードの場合、
前記制御回路からテストデータを生成し、
前記送信回路から前記テストデータに応じた差動信号を出力し、
前記受信回路において、前記送信回路から出力された前記差動信号のエッジを検出し、
前記受信回路において、前記エッジを検出したタイミングで、所定幅のワンショットパルスを生成し、受信信号として出力し、
前記受信回路において、前記テストデータと、当該テストデータに対応する前記受信信号と、の比較結果に基づいて、前記ワンショットパルスの前記所定幅を調整する、
半導体装置の制御方法。

【請求項13】

前記ワンショットパルスの前記所定幅の調整では、前記テストデータと、当該テストデータに対応する前記受信信号と、が一致する範囲内で、前記ワンショットパルスの所定幅を最も小さくなるように調整する、
請求項１２に記載の半導体装置の制御方法。

【請求項14】

送信回路と、
差動信号を受信して、パルス波形によって論理値が表現される受信信号に変換する受信回路と、
前記受信信号に基づいて所定の処理を行う制御回路と、
を備えた、半導体装置における処理をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
動作モードがテストモードの場合、
前記制御回路からテストデータを生成する処理と、
前記送信回路から前記テストデータに応じた差動信号を出力する処理と、
前記受信回路において、前記送信回路から出力された前記差動信号のエッジを検出する処理と、
前記受信回路において、前記エッジを検出したタイミングで、所定幅のワンショットパルスを生成し、受信信号として出力する処理と、
前記受信回路において、前記テストデータと、当該テストデータに対応する前記受信信号と、の比較結果に基づいて、前記ワンショットパルスの前記所定幅を調整する処理と、
をコンピュータに実行させる制御プログラム。

【請求項15】

前記ワンショットパルスの前記所定幅の調整する処理では、前記テストデータと、当該テストデータに対応する前記受信信号と、が一致する範囲内で、前記ワンショットパルスの所定幅を最も小さくなるように調整する、
請求項１４に記載の制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置、通信システム、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラムに関し、例えば、ノイズの影響を抑制して精度良く信号を受信するのに適した半導体装置、通信システム、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、マンチェスタ符号化された信号を用いて外部装置との通信を行う通信装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１９３０８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されているような通信装置には、さらなるノイズ対策が求められている。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示にかかる半導体装置は、差動信号を受信して、パルス波形によって論理値が表現される受信信号に変換する受信回路と、前記受信信号に基づいて所定の処理を行う制御回路と、を備え、前記受信回路は、前記差動信号のエッジを検出するエッジ検出回路と、前記エッジ検出回路によってエッジが検出されたタイミングで、所定幅のワンショットパルスを生成して、前記受信信号として出力するパルス生成回路と、前記パルス生成回路によって生成される前記ワンショットパルスの所定幅を調整するパルス調整回路と、を有する。

【0006】

本開示にかかる半導体装置の制御方法は、送信回路と、差動信号を受信して、パルス波形によって論理値が表現される受信信号に変換する受信回路と、前記受信信号に基づいて所定の処理を行う制御回路と、を備えた、半導体装置の制御方法であって、動作モードがテストモードの場合、前記制御回路からテストデータを生成し、前記送信回路から前記テストデータに応じた差動信号を出力し、前記受信回路において、前記送信回路から出力された前記差動信号のエッジを検出し、前記受信回路において、前記エッジを検出したタイミングで、所定幅のワンショットパルスを生成し、受信信号として出力し、前記受信回路において、前記テストデータと、当該テストデータに対応する前記受信信号と、の比較結果に基づいて、前記ワンショットパルスの前記所定幅を調整する。

【0007】

本開示にかかる制御プログラムは、送信回路と、差動信号を受信して、パルス波形によって論理値が表現される受信信号に変換する受信回路と、前記受信信号に基づいて所定の処理を行う制御回路と、を備えた、半導体装置における処理をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、動作モードがテストモードの場合、前記制御回路からテストデータを生成する処理と、前記送信回路から前記テストデータに応じた差動信号を出力する処理と、前記受信回路において、前記送信回路から出力された前記差動信号のエッジを検出する処理と、前記受信回路において、前記エッジを検出したタイミングで、所定幅のワンショットパルスを生成し、受信信号として出力する処理と、前記受信回路において、前記テストデータと、当該テストデータに対応する前記受信信号と、の比較結果に基づいて、前記ワンショットパルスの前記所定幅を調整する処理と、をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0008】

本開示は、ノイズの影響を抑制して精度良く信号を受信することが可能な半導体装置、通信システム、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施の形態１にかかる半導体装置を備えた通信システムの構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施の形態１にかかる半導体装置に設けられた受信回路の構成例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施の形態１にかかる半導体装置のパルス幅調整前の動作を示すタイミングチャートである。

【図4】図４は、実施の形態１にかかる半導体装置のパルス幅調整前の動作を示すタイミングチャートである。

【図5】図５は、実施の形態１にかかる半導体装置のテストモードでの動作を示すフローチャートである。

【図6】図６は、実施の形態１にかかる半導体装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図7】図７は、実施の形態１にかかる半導体装置に設けられた受信回路の変形例を示すブロック図である。

【図8】図８は、スルーレート制御部の構成例を示す回路図である。

【図9】図９は、実施の形態２にかかる半導体装置の構成例を示すブロック図である。

【図10】図１０は、遅延回路の構成例を示す回路図である。

【図11】図１１は、実施の形態３にかかる半導体装置の構成例を示すブロック図である。

【図12】図１２は、実施の形態３にかかる半導体装置のパルス幅調整前の動作を示すタイミングチャートである。

【図13】図１３は、実施の形態３にかかる半導体装置のパルス幅調整後の動作を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0011】

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明する。ただし、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

【0012】

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（動作ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等（個数、数値、量、範囲等を含む）についても同様である。

【0013】

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１にかかるＥＣＵ（半導体装置）１を備えた通信システムＳＹＳ１の構成例を示すブロック図である。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。

【0014】

図１に示すように、通信システムＳＹＳ１は、ＥＣＵ１～４を備える。ＥＣＵ１～４は、通信ケーブルを介して互いに通信を行っている。なお、各ＥＣＵ１～４には、一例として、ＩＥＥＥ８０２．２ｃｇにおいて規定されているＥｔｈｅｒ １０ｂａｓｅ－ｔ１ｓが採用されている。したがって、通信ケーブルには、比較的ノイズの影響を受けやすいＵＴＰケーブルが用いられている。また、ＥＣＵ１～４は、マンチェスタ符号化された差動信号を用いて通信を行っている。そして、各ＥＣＵ１～４は、受信した差動信号を、ＲＺＩ(Return to Zero Inversion)符号化した信号に変換して、所定の処理を行っている。ここで、ＲＺＩ符号化した信号は、パルス波形によって論理値が表現されるため、ノイズの影響を受けやすい。そのため、通信システムＳＹＳ１には、ノイズの影響を抑制して精度良く信号を受信することが求められている。

【0015】

ＥＣＵ１は、ＭＣＵ（制御回路）１０と、通信部（通信回路）２０と、を備える。ＭＣＵは、Micro Controller Unitの略である。

【0016】

ＭＣＵ１０は、通信部２０とは別にチップ上に形成されている。ＭＣＵ１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１１と、ＲＡＭ(Random Access Memory)１２と、イーサネットコントローラ１３と、マルチプレクサ１４と、ＩＯ１５～１７と、を備える。イーサネットコントローラ１３は、ＭＡＣ部１３１と、ＰＬＣＡ／ＰＣＳ／ＰＭＡ１３２と、ＭＤＩＯ１３３と、を有する。ＭＡＣは、Media Access Controlの略である。ＰＬＣＡは、Physical Layer Collision Avoidanceの略である。ＰＣＳは、Physical Coding Sublayerの略である。ＰＭＡは、Physical Medium Attachmentの略である。ＭＤＩＯは、Management Data Input / Outputの略である。

【0017】

通信部２０は、送信回路２１と、受信回路２２と、ＭＤＩＯ２３と、レジスタ２４と、を備える。

【0018】

ＭＣＵ１０において、イーサネットコントローラ１３は、例えばＣＰＵ１１からの指示を受けて、送信データＴＸを、マルチプレクサ１４及びＩＯ１５を介して通信部２０に出力する。通信部２０において、送信回路２１は、送信データＴＸを、マンチェスタ符号化された差動信号に変換して、通信ケーブルを介して、外部装置であるＥＣＵ２～４に送信する。通信部２０において、受信回路２２は、ＥＣＵ２～４の何れかから送信されたマンチェスタ符号化された差動信号を、通信ケーブルを介して受信し、ＲＺＩ符号化された信号（受信信号）ＲＸに変換して出力する。なお、ＲＺＩ符号化された信号ＲＸに含まれるパルス波形のパルス幅は、初期状態では、設定値Ｘによって決定される。設定値Ｘは、イーサネットコントローラ１３のＭＤＩＯ１３３から、通信部２０のＭＤＩＯ２３に転送され、レジスタ２４に格納されている。また、受信回路２２は、受信した差動信号の振幅が所定値以上であるか否かを表す信号ＥＤを、信号ＲＸとともに出力する。ＭＣＵ１０において、イーサネットコントローラ１３は、信号ＲＸをＩＯ１６及びマルチプレクサ１４を介して受信するとともに、信号ＥＤをＩＯ１７及びマルチプレクサ１４を介して受信する。

【0019】

ここで、信号ＥＤによって差動信号の振幅が所定値以上であることが表されていれば、イーサネットコントローラ１３は、受信信号ＲＸの信頼性が高いと判断して、受信信号ＲＸに応じた所定の処理を行う。それに対し、信号ＥＤによって差動信号の振幅が所定値未満であることが表されていれば、イーサネットコントローラ１３は、受信信号ＲＸの信頼性が低いと判断して、受信信号ＲＸに応じた所定の処理を行わない。

【0020】

＜受信回路２２の構成例＞
図２は、受信回路２２の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、受信回路２２は、差動受信部（差動受信回路）２２１と、エッジ検出部（エッジ検出回路）２２２と、ワンショットパルス生成部（ワンショットパルス生成回路）２２３と、パルス幅調整部（パルス幅調整回路）２２４と、フィルタ部（フィルタ回路）２２５と、を有する。パルス幅調整部２２４は、レジスタ２４に格納された設定値Ｘを受信する設定値受信部２２４１と、設定値Ｘをデコードするデコード部２２４２と、を有する。

【0021】

差動受信部２２１は、マンチェスタ符号化された差動信号を受信する。エッジ検出部２２２は、差動受信部２２１によって受信された差動信号のエッジを検出する。ワンショットパルス生成部２２３は、例えば単安定マルチバイブレータであって、エッジ検出部２２２によってエッジが検出されたタイミングで、パルス幅調整部２２４によって設定された所定幅のワンショットパルスを生成し、ＲＺＩ符号化された信号（受信信号）ＲＸとして出力する。パルス幅調整部２２４は、ＭＣＵ１０からの指示に基づいて受信信号ＲＸに含まれるパルスのパルス幅を調整可能に構成されている。なお、パルス幅調整部２２４を用いたパルス幅の調整方法については後述する。フィルタ部２２５は、差動信号を構成する２つの信号の最大値のみを通過させることにより、当該差動信号の振幅を表す信号ＥＤを出力する。

【0022】

＜パルス幅調整前の動作＞
図３及び図４は、パルス幅調整前のＥＣＵ１の動作を示すタイミングチャートである。図３は、ノイズが発生しなかった場合の例を示し、図４は、ノイズが発生した場合の例を示している。また、図３及び図４の例では、簡略化のため、受信回路２２によって受信される差動信号を構成する２つの信号のうちの一つの信号のみが示されている。

【0023】

ここで、マンチェスタ符号化された信号では、所定期間ごとに、電圧レベルがＬレベルからＨレベル、又は、ＨレベルからＬレベルに切り替わる。そして、ある所定期間内においてさらに電圧レベルが変化した場合、当該所定期間における信号の論理値は１を表し、ある所定期間内において電圧レベルが変化しない場合、当該所定期間における信号の論理値は０を表す。

【0024】

例えば、時刻ｔ５１～ｔ５２の所定期間Ｔ１では、所定期間Ｔ１内の時刻ｔ５１ａにおいて受信回路２２の入力信号（マンチェスタ符号化された信号）が立ち下がっているため、所定期間Ｔ１における受信回路２２の入力信号の論理値は１を表している。同様に、時刻ｔ５３～ｔ５４の所定期間Ｔ３では、所定期間Ｔ３内の時刻ｔ５３ａにおいて受信回路２２の入力信号が立ち上がっているため、所定期間Ｔ３における受信回路２２の入力信号の論理値は１を表している。それに対し、時刻ｔ５２～ｔ５３の所定期間Ｔ２では、所定期間Ｔ２内において受信回路２２の入力信号が変化していないため、所定期間Ｔ２における受信回路２２の入力信号の論理値は０を表している。

【0025】

まず、図３の例では、ノイズが発生していないため、受信回路２２の出力信号（信号ＲＸ）に含まれる隣接するパルスは衝突していない。それに対し、図４の例では、ノイズの発生により入力信号の波形が崩れているため、受信回路２２は、本来の入力信号の変化タイミング（時刻ｔ５１ａ）よりも遅れたタイミング（時刻ｔ５１ｂ）でエッジを検出し、パルス幅Ｗのワンショットパルスを出力信号として生成している。その結果、図４の例では、受信回路２２の出力信号（信号ＲＸ）に含まれる隣接するパルスが衝突してしまっている（時刻ｔ５２付近）。この場合、受信回路２２は、受信した差動信号（入力信号）から正確なデータを取得することができない。

【0026】

そこで、本実施の形態にかかるＥＣＵ１は、パルス幅調整部２２４を用いてパルス幅Ｗをできるだけ短くなるように調整することにより、ノイズが発生した場合でも、隣接するパルスの衝突を防いで、精度良く差動信号を受信することを可能にしている。

【0027】

＜パルス幅調整方法＞
以下、図５を用いて、パルス幅Ｗの調整方法について説明する。図５は、ＥＣＵ１のテストモードでの動作を示すフローチャートである。

【0028】

まず、動作モードが通常動作モード及びテストモードのうちのテストモードに設定される（ステップＳ１０１）。動作モードがテストモードに設定されると、まず、ＣＰＵ１１によるテストデータＴＸの生成が行われる。また、パルス幅Ｗが最大値に設定される。さらに、通信部２０がループバックモードに設定される。ループバックモードでは、通信部２０に設けられた送信回路２１が、送信データ（テストデータ）ＴＸを外部に送信するのではなく、受信回路２２に送信するようになる。

【0029】

その後、ＣＰＵ１１からＲＡＭ１２へのテストデータＴＸの書き込みが行われる。また、ＣＰＵ１１からイーサネットコントローラ１３のＭＡＣ部１３１に対して、テストデータＴＸの送信要求を発行する。イーサネットコントローラ１３は、テストデータＴＸを、ＭＡＣ部１３１からＰＬＣＡ／ＰＣＳ／ＰＭＡ１３２、マルチプレクサ１４及びＩＯ１５を介して、通信部２０に出力する（ステップＳ１０２）。

【0030】

通信部２０において、送信回路２１は、テストデータＴＸを、マンチェスタ符号化された差動信号に変換する。そして、送信回路２１は、当該差動信号を外部に向けて送信するのではなく、通信部２０に設けられた受信回路２２に送信する。受信回路２２は、テストデータＴＸである差動信号をＲＺＩ符号化された信号に変換し、受信信号ＲＸとして出力する。具体的には、受信回路２２は、テストデータＴＸである差動信号のエッジを検出して、当該エッジを検出したタイミングでパルス幅Ｗのワンショットパルスを生成し、受信信号ＲＸとして出力する。

【0031】

その後、ＣＰＵ１１によって、テストデータＴＸと、それに対応する受信信号ＲＸと、が一致しているか否かの判定が行われる（ステップＳ１０３）。例えば、テストデータＴＸとそれに対応する受信信号ＲＸとが一致していると判定された場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、パルス幅Ｗが一段階短くなるように調整された後（ステップＳ１０４）、再びテストデータＴＸの送信、テストデータＴＸとそれに対応する受信信号ＲＸとが一致しているか否かの判定、が行われる。

【0032】

そして、テストデータＴＸとそれに対応する受信信号ＲＸとが一致していないと判定された場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、その一つ前に設定されたパルス幅Ｗが、正確に差動信号を受信可能な最短のパルス幅であるとして、通常動作モードにおいて用いられるパルス幅Ｗに設定される（ステップＳ１０５）。上記したように、パルス幅Ｗが短いほど、ノイズが発生しても隣接するパルスが衝突する可能性が低くなるため、ＥＣＵ１は、精度よく差動信号を受信することが可能になる。

【0033】

このパルス幅Ｗの調整は、例えばＥＣＵ１の組み立て時に一度だけ実施されてもよい。それにより、電源立ち上げ毎にパルス幅Ｗの調整が実施される場合と比較して、電源立ち上げ時間が短縮される。或いは、このパルス幅Ｗの調整は、電源立ち上げ毎に実施されてもよい。それにより、温度や電源電圧などの外部要因を考慮したパルス幅Ｗの調整が可能になる。

【0034】

図６は、パルス幅調整後のＥＣＵ１の動作を示すタイミングチャートである。なお、図６には、パルス幅調整前の受信回路２２の出力信号のタイミングチャートも示されている。また、図６の例では、簡略化のため、受信回路２２によって受信される差動信号を構成する２つの信号のうちの一つの信号のみが示されている。

【0035】

図６の例では、ノイズの発生により入力信号の波形が崩れているため、受信回路２２は、本来の入力信号の変化タイミング（時刻ｔ１１ａ）よりも遅れたタイミング（時刻ｔ１１ｂ）でエッジを検出し、パルス幅Ｗのワンショットパルスを出力信号として生成している。ここで、パルス幅調整前では、ワンショットパルスのパルス幅Ｗが長いため、受信回路２２の出力信号に含まれる隣接するパルスが衝突してしまっている（時刻ｔ１２付近）。それに対し、パルス幅調整後では、ワンショットパルスのパルス幅Ｗが短いため、受信回路２２に含まれる隣接するパルスは衝突していない（時刻ｔ１２付近）。そのため、受信回路２２は、受信した差動信号から正確なデータを取得することができる。

【0036】

このように、本実施の形態にかかるＥＣＵ１は、パルス幅調整部２２４を用いてパルス幅Ｗをできるだけ短くなるように調整することにより、ノイズが発生した場合でも、隣接するパルスの衝突を防いで、精度良く差動信号を受信することを可能にしている。

【0037】

本実施の形態では、ＥＣＵ１がテストデータを用いて実際に動作することによってパルス幅Ｗを調整する場合を例に説明したが、それには限定されない。例えば、ＥＣＵ１が組み立てられる前に、ＥＣＵ１の部品であるＭＣＵ１０及び通信部２０によって個別にパルス幅Ｗの決定に必要なテストが行われていてもよい。この場合、ＥＣＵ１の組み立て時には、ＭＣＵ１０及び通信部２０のそれぞれにはテスト結果がデバイス特性情報として記憶されている。そのため、ＥＣＵ１は、ＭＣＵ１０及び通信部２０のそれぞれのデバイス特性情報を参照することによって、テストモードにおいてテストを行うことなく、パルス幅Ｗを決定することができる。

【0038】

＜受信回路２２の変形例＞
図７は、受信回路２２の変形例を受信回路２２ａとして示すブロック図である。受信回路２２ａは、受信回路２２と比較して、スルーレート制御部２２６をさらに備える。スルーレート制御部２２６は、ＲＺＩ符号化された信号に含まれるワンショットパルスの立ち下がりをさらに急峻にさせる。それにより、差動信号の受信精度がさらに向上する。受信回路２２ａのその他の構成については、受信回路２２と同様であるため、その説明を省略する。

【0039】

図８は、スルーレート制御部２２６の構成例を示す回路図である。スルーレート制御部２２６は、複数のＣＭＯＳトランジスタと、複数の論理回路と、によって構成される。なお、スルーレート制御部２２６は、図８に示す回路構成に限られず、同等の動作を実現可能な他の回路構成に適宜変更可能である。

【0040】

＜実施の形態２＞
図９は、実施の形態２にかかるＥＣＵ１ｂの構成例を示すブロック図である。ＥＣＵ１ｂは、ＥＣＵ１と比較して、ＭＣＵ１０の代わりにＭＣＵ１０ｂを備える。ＭＣＵ１０ｂは、ＭＣＵ１０と比較して、遅延回路１９をさらに備える。遅延回路１９は、通信部２０から受信したＲＺＩ符号化された信号ＲＸ、に含まれるパルスのパルス幅をＭＣＵ１０ｂにおいて広げる。それにより、差動信号の受信精度がさらに向上する。ＥＣＵ１ｂのその他の構成については、ＥＣＵ１の場合と同様であるため、その説明を省略する。

【0041】

図１０は、遅延回路１９の構成例を示す回路図である。図１０に示すように、遅延回路１９は、入力信号が初段に供給される直列接続された複数のバッファ１９１と、複数のバッファ１９１の最終段の出力とイネーブル信号ＥＮとの論理和を出力するＯＲ回路１９２と、ＯＲ回路１９２の出力と遅延回路１９の入力信号との論理積を出力するＡＮＤ回路１９３と、を備える。なお、遅延回路１９は、図１０に示す回路構成に限られず、同等の動作を実現可能な他の回路構成に適宜変更可能である。

【0042】

＜実施の形態３＞
図１１は、実施の形態３にかかるＥＣＵ１ｃの構成例を示すブロック図である。ＥＣＵ１ｃは、ＥＣＵ１と比較して、ＭＣＵ１０の代わりにＭＣＵ１０ｃを備える。ＭＣＵ１０ｃは、ＭＣＵ１０と比較して、ＩＯ１８をさらに備える。ＩＯ１８は、受信信号ＲＸが伝搬するＩＯ１６に近接して配置されている。より好ましくは、ＩＯ１８は、受信信号ＲＸが伝搬するＩＯ１６に隣接して配置されている。

【0043】

ＥＣＵ１ｃは、テストモードにおいて、受信信号ＲＸが伝搬するＩＯ１６及びＰＡＤ（不図示）に近接するＩＯ１８及びＰＡＤ（不図示）にダミーデータＤＭが伝搬するように制御する。それにより、ＥＣＵ１ｃは、受信信号ＲＸの一部がダミーデータＤＭの影響を受けて破損しないように、当該受信信号ＲＸに含まれるパルスのパルス幅Ｗの調整を行うことが可能となる。

【0044】

図１２は、パルス幅調整前のＥＣＵ１ｃの動作を示すタイミングチャートである。図１３は、パルス幅調整後のＥＣＵ１ｃの動作を示すタイミングチャートである。図１２及び図１３の例では、簡略化のため、受信回路２２によって受信される差動信号を構成する２つの信号のうちの一つの信号のみが示されている。

【0045】

まず、図１２の例では、ダミーデータＤＭの信号変化の影響を考慮したパルス幅Ｗの調整が行われていない。そのため、受信回路２２の出力信号に含まれる複数のパルスの一部が、ダミーデータＤＭの信号変化の影響を受けて、Ｌレベルに達していない（時刻ｔ２１ａ、及び、時刻ｔ２３ａ）。この場合、受信回路２２は、受信した差動信号から正確なデータを取得することができない。

【0046】

それに対し、図１３の例では、ダミーデータＤＭの信号変化の影響を考慮したパルス幅Ｗの調整が行われている。そのため、受信回路２２の出力信号に含まれる複数のパルスの全てが、ダミーデータＤＭの信号変化の影響を受けることなく、Ｌレベルに達している。この場合、受信回路２２は、受信した差動信号から正確なデータを取得することができる。

【0047】

このように、本実施の形態にかかるＥＣＵ１ｃは、パルス幅調整部２２４を用いてパルス幅Ｗをできるだけ短くなるように調整することにより、ノイズが発生した場合でも、隣接するパルスの衝突を防いで、精度良く差動信号を受信することを可能にしている。さらに、本実施の形態にかかるＥＣＵ１ｃは、近接する信号の影響を考慮したパルス幅Ｗの調整を行うことにより、近接する信号の影響を受けることなく、より精度良く差動信号を受信することができる。

【0048】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態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の変更が可能であることはいうまでもない。

【0049】

さらに本開示は、ＥＣＵ（半導体装置）１の処理の一部又は全部を、ＣＰＵにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することが可能である。

【0050】

上述したプログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、ＲＡＭ(Random-Access Memory)、ＲＯＭ(Read-Only Memory)、フラッシュメモリ、ＳＳＤ(Solid-State Drive)又はその他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

【符号の説明】

【0051】

ＳＹＳ１ 通信システム
１ ＥＣＵ
１ｂ ＥＣＵ
１ｃ ＥＣＵ
２～４ ＥＣＵ
１０ ＭＣＵ
１０ｂ ＭＣＵ
１０ｃ ＭＣＵ
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１３ イーサネットコントローラ
１４ マルチプレクサ
１５～１８ ＩＯ
１９ 遅延回路
２０ 通信部
２１ 送信回路
２２ 受信回路
２２ａ 受信回路
２３ ＭＤＩＯ
２４ レジスタ
１３１ ＭＡＣ部
１３２ ＰＬＣＡ／ＰＣＳ／ＰＭＡ
１３３ ＭＤＩＯ
１９１ バッファ
１９２ ＯＲ回路
１９３ ＡＮＤ回路
２２１ 差動受信部
２２２ エッジ検出部
２２３ ワンショットパルス生成部
２２４ パルス幅調整部
２２５ フィルタ部
２２６ スルーレート制御部
２２４１ 設定値受信部
２２４２ デコード部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】