特開 2024-69875 半導体集積回路及び通信システム

(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】P2024069875

(43)【公開日】2024-05-22

(54)【発明の名称】半導体集積回路及び通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04L 25/02 20060101AFI20240515BHJP

   H03K 19/00 20060101ALI20240515BHJP

【ＦＩ】

H04L25/02 K

H03K19/00 210

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022180140

(22)【出願日】2022-11-10

(71)【出願人】

【識別番号】598005878

【氏名又は名称】吉川工業アールエフセミコン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】矢野 彰

(72)【発明者】

【氏名】福本 達久

【テーマコード（参考）】

5J056

5K029

【Ｆターム（参考）】

5J056BB42

5J056BB52

5J056CC04

5J056CC10

5J056DD13

5J056DD51

5J056DD55

5K029AA18

5K029DD04

5K029DD24

5K029DD25

(57)【要約】

【課題】コストの増大を抑制し、信号線を介して供給される電圧が耐圧より高い場合であっても１線式通信によるデータ通信が可能な半導体集積回路を提供する。
【解決手段】半導体集積回路は、データ通信を行う信号線から電力の供給を受けて動作する半導体集積回路であり、信号線を介したデータ通信に関する制御を行う通信制御回路と、信号線と接続される半導体集積回路の入出力端子に接続され、信号線により供給された電力を半導体集積回路内の回路に供給するダイオードと、ダイオードの出力電圧に基づいて、入出力端子から入力された電圧を制御する電源生成回路とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

データ通信を行う信号線から電力の供給を受けて動作する半導体集積回路であって、
前記信号線を介した前記データ通信に関する制御を行う通信制御回路と、
前記信号線と接続される前記半導体集積回路の入出力端子に接続され、前記信号線により供給された電力を前記半導体集積回路内の回路に供給するダイオードと、
前記ダイオードの出力電圧に基づいて、前記入出力端子から入力された電圧を制御する電源生成回路とを有することを特徴とする半導体集積回路。

【請求項2】

前記電源生成回路は、前記ダイオードの出力電圧に基づいて、前記入出力端子から入力された電圧が前記半導体集積回路の耐圧を超えないように制御することを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。

【請求項3】

前記電源生成回路は、
基準電圧と前記ダイオードの出力電圧とを比較する比較部と、
前記比較部での比較結果に基づいて、前記入出力端子から入力された電圧を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。

【請求項4】

前記ダイオードのアノードが前記入出力端子に接続され、
前記電源生成回路は、
前記ダイオードのカソードとグランド電位との間に直列に接続された第１の抵抗及び第２の抵抗と、
基準電圧を生成する電圧源と、
一方の入力端が前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点に接続され、他方の入力端が前記電圧源に接続されたオペアンプと、
ドレインが前記入出力端子に接続され、ソースがグランド電位に接続され、ゲートが前記オペアンプの出力端に接続されたトランジスタとを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。

【請求項5】

前記ダイオードから供給される電力を保持するコンデンサを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。

【請求項6】

１本の前記信号線を用いた１線式通信でデータ通信を行うことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の半導体集積回路。

【請求項7】

前記１線式通信に加えて、前記１線式通信とは異なる通信方式でデータ通信が可能であり、
前記１線式通信でデータ通信を行うか、あるいは前記異なる通信方式でデータ通信を行うかを切り替え可能であることを特徴とする請求項６に記載の半導体集積回路。

【請求項8】

前記異なる通信方式は、２本の前記信号線を用いてデータ通信を行う２線式通信であることを特徴とする請求項７に記載の半導体集積回路。

【請求項9】

データ通信を行う信号線から電力の供給を受けて動作する半導体集積回路と、
前記半導体集積回路の電源端子に接続されたコンデンサとを有し、
前記半導体集積回路は、
前記信号線を介した前記データ通信に関する制御を行う通信制御回路と、
前記信号線と接続される前記半導体集積回路の入出力端子にアノードが接続され、前記電源端子にカソードが接続され、前記信号線により供給された電力を前記半導体集積回路内の回路に供給するダイオードと、
前記ダイオードの出力電圧に基づいて、前記入出力端子から入力された電圧を制御する電源生成回路とを有することを特徴とする通信システム。

【請求項10】

１本の前記信号線を用いた１線式通信でデータ通信を行うことを特徴とする請求項９に記載の通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、１線式通信によるデータ通信が可能な半導体集積回路、及びそれを有する通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、接地線（ＧＮＤ）と、電力供給線を兼ねる１本の信号線とで、１つのマスタと１又は複数のスレーブがデータ通信を行う１線式通信の技術について開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第５２１０８４６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図５に、１線式通信によりマスタとスレーブとの間でデータ通信を行うシステムの一例を示す。図５に示すシステムでは、１つのマスタ５００と、複数のスレーブとしてのタグ基板５１０（５１０－１、５１０－２、５１０－３、・・・）とが、１本の信号線５２０を用いた１線式通信により通信を行うことができる。マスタ５００の入出力端子ＴＲＸと、それぞれのタグ基板５１０の入出力端子ＴＲＸとが、信号線５２０で接続されている。また、信号線５２０は、プルアップ抵抗Ｒ５１を介して所定の電圧（図５では、一例として５．０Ｖ）を供給する電源（電源線）に接続されている。マスタ５００と、スレーブとしてのタグ基板５１０とが、必要に応じて信号線５２０をローレベルにドライブすることにより、マスタ－スレーブ間でのシリアルデータ通信を行う。また、タグ基板５１０は、信号線５２０を介して電力の供給を受ける。

【0005】

スレーブとしてのタグ基板５１０の各々は、通信回路５１１、整流ダイオード５１２、及び平滑コンデンサ５１３を有する。通信回路５１１は、通信に関する制御等を行う回路であり、１つのＩＣで構成されている。信号線５２０を介してタグ基板５１０に供給された電力は、タグ基板５１０の入出力端子ＴＲＸから整流ダイオード５１２を介して供給され、平滑コンデンサ５１３により保持される。平滑コンデンサ５１３に保持された電力は、回路の動作電力としてタグ基板５１０内の回路に供給される。

【0006】

ここで、信号線５２０がプルアップ抵抗Ｒ５１を介して接続される電源（電源線）の電圧が高いほど、通信距離が伸ばせる、ノイズマージンが稼げるなどの利点がある。しかしながら、信号線５２０を介してタグ基板５１０に供給される電圧が通信回路５１１を構成するＩＣの耐圧を超えてしまうと、通信回路５１１の故障や破壊が起きる。通信回路５１１を構成するＩＣの故障や破壊を防止するには、例えば、図５に示すように、ＩＣに耐圧を超える電圧が供給されないよう、信号線５２０を介してタグ基板５１０に供給された電圧を低い電圧にクランプするためのツェナーダイオード５１４を設ける必要がある。また、通信回路５１１として１線式通信とは異なる通信方式（図５では、一例として２線式通信）で通信を行う回路を用いる場合には、図５に示すように、プロトコル変換等を行う変換回路５１５を設ける必要がある。これら整流ダイオード５１２、ツェナーダイオード５１４、及び変換回路５１５等を、通信回路５１１を構成するＩＣとは別の外付け部品として搭載すると、部品コストや実装コストなどスレーブとしてのタグ基板５１０の製造コストが増大するといった問題がある。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、コストが増大することを抑制し、信号線を介して供給される電圧が耐圧より高い場合であっても１線式通信によるデータ通信が可能な半導体集積回路を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る半導体集積回路は、データ通信を行う信号線から電力の供給を受けて動作する半導体集積回路であって、前記信号線を介した前記データ通信に関する制御を行う通信制御回路と、前記信号線と接続される前記半導体集積回路の入出力端子に接続され、前記信号線により供給された電力を前記半導体集積回路内の回路に供給するダイオードと、前記ダイオードの出力電圧に基づいて、前記入出力端子から入力された電圧を制御する電源生成回路とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、コストが増大することを抑制し、信号線を介して供給される電圧が耐圧より高い場合であっても１線式通信によるデータ通信が可能な半導体集積回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態における半導体集積回路を適用したシステムの構成例を示す図である。

【図2】本実施形態における電源生成回路の構成例を示す図である。

【図3】本実施形態における１線式通信を説明する図である。

【図4】本実施形態における２線式通信を説明する図である。

【図5】１線式通信でデータ通信を行うシステムの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態における半導体集積回路を適用したシステムの構成例を示す図である。図１には、１つのマスタ１００と、複数のスレーブとしてのタグ基板１１０（１１０－１、１１０－２、１１０－３、・・・）とが、１本の信号線１２０を用いた１線式通信によりデータ通信を行うシステムを一例として示している。なお、マスタ１００に対し信号線１２０を介して接続されるスレーブとしてのタグ基板１１０の数は、図１に示した例に限定されず、１つであってもよいし、任意の複数の数であってもよい。

【0013】

図１に示すように、マスタ１００の入出力端子ＴＲＸと、それぞれのタグ基板１１０の入出力端子ＴＲＸとが、信号線１２０により接続されている。また、信号線１２０は、プルアップ抵抗Ｒ１１を介して所定の電圧を供給する電源（電源線）に接続されている。図１には、一例として、５．０Ｖの電圧を供給する電源（電源線）に接続されている例を示している。したがって、信号線１２０は、通常、ハイレベルにプルアップされている。例えば、マスタ１００と、スレーブとしてのタグ基板１１０とが、ハイレベルにプルアップされている信号線１２０を、必要に応じてローレベル（ＧＮＤ）にドライブすることにより、マスタ－スレーブ間でのシリアルデータ通信を行う。また、タグ基板１１０は、信号線１２０がプルアップ抵抗Ｒ１１を介して接続されている電源（電源線）から、接続信号線１２０を介して電力の供給を受ける。

【0014】

マスタ１００は、１線式通信の通信方式におけるマスタとしての機能を実現するものである。マスタ１００は、例えば、マイクロコンピュータやＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等により構成される。

【0015】

スレーブとしてのタグ基板１１０は、各々が１線式通信の通信方式におけるスレーブとしての機能を実現する。なお、タグ基板１１０－１とタグ基板１１０－２、１１０－３、・・・は、内部構成が同じであるため、図１においては、タグ基板１１０－１のみ内部構成を図示して、他は図示を省略している。タグ基板１１０の各々は、通信回路１１１及び平滑コンデンサ１１７を有する。平滑コンデンサ１１７は、一方の電極が通信回路１１１の電源端子ＶＤＤに接続され、他方の電極が通信回路１１１のグランド端子ＧＮＤに接続されている。タグ基板１１０は通信システムの一例であり、通信回路１１１は半導体集積回路の一例である。

【0016】

通信回路１１１は、１つのＩＣで構成されており、本実施形態では、このＩＣの耐圧は、信号線１２０がプルアップ抵抗Ｒ１１を介して接続されている電源（電源線）の電圧より低いものとする。例えば、図１に示したように電源（電源線）の電圧が５．０Ｖであれば、ＩＣの耐圧は３．３Ｖ等であるとする。通信回路１１１は、タグ基板１１０の入出力端子ＴＲＸと接続される入出力端子ＴＲＸ０と、通信回路１１１内の回路に電源を供給するための電源端子ＶＤＤとグランド電位（ＧＮＤ）を供給するためのグランド端子ＧＮＤとを有する。通信回路１１１は、通信制御回路１１２、入力回路１１３、出力バッファ１１４、整流ダイオード１１５、及び電源生成回路１１６を有する。

【0017】

通信制御回路１１２は、通信に関する各種制御等を行う。通信制御回路１１２は、信号線１２０及びタグ基板１１０の入出力端子ＴＲＸを介して通信回路１１１の入出力端子ＴＲＸ０より入力された信号（データ）を、入力回路１１３を介して受信する。また、通信制御回路１１２は、入力された信号（データ）に対する応答を行う際、出力バッファ１１４を制御して信号線１２０を駆動する。１線式通信における応答においては、通信制御回路１１２は、必要に応じて信号線１２０をローレベルにドライブするよう出力バッファ１１４の制御を行う。

【0018】

整流ダイオード１１５は、アノードが通信回路１１１の入出力端子ＴＲＸ０に接続され、カソードが電源端子ＶＤＤに接続される。信号線１２０を介してタグ基板１１０に供給された電力は、タグ基板１１０の入出力端子ＴＲＸから整流ダイオード１１５を介して供給される。また、信号線１２０を介してタグ基板１１０に供給された電力は、タグ基板１１０の入出力端子ＴＲＸから整流ダイオード１１５を介して供給され、平滑コンデンサ１１７により保持される。平滑コンデンサ１１７に保持された電力は、回路の動作電力として通信回路１１１内の回路に供給することができる。ここで、整流ダイオード１１５は、独立した素子として設けてもよいし、１線式通信においては、出力バッファ１１４におけるＰＭＯＳトランジスタを使用することがないので、そのＰＭＯＳトランジスタのボディダイオードを整流ダイオード１１５として使用するようにしてもよい。

【0019】

電源生成回路１１６は、通信回路１１１の入出力端子ＴＲＸ０、及び整流ダイオード１１５のカソード（電源端子ＶＤＤ）に接続されている。電源生成回路１１６は、電源生成機能及び過電圧保護機能を有し、整流ダイオード１１５のカソード（電源端子ＶＤＤ）の電圧に基づいて、通信回路１１１の入出力端子ＴＲＸ０から入力され、通信回路１１１内の回路に供給される電圧を制御する。具体的には、電源生成回路１１６は、整流ダイオード１１５のカソード（電源端子ＶＤＤ）の電圧に基づいて、通信回路１１１内の回路に供給される電圧が通信回路１１１を構成するＩＣの耐圧を超えないように（ＩＣの耐圧以下とするように）制御する。

【0020】

図２は、電源生成回路１１６の構成例を示す図である。電源生成回路１１６は、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、基準電圧源ＶＳ、オペアンプＯＰ、及びＮＭＯＳトランジスタＮＴを有する。

【0021】

抵抗Ｒ２１、Ｒ２２は、整流ダイオード１１５のカソードとグランド電位（ＧＮＤ）との間に直列に接続される。抵抗Ｒ２１の一端が整流ダイオード１１５のカソードに接続され、抵抗Ｒ２１の他端と抵抗Ｒ２２の一端とが接続され、抵抗Ｒ２２の他端がグランド電位（ＧＮＤ）に接続される。基準電圧源ＶＳは、基準電圧ＶＲＥＦを出力する電圧源である。基準電圧源ＶＳは、例えばバンドギャップリファレンス回路である。

【0022】

オペアンプＯＰは、一方の入力端が抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２の接続点に接続され、他方の入力端が基準電圧源ＶＳに接続され、出力端がＮＭＯＳトランジスタＮＴのゲートに接続される。すなわち、オペアンプＯＰには、整流ダイオード１１５のカソードの電圧ＶＭ１を抵抗Ｒ２１、Ｒ２２により抵抗分圧して得られた電圧ＶＭ２、及び基準電圧源ＶＳにより生成された基準電圧ＶＲＥＦが入力される。オペアンプＯＰは、入力された電圧ＶＭ２と基準電圧ＶＲＥＦの差に応じた出力電圧、言い換えれば基準電圧ＶＲＥＦに対する電圧ＶＭ２の違いに応じた出力電圧を出力する。オペアンプＯＰは、比較部の一例である。

【0023】

ＮＭＯＳトランジスタＮＴは、ソースがグランド電位（ＧＮＤ）に接続され、ドレインが通信回路１１１の入出力端子ＴＲＸ０（整流ダイオード１１５のアノード）に接続され、ゲートにオペアンプＯＰの出力電圧が供給される。ＮＭＯＳトランジスタＮＴは、ゲートに供給されるオペアンプＯＰの出力電圧に基づいて駆動能力が制御され、入出力端子ＴＲＸ０から入力された電圧を制御する。ＮＭＯＳトランジスタＮＴは、制御部の一例である。

【0024】

電源生成回路１１６は、整流ダイオード１１５のカソードから出力される電圧ＶＭ１をモニタして、入出力端子ＴＲＸ０から入力された電圧が通信回路１１１を構成するＩＣの耐圧を超えないように制御する。電源生成回路１１６は、電圧ＶＭ１を抵抗Ｒ２１、Ｒ２２により抵抗分圧して得られた電圧ＶＭ２と基準電圧ＶＲＥＦとを比較して、比較結果に基づき、入出力端子ＴＲＸ０とグランド電位（ＧＮＤ）との間に接続されたＮＭＯＳトランジスタＮＴの駆動量を制御する。このようにして、電源生成回路１１６は、電圧ＶＭ１に基づいてフィードバック制御を行い、入出力端子ＴＲＸ０から入力され通信回路１１１に供給される電圧を制御する。ここで、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の抵抗値は、例えば、電圧ＶＭ１が通信回路１１１を構成するＩＣの耐圧と整流ダイオード１１５の順方向電圧（Ｖｆ）との差としたときに、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２により抵抗分圧して得られる電圧ＶＭ２が基準電圧ＶＲＥＦと等しくなる（略同じ電圧であってもよい）ような抵抗値とすればよい。

【0025】

以上説明したように、本実施形態によれば、信号線１２０を介してタグ基板１１０（通信回路１１１）に供給される電圧が通信回路１１１を構成するＩＣの耐圧より高い場合であっても、通信回路１１１に供給される電圧が耐圧以下となるように制御して、１線式通信によるデータ通信を行うことが可能となる。また、図５に示した整流ダイオード５１２やツェナーダイオード５１４のような外付け部品を用いずに、これらの外付け部品によって実現される機能を１つのチップ内に内蔵することにより、製造コストが増大することを抑制することができる。また、タグ基板１１０としての回路面積も低減することができる。

【0026】

なお、前述した説明では、平滑コンデンサ１１７を通信回路１１１を構成するＩＣの外部に設けるようにしている。しかし、これに限定されず、信号線１２０の電圧が所定の電圧以下となって電力の供給が行われないとき（信号線１２０がローレベルとされるとき）にタグ基板１１０（通信回路１１１）内の回路が動作できるよう電力を供給できればよく、平滑コンデンサ１１７を外部に設けずに通信回路１１１内に電力を保持するコンデンサを設けるようにしてもよい。

【0027】

また、図１に示した例においては、信号線１２０がプルアップ抵抗Ｒ１１を介して接続されている電源（電源線）の電圧を５．０Ｖとした例を示したが、これに限定されるものではない。信号線１２０がプルアップ抵抗Ｒ１１を介して接続されている電源（電源線）の電圧が通信回路１１１を構成するＩＣの耐圧より高い場合に、本実施形態を適用することは好適であり、信号線１２０がプルアップ抵抗Ｒ１１を介して接続されている電源（電源線）の電圧は、例えば１２Ｖや２４Ｖ等であってもよい。

【0028】

なお、前述した説明では、半導体集積回路としての通信回路１１１が、１線式通信の通信方式におけるスレーブとしての機能を有する例を示したが、これに限定されるものではなく、通信回路１１１が、１線式通信の通信方式に加え、他の異なる通信方式におけるスレーブとしての機能を有するようにしてもよい。

【0029】

例えば、半導体集積回路としての通信回路１１１が、１線式通信の通信方式に加え、特開２０１５－９５７２５号公報に記載のような２線式通信の通信方式におけるスレーブとしての機能をも有し、動作モードの切替等によって通信方式を１線式通信又は２線式通信に切り替えられるようにしてもよい。通信回路１１１において、２線式通信におけるスレーブとしての機能を実現するには、信号（データ）が伝送される２本の信号線のそれぞれに対して入力回路１１３及び出力バッファ１１４を設けて通信制御回路１１２が制御すればよい。また、２本の信号線のうちの第１の信号線と接続される第１の入出力端子ＴＲＸ０と電源端子ＶＤＤとの間に整流ダイオード１１５及び電源生成回路１１６を設けるとともに、第１の信号線とは異なる第２の信号線と接続される第２の入出力端子ＴＲＸ１と電源端子ＶＤＤとの間にも整流ダイオード１１５及び電源生成回路１１６を設ければよい。

【0030】

図３及び図４を参照して、１線式通信及び２線式通信の通信方式に対応し通信方式を切り替え可能な通信回路１１１を有するスレーブを用いたシステムについて説明する。図３には、１線式通信でデータ通信を行う場合の例を示している。図４には、２線式通信でデータ通信を行う場合の例を示している。なお、以下の説明において、図１に示した構成要素と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0031】

図３（Ａ）は、マスタ３００－１と、通信方式を１線式通信又は２線式通信に切り替え可能な通信回路１１１を有するスレーブとしての複数のタグ基板３１０（３１０－１、３１０－２、３１０－３、・・・）との間で、１線式通信によりデータ通信を行うシステムの構成例を示す図である。マスタ３００－１に対し１本の信号線３２０－１を介して接続されるスレーブとしてのタグ基板３１０の数は、図３（Ａ）に示した例に限定されず、１つであってもよいし、任意の複数の数であってもよい。

【0032】

マスタ３００－１の入出力端子ＴＲＸと、それぞれのタグ基板３１０の第１の入出力端子ＴＲＸ０とが、１つの信号線３２０－１により接続されている。また、タグ基板３１０の第２の入出力端子ＴＲＸ１がグランド電位（ＧＮＤ）に接続されている。信号線３２０－１は、プルアップ抵抗Ｒ３１を介して所定の電圧（例えば、５．０Ｖ）を供給する電源（電源線）に接続されている。

【0033】

マスタ３００－１は、１線式通信の通信方式におけるマスタとしての機能を実現するものである。スレーブとしてのタグ基板３１０の各々は、通信回路１１１及び平滑コンデンサ１１７を有する。通信回路１１１の第１の入出力端子ＴＲＸ０はタグ基板３１０の第１の入出力端子ＴＲＸ０に接続され、通信回路１１１の第２の入出力端子ＴＲＸ１はタグ基板３１０の第２の入出力端子ＴＲＸ１に接続されている。通信回路１１１は、動作モードの切替等によって、１線式通信の通信方式におけるスレーブとして機能し、１線式通信でデータ通信を行うように設定されている。また、タグ基板３１０は、信号線３２０－１がプルアップ抵抗Ｒ３１を介して接続されている電源（電源線）から、信号線３２０－１を介して電力の供給を受ける。

【0034】

マスタ３００－１と、スレーブとしてのタグ基板３１０との間のデータ通信は、例えば、図３（Ｂ）に波形例を示すように信号線３２０－１のレベルを制御することにより行われる。図３（Ａ）に示したシステムにおいて、信号線３２０－１は、通常、ハイレベルにプルアップされている。まず、マスタ３００－１が、ハイレベルにプルアップされている信号線３２０－１を、必要に応じてローレベル（ＧＮＤ）にドライブすることにより、スレーブに送信するコマンドが送信される（３５１）。それに対するスレーブ応答期間において、応答を行うスレーブとしてのタグ基板３１０が、ハイレベルにプルアップされている信号線３２０－１を、必要に応じてローレベル（ＧＮＤ）にドライブすることにより、応答データの送信が行われる（３５２）。

【0035】

図４（Ａ）は、マスタ３００－２と、通信方式を１線式通信又は２線式通信に切り替え可能な通信回路１１１を有するスレーブとしての複数のタグ基板３１０（３１０－１、３１０－２、３１０－３、・・・）との間で、２線式通信によりデータ通信を行うシステムの構成例を示す図である。マスタ３００－２に対し２本の信号線３２０－１、３２０－２を介して接続されるスレーブとしてのタグ基板３１０の数は、図４（Ａ）に示した例に限定されず、１つであってもよいし、任意の複数の数であってもよい。

【0036】

マスタ３００－２の第１の入出力端子ＴＲＸ０と、それぞれのタグ基板３１０の第１の入出力端子ＴＲＸ０とが、第１の信号線３２０－１により接続されている。また、マスタ３００－２の第２の入出力端子ＴＲＸ１と、それぞれのタグ基板３１０の第２の入出力端子ＴＲＸ１とが、第２の信号線３２０－２により接続されている。

【0037】

マスタ３００－２は、２線式通信の通信方式におけるマスタとしての機能を実現するものである。スレーブとしてのタグ基板３１０の各々は、通信回路１１１及び平滑コンデンサ１１７を有する。通信回路１１１の第１の入出力端子ＴＲＸ０はタグ基板３１０の第１の入出力端子ＴＲＸ０に接続され、通信回路１１１の第２の入出力端子ＴＲＸ１はタグ基板３１０の第２の入出力端子ＴＲＸ１に接続されている。通信回路１１１は、動作モードの切替等によって、２線式通信の通信方式におけるスレーブとして機能し、２線式通信でデータ通信を行うように設定されている。ここで、２本の信号線３２０－１、３２０－２は、レベルが互いに逆相になるように、例えばマスタ３００－２によって駆動されており、タグ基板３１０は、２本の信号線３２０－１、３２０－２を介して電力の供給を受けることができる。

【0038】

マスタ３００－２と、スレーブとしてのタグ基板３１０との間のデータ通信は、例えば、図４（Ｂ）に波形例を示すように２本の信号線３２０－１、３２０－２のレベルを制御することにより行われる。まず、マスタ３００－２が、信号線３２０－１、３２０－２におけるレベルの継続時間を送信データに応じて制御することにより、スレーブに送信するコマンドが送信される（４５１）。それに対するスレーブ応答期間において、応答を行うスレーブとしてのタグ基板３１０が、２本の信号線３２０－１、３２０－２のレベルを、変化させないか、あるいは共にローレベル（ＧＮＤ）になるよう制御することにより、応答データの送信が行われる（４５２）。

【0039】

なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0040】

１００ マスタ
１１０ スレーブ
１１１ 通信回路
１１２ 通信制御回路
１１３ 入力回路
１１４ 出力バッファ
１１５ 整流ダイオード
１１６ 電源生成回路
１１７ 平滑コンデンサ
１２０ 信号線（電力供給線）
Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ２２ 抵抗
ＯＰ オペアンプ
ＶＳ 基準電圧源
ＮＴ ＮＭＯＳトランジスタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】