特開 2024-72371 半導体装置、および通信システム

(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】P2024072371

(43)【公開日】2024-05-28

(54)【発明の名称】半導体装置、および通信システム

(51)【国際特許分類】

   G06F 11/07 20060101AFI20240521BHJP

   G06F 13/38 20060101ALI20240521BHJP

   G06F 15/78 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

G06F11/07 175

G06F13/38 350

G06F15/78 513

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022183123

(22)【出願日】2022-11-16

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長尾 圭

【テーマコード（参考）】

5B042

5B062

【Ｆターム（参考）】

5B042GA36

5B042GB08

5B042GC05

5B042KK09

5B062EE05

(57)【要約】

【課題】シリアル通信によって異常状態を効果的に送信することが可能となる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置（１）は、シリアルデータである受信データ（ＲＸ）を入力するための受信データ入力端子（１Ａ）と、シリアルデータである送信データ（ＴＸ）を出力するための送信データ出力端子（１Ｂ）と、前記受信データにＷｒｉｔｅコマンドが含まれている場合に、前記送信データ出力端子から異常状態を示す異常データ（ＦＬ）を出力するように構成される異常出力部（１１Ｂ）と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリアルデータである受信データを入力するための受信データ入力端子と、
シリアルデータである送信データを出力するための送信データ出力端子と、
前記受信データにＷｒｉｔｅコマンドが含まれている場合に、前記送信データ出力端子から異常状態を示す異常データを出力するように構成される異常出力部と、
を備える、半導体装置。

【請求項2】

前記異常出力部は、前記異常データの出力を実行するか否かを示す異常出力フラグを格納可能な第１レジスタを有する、請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記異常出力部は、前記異常データを出力するときに誤り検出用データを出力しないように構成される、請求項１に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記異常出力部は、前記異常データを出力するときに誤り検出用データを出力するように構成される、請求項１に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記異常出力部は、前記異常データを出力するときに前記誤り検出用データを出力するか否かを示す異常モードフラグを格納可能な第２レジスタを有する、請求項３に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記受信データに設定された対象デバイスが自己の半導体装置であった場合に、前記異常出力部は前記異常データを出力し、前記受信データに設定された対象デバイスが自己以外の半導体装置であった場合に、前記異常出力部は前記異常データを出力しない、請求項１に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記異常出力部は、前記受信データに設定された対象デバイスが自己の半導体装置であるか否かに関わらず、前記異常データを出力するように構成される、請求項１に記載の半導体装置。

【請求項8】

前記異常出力部は、前記異常データを出力する出力インタフェースとして、オープンドレイン構成の前記出力インタフェースを有する、請求項７に記載の半導体装置。

【請求項9】

前記異常出力部は、前記受信データの受信期間に関わらず、前記異常データを常時出力するように構成される、請求項１に記載の半導体装置。

【請求項10】

前記異常データの常時出力状態において、前記異常出力部が前記異常データを出力しないモードに変更された後、Ｒｅａｄコマンドを含んだ前記受信データの受信により読み出しデータが前記送信データとして送信されるように構成される、請求項９に記載の半導体装置。

【請求項11】

ＭＣＵと、差動電圧方式により通信を行うように構成される第１通信装置および第２通信装置と、請求項１に記載の半導体装置と、を備え、
前記ＭＣＵは、前記第１通信装置および前記第２通信装置を介して前記半導体装置との間で通信を行うように構成され、
前記ＭＣＵおよび前記第１通信装置は、第１基板に設けられ、
前記第２通信装置および前記半導体装置は、前記第１基板とは異なる第２基板に設けられる、通信システム。

【請求項12】

ＭＣＵと、請求項９に記載の半導体装置と、を備え、
前記ＭＣＵは、前記半導体装置との間で直接的に通信を行うように構成され、
前記ＭＣＵおよび前記半導体装置は、同一基板に設けられる、通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体装置、および通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

シリアル通信機能を備えた半導体装置が種々のアプリケーションで利用されている。

【0003】

なお、シリアル通信に関する回路技術の一例は、特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－２２４９４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、半導体装置には、異常状態を例えばＭＣＵ（Micro Controller Unit）に送信する機能が要望される。

【0006】

本開示は、シリアル通信によって異常状態を効果的に送信することが可能となる半導体装置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】

【0007】

例えば、本開示の一態様に係る半導体装置は、
シリアルデータである受信データを入力するための受信データ入力端子と、
シリアルデータである送信データを出力するための送信データ出力端子と、
前記受信データにＷｒｉｔｅコマンドが含まれている場合に、前記送信データ出力端子から異常状態を示す異常データを出力するように構成される異常出力部と、を備える構成としている。

【発明の効果】

【0008】

本開示の例示的な半導体装置によれば、シリアル通信によって異常状態を効果的に送信することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の例示的な実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、半導体装置の一部のブロック構成を示す図である。

【図3】図３は、異常出力動作の第１例を示すタイミングチャートである。

【図4】図４は、異常出力動作の第２例を示すタイミングチャートである。

【図5】図５は、通信部の出力インタフェースの第１構成例を示す図である。

【図6】図６は、通信部の出力インタフェースの第２構成例を示す図である。

【図7】図７は、異常出力動作の第３例を示すタイミングチャートである。

【図8】図８は、本開示の別の実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。

【図9】図９は、異常出力動作の第４例を示すタイミングチャートである。

【図10】図１０は、異常出力を行わないモードへの切替えを示すタイミングチャートである。

【図11】図１１は、Ｒｅａｄ処理時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、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。

【0011】

＜１．通信システム＞
図１は、本開示の例示的な実施形態に係る通信システム１０１の構成を示す図である。通信システム１０１は、ｎ個（ｎは２以上の整数）のデバイス１と、ＭＣＵ２と、ＣＡＮ（Controller Area Network）トランシーバ３と、ＣＡＮバス４と、ＣＡＮトランシーバ
５と、を備える。通信システム１０１は、一例として車載用としており、以下説明する他の通信システムについても同様である。なお、半導体装置１は、単数でもよい。

【0012】

ＭＣＵ２とＣＡＮトランシーバ３との間では、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）による通信が行われる。ＵＡＲＴは、２つのデバイス間でシリアルデータを交換するためのプロトコルである。ＵＡＲＴでは、送信側と受信側の間で２本のラインにより双方向の通信が行われる。

【0013】

ＣＡＮトランシーバ３，５との間では、通信ライン４による通信が行われる。ＣＡＮは、国際標準規格のＩＳＯ１１８９８等で標準化されているシリアル通信規格である。ＣＡＮでは、２本の通信線に発生する電圧差のレベルによってデータを送信する差動電圧方式が用いられる。

【0014】

ＣＡＮトランシーバ３は、ＴＸＤ（送信データ入力）端子３ＡとＲＸＤ（受信データ出力）端子３Ｂを有する。ＣＡＮトランシーバ３は、ＴＸＤ端子３Ａに入力されたデータを通信ライン４へ出力し、通信ライン４から入力されたデータをＲＸＤ端子３Ｂから出力する。

【0015】

ＣＡＮトランシーバ５は、ＲＸＤ端子５ＡとＴＸＤ端子５Ｂを有する。ＣＡＮトランシーバ５は、ＴＸＤ端子５Ｂに入力されたデータを通信ライン４へ出力し、通信ライン４から入力されたデータをＲＸＤ端子５Ａから出力する。

【0016】

半導体装置１は、所定機能の回路が集積化されたＩＣ（集積回路）であり、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）ドライバＩＣとして構成される。なお、ｎ個の半導体装置１は、全てが同じ機能のデバイスとは限らない。

【0017】

半導体装置１は、ＲＸ（受信データ入力）端子１ＡとＴＸ（送信データ出力）端子１Ｂを有する。ｎ個のＲＸ端子１Ａは、ＲＸＤ端子５Ａに共通接続される。ｎ個のＴＸ端子１Ｂは、ＴＸＤ端子５Ｂに共通接続される。

【0018】

ｎ個の半導体装置１は同じプロトコルに対応しているため、ｎ個の半導体装置１を同じＣＡＮトランシーバ５に共通接続することができる。ＲＸＤ端子５Ａから出力される受信データＲＸは、ｎ個のＲＸ端子１Ａに入力される。受信データＲＸには、ｎ個の半導体装置１のうちいずれかのデバイスアドレスが指定されている。また、ＴＸ端子１Ｂから出力される送信データＴＸは、ＴＸＤ端子５Ｂに入力される。

【0019】

ＭＣＵ２およびＣＡＮトランシーバ３は、基板６に設けられる。ｎ個の半導体装置１およびＣＡＮトランシーバ５は、基板６とは異なる基板７に設けられる。基板６と基板７とは図示しないハーネスにより接続される。通信ライン４は、ハーネスにより構成される。

【0020】

＜２．半導体装置の構成＞
図２は、半導体装置１の一部のブロック構成を示す図である。半導体装置１は、ＵＡＲＴ通信を行うための通信部１１を備える。なお、半導体装置１は、その他の図２に図示しない機能ブロックを備えてもよい。例えば、半導体装置１がＬＥＤドライバである場合は、ＬＥＤ駆動に関するブロック機能（ＤＣ／ＤＣコンバータ機能、電流ドライバなど）を備える。

【0021】

通信部１１は、ＲＸ端子１Ａを介して受信データＲＸを受信する。通信部１１は、ＴＸ端子１Ｂを介して送信データＴＸを出力する。

【0022】

通信部１１は、データを格納するためのレジスタ１１Ａを有する。また、通信部１１は、異常状態を送信データＴＸとして送信するための異常出力部１１Ｂを有する。

【0023】

＜３．受信データの構成＞
ここでは、図３を用いて受信データＲＸのデータ構成について説明する。なお、図３は、後述する後述する異常出力動作の一例を示すタイミングチャートである。

【0024】

ＵＡＲＴでは、フレームと呼ばれるデータ単位により通信が行われる。フレームは、スタートビットからストップビットまでのビットデータで構成される。スタートビットはローレベル、ストップビットはハイレベルとなる。スタートビットとストップビットの間には、所定ビット数のビットデータが配置される。ここでは一例として上記所定ビット数を８ビットとしており、１つのフレームは１０ビットのビットデータから構成される。

【0025】

図３に示すように、受信データＲＸは、同期フレームＳＹＮ、デバイスフレームＤＶ、データ数フレームＮＤ、レジスタアドレスフレームＡＤ、データフレームＤＴ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）フレームＣＲＬ,ＣＲＨを先頭から順に有する。なお、ＣＲＣの１６ビットデータを２つのフレームＣＲＬ（下位８ビット），ＣＲＨ（上位８ビット）に分けている。

【0026】

同期フレームＳＹＮは、半導体装置１にボーレートを設定するためのビットデータである。

【0027】

デバイスフレームＤＶは、デバイスアドレスおよびＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビットなどを含む。デバイスアドレスは、対象デバイス（半導体装置１）のアドレスを示すビットデータである。Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビットは、ＲｅａｄあるいはＷｒｉｔｅを示すビットデータである。Ｒｅａｄは、半導体装置１からのデータ読出しを示し、Ｗｒｉｔｅは、半導体装置１へのデータ書き込みを示す。

【0028】

データ数フレームＮＤは、データフレームＤＴのフレーム数を示すビットデータである。レジスタアドレスフレームＡＤは、レジスタ１１Ａにおけるアドレスを示すビットデータである。データフレームＤＴは、受信データＲＸにより送信するデータ本体を示すビットデータである。ＣＲＣフレームＣＲＬ，ＣＲＨは、データフレームＤＴに対して付加される誤り検出符号を示すビットデータである。

【0029】

＜４．異常出力動作＞
次に、異常出力部１１Ｂによる異常出力動作の各種形態について図３などの図面を用いて説明する。なお、便宜上、ｎ個の半導体装置１については、ｎ＝２であるとする。

【0030】

ここで、レジスタ１１Ａには、異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴおよび異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥを格納可能である。異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴは、異常出力を行うか否かを示すフラグである。異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥは、異常出力の形態を示すフラグである。

【0031】

図３は、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅ、異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴ＝１、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝０の場合の異常出力動作を示すタイミングチャートである。異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴ＝１は、異常出力の実行を示す。また、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝０は、ＣＲＣフレームなしで異常出力を実行するモードを示す。

【0032】

図３に示すように、一例として受信データＲＸのデバイスフレームＤＶにおけるデバイスアドレスが２個の半導体装置１のうちデバイス＃１を示すとする。すなわち、デバイス＃１が対象デバイスである。なお、これは後述する図４，７，９～１１でも同様であるとする。

【0033】

図３の場合、受信データＲＸが受信されている期間は、デバイス＃１とデバイス＃２それぞれのＴＸ端子１Ｂから出力される送信データＴＸ（ＴＸ＃１，ＴＸ＃２）は、いずれもハイインピーダンス状態である。そして、受信された受信データＲＸにおいてＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅ、異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴ＝１、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝０であるため、対象デバイスであるデバイス＃１における異常出力部１１Ｂは、受信データＲＸの受信終了タイミングで異常フレームＦＬを送信データＴＸ（ＴＸ＃１）として出力する。異常フレームＦＬは、半導体装置１における異常状態を示すフレームである。例えば、複数種類の異常のうち少なくとも１つを検出していれば、異常フレームＦＬのビットデータ（スタートビットとストップビットを除く）のすべてを１としてもよい。または、異常フレームＦＬのビットデータの１ビットごとが異常の種類を示してもよい。

【0034】

異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝０であるため、異常出力部１１Ｂは、異常フレームＦＬの出力後は、送信データＴＸをハイインピーダンス状態とし、ＣＲＣフレームの送信は行わない。なお、対象デバイスでないデバイス＃２においては、受信データＲＸの受信終了後も送信データＴＸはハイインピーダンス状態を維持され、異常状態の出力は行われない。

【0035】

デバイス＃１から送信された異常フレームＦＬが示す異常状態は、ＣＡＮトランシーバ５、ＣＡＮバス４、およびＣＡＮトランシーバ３を介してＭＣＵ２に伝送される。これにより、ＭＣＵ２は、デバイス＃１の異常状態を取得できる。なお、ＣＲＣフレーム送信を行わずに異常フレームＦＬを送信するため、ＭＣＵ２は早期に異常状態を取得できる。

【0036】

図４は、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅ、異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴ＝１、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝１の場合の異常出力動作を示すタイミングチャートである。異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝１は、ＣＲＣフレームＣＲＬ，ＣＲＨの送信ありで異常出力を実行するモードを示す。

【0037】

図４の場合、受信データＲＸが受信されている期間は、デバイス＃１とデバイス＃２それぞれのＴＸ端子１Ｂから出力される送信データＴＸ（ＴＸ＃１，ＴＸ＃２）は、いずれもハイインピーダンス状態である。そして、受信された受信データＲＸにおいてＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅ、異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴ＝１、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝１であるため、対象デバイスであるデバイス＃１における異常出力部１１Ｂは、受信データＲＸの受信終了タイミングで異常フレームＦＬを送信データＴＸ（ＴＸ＃１）として出力する。

【0038】

異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝１であるため、異常出力部１１Ｂは、異常フレームＦＬの出力後にＣＲＣフレームＣＲＬ，ＣＲＨをＴＸデータとして出力する。なお、対象デバイスでないデバイス＃２においては、受信データＲＸの受信終了後も送信データＴＸはハイインピーダンス状態を維持され、異常状態の出力は行われない。

【0039】

デバイス＃１から送信された異常フレームＦＬが示す異常状態およびＣＲＣフレームＣＲＬ，ＣＲＨが示す誤り検出符号は、ＣＡＮトランシーバ５、通信ライン４、およびＣＡＮトランシーバ３を介してＭＣＵ２に伝送される。これにより、ＭＣＵ２は、異常フレームＦＬにより伝送されたデータに対してＣＲＣフレームＣＲＬ，ＣＲＨによる誤り検出符号により誤り検出を行うことができる。これにより、ＭＣＵ２は、より正確に異常状態を取得できる。

【0040】

このように、本実施形態では、受信データＲＸにおけるＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅである場合、すなわち受信データＲＸにＷｒｉｔｅコマンドが含まれる場合に、異常出力部１１Ｂが異常フレームＦＬにより異常状態を送信するようにしている。図１に示すように異なる基板６，７を用いた構成の場合、ハーネスを用いる必要があり、仮に半導体装置１に異常状態出力の割込み信号用のポートを設けた場合、ハーネスにおける配線が増え、ハーネスのコストが上昇する。そこで、受信データＲＸにおけるＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｒｅａｄの場合に、レジスタ１１Ａから読み出した異常状態を示すデータを送信データＴＸとして出力することも考えられる。しかしながら、Ｗｒｉｔｅ処理に比べてＲｅａｄ処理の頻度が少ないため、本実施形態のように、Ｗｒｉｔｅ処理時に異常状態を送信したほうが、異常状態を頻繁にＭＣＵ２に伝送することができる。

【0041】

＜５．通信部の出力インタフェース＞
ここで、通信部１１における出力インタフェースについて説明する。図５は、上記出力インタフェースとしてバッファを用いた場合の構成例を示す図である。図５においては、デバイス＃１，＃２（半導体装置１）それぞれの通信部１１における出力インタフェースとして、バッファ１１０が図示される。

【0042】

バッファ１１０は、複数段のインバータから構成され、最も前段にインバータＩＶ１を有し、最も後段にインバータＩＶ２を有する。各インバータは、電源電圧Ｖｃｃの印加端と接地端との間に直列に接続されるハイサイドトランジスタＰＭとローサイドトランジスタＮＭを有する。ハイサイドトランジスタＰＭは、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）により構成され、ローサイドトランジスタＮＭは、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴにより構成される。

【0043】

内部信号Ｓは、インバータＩＶ１に入力され、各インバータにおいて論理反転され、インバータＩＶ２からＴＸ端子１Ｂを介して送信データＴＸとして出力される。インバータＩＶ２におけるハイサイドトランジスタＰＭとローサイドトランジスタＮＭがともにオフ状態の場合、送信データＴＸはハイインピーダンス状態となる。インバータＩＶ２においてハイサイドトランジスタＰＭがオン状態、ローサイドトランジスタＮＭがオフ状態の場合、送信データＴＸはハイレベルとなる。インバータＩＶ２においてハイサイドトランジスタＰＭがオフ状態、ローサイドトランジスタＮＭがオン状態の場合、送信データＴＸはローレベルとなる。

【0044】

先述した図３，４のように、デバイス＃１，＃２のうち一方から異常フレームＦＬを出力し、他方は送信データＴＸをハイインピーダンス状態とする場合は、図５に示すバッファ１１０を用いた構成により、異常フレームＦＬをＣＡＮトランシーバ５に送信できる。

【0045】

しかしながら、デバイス＃１，＃２の両方から異常フレームＦＬを同時に出力する場合、図５に示すように一方のデバイスから出力される送信データＴＸがハイレベル、他方のデバイスから出力される送信データＴＸがローレベルとなる場合がある。この場合、図５に破線矢印で示す経路のように、電源電圧Ｖｃｃの印加端から、一方のインバータＩＶ２におけるハイサイドトランジスタＰＭ、一方のＴＸ端子１Ｂ、他方のＴＸ端子１Ｂ、および、他方のインバータＩＶ２におけるローサイドトランジスタＮＭを介して接地端へ大電流が流れる。これにより、ＣＡＮトランシーバ５へ出力される信号が不十分となってしまう。

【0046】

これに対し、図６は、通信部１１の出力インタフェースとしてオープンドレイン構成を用いた場合の構成例を示す図である。図６においては、デバイス＃１，＃２それぞれの通信部１１における出力インタフェースとして、バッファ１１０、およびＮＭＯＳトランジスタ１１１が図示される。

【0047】

ＮＭＯＳトランジスタ１１１のゲートは、インバータＩＶ２の出力端に接続される。ＮＭＯＳトランジスタ１１１のソースは、接地端に接続される。ＮＭＯＳトランジスタ１１１のドレインは、ＴＸ端子１Ｂに接続される。ＣＡＮトランシーバ５において、ＴＸＤ端子５Ｂには、プルアップ抵抗５１が接続される。

【0048】

インバータＩＶ２の出力がローレベルの場合、ＮＭＯＳトランジスタ１１１はオフ状態となる。インバータＩＶ２の出力がハイレベルの場合、ＮＭＯＳトランジスタ１１１はオン状態となる。デバイス＃１，＃２の両方におけるＮＭＯＳトランジスタ１１１がオフ状態の場合、プルアップ抵抗５１により送信データＴＸはハイレベルとしてＣＡＮトランシーバ５に送信される。

【0049】

デバイス＃１，＃２の少なくとも一方においてＮＭＯＳトランジスタ１１１がオン状態の場合、送信データＴＸはローレベルとしてＣＡＮトランシーバ５に送信される。この場合、一方のデバイスのＮＭＯＳトランジスタ１１１がオン状態で、他方のデバイスのＮＭＯＳトランジスタ１１１がオフ状態の場合、先述した図５に示す構成の場合のような干渉が発生しない。

【0050】

従って、図６に示すようなオープンドレインの構成を出力インタフェースとして用いた場合に、デバイス＃１，＃２の両方から異常フレームＦＬを同時に出力することが可能である。

【0051】

図７は、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅ、異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴ＝１、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝２の場合の異常出力動作を示すタイミングチャートである。異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝２は、すべてのデバイス＃１，＃２で異常出力を実行するモードを示す。すなわち、半導体装置１は、自己が対象デバイスでない場合でも異常出力を実行する。

【0052】

図７の場合、受信データＲＸが受信されている期間は、デバイス＃１，＃２の両方のＮＭＯＳトランジスタ１１１がオフ状態であり、デバイス＃１とデバイス＃２それぞれのＴＸ端子１Ｂから出力される送信データＴＸ（ＴＸ＃１，ＴＸ＃２）は、いずれもハイレベルである。そして、受信された受信データＲＸにおいてＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅ、異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴ＝１、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝２であるため、対象デバイスであるデバイス＃１と、対象デバイスでないデバイス＃２の両方における異常出力部１１Ｂは、受信データＲＸの受信終了タイミングで異常フレームＦＬを送信データＴＸ（ＴＸ＃１，＃２）として出力する。先述した図６に示すような構成であれば、このように異常フレームＦＬをすべてのデバイスから送信することが可能である。

【0053】

＜６．異常状態の常時出力＞
ここで、図８は、本開示の別の実施形態に係る通信システム１０２の構成を示す図である。通信システム１０２は、ＭＣＵ２と、ｎ個の半導体装置１と、を備えている。ＭＣＵ２およびｎ個の半導体装置１は、同一の基板８に設けられる。すなわち、通信システム１０２では、ＣＡＮトランシーバは用いられず、ハーネスは不要である。

【0054】

ｎ個のＲＸ端子１Ａは、ＭＣＵ２のＲＸＤ端子２Ａに共通接続される。ｎ個のＴＸ端子１Ｂは、ＭＣＵ２のＴＸＤ端子２Ｂに共通接続される。

【0055】

このような通信システム１０２においては、先述した異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝０，１，２に加えて、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝３のモードを追加することができる。異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝３は、受信データＲＸの受信に関わらず異常状態を常時出力するモードを示す。

【0056】

図９は、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅ、異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴ＝１、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝３の場合の異常出力動作を示すタイミングチャートである。この場合、受信データＲＸにおいてＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅ、異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴ＝１、異常モードフラグＦＡＵＬＴＭＯＤＥ＝３である場合、対象デバイス（図９ではデバイス＃１）における異常出力部１１Ｂは、異常状態の出力を開始する。異常状態の出力は、異常フレームＦＬの出力により行う。以降、図９に示すように受信データＲＸの受信期間に関わらず、異常状態を常時出力する。これにより、ＭＣＵ２に異常状態を常時伝送することができる。

【0057】

図１に示すようなＣＡＮトランシーバを用いる構成の場合、ＣＡＮトランシーバが差動電圧方式の構成のため、送信データＴＸでの信号変動がＲＸデータＲＸに伝わる現象が生じる。従って、図９に示すように受信データＲＸの受信期間において送信データＴＸを出力することが困難である。そこで、ＣＡＮトランシーバを用いない図８のような構成により、図９に示すような異常状態の常時出力を実現している。また、図８に示す構成であれば、半導体装置１に異常出力用の割込み信号ポートが不要となる。

【0058】

なお、図９に示すように異常状態を常時出力している状態で対象デバイスのＲｅａｄ処理を行う場合は、次のようにすればよい。まず、図１０に示すように、異常状態の常時出力をしているデバイス（ここではデバイス＃１）を対象デバイスとして、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｗｒｉｔｅとした受信データＲＸにおけるデータフレームＤＴにより、対象デバイスのレジスタ１１Ａに格納された異常出力フラグＦＡＵＬＴＯＵＴをＦＡＵＬＴＯＵＴ＝０に書き換える。これにより、異常出力部１１Ｂは異常状態の出力を実行しないモードとなり、送信データＴＸ（ＴＸ＃１）をハイインピーダンス状態とする。

【0059】

その後、図１１に示すように、異常状態の常時出力をしていたデバイス（ここではデバイス＃１）を対象デバイスとして、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅビット＝Ｒｅａｄとした受信データＲＸにより、対象デバイスのＲｅａｄ処理を実行する。これにより、対象デバイスにおける通信部１１は、レジスタ１１Ａから読み出したデータを読み出しデータフレームＲＤＴとして、送信データＴＸを出力する。通信部１１は、読み出しデータフレームＲＤＴの後にＣＲＣフレームＣＲＬ，ＣＲＨを送信データＴＸとして出力する。

【0060】

＜７．その他＞
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

【0061】

＜８．付記＞
以上のように、本開示の一態様に係る半導体装置（１）は、
シリアルデータである受信データ（ＲＸ）を入力するための受信データ入力端子（１Ａ）と、
シリアルデータである送信データ（ＴＸ）を出力するための送信データ出力端子（１Ｂ）と、
前記受信データにＷｒｉｔｅコマンドが含まれている場合に、前記送信データ出力端子から異常状態を示す異常データ（ＦＬ）を出力するように構成される異常出力部（１１Ｂ）と、を備える構成としている（第１の構成）。

【0062】

また、上記第１の構成において、前記異常出力部（１１Ｂ）は、前記異常データの出力を実行するか否かを示す異常出力フラグ（ＦＡＵＬＴＯＵＴ）を格納可能な第１レジスタ（１１Ａ）を有する構成としてもよい（第２の構成）。

【0063】

また、上記第１または第２の構成において、前記異常出力部（１１Ｂ）は、前記異常データを出力するときに誤り検出用データ（ＣＲ）を出力しないように構成されることとしてもよい（第３の構成）。

【0064】

また、上記第１から第３のいずれかの構成において、前記異常出力部（１１Ｂ）は、前記異常データを出力するときに誤り検出用データ（ＣＲＬ，ＣＲＨ）を出力するように構成されることとしてもよい（第４の構成）。

【0065】

また、上記第３または第４の構成において、前記異常出力部（１１Ｂ）は、前記異常データを出力するときに前記誤り検出用データを出力するか否かを示す異常モードフラグ（ＦＡＵＬＴＭＯＤＥ）を格納可能な第２レジスタ（１１Ａ）を有する構成としてもよい（第５の構成）。

【0066】

また、上記第１から第５のいずれかの構成において、前記受信データ（ＲＸ）に設定された対象デバイスが自己の半導体装置（１）であった場合に、前記異常出力部（１１Ｂ）は前記異常データを出力し、前記受信データに設定された対象デバイスが自己以外の半導体装置であった場合に、前記異常出力部は前記異常データを出力しない構成としてもよい（第６の構成）。

【0067】

また、上記第１から第６のいずれかの構成において、前記異常出力部（１１Ｂ）は、前記受信データ（ＲＸ）に設定された対象デバイスが自己の半導体装置（１）であるか否かに関わらず、前記異常データを出力するように構成されることとしてもよい（第７の構成）。

【0068】

また、上記第７の構成において、前記異常出力部（１１Ｂ）は、前記異常データを出力する出力インタフェースとして、オープンドレイン構成の前記出力インタフェース（１１１，１１２）を有する構成としてもよい（第８の構成）。

【0069】

また、上記第１から第８のいずれかの構成において、前記異常出力部（１１Ｂ）は、前記受信データ（ＲＸ）の受信期間に関わらず、前記異常データを常時出力するように構成されることとしてもよい（第９の構成）。

【0070】

また、上記第９の構成において、前記異常データの常時出力状態において、前記異常出力部（１１Ｂ）が前記異常データを出力しないモードに変更された後、Ｒｅａｄコマンドを含んだ前記受信データ（ＲＸ）の受信により読み出しデータが前記送信データ（ＴＸ）として送信されるように構成されることとしてもよい（第１０の構成）。

【0071】

また、本開示の一態様に係る通信システム（１０１）は、ＭＣＵ（２）と、差動電圧方式により通信を行うように構成される第１通信装置（３）および第２通信装置（５）と、上記第１の構成とした半導体装置（１）と、を備え、
前記ＭＣＵは、前記第１通信装置および前記第２通信装置を介して前記半導体装置との間で通信を行うように構成され、
前記ＭＣＵおよび前記第１通信装置は、第１基板（６）に設けられ、
前記第２通信装置および前記半導体装置は、前記第１基板とは異なる第２基板（７）に設けられる構成としてもよい（第１１の構成）。

【0072】

また、本開示の一態様に係る通信システム（１０２）は、ＭＣＵ（２）と、上記第９の構成とした半導体装置（１）と、を備え、
前記ＭＣＵは、前記半導体装置との間で直接的に通信を行うように構成され、
前記ＭＣＵおよび前記半導体装置は、同一基板（８）に設けられる構成としてもよい（第１２の構成）。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本開示は、例えば、車載用の通信システムに利用することが可能である。

【符号の説明】

【0074】

１ 半導体装置
１Ａ 端子
１Ａ ＲＸ端子
１Ｂ ＴＸ端子
２Ａ ＲＸＤ端子
２Ｂ ＴＸＤ端子
３ ＣＡＮトランシーバ
３Ａ ＴＸＤ端子
３Ｂ ＲＸＤ端子
３Ｂ 端子
４ 通信ライン
５ ＣＡＮトランシーバ
５Ａ ＲＸＤ端子
５Ｂ ＴＸＤ端子
５１ プルアップ抵抗
６，７，８ 基板
１１ 通信部
１１Ａ レジスタ
１１Ｂ 異常出力部
１０１，１０２ 通信システム
１１０ バッファ
１１１ ＮＭＯＳトランジスタ
１１２ ダイオード
ＩＶ１，ＩＶ２ インバータ
ＮＭ ローサイドトランジスタ
ＰＭ ハイサイドトランジスタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】