THCS131_Rev.1.01_J THCS131 I/OSpreader 概要 特長 THCS131 は、パラレル信号をシリアル変換して 伝送するためのインターフェース IC です。信号 線数を減らすことにより、ハーネスやコネクタを削 減することが可能です。 入出力データのインターフェースは、8 ビットバス ですが、内部に 16 ビットのレジスタを持ち、最大 16 ビットのパラレル信号を伝送することができま す。 設定ピンによって送信（パラレル－シリアル変 換）／受信（シリアル－パラレル変換）の機能を 切り替えることができます。 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 外部クロック不要 CPU の 8 ビットパラレルバスと接続可能 シリアル伝送用のクロック発振器を内蔵 差動伝送とシングルエンド伝送を切り替え可 能 差動伝送の場合、AC 結合伝送に対応 受信データ異常検知出力（断線検知、伝送 エラー検出） 電源電圧：3.0～5.5V パッケージ：DIP20 ピン EU RoHS 準拠 ブロックダイアグラム THCS131 TXEN RXEN （送信／受信を選択） DATA0～7 （パラレル入力/出力） 発振器 IOP 入出力 回路 （シリアル入力/出力） MUX CTL0 CTL1 （入出力制御信号） ION シリア ライザ ＆ デシリア ライザ RSTN （リセット入力） FAULTN SIG （受信異常検知出力） （CMOS／差動を選択） Copyright©2014 THine Electronics, Inc. 1/10 THine Electronics, Inc. Security E THCS131_Rev.1.01_J 端子配置 GND 1 20 VDD TEST 2 19 SIG TXEN 3 18 IOP RXEN 4 17 ION FAULTN 5 16 DATA7 RSTN 6 15 DATA6 DATA0 7 14 DATA5 DATA1 8 13 DATA4 DATA2 9 12 CTL1 DATA3 10 11 CTL0 端子一覧 ピンNo 1 端子 GND 内部処理 - 2 TEST プルダウン 3 4 TXEN RXEN プルダウン プルダウン 5 FAULTN オープンドレイン 6 RSTN プルダウン 7-10 13-16 DATA0-7 プルアップ 11 CTL0 プルアップ 12 CTL1 プルアップ 17 18 ION IOP - 19 SIG プルダウン 20 VDD - 機能 グランド テスト端子 GNDに接続してください。 送信モードイネーブル 受信モードイネーブル 受信データ異常検知出力 異常動作発生時にLowを出力します。 リセット入力 Low：リセット High：通常動作 パラレルデータ入力又は出力 ビット0-7 下位8-bitラッチイネーブル（送信モード） 下位8-bit出力イネーブル（受信モード） 上位8-bitラッチイネーブル（送信モード） 上位8-bit出力イネーブル（受信モード） シリアルデータ差動（-）入力又は出力 シリアルデータCMOS/差動（＋）入力又は出力 シリアルデータモード選択 Low：CMOS High：差動 電源 Copyright©2014 THine Electronics, Inc. 2/10 THine Electronics, Inc. Security E THCS131_Rev.1.01_J 絶対最大定格 項目 電源電圧VDD デ ジ タ ル 入 力 電 圧 （ DATA0-DATA7, TXEN, RXEN, CTL0, CTL1, RSTN, SIG） オープンドレイン出力端子（FAULTN） 許容損失 保存温度 ジャンクション温度 条件 - Min -0.4 Typ - Max 6 単位 V - -0.4 - 6 V Ta=25℃ - -0.4 -55 - - 6 1 150 125 V W ℃ ℃ 条件 - Min 3.0 -40 Typ - Max 5.5 85 単位 V ℃ 推奨動作条件 項目 電源電圧VDD 動作周囲温度 Copyright©2014 THine Electronics, Inc. 3/10 THine Electronics, Inc. Security E THCS131_Rev.1.01_J 電気的特性 DC 特性 （特に記述がない場合の条件は、VDD=5.0V, Ta=25℃とする） 項目 電源電流 UVLOスレッショルド電圧（VDD立ち上がり） UVLOヒステリシス電圧 デジタル入力ハイレベル電圧（VIH） デジタル入力ローレベル電圧（VIL） デジタル入力リーク電流 デジタル入力リーク電流 デジタル入力ヒステリシス電圧 デジタル出力ハイレベル電圧（VOH） デジタル出力ハイレベルオン抵抗（RonH） デジタル出力ローレベル電圧（VOL） デジタル出力ローレベルオン抵抗（RonL） オープンドレイン出力ローレベル電圧 LVDS入力作動電圧（VID） LVDS入力リーク電流 LVDS出力差動電圧（VOD） LVDS出力コモンモード電圧（VOC） プルダウン抵抗 プルアップ抵抗 条件 送信モード LVDS転送 （注） CTL1以外 CTL1 VDD=3.0V, Tj=125℃ Iout=4mA VDD=3.3V VDD=5.0V VDD=3.0V, Tj=125℃ Iout=4mA VDD=3.3V VDD=5.0V Iout=1mA FAULTN IOP/ION IOP/ION VDD=3.0V IOP/ION VDD=5.0V IOP/ION VDD=5.5V IOP/ION IOP/ION - Min Typ Max 単位 20 30 mA 0.7VDD - 2.6 0.15 0.11VDD 2.8 0.3VDD ±50 ±150 - V V V V uA uA V VDD-0.6 - - V - 56 46 - Ohm Ohm - - 0.4 V - 44 36 - Ohm Ohm - - 0.4 V 200 - - ±50 mV uA 350 - - mV - 600 - mV - - 750 mV 1.0 - 1.25 250 500 1.4 - V kOhm kOhm 注：電源電流が最大となる条件となります。 LVDS 入出力差動電圧 ION ION VOC VID VOD IOP IOP Copyright©2014 THine Electronics, Inc. 4/10 THine Electronics, Inc. Security E THCS131_Rev.1.01_J 電気的特性 AC 特性（リセット部） 記号 項目 リセット（RSTN）解除からデータ入力が有効にな tRST るまでの時間 tWRST リセット（RSTN）Lowパルス幅 条件 Min Typ - - - - 50 - Max 100 （注） - 単位 us ns 注：AC 結合の場合は、取り付ける容量により、数 ms 必要となります。 タイミングチャート（リセット部） tWRST リセット入力(RSTN) tRST データ入力(DATA) データ出力（DATA) 有効データ プルアップ 有効データ受信までL 有効データ出力 出力を出力イネーブル信号（CTL0/CTL1）でコントロールする 場合は、出力イネーブル信号を LOW にするまでは、プルアップの 状態を継続します。 電気的特性 AC 特性（シリアル通信部） 記号 fPSPL tPS tSP fSTR 項目 シリアライザ入力サンプリング周波数 シリアライザ送信時間 デシリアライザ出力更新時間 シリアルデータ伝送レート 条件 - Min 50 - Typ 2.5 Max 18 2 - 単位 kHz us us MHz タイミングチャート 送信モード データ入力 内部レジスタ（DATA[15:0]) 内部サンプリングクロック パラレル入力[15:0] 1/fPSPL tPS シリアルデータ出力 シリアル出力 シリアル出力 IC 外部から入力する CTL 信号と内部サンプリングクロックは非同期です。 受信モード シリアルデータ入力 シリアル入力 シリアル入力 データ出力 内部レジスタ（DATA[15:0]) パラレル出力[15:0] tSP Copyright©2014 THine Electronics, Inc. 5/10 THine Electronics, Inc. Security E THCS131_Rev.1.01_J 電気的特性 AC 特性(ラッチイネーブル、アウトプットイネーブル) 記号 tWLE 条件 - Min 130 Typ - Max - - 133 - - 単位 ns ns - 20 - - ns - 100 - - ns tCLLE1 項目 ラッチイネーブルパルス幅 ラッチイネーブル立ち上がりエッジセットアップ 時間 ラッチイネーブル立ち上がりエッジホールド時 間 ラッチイネーブルクリアランス１ tCLLE2 ラッチイネーブルクリアランス２ - 20 - - us tWOE 出力イネーブルパルス幅 - 50 - - ns tCLOE 出力イネーブルクリアランス - 50 - - ns tSULE tHLE tPZO 出力イネーブル遅延時間 CL=25pF - - 50 ns tPOZ 出力ディセーブル遅延時間 CL=25pF - - 38 ns タイミングチャート（ラッチイネーブル、アウトプットイネーブル） 8ビット入力＋ラッチイネーブル 上位ラッチイネーブル （CTL1） 下位ラッチイネーブル （CTL0） データ入力 (DATA[7:0]) tCLLE2 tWLE tCLLE1 tSULE tHLE 上位8ビットデータ 下位8ビットデータ 上位8ビットデータ 8ビット出力＋出力イネーブル 上位アウトプットイネーブル （CTL1） 下位アウトプットイネーブル （CTL0） データ出力 (DATA[7:0]) tCLOE tWOE tPZO tPOZ 上位8ビットデータ 下位8ビットデータ CTL0 又は CTL1 が Low 期間中にデータを受信すると出力は更新されます。 Copyright©2014 THine Electronics, Inc. 6/10 THine Electronics, Inc. Security E THCS131_Rev.1.01_J 機能説明 ・ラッチイネーブル、アウトプットイネーブル真理値表 送信モード CTL1 CTL0 L L 下位 8-bit がサンプリング周波数に伴い送信されます。 （8-bit スルーモード） ↑ H 上位 8-bit 入力ラッチ H ↑ 下位 8-bit 入力ラッチ及び 16-bit データ取り込み H H 保持 ラッチイネーブル入力 CTL0 の立ち上がりエッジで上位、下位のデータが取り込まれます。 受信モード CTL1 CTL0 L L 出力ディセーブル（DATA 出力が 500kΩでプルアップされます）。 L H 上位 8-bit 出力イネーブル H L 下位 8-bit 出力イネーブル H H 出力ディセーブル（DATA 出力が 500kΩでプルアップされます）。 アウトプットイネーブル入力 ・送信／受信の選択 端子 説明 TXEN RXEN L L 機能せず L H 受信モード（シリアル-パラレル変換） H L 送信モード（パラレル-シリアル変換） H H 機能せず Copyright©2014 THine Electronics, Inc. 7/10 THine Electronics, Inc. Security E THCS131_Rev.1.01_J ・接続例（16-bit 送信、受信） DATA[7:0] ラッチ 回路 シリア ライザ デシリア ライザ セレクタ DATA[7: 0] RXEN TXEN CTL0 RXEN CTL1 CTL0 TXEN CTL1 ・接続例（8-bit 送信、受信） DATA[7:0] ラッチ 回路 シリア ライザ デシリア ライザ セレクタ DATA[7: 0] TXEN RXEN CTL0 RXEN CTL1 CTL0 TXEN CTL1 ・ シリアル入力又は出力端子の機能設定 シリアル信号の入力又は出力インターフェースは 1 線 CMOS レベルと 2 線の差動振幅レベルを選択できま す。 端子設定 端子機能 SIG IOP ION L CMOS ＊ H 差動＋ 差動＊：端子をオープン（無接続）にしてください。 ・ 異常検知出力 FAULTN の機能（受信モード） 受信したデータのプロトコルが正しくない場合、又は 50usec(typ)以上シリアルデータを受信しなかった場合、 FAULTN 端子が Low レベルになります。この場合、受信したデータは破棄されます。外部でプルアップし ていた場合、正常なシリアルデータを受信すると FAULTN 端子は High レベルになります。 Copyright©2014 THine Electronics, Inc. 8/10 THine Electronics, Inc. Security E THCS131_Rev.1.01_J パッケージ図面 単位： インチ（mm） Copyright©2014 THine Electronics, Inc. 9/10 THine Electronics, Inc. Security E THCS131_Rev.1.01_J 諸注意とお願い 1. 本資料に記載された製品の仕様は、予告無く変更する場合がございます。 2. 本資料に記載された回路図は、あくまでも応用例として掲載されております。従って、お客様の設計に おかれましては十分な注意をお願い致します。また、文中の誤りにつきましてもその責を負いかねます。誤 りが発見されましても、直ちに修正できない場合がございますので、ご了承ください。 3. 本資料には、弊社の著作権、ノウハウ等が含まれておりますので弊社にことわりなく、複製、又は第三者 に公開しないようにお願い申し上げます。 4. この製品を使用したことにより、第三者の工業所有権に係る問題が発生した場合、弊社製品の構造製 法及び機能に直接係る物以外につきましては、その責を負いかねますのでご了承ください。 5. 本製品は一般的な電子機器に使用することを前提としております。従って極めて高い信頼性を要求さ れる用途（人命に直接係る医療機器、宇宙機器、原子力制御機器など）には、使用しないでください。又、 これ以外でも輸送機器の制御と安全性に関する装置、交通信号、各種安全装置等にご使用の際には、適 切な措置を講じたうえでご使用ください。 6. 弊社は製品の品質及び信頼性の向上について最大限の努力をはらっておりますが、半導体製品はわ ずかながらある確率をもって故障が発生いたします。弊社製品の故障により、社会的、公的な損害等を引 き起こすことの無いように、十分な冗長設計、誤動作防止設計等を行ってください。 7. 本製品は、耐放射線設計は行われておりませんので、ご注意願います。 8. 本製品が、外国為替及び外国貿易管理法の規定により戦略物資等に該当するか否かは、お客様にお かれまして判断をお願い致します。 9.本製品は端子間が異物の混入等によりショートされた場合、絶対最大定格を超える電圧の印加、または 誤作動により半導体製品もしくは周辺部品が破壊する可能性があります。破壊により発煙、発火の恐れが ありますので、ヒューズ等、保護部品による安全対策を施すようお願い致します。 THine Electronics, Inc. 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