JP2005318191A - Master/slave synchronous communication system using ieee1394 network and automatic allocating method for synchronous communication resource - Google Patents

Master/slave synchronous communication system using ieee1394 network and automatic allocating method for synchronous communication resource Download PDF

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Toshiyuki Miyamatsu
利行 宮松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a master 1 and all slaves 2n connected on an IEEE1394 network 3 to send and receive control data within a control cycle which is an integral multiple of an isochronous cycle by automatically and effectively allocating synchronous communication resources. <P>SOLUTION: The master 1 inputs the control cycle which is the integral multiple of the isochronous cycle, detects slaves 2n connected on the IEEE1394 network, and equally allocates use bandwidths of respective isochronous cycles. Further, the master 1 automatically acquires/allocates synchronous communication resources from an IRM, generates a synchronous communication management table 14 for communication between the master 1 and slaves 2n, and reports the synchronous communication resource table 14 to the slaves, so that the master 1 and slaves 2n communicate with each other according to the synchronous communication management table 14 and synchronous communication resource data 2n31. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、IEEE1394ネットワークを使用したマスタとスレーブの同期通信システムおよび同期通信資源の自動割当方法に関する。 The present invention relates to a master-slave synchronous communication system and an automatic allocation method of synchronous communication resources using an IEEE 1394 network.

従来のIEEE1394通信システムのアイソクロナス転送では、アイソクロナス転送をする機器は、予め、Isochronous Resource Manager(以降、IRMと呼ぶ)から帯域幅とチャネルを獲得し、サイクル開始パケットを受けると、バスの使用権を獲得した機器がデータを送信する。アイソクロナス転送期間に各通信機器がバスの使用権を順に獲得してデータを送信するようになっている(例えば、非特許文献1参照)。
通常、アイソクロナス転送期間で、すべての通信機器はデータを転送する仕組みになっており、新たな機器を追加したいが残っている帯域が獲得したい帯域より少ない場合には、帯域の調整により一つの機器に対するデータ量を減らすか、データ量を減らすことが出来ない場合は、新たな機器の追加ができないことになる。
In the isochronous transfer of the conventional IEEE 1394 communication system, the device that performs the isochronous transfer acquires the bandwidth and channel from the isochronous resource manager (hereinafter referred to as IRM) in advance, and receives the cycle start packet, and acquires the right to use the bus. The acquired device sends data. During the isochronous transfer period, each communication device acquires the right to use the bus in order and transmits data (for example, see Non-Patent Document 1).
Normally, all communication devices are configured to transfer data during the isochronous transfer period. If you want to add a new device but the remaining bandwidth is less than the bandwidth you want to acquire, you can adjust one device by adjusting the bandwidth. If the amount of data is reduced or the amount of data cannot be reduced, a new device cannot be added.

このような問題に対して、転送サイクルが可変な機器のデータを数サイクル分まとめて転送することで、できるだけ新たなアイソクロナス転送を開始できるようにする技術が開示されている。これを図18を用いて説明する。
図18において、(a)に示すようにdata A92、data B93、data C94をアイソクロナス転送している時に、新たにdata D95を転送しようとしても、アイソクロナス転送期間の残帯域97がdata D95を転送するために必要なdata Dの帯域96より小さい場合、(b)に示すように、1サイクル目はdata A92を3つ合わせて1パケットとして転送し、残帯域でdata D95を転送する。2サイクル目はdata B93を3つ合わせて1パケットとして転送し、残帯域でdata D95を転送する。3サイクル目はdata C94を3つ合わせて1パケットとして転送し、残帯域でdata D95を転送することにより、できるだけアイソクロナス転送期間を有効に活用するという手段がとられていた。(特許文献1参照)
特開2003−229857号公報(図1) IEEE Std 1394-1995, IEEE Standard for a High Performance Serial Bus
In order to deal with such a problem, a technique is disclosed in which as many isochronous transfers as possible can be started by transferring data of devices having variable transfer cycles for several cycles at a time. This will be described with reference to FIG.
In FIG. 18, when data A92, data B93, and data C94 are isochronously transferred as shown in FIG. 18A, even if data D95 is newly transferred, the remaining bandwidth 97 of the isochronous transfer period transfers data D95. If the bandwidth is smaller than the data D bandwidth 96 necessary for this, as shown in (b), three data A92 are transferred together as one packet in the first cycle, and data D95 is transferred in the remaining bandwidth. In the second cycle, three data B93s are combined and transferred as one packet, and data D95 is transferred in the remaining bandwidth. In the third cycle, three data C94s were combined and transferred as one packet, and data D95 was transferred in the remaining bandwidth, so that the isochronous transfer period was effectively utilized as much as possible. (See Patent Document 1)
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-229857 (FIG. 1) IEEE Std 1394-1995, IEEE Standard for a High Performance Serial Bus

しかしながら、非特許文献1に記載されているIEEE1394通信のアイソクロナス転送では、1アイソクロナスサイクルに送信できるデータ量は決まっているので、接続機器数が増えた場合、アイソクロナス転送用の帯域が確保出来ない場合は、一つの機器に対するデータが減ってしまうか、データが送信できないという問題があった。
またIRMはIEEE1394規格に定められたBANDWIDTH#AVAILABLEレジスタとCHANNELS#AVAILABLEレジスタを備えている。そしてIRMのBANDWIDTH#AVAILABLEとCHANNELS#AVAILABLEの各レジスタにより、帯域幅とチャネルの同期通信資源を管理している。つまりアイソクロナスサイクル単位で、同期通信資源の管理をしているため、制御周期がアイソクロナスサイクルよりも長い場合でも、アイソクロナスサイクル毎に同じ指令データを送信したり、データを分割して送信することになり、通信負荷も増え無駄が多いという問題もあった。
However, in the isochronous transfer of IEEE 1394 communication described in Non-Patent Document 1, the amount of data that can be transmitted in one isochronous cycle is determined. Therefore, when the number of connected devices increases, the bandwidth for isochronous transfer cannot be secured. However, there is a problem that data for one device is reduced or data cannot be transmitted.
The IRM also includes a BANDWIDTH # AVAILABLE register and a CHANNELS # AVAILABLE register defined in the IEEE 1394 standard. Bandwidth and channel synchronous communication resources are managed by the IRM BANDWIDTH # AVAILABLE and CHANNELS # AVAILABLE registers. In other words, because synchronous communication resources are managed in units of isochronous cycles, even if the control cycle is longer than the isochronous cycle, the same command data is transmitted for each isochronous cycle or the data is divided and transmitted. There was also a problem that the communication load increased and wasted.

特許文献1においては、データを数サイクル分まとめて転送するという転送サイクルが可変となる特殊な機器が必要であり、データをまとめた場合でもアイソクロナスサイクル毎のデータが必要となっており、同様に制御周期がアイソクロナスサイクルよりも長い場合、同期通信資源を有効活用できないと言う問題があった。 In Patent Document 1, a special device with a variable transfer cycle for transferring data for several cycles at a time is required. Even when data is collected, data for each isochronous cycle is required. When the control cycle is longer than the isochronous cycle, there is a problem that the synchronous communication resource cannot be effectively used.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、あらかじめ設定されたアイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期において、一局のマスタと一局以上のスレーブが、制御データの授受を行うことが可能な、マスタ/スレーブ同期通信システムおよび、同期通信資源の自動割当方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and one station master and one or more slaves exchange control data in a control cycle that is an integral multiple of a preset isochronous cycle. It is an object of the present invention to provide a master / slave synchronous communication system and a method for automatically allocating synchronous communication resources.

上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項1に記載の発明は、
1局のマスタと1局以上のスレーブがIEEE1394ネットワーク上に接続され、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期に同期して、前記マスタと前記スレーブが通信データを授受するマスタ/スレーブ同期通信システムにおいて、
前記マスタは、
前記制御周期が設定された制御周期データを獲得する手段と、
前記IEEE1394ネットワーク上に接続された前記スレーブ数を検出する手段と、
前記制御周期データと検出された前記スレーブ数により、前記制御周期分のアイソクロナスサイクルに前記スレーブを割り付ける手段と、
前記アイソクロナスサイクルに割り付けられた前記スレーブと前記通信データを授受するための同期通信資源である帯域幅およびチャネルをIsochronous Resource Manager(以下、IRMとする)から獲得する手段と、
獲得した前記同期通信資源と前記スレーブの対応付けおよび前記アイソクロナスサイクルへの割り付け情報が含まれる同期通信管理テーブルを作成する手段と、
対応付けた前記同期通信資源の情報を前記スレーブに通知する手段と、
前記同期通信管理テーブルに従いアイソクロナス通信を行う手段とを備え、
前記スレーブは、
前記マスタより前記同期通信資源の情報を受ける手段と、
前記同期通信資源の情報に基きアイソクロナス通信を行う手段と、
前記マスタからの指令データに対する応答データを送信する手段とを備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problem, the present invention is as follows.
The invention described in claim 1
In a master / slave synchronous communication system in which one master and one or more slaves are connected to an IEEE 1394 network and the master and the slave exchange communication data in synchronization with a control cycle that is an integral multiple of an isochronous cycle.
The master
Means for acquiring control cycle data in which the control cycle is set;
Means for detecting the number of slaves connected on the IEEE 1394 network;
Means for allocating the slaves to isochronous cycles for the control period according to the control period data and the detected number of slaves;
Means for acquiring a bandwidth and a channel, which is a synchronous communication resource for exchanging the communication data with the slave assigned to the isochronous cycle, from an isochronous resource manager (hereinafter referred to as IRM);
Means for creating a synchronous communication management table that includes the correspondence between the acquired synchronous communication resource and the slave and the allocation information to the isochronous cycle;
Means for notifying the slave of information of the associated synchronous communication resource;
Means for performing isochronous communication according to the synchronous communication management table,
The slave is
Means for receiving information of the synchronous communication resource from the master;
Means for performing isochronous communication based on information of the synchronous communication resource;
Means for transmitting response data to the command data from the master.

請求項2に記載の発明は、
1局のマスタと1局以上のスレーブがIEEE1394ネットワーク上に接続され、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期に同期して、前記マスタと前記スレーブが通信データを授受するマスタ/スレーブ同期通信システムのマスタにおける同期通信資源の自動割当方法において、
前記制御周期が設定された制御周期データを獲得するステップと、
前記IEEE1394ネットワーク上に接続された前記スレーブ数を検出するステップと、
前記制御周期データと検出された前記スレーブ数により、前記制御周期分のアイソクロナスサイクルに前記スレーブをスレーブ数が均等になるように割り付けるステップと、
前記アイソクロナスサイクルに割り付けられた前記スレーブと前記通信データを授受するための同期通信資源である帯域幅およびチャネルをIRMから獲得するステップと、
獲得した前記同期通信資源と前記スレーブの対応付けおよび前記アイソクロナスサイクルへの割り付け情報が含まれる同期通信管理テーブルを作成するステップと、
対応付けた前記同期通信資源の情報を前記スレーブに通知するステップと、
を備えたことを特徴とするものである。
The invention described in claim 2
A master of a master / slave synchronous communication system in which one master and one or more slaves are connected to an IEEE 1394 network and the master and the slave exchange communication data in synchronization with a control cycle that is an integral multiple of an isochronous cycle. In the automatic allocation method of synchronous communication resources in
Obtaining control cycle data in which the control cycle is set;
Detecting the number of slaves connected on the IEEE 1394 network;
Allocating the slaves so that the number of slaves is equal to isochronous cycles corresponding to the control period, based on the control period data and the detected number of slaves;
Obtaining a bandwidth and a channel, which are synchronous communication resources for exchanging the communication data with the slave assigned to the isochronous cycle, from an IRM;
Creating a synchronous communication management table that includes the acquired synchronous communication resources and the correspondence between the slaves and the allocation information to the isochronous cycle;
Notifying the slave of information of the associated synchronous communication resource;
It is characterized by comprising.

請求項3に記載の発明は、
請求項1のマスタ/スレーブ同期通信システムにおいて、
前記マスタもしくは、前記スレーブもしくは、前記マスタおよび前記スレーブのそれぞれが前記通信データのデータ量を持つ手段を備え、
前記マスタは、前記通信データ量を前記スレーブ毎に算出もしくは読み出す手段とを備えたことを特徴とするものである。
The invention described in claim 3
The master / slave synchronous communication system according to claim 1,
The master or the slave or each of the master and the slave comprises means having a data amount of the communication data,
The master includes means for calculating or reading out the communication data amount for each slave.

請求項4に記載の発明は、
1局のマスタと1局以上のスレーブがIEEE1394ネットワーク上に接続され、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期に同期して、前記マスタと前記スレーブが通信データを授受するマスタ/スレーブ同期通信システムのマスタにおける同期通信資源の自動割当方法において、
前記制御周期が設定された制御周期データを獲得するステップと、
前記IEEE1394ネットワーク上に接続された前記スレーブ数を検出するステップと、
すべての前記スレーブの通信データのデータ量を、前記マスタもしくは、前記スレーブもしくは、前記マスタおよび前記スレーブそれぞれから、前記スレーブ毎に算出もしくは読み出すステップと、
アイソクロナスサイクルに前記スレーブを各アイソクロナスサイクル内の使用帯域幅が均等になるように割り付けるステップと、
前記アイソクロナスサイクルに割り付けられた前記スレーブと前記通信データを授受するための同期通信資源である帯域幅およびチャネルをIRMから獲得するステップと、
獲得した前記同期通信資源と前記スレーブの対応付けおよび前記アイソクロナスサイクルへの割り付け情報が含まれる同期通信管理テーブルを作成するステップと、
対応付けた前記同期通信資源の情報を前記スレーブに通知するステップと、
を備えたことを特徴とするものである。
The invention according to claim 4
A master of a master / slave synchronous communication system in which one master and one or more slaves are connected to an IEEE 1394 network and the master and the slave exchange communication data in synchronization with a control cycle that is an integral multiple of an isochronous cycle. In the automatic allocation method of synchronous communication resources in
Obtaining control cycle data in which the control cycle is set;
Detecting the number of slaves connected on the IEEE 1394 network;
Calculating or reading the amount of communication data of all the slaves for each slave from the master or the slave or the master and the slave; and
Allocating the slaves to isochronous cycles such that the bandwidth used in each isochronous cycle is equal;
Obtaining a bandwidth and a channel, which are synchronous communication resources for exchanging the communication data with the slave assigned to the isochronous cycle, from the IRM;
Creating a synchronous communication management table that includes the acquired synchronous communication resources and the correspondence between the slaves and allocation information to the isochronous cycle;
Notifying the slave of information of the associated synchronous communication resource;
It is characterized by comprising.

請求項5に記載の発明は、
請求項1に記載のマスタ/スレーブ同期通信システムにおいて、
前記スレーブが、前記マスタによる同期通信資源の割当を選択するための同期通信資源獲得禁止フラグを備えたことを特徴とするものである。
The invention described in claim 5
The master / slave synchronous communication system according to claim 1,
The slave includes a synchronous communication resource acquisition prohibition flag for selecting allocation of synchronous communication resources by the master.

請求項1に記載の発明によると、1局のマスタと1局以上のスレーブがIEEE1394ネットワーク上に接続されたマスタ/スレーブ同期通信システムにおいて、特別な設定をせずとも、IEEE1394固有のアイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期に同期して制御データを授受することができる。 According to the first aspect of the present invention, in a master / slave synchronous communication system in which one master and one or more slaves are connected to the IEEE 1394 network, an isochronous cycle unique to IEEE 1394 can be performed without any special setting. Control data can be exchanged in synchronization with an integer multiple of the control cycle.

請求項2に記載の発明によると、通信負荷を均等に分散させて、同期通信資源を自動的に獲得、割り当てができ、同期通信資源を効率よく使用することができるので、余った資源を他の機器やシステムが自由に使用することができ、他のデータを同期通信で通信する機器やシステムとの混在や、アイソクロナス通信を実行した残りの時間をも活用してアシンクロナス転送を行うようなシステム構築に有効である。 According to the second aspect of the present invention, the communication load is evenly distributed, the synchronous communication resource can be automatically acquired and allocated, and the synchronous communication resource can be used efficiently. That can be used freely by other devices and systems, and that can be used in combination with devices and systems that communicate other data via synchronous communication, or that use the remaining time of isochronous communication to perform asynchronous transfer. It is effective for construction.

請求項3に記載の発明によると、マスタと各スレーブ間で授受するデータ量がそれぞれ異なる機器がIEEE1394ネットワーク上に接続されたマスタ/スレーブ同期通信システムにおいて、IEEE1394固有のアイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期に同期して制御データを授受するための同期通信資源の割当に必要な各スレーブに固有のデータを確実に取得することができる。 According to the third aspect of the present invention, in a master / slave synchronous communication system in which devices having different amounts of data to be exchanged between the master and each slave are connected on the IEEE 1394 network, the control is an integral multiple of the isochronous cycle unique to IEEE 1394. Data unique to each slave necessary for allocation of synchronous communication resources for sending and receiving control data in synchronization with the period can be reliably acquired.

請求項4に記載の発明によると、マスタと各スレーブ間で授受するデータ量がそれぞれ異なる機器がIEEE1394ネットワーク上に接続されたマスタ/スレーブ同期通信システムにおいて、通信負荷を均等に分散させて、同期通信資源を自動的に獲得、割り当てができ、同期通信資源を効率よく使用することができるので、余った資源を他の機器やシステムが自由に使用することができ、他のデータを同期通信で通信する機器やシステムとの混在や、アイソクロナス通信を実行した残りの時間をも活用してアシンクロナス転送を行うようなシステム構築に有効である。 According to the fourth aspect of the present invention, in a master / slave synchronous communication system in which devices having different amounts of data exchanged between the master and each slave are connected on the IEEE 1394 network, the communication load is evenly distributed and synchronized. Communication resources can be automatically acquired and allocated, and synchronous communication resources can be used efficiently, so other devices and systems can freely use surplus resources, and other data can be synchronized. It is effective for the construction of a system that performs asynchronous transfer by using a mixture of devices and systems that communicate and the remaining time of executing isochronous communication.

請求項5に記載の発明によると、請求項1および3の効果の他にスレーブ機器を一般のIEEE1394機器として使用することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and third aspects, the slave device can be used as a general IEEE 1394 device.

以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。 Hereinafter, specific examples of the method of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明を実施するIEEE1394ネットワークを使用したマスタとスレーブの同期通信システムの構成図である。図において1はマスタ、2i(i=1、2、・・・n)はスレーブ、3はIEEE1394ネットワークである。
マスタ1では、アイソクロナスサイクルの整数倍の値が設定される制御周期データ11と、スレーブ検出部12により検出されたスレーブ数を表す接続スレーブ数121から、スレーブ割付部13は、制御周期分のアイソクロナスサイクルに検出されたスレーブ2iを割り付け、同期通信管理テーブル14を作成する。
同期通信資源獲得・割当部18では、同期通信管理テーブル14から必要な同期通信資源を算出しIRMへ要求し、資源の獲得を行い、獲得した資源をマスタ1およびスレーブ2iへ割り当てる。同期通信管理テーブル14では、獲得した同期通信資源も管理する。
サイクル開始パケット受信処理部15でサイクル開始パケットを受信すると、同期通信管理テーブル14に従い、指令データ送信部16は指令データ161を送信し、応答データ受信部17は応答データ171を受信する。一方、スレーブ2iでは同期通信処理部2i3がマスタ1より割り当てられた同期通信資源データ2i31を使用して、指令データ受信部2i1で指令データ2i11を受信すると、応答データ送信部2i2は応答データ2i21を送信する。以上により、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期内にマスタと全スレーブが制御データの授受を行うことができる。
FIG. 1 is a configuration diagram of a master-slave synchronous communication system using an IEEE 1394 network embodying the present invention. In the figure, 1 is a master, 2i (i = 1, 2,... N) is a slave, and 3 is an IEEE 1394 network.
In the master 1, from the control cycle data 11 in which a value that is an integral multiple of the isochronous cycle and the number of connected slaves 121 representing the number of slaves detected by the slave detection unit 12, the slave allocating unit 13 The slave 2i detected in the cycle is allocated, and the synchronous communication management table 14 is created.
The synchronous communication resource acquisition / allocation unit 18 calculates necessary synchronous communication resources from the synchronous communication management table 14, requests the IRM, acquires the resources, and allocates the acquired resources to the master 1 and the slave 2i. In the synchronous communication management table 14, the acquired synchronous communication resource is also managed.
When the cycle start packet reception processing unit 15 receives the cycle start packet, the command data transmission unit 16 transmits the command data 161 and the response data reception unit 17 receives the response data 171 according to the synchronous communication management table 14. On the other hand, in the slave 2i, when the synchronous communication processing unit 2i3 receives the command data 2i11 in the command data receiving unit 2i1 using the synchronous communication resource data 2i31 assigned from the master 1, the response data transmitting unit 2i2 receives the response data 2i21. Send. As described above, the master and all slaves can exchange control data within a control cycle that is an integral multiple of the isochronous cycle.

なお、制御周期データ11とは、前記マスタ/スレーブ同期通信システムの制御周期を表すデータであり、IEEE1394規格にて規定されているアイソクロナスサイクルの整数倍の値が設定される。
また、サイクル開始パケットとは、IEEE1394規格にて規定されているアイソクロナスサイクルの開始を示すパケットのことである。
The control cycle data 11 is data representing the control cycle of the master / slave synchronous communication system, and is set to an integer multiple of an isochronous cycle defined by the IEEE 1394 standard.
The cycle start packet is a packet indicating the start of an isochronous cycle defined in the IEEE 1394 standard.

図2は図1の同期通信管理テーブル14の詳細図である。同期通信管理テーブル14は設定された制御周期データ11に相当するアイソクロナスサイクルのサイクル数と各サイクルにおいて通信するスレーブ数を表す通信スレーブ数、マスタとサイクル内に割り付けられたスレーブ間とで授受する指令と応答データ分の帯域幅の合計および通信のためのアドレスを表す通信スレーブ番号、通信に使用する帯域幅、チャネルの配列から構成される。通信スレーブ番号の配列は検出されたスレーブ数の分だけ確保される。請求項1の発明の実施例として制御周期を500μs、スレーブ数が8局、マスタと各スレーブ間の指令、応答データ分の帯域幅を500帯域幅割り当て単位とした場合のデータを示している。 FIG. 2 is a detailed view of the synchronous communication management table 14 of FIG. The synchronous communication management table 14 includes the number of isochronous cycles corresponding to the set control cycle data 11, the number of communication slaves representing the number of slaves communicating in each cycle, and the commands exchanged between the master and the slaves assigned in the cycle. And a total of bandwidths for response data, a communication slave number indicating an address for communication, a bandwidth used for communication, and an array of channels. The arrangement of communication slave numbers is secured by the number of detected slaves. As an embodiment of the invention of claim 1, data is shown in which the control cycle is 500 μs, the number of slaves is 8 stations, and the command and response data bandwidth between the master and each slave is 500 bandwidth allocation units.

図3は図1の同期通信資源データ2i31の中のスレーブ21に該当する同期通信資源データ2131の詳細図である。同期通信資源データ2131は指令と応答データの同期通信に使用されるそれぞれの帯域幅とチャネルから構成される。請求項1の発明の実施例としてマスタ1とスレーブ21間の指令データ分の帯域幅を500帯域幅割り当て単位、チャネルをチャネル番号0(ch0とする)、マスタ1とスレーブ21間の応答データ分の帯域幅を500帯域幅割り当て単位、チャネルをch1とした場合のデータを示している。 FIG. 3 is a detailed view of the synchronous communication resource data 2131 corresponding to the slave 21 in the synchronous communication resource data 2i31 of FIG. The synchronous communication resource data 2131 is composed of respective bandwidths and channels used for synchronous communication of command and response data. As an embodiment of the invention of claim 1, the command data bandwidth between the master 1 and the slave 21 is 500 bandwidth allocation units, the channel is channel number 0 (ch0), and the response data between the master 1 and the slave 21 The data is shown in the case where the bandwidth is 500 bandwidth allocation units and the channel is ch1.

図4は本発明の請求項1の実施例となる通信タイミングチャートである。図2の同期通信管理テーブル、各スレーブに実装される図3の同期通信資源データに従って動作すると、サイクル#1のサイクル開始パケットを受信したマスタが同期通信管理テーブル14のサイクル#1の通信スレーブ数および通信スレーブ番号に対し指令データCi(i=1、5)を送信する。スレーブは指令データを受信すると、それぞれ応答データRi(i=1、5)を送信する。次いでサイクル#2のサイクル開始パケットを受信したマスタが同期通信管理テーブル14のサイクル#2の通信スレーブ数および通信スレーブ番号に対し指令データCi(i=2、6)を送信する。スレーブは指令データを受信すると、それぞれ応答データRi(i=2、6)を送信する。以降同様にして、サイクル#3では、指令データCi(i=3、7)、応答データRi(i=3、7)が送信され、サイクル#4では、指令データCi(i=4、8)、応答データRi(i=4、8)が送信される。 FIG. 4 is a communication timing chart according to the first embodiment of the present invention. 2 operates according to the synchronous communication resource data of FIG. 3 implemented in each slave, the number of communication slaves in cycle # 1 of the synchronous communication management table 14 when the master receiving the cycle start packet of cycle # 1 operates. The command data Ci (i = 1, 5) is transmitted to the communication slave number. When the slave receives the command data, it transmits response data Ri (i = 1, 5). Next, the master that has received the cycle start packet of cycle # 2 transmits command data Ci (i = 2, 6) to the number of communication slaves and the communication slave number of cycle # 2 in the synchronous communication management table 14. When the slave receives the command data, it transmits response data Ri (i = 2, 6). Similarly, in cycle # 3, command data Ci (i = 3, 7) and response data Ri (i = 3, 7) are transmitted, and in cycle # 4, command data Ci (i = 4, 8). Response data Ri (i = 4, 8) is transmitted.

以上により、最初の125μsにてマスタとスレーブ#1、#5が通信データの授受を行い、125〜250μsの間にマスタとスレーブ#2、#6が、250〜375μsの間にマスタとスレーブ#3、#7が、375〜500μsの間にマスタとスレーブ#4、#8が通信データを授受することができ、制御周期500μs内にマスタが全スレーブ#1〜#8と通信データの授受することができる。以降、制御周期ごとに同処理を繰り返すことにより、一局のマスタと8局のスレーブが500μsの制御周期に同期して動作させることができる。また、スレーブ数を各サイクルに均等に割り付けることにより、毎サイクルにおいて、2000帯域幅割り当て単位内で通信データの授受を完了させることができる。 As described above, communication data is exchanged between the master and the slaves # 1 and # 5 in the first 125 μs, and the master and the slaves # 2 and # 6 between 125 and 250 μs, and the master and the slave # between 250 and 375 μs. 3, # 7 can transmit and receive communication data between master and slave # 4 and # 8 between 375 and 500 μs, and the master transmits and receives communication data with all slaves # 1 to # 8 within a control period of 500 μs. be able to. Thereafter, by repeating the same processing for each control cycle, one master station and eight slave stations can be operated in synchronization with a control cycle of 500 μs. Further, by evenly assigning the number of slaves to each cycle, transmission / reception of communication data can be completed within a 2000 bandwidth allocation unit in each cycle.

このように、設定されたアイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期内で、マスタが全スレーブと通信データを授受することができ、マスタとスレーブが制御周期に同期して動作させることができる。また、毎アイソクロナスサイクルの使用帯域幅を均等化することで、同期通信資源を効率よく使用することができ、余った資源を他の機器やシステムが自由に使用することができ、他のデータを同期通信で通信する機器やシステムとの混在や、アイソクロナス通信を実行した残りの時間をも活用してアシンクロナス転送を行うことができる。 In this way, the master can exchange communication data with all slaves within a control cycle that is an integral multiple of the set isochronous cycle, and the master and slave can operate in synchronization with the control cycle. Also, by equalizing the bandwidth used for each isochronous cycle, synchronous communication resources can be used efficiently, and other devices and systems can use the remaining resources freely, and other data can be used. Asynchronous transfer can be performed by using a mixture of devices and systems communicating by synchronous communication, and also using the remaining time of executing isochronous communication.

図5はIEEE1394機器が持つコンフィグレーションROMの最小形式のフォーマットを表す図であり、ベンダーIDと言う、ベンダー固有の情報を表す、24ビットのvendor_idが含まれる。 FIG. 5 is a diagram showing the minimum format format of the configuration ROM possessed by the IEEE 1394 equipment, and includes a vendor ID called 24-bit vendor_id representing vendor-specific information.

図6はIEEE1394機器が持つコンフィグレーションROMの一般形式のフォーマットを表す図であり、図7は図6に含まれるbus_info_blockのフォーマットを表す図である。図5と同様のベンダーID(node_vendor_id)や、ベンダー内で機器を固有にする、8ビットのchip_id_hiと32ビットのchip_id_loを連結した40ビットのチップIDが含まれる。ベンダーIDとチップIDをあわせた64ビットの情報はEUI−64(Extended Unique Identifer、拡張固有識別子、64ビット)と呼ばれ全てのIEEE1394機器の中で、ユニークに識別できる情報である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a general format format of a configuration ROM included in the IEEE 1394 equipment, and FIG. 7 is a diagram illustrating a format of a bus_info_block included in FIG. 5 includes a vendor ID (node_vendor_id) similar to that in FIG. 5 and a 40-bit chip ID obtained by concatenating an 8-bit chip_id_hi and a 32-bit chip_id_lo that make a device unique within the vendor. The 64-bit information combining the vendor ID and the chip ID is called EUI-64 (Extended Unique Identifier, extended unique identifier, 64 bits), and is information that can be uniquely identified in all IEEE 1394 devices.

図8はIRMが持つ同期通信資源の一つであるアイソクロナス・チャネルを管理するCHANNELS_AVAILABLEのフォーマットを表す図である。それぞれ32ビットのchannels_available_hiとchannels_available_loの計64ビットがアイソクロナス・チャネル番号に対応する。channels_available_hiのビット0からチャネル番号0と順に割り当て、ビット31でチャネル番号31までを、channels_available_loのビット0からチャネル番号32と順に割り当て、ビット31でチャネル63までを割り当てる。各ビットの値は対応するチャネルの利用状況を表し、0ならばそのチャネルは既に所有されていて使用できないことを表し、1ならばチャネルが使用可能であることを表す。チャネルの所有権を獲得するには、非特許文献1記載の規定の手続きに従って獲得する。 FIG. 8 is a diagram showing the format of CHANNELS_AVAILABLE for managing an isochronous channel that is one of the synchronous communication resources of the IRM. A total of 64 bits of channels_available_hi and channels_available_lo of 32 bits correspond to the isochronous channel number. Channels_available_hi is assigned in order from bit 0 to channel number 0, bit 31 is assigned to channel number 31 in order, bits 0 to channels_available_lo are assigned in order from channel number 32, and bit 31 is assigned to channel 63. The value of each bit indicates the usage status of the corresponding channel. If 0, the channel is already owned and cannot be used, and 1 indicates that the channel is usable. In order to acquire the channel ownership, the channel is acquired according to the prescribed procedure described in Non-Patent Document 1.

図9はIRMが持つ同期通信資源の一つであるアイソクロナス帯域幅を管理するBANDWIDTH_AVAILABLEのフォーマットを表す図である。13ビットのbw_remaingが、現在割り当てに使うことができるアイソクロナス帯域幅の量を表す。この帯域幅の量は帯域幅割り当て単位と呼ばれる時間によって表され、1単位は1600Mbpsのデータ・レートで1個のクワッドレット・データを送信するのに要する時間、およそ20nsである。bw_remainingの初期値、つまりアイソクロナス転送期間の100μsに相当する帯域幅の量は、4951帯域幅割り当て単位である。帯域幅の割り当てを獲得するには、非特許文献1記載の規定の手続きに従って獲得する。 FIG. 9 is a diagram showing a BANDWIDTH_AVAILABLE format for managing an isochronous bandwidth that is one of the synchronous communication resources of the IRM. 13-bit bw_remaing represents the amount of isochronous bandwidth that can be used for the current allocation. This amount of bandwidth is represented by a time called a bandwidth allocation unit, where one unit is approximately 20 ns, the time required to transmit one quadlet data at a data rate of 1600 Mbps. The initial value of bw_remaining, that is, the amount of bandwidth corresponding to 100 μs in the isochronous transfer period is 4951 bandwidth allocation units. In order to acquire the bandwidth allocation, the bandwidth is acquired according to the prescribed procedure described in Non-Patent Document 1.

図10は本発明の請求項2のマスタ/スレーブ同期通信システムにおける、同期通信資源の自動割当方法の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて請求項2記載の同期通信資源の自動割当方法を順を追って説明する。
はじめにS010で制御周期があらかじめ設定された制御周期データ11を取り出し、S020で非特許文献1記載のIEEE1394規格の機能を利用してネットワーク上に接続されている全てのスレーブ数121と、該スレーブとマスタが通信するための通信スレーブ番号を検出する。この際、スレーブとなる機器の判別に図5のベンダーID、もしくは図7のEUI−64の情報を使用する。次にS030で取得した制御周期データ11、検出されたスレーブ数121に基き、同期通信管理テーブル14の領域を確保し、内部データを0クリアする。S040で式(1)により算出されたサイクル数を同期通信管理テーブル14に設定する。
サイクル数 = 制御周期[μs] ÷ 125[μs] ・・・(1)
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure of the automatic allocation method for synchronous communication resources in the master / slave synchronous communication system according to claim 2 of the present invention. The synchronous communication resource automatic allocation method according to claim 2 will be described step by step with reference to FIG.
First, in step S010, control cycle data 11 having a control cycle set in advance is taken out. In step S020, the number of slaves 121 connected on the network using the function of the IEEE 1394 standard described in Non-Patent Document 1 is calculated. The communication slave number for communication by the master is detected. At this time, the vendor ID of FIG. 5 or the information of EUI-64 of FIG. Next, based on the control cycle data 11 acquired in S030 and the detected number of slaves 121, the area of the synchronous communication management table 14 is secured and the internal data is cleared to zero. In S040, the number of cycles calculated by equation (1) is set in the synchronous communication management table 14.
Number of cycles = control period [μs] ÷ 125 [μs] (1)

S050で同期通信管理テーブル14の1サイクル目のデータ領域を獲得する。S060で通信スレーブ番号、指令/応答の帯域幅を同期通信管理テーブル14に格納する。帯域幅の算出は式(2)より求める。
帯域幅=ヘッダ+通信データサイズ[byte]/4+データ通信時のギャップ ・・・(2)
なお、ヘッダのサイズ、データ通信時のギャップは非特許文献1に記載の通り、IEEE1394規格において規定されている。
In S050, the data area of the first cycle of the synchronous communication management table 14 is acquired. In S060, the communication slave number and the command / response bandwidth are stored in the synchronous communication management table 14. The bandwidth is calculated from equation (2).
Bandwidth = Header + Communication data size [byte] / 4 + Data communication gap (2)
As described in Non-Patent Document 1, the header size and data communication gap are defined in the IEEE 1394 standard.

S070で同期通信管理テーブル14の通信スレーブ数に1を加える。S080で次のサイクル番号がサイクル数を超えないかチェックし、超えなければS090で次のサイクルのデータ領域を獲得する。超える場合はS100で1サイクル目のデータ領域を獲得する。S060からS100までの処理を全スレーブ数分繰り返す。S110で各サイクル毎に割り付けられたスレーブ分の指令/応答の帯域幅の和を算出し、S120で各サイクル毎の帯域幅の和の中で最大値を求め、S130でIRMより帯域幅最大値分の帯域幅を獲得し、スレーブとの指令・応答データの通信に使用するチャネル番号を獲得する。S140で同期通信資源が獲得できたかをチェックし、獲得できたならばS150で同期通信資源データを同期通信管理テーブル14に格納し、S160で各スレーブに対応する同期通信資源情報を通知する。同期通信資源獲得ができなかった場合はS170でエラー処理をして終了とする。以上により、図2の同期通信管理テーブル14および、図3をはじめとする同期通信資源データ2i31が作成され、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期内にマスタと全てのスレーブが制御データの授受を行うための同期通信資源の獲得、割当が自動で行えるのである。 In S070, 1 is added to the number of communication slaves in the synchronous communication management table 14. In S080, it is checked whether or not the next cycle number exceeds the number of cycles. If not, the data area of the next cycle is acquired in S090. If it exceeds, the data area of the first cycle is acquired in S100. The processing from S060 to S100 is repeated for all the slaves. In S110, the sum of the command / response bandwidths assigned to each cycle in each cycle is calculated. In S120, the maximum value of the bandwidths in each cycle is obtained. In S130, the maximum bandwidth is obtained from the IRM. To obtain the channel number used for command / response data communication with the slave. In S140, it is checked whether or not the synchronous communication resource can be acquired. If acquired, the synchronous communication resource data is stored in the synchronous communication management table 14 in S150, and the synchronous communication resource information corresponding to each slave is notified in S160. If synchronous communication resource acquisition has failed, error processing is performed in S170 and the process ends. As described above, the synchronous communication management table 14 of FIG. 2 and the synchronous communication resource data 2i31 including FIG. It is possible to automatically acquire and allocate synchronous communication resources for this purpose.

請求項3に記載の発明の実施例を説明する。請求項1に記載のマスタ/スレーブ同期通信システムに加え、マスタもしくは、スレーブもしくは、マスタおよびスレーブのそれぞれに授受する通信データのデータ量を持たせ、マスタが該データ量をスレーブ毎に算出もしくは読み出す手段を備える。帯域幅の情報がマスタにある場合は、例えばスレーブ検出後に同期通信資源獲得・割当部18にスレーブ機器の判別に使用するベンダーID、もしくはEUI−64の情報と通信データの帯域幅の対応テーブルにより算出してもよいし、帯域幅の情報がスレーブにある場合は、例えば同期通信資源データ2i31に格納されていて、マスタは同期通信資源データ2i31から帯域幅の情報を読み出してもよいし、マスタおよびスレーブのそれぞれにある場合は、前記の方法を組み合わせて帯域幅の情報を獲得してもよい。 An embodiment of the invention described in claim 3 will be described. In addition to the master / slave synchronous communication system according to claim 1, the master / slave or the master / slave has a data amount of communication data to be transmitted / received, and the master calculates or reads the data amount for each slave. Means. If the bandwidth information is in the master, for example, after detecting the slave, the synchronous communication resource acquisition / allocation unit 18 uses the vendor ID used for discrimination of the slave device or the correspondence table between the EUI-64 information and the bandwidth of the communication data. When the bandwidth information is in the slave, for example, it is stored in the synchronous communication resource data 2i31, and the master may read the bandwidth information from the synchronous communication resource data 2i31. And in each of the slaves, bandwidth information may be obtained by combining the above methods.

図11は、請求項3に記載の発明の実施例として、通信データ量が異なる、8局のスレーブが接続された場合における、各スレーブの通信スレーブ番号、指令データ帯域幅、応答データ帯域幅、指令データと応答データの帯域幅の和である帯域幅合計の情報である。 As an embodiment of the invention described in claim 3, FIG. 11 shows communication slave numbers, command data bandwidths, response data bandwidths of each slave when eight slave stations are connected with different communication data amounts, This is information on the total bandwidth that is the sum of the bandwidths of the command data and the response data.

図13は、請求項3に記載の発明の実施例として、制御周期を500μs、図11記載のスレーブ数が8局接続された場合の、同期通信管理テーブル14の詳細図である。 FIG. 13 is a detailed diagram of the synchronous communication management table 14 when the control cycle is 500 μs and the number of slaves shown in FIG. 11 is connected as an embodiment of the invention described in claim 3.

図14は、請求項3に記載の発明の実施例として、スレーブ21に該当する同期通信資源データ2131の詳細図である。図11、図13よりマスタ1とスレーブ21間の指令データ分の帯域幅を500帯域幅割り当て単位、チャネルをch10、マスタ1とスレーブ21間の応答データ分の帯域幅を500帯域幅割り当て単位、チャネルをch11とした場合のデータを示している。 FIG. 14 is a detailed diagram of the synchronous communication resource data 2131 corresponding to the slave 21 as an embodiment of the invention as set forth in claim 3. 11 and 13, the bandwidth for command data between the master 1 and the slave 21 is 500 bandwidth allocation units, the channel is ch10, the bandwidth for response data between the master 1 and the slave 21 is 500 bandwidth allocation units, Data when the channel is ch11 is shown.

図15は本発明の請求項3の実施例となる通信タイミングチャートである。図13の同期通信管理テーブル、各スレーブに実装される図14の同期通信資源データに従って動作すると、サイクル#1のサイクル開始パケットを受信したマスタが同期通信管理テーブル14のサイクル#1の通信スレーブ数および通信スレーブ番号に対し指令データCi(i=3)を送信する。スレーブは指令データを受信すると、それぞれ応答データRi(i=3)を送信する。次いでサイクル#2のサイクル開始パケットを受信したマスタが同期通信管理テーブル14のサイクル#2の通信スレーブ数および通信スレーブ番号に対し指令データCi(i=5、4)を送信する。スレーブは指令データを受信すると、それぞれ応答データRi(i=5、4)を送信する。以降同様にして、サイクル#3では、指令データCi(i=8、6)、応答データRi(i=8、6)が送信され、サイクル#4では、指令データCi(i=1、2、7)、応答データRi(i=1、2、7)が送信される。 FIG. 15 is a communication timing chart according to an embodiment of claim 3 of the present invention. When the synchronous communication management table of FIG. 13 and the synchronous communication resource data of FIG. The command data Ci (i = 3) is transmitted to the communication slave number. When the slave receives the command data, each slave transmits response data Ri (i = 3). Next, the master that has received the cycle start packet of cycle # 2 transmits command data Ci (i = 5, 4) to the number of communication slaves and the communication slave number of cycle # 2 in the synchronous communication management table 14. When the slave receives the command data, it transmits response data Ri (i = 5, 4). Similarly, in cycle # 3, command data Ci (i = 8, 6) and response data Ri (i = 8, 6) are transmitted. In cycle # 4, command data Ci (i = 1, 2, 7) Response data Ri (i = 1, 2, 7) is transmitted.

以上により、最初の125μsにてマスタとスレーブ#3が通信データの授受を行い、125〜250μsの間にマスタとスレーブ#5、#4が、250〜375μsの間にマスタとスレーブ#8、#6が、375〜500μsの間にマスタとスレーブ#1、#2、#7が通信データを授受することができ、制御周期500μs内にマスタが全スレーブ#1〜#8と通信データの授受することができる。以降、制御周期ごとに同処理を繰り返すことにより、一局のマスタと8局のスレーブが500μsの制御周期に同期して動作させることができる。また、スレーブを各サイクルに使用帯域幅が均等に割り付けることにより、毎サイクルにおいて、最大値である3000帯域幅割り当て単位内で通信データの授受を完了させることができる。 As described above, the master and the slave # 3 exchange communication data in the first 125 μs, and the master and the slave # 5 and # 4 between 125 and 250 μs, and the master and the slave # 8 and # 8 between 250 and 375 μs. 6, the master and slaves # 1, # 2, and # 7 can exchange communication data between 375 and 500 μs, and the master exchanges communication data with all slaves # 1 to # 8 within a control period of 500 μs. be able to. Thereafter, by repeating the same processing for each control cycle, one master station and eight slave stations can be operated in synchronization with a control cycle of 500 μs. Further, by assigning the slaves to each cycle evenly in the use bandwidth, it is possible to complete the transmission and reception of communication data within the maximum 3000 bandwidth allocation unit in each cycle.

このように、設定されたアイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期内で、マスタが全スレーブと通信データを授受することができ、マスタとスレーブが制御周期に同期して動作させることができる。また、毎アイソクロナスサイクルの使用帯域幅を均等化することで、同期通信資源を効率よく使用することができ、余った資源を他の機器やシステムが自由に使用することができ、他のデータを同期通信で通信する機器やシステムとの混在や、アイソクロナス通信を実行した残りの時間をも活用してアシンクロナス転送を行うことができる。 In this way, the master can exchange communication data with all slaves within a control cycle that is an integral multiple of the set isochronous cycle, and the master and slave can operate in synchronization with the control cycle. Also, by equalizing the bandwidth used for each isochronous cycle, synchronous communication resources can be used efficiently, and other devices and systems can use the remaining resources freely, and other data can be used. Asynchronous transfer can be performed by using a mixture of devices and systems communicating by synchronous communication, and also using the remaining time of executing isochronous communication.

図16は本発明の請求項4のマスタ/スレーブ同期通信システムにおける、同期通信資源の自動割当方法の処理手順を示すフローチャートである。図16を用いて、図10に示す請求項2記載の同期通信資源の自動割当方法と異なる点を順を追って説明する。
S020でスレーブを検出後、S021でマスタと各スレーブとの同期通信帯域幅を算出する。帯域幅の情報がマスタにある場合は、スレーブ機器の判別に使用したベンダーID、もしくはEUI−64の情報と通信データの帯域幅の対応テーブルにより算出する。帯域幅の情報がスレーブにある場合は、帯域幅情報の格納先、例えば同期通信資源データ2i31から帯域幅の情報を読み出す。マスタおよびスレーブのそれぞれにある場合は、前記の方法を組み合わせて帯域幅の情報を獲得する。この際、格納されている情報が通信データサイズの場合は、式(2)より帯域幅割り当て単位として算出する。次にS022で獲得されたスレーブ情報を指令データの帯域幅と応答データの帯域幅の和が大きい順にソートする。この結果、図11のスレーブ情報のデータが図12のデータへソートされる。
FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure of the automatic allocation method for synchronous communication resources in the master / slave synchronous communication system according to claim 4 of the present invention. Differences from the automatic allocation method for synchronous communication resources according to claim 2 shown in FIG. 10 will be described in order with reference to FIG.
After detecting the slave in S020, the synchronous communication bandwidth between the master and each slave is calculated in S021. When the bandwidth information is in the master, the bandwidth ID is calculated from the vendor ID used to determine the slave device or the EUI-64 information and communication data bandwidth correspondence table. When the bandwidth information is in the slave, the bandwidth information is read from the storage location of the bandwidth information, for example, the synchronous communication resource data 2i31. In the case of each of the master and the slave, the above information is combined to acquire bandwidth information. At this time, if the stored information is the communication data size, it is calculated as a bandwidth allocation unit from Equation (2). Next, the slave information acquired in S022 is sorted in descending order of the sum of the bandwidth of the command data and the bandwidth of the response data. As a result, the slave information data of FIG. 11 is sorted into the data of FIG.

更に、S50にて、同期通信管理テーブル14の1サイクル目のデータ領域を獲得していた処理を、同期通信管理テーブルのサイクルに割り付けられたスレーブの帯域幅計が最小であるサイクルを検出し、そのサイクルデータ領域を獲得する処理に置き換える。
S060で、S022で指令データの帯域幅と応答データの帯域幅の和の大きい順にソートしたデータのうち、未使用で最も大きいものを同期通信管理テーブル14に格納する。
S070では同期通信管理テーブル14の通信スレーブ数に1を加える処理に加え、帯域幅計に追加したスレーブの指令データの帯域幅と応答データの帯域幅の和を加算する。
S050からS070までの処理を、S022でソートされた順に、全スレーブ数分繰り返す。
図10に示すS080、S090、S100、S110の処理は削除する。
Furthermore, in S50, the process that has acquired the data area of the first cycle of the synchronous communication management table 14 is detected, and the cycle in which the slave bandwidth meter assigned to the cycle of the synchronous communication management table is minimum is detected. It replaces with the process which acquires the cycle data area.
In S060, among the data sorted in descending order of the sum of the command data bandwidth and the response data bandwidth in S022, the largest unused one is stored in the synchronous communication management table 14.
In S070, in addition to the process of adding 1 to the number of communication slaves in the synchronous communication management table 14, the sum of the bandwidth of the command data of the slave added to the bandwidth meter and the bandwidth of the response data is added.
The processes from S050 to S070 are repeated for all the slaves in the order sorted in S022.
The processes of S080, S090, S100, and S110 shown in FIG. 10 are deleted.

他の処理は請求項2と同様である。以上により、図13の同期通信管理テーブル14および、図14をはじめとする同期通信資源データ2i31が作成され、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期内にマスタと全てのスレーブが制御データの授受を行うための同期通信資源の獲得、割当が自動で行えるのである。 Other processing is the same as that of the second aspect. As described above, the synchronous communication management table 14 of FIG. 13 and the synchronous communication resource data 2i31 including FIG. 14 are created, and the master and all slaves exchange control data within a control cycle that is an integral multiple of the isochronous cycle. It is possible to automatically acquire and allocate synchronous communication resources for this purpose.

なお、チャネルの割り付けはアイソクロナスサイクル内で同じチャネル番号が重ならなければ通信可能なため、アイソクロナスサイクルごとの通信スレーブ数の最大値を求め最大数分のスレーブとの送受信用のチャネルを獲得して、各アイソクロナスサイクルに割り当ててもよい。 Note that since channel assignment is possible if the same channel number does not overlap within an isochronous cycle, the maximum number of communication slaves for each isochronous cycle is obtained, and channels for transmission / reception with the maximum number of slaves are acquired. You may assign to each isochronous cycle.

図17は、請求項5に記載の発明の実施例としての、スレーブ21に該当する同期通信資源データ2131の詳細図である。
同期通信資源データ2131の同期通信資源獲得禁止フラグが有効であれば、スレーブ21は、請求項1〜4に記載のアイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期で動作する機器として、マスタ1により同期通信資源を割り当てられる。
すなわち、マスタ1は、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期で同期通信を行う全てのスレーブ2nの同期通信資源データ2n31の同期通信資源獲得禁止フラグを有効にしてバスリセットを実行し、請求項2または請求項3に記載した同期通信資源の自動割当方法を実行する。
FIG. 17 is a detailed view of the synchronous communication resource data 2131 corresponding to the slave 21 as an embodiment of the invention as set forth in claim 5.
If the synchronous communication resource acquisition prohibition flag of the synchronous communication resource data 2131 is valid, the slave 21 is operated by the master 1 as a device that operates at a control cycle that is an integral multiple of the isochronous cycle according to claims 1 to 4. Assigned.
That is, the master 1 executes a bus reset by enabling the synchronous communication resource acquisition prohibition flag of the synchronous communication resource data 2n31 of all the slaves 2n that perform synchronous communication with a control cycle that is an integral multiple of the isochronous cycle, A method for automatically allocating synchronous communication resources according to claim 3 is executed.

また、該同期通信資源獲得禁止フラグが無効の場合は、スレーブ2nは、通常のIEEE1394機器と同様にIRMから同期通信資源を獲得し、汎用のIEEE1394機器としての通信を実行する。
これにより、スレーブ2nをマスタ1との同期システムと切り離し、汎用のIEEE1394機器として使用できるのである。
なお、同期通信資源獲得禁止フラグの代わりに、ハードウエアスイッチを用いても同等の効果を得ることができる。
When the synchronous communication resource acquisition prohibition flag is invalid, the slave 2n acquires synchronous communication resources from the IRM in the same way as a normal IEEE 1394 device, and executes communication as a general-purpose IEEE 1394 device.
As a result, the slave 2n can be disconnected from the synchronization system with the master 1 and used as a general-purpose IEEE 1394 device.
The same effect can be obtained by using a hardware switch instead of the synchronous communication resource acquisition prohibition flag.

1アイソサイクルでは送受信できないがアイソサイクル整数倍の制御周期でマスタとスレーブが同期して通信できるので、マスタにて制御指令を作成するモーションコントロールシステムという用途にも適用できる。 Although it is not possible to transmit and receive in one isocycle, the master and slave can communicate synchronously with a control cycle that is an integral multiple of the isocycle, and therefore, the present invention can be applied to a motion control system that creates a control command in the master.

本発明を実施するIEEE1394ネットワークを使用したマスタとスレーブの同期通信システムの構成図Configuration diagram of a synchronous communication system between a master and a slave using an IEEE 1394 network embodying the present invention 本発明の請求項1および2の実施例となる同期通信管理テーブルの詳細図Detailed view of the synchronous communication management table according to the first and second embodiments of the present invention 本発明の請求項1および2の実施例となる同期通信資源データの詳細図Detailed view of synchronous communication resource data according to the first and second embodiments of the present invention 本発明の請求項1および2の実施例となる通信タイミングチャートCommunication timing chart according to the first and second embodiments of the present invention IEEE1394機器が持つコンフィグレーションROMの最小形式のフォーマットを表す図The figure showing the format of the minimum form of the configuration ROM which the IEEE1394 equipment has IEEE1394機器が持つコンフィグレーションROMの一般形式のフォーマットを表す図The figure showing the format of the general form of the configuration ROM which the IEEE1394 equipment has bus_info_blockのフォーマットを表す図The figure showing the format of bus_info_block CHANNELS_AVAILABLEのフォーマットを表す図The figure showing the format of CHANNELS_AVAILABLE BANDWIDTH_AVAILABLEのフォーマットを表す図The figure showing the format of BANDWIDTH_AVAILABLE 本発明の請求項2のマスタ/スレーブ同期通信システムにおける、同期通信資源の自動割当方法の処理手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the process sequence of the automatic allocation method of the synchronous communication resource in the master / slave synchronous communication system of Claim 2 of this invention 本発明の請求項3および4の実施例となるスレーブ情報データSlave information data according to the third and fourth embodiments of the present invention 本発明の請求項3および4の実施例となるソート後のスレーブ情報データSorted slave information data according to the third and fourth embodiments of the present invention 本発明の請求項3および4の実施例となる同期通信管理テーブルの詳細図Detailed view of the synchronous communication management table according to the third and fourth embodiments of the present invention 本発明の請求項3および4の実施例となる同期通信資源データの詳細図Detailed view of synchronous communication resource data according to the third and fourth embodiments of the present invention 本発明の請求項3および4の実施例となる通信タイミングチャートCommunication timing chart according to the third and fourth embodiments of the present invention 本発明の請求項4のマスタ/スレーブ同期通信システムにおける、同期通信資源の自動割当方法の処理手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the process sequence of the automatic allocation method of a synchronous communication resource in the master / slave synchronous communication system of Claim 4 of this invention 本発明の請求項5の実施例となる同期通信資源データの詳細図Detailed view of synchronous communication resource data as an embodiment of claim 5 of the present invention 従来の方法を適用した通信タイミングチャートCommunication timing chart using the conventional method

符号の説明Explanation of symbols

1 マスタ
11 制御周期データ
12 スレーブ検出部
121 接続スレーブ数
13 スレーブ割付部
14 同期通信管理テーブル
15 サイクル開始パケット受信処理部
16 指令データ送信部
161 指令データ
17 応答データ受信部
171 応答データ
18 同期通信資源獲得・割当部
2i スレーブ
2i1 指令データ受信部
2i11 指令データ
2i2 応答データ送信部
2i21 応答データ
2i3 同期通信処理部
2i31 同期通信資源データ
3 IEEE1394ネットワーク
91 ヘッダ
92 data A
93 data B
94 data C
95 data D
96 data Dの帯域
97 アイソクロナス転送期間の残帯域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Master 11 Control period data 12 Slave detection part 121 Number of connected slaves 13 Slave allocation part 14 Synchronous communication management table 15 Cycle start packet reception process part 16 Command data transmission part 161 Command data 17 Response data reception part 171 Response data 18 Synchronous communication resource Acquisition / allocation unit 2i Slave 2i1 Command data reception unit 2i11 Command data 2i2 Response data transmission unit 2i21 Response data 2i3 Synchronous communication processing unit 2i31 Synchronous communication resource data 3 IEEE 1394 network 91 Header 92 data A
93 data B
94 data C
95 data D
96 data D bandwidth 97 Remaining bandwidth of isochronous transfer period

Claims (5)

1局のマスタと1局以上のスレーブがIEEE1394ネットワーク上に接続され、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期に同期して、前記マスタと前記スレーブが通信データを授受するマスタ/スレーブ同期通信システムにおいて、
前記マスタは、
前記制御周期が設定された制御周期データを獲得する手段と、
前記IEEE1394ネットワーク上に接続された前記スレーブ数を検出する手段と、
前記制御周期データと検出された前記スレーブ数により、前記制御周期分のアイソクロナスサイクルに前記スレーブを割り付ける手段と、
前記アイソクロナスサイクルに割り付けられた前記スレーブと前記通信データを授受するための同期通信資源である帯域幅およびチャネルをIsochronous Resource Managerから獲得する手段と、
獲得した前記同期通信資源と前記スレーブの対応付けおよび前記アイソクロナスサイクルへの割り付け情報が含まれる同期通信管理テーブルを作成する手段と、
対応付けた前記同期通信資源の情報を前記スレーブに通知する手段と、
前記同期通信管理テーブルに従いアイソクロナス通信を行う手段とを備え、
前記スレーブは、
前記マスタより前記同期通信資源の情報を受ける手段と、
前記同期通信資源の情報に基きアイソクロナス通信を行う手段と、
前記マスタからの指令データに対する応答データを送信する手段とを備えたことを特徴とするマスタ/スレーブ同期通信システム。
In a master / slave synchronous communication system in which one master and one or more slaves are connected to an IEEE 1394 network and the master and the slave exchange communication data in synchronization with a control cycle that is an integral multiple of an isochronous cycle.
The master
Means for acquiring control cycle data in which the control cycle is set;
Means for detecting the number of slaves connected on the IEEE 1394 network;
Means for allocating the slaves to isochronous cycles for the control period according to the control period data and the detected number of slaves;
Means for acquiring from the Isochronous Resource Manager a bandwidth and a channel that are synchronous communication resources for exchanging the communication data with the slave assigned to the isochronous cycle;
Means for creating a synchronous communication management table that includes the correspondence between the acquired synchronous communication resource and the slave and the allocation information to the isochronous cycle;
Means for notifying the slave of information of the associated synchronous communication resource;
Means for performing isochronous communication according to the synchronous communication management table,
The slave is
Means for receiving information of the synchronous communication resource from the master;
Means for performing isochronous communication based on information of the synchronous communication resource;
A master / slave synchronous communication system comprising: means for transmitting response data to the command data from the master.
1局のマスタと1局以上のスレーブがIEEE1394ネットワーク上に接続され、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期に同期して、前記マスタと前記スレーブが通信データを授受するマスタ/スレーブ同期通信システムのマスタにおける同期通信資源の自動割当方法において、
前記制御周期が設定された制御周期データを獲得するステップと、
前記IEEE1394ネットワーク上に接続された前記スレーブ数を検出するステップと、
前記制御周期データと検出された前記スレーブ数により、前記制御周期分のアイソクロナスサイクルに前記スレーブをスレーブ数が均等になるように割り付けるステップと、
前記アイソクロナスサイクルに割り付けられた前記スレーブと前記通信データを授受するための同期通信資源である帯域幅およびチャネルをIsochronous Resource Managerから獲得するステップと、
獲得した前記同期通信資源と前記スレーブの対応付けおよび前記アイソクロナスサイクルへの割り付け情報が含まれる同期通信管理テーブルを作成するステップと、
対応付けた前記同期通信資源の情報を前記スレーブに通知するステップと、
を備えたことを特徴とする同期通信資源の自動割当方法。
A master of a master / slave synchronous communication system in which one master and one or more slaves are connected to an IEEE 1394 network and the master and the slave exchange communication data in synchronization with a control cycle that is an integral multiple of an isochronous cycle. In the automatic allocation method of synchronous communication resources in
Obtaining control cycle data in which the control cycle is set;
Detecting the number of slaves connected on the IEEE 1394 network;
Allocating the slaves so that the number of slaves is equal to isochronous cycles corresponding to the control period, based on the control period data and the detected number of slaves;
Obtaining from the Isochronous Resource Manager a bandwidth and channel that are synchronous communication resources for exchanging the communication data with the slave assigned to the isochronous cycle;
Creating a synchronous communication management table that includes the acquired synchronous communication resources and the correspondence between the slaves and the allocation information to the isochronous cycle;
Notifying the slave of information of the associated synchronous communication resource;
A method for automatically allocating synchronous communication resources, comprising:
請求項1に記載のマスタ/スレーブ同期通信システムにおいて、
前記マスタもしくは、前記スレーブもしくは、前記マスタおよび前記スレーブのそれぞれが前記通信データのデータ量を持つ手段を備え、
前記マスタは、前記通信データ量を前記スレーブ毎に算出もしくは読み出す手段を備えたことを特徴とするマスタ/スレーブ同期通信システム。
The master / slave synchronous communication system according to claim 1,
The master or the slave or each of the master and the slave comprises means having a data amount of the communication data,
The master / slave synchronous communication system, wherein the master includes means for calculating or reading the communication data amount for each slave.
1局のマスタと1局以上のスレーブがIEEE1394ネットワーク上に接続され、アイソクロナスサイクルの整数倍の制御周期に同期して、前記マスタと前記スレーブが通信データを授受するマスタ/スレーブ同期通信システムのマスタにおける同期通信資源の自動割当方法において、
前記制御周期が設定された制御周期データを獲得するステップと、
前記IEEE1394ネットワーク上に接続された前記スレーブ数を検出するステップと、
すべての前記スレーブの通信データのデータ量を、前記マスタもしくは、前記スレーブもしくは、前記マスタおよび前記スレーブそれぞれから、前記スレーブ毎に算出もしくは読み出すステップと、
アイソクロナスサイクルに前記スレーブを各アイソクロナスサイクル内の使用帯域幅が均等になるように割り付けるステップと、
前記アイソクロナスサイクルに割り付けられた前記スレーブと前記通信データを授受するための同期通信資源である帯域幅およびチャネルをIsochronous Resource Managerから獲得するステップと、
獲得した前記同期通信資源と前記スレーブの対応付けおよび前記アイソクロナスサイクルへの割り付け情報が含まれる同期通信管理テーブルを作成するステップと、
対応付けた前記同期通信資源の情報を前記スレーブに通知するステップと、
を備えたことを特徴とする同期通信資源の自動割当方法。
A master of a master / slave synchronous communication system in which one master and one or more slaves are connected to an IEEE 1394 network and the master and the slave exchange communication data in synchronization with a control cycle that is an integral multiple of an isochronous cycle. In the automatic allocation method of synchronous communication resources in
Obtaining control cycle data in which the control cycle is set;
Detecting the number of slaves connected on the IEEE 1394 network;
Calculating or reading the amount of communication data of all the slaves for each slave from the master or the slave or the master and the slave; and
Allocating the slaves to isochronous cycles such that the bandwidth used in each isochronous cycle is equal;
Obtaining from the Isochronous Resource Manager a bandwidth and channel that are synchronous communication resources for exchanging the communication data with the slave assigned to the isochronous cycle;
Creating a synchronous communication management table that includes the acquired synchronous communication resources and the correspondence between the slaves and the allocation information to the isochronous cycle;
Notifying the slave of information of the associated synchronous communication resource;
A method for automatically allocating synchronous communication resources, comprising:
請求項1に記載のマスタ/スレーブ同期通信システムにおいて、
前記スレーブは、前記マスタによる同期通信資源の割当を選択するための同期通信資源獲得禁止フラグを備えたことを特徴とするマスタ/スレーブ同期通信システム。
The master / slave synchronous communication system according to claim 1,
The master / slave synchronous communication system, wherein the slave includes a synchronous communication resource acquisition prohibition flag for selecting allocation of synchronous communication resources by the master.
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