JP3603818B2 - Music data communication device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、MIDIデータ等の効果的な伝送を可能としたマルチアクセス型LANに関する。
【0002】
【従来の技術】
マルチアクセス型バスを用いたLAN方式として、CSMA(Carrier Sense Multiple Access )方式が知られている。この方式は、キャリアセンスを行って、データ送信に先立ってバス上の信号の有無を確認してから送信を行うものである。このCSMA方式の改良として、自局がフレームを送信中に衝突が発生したか否かを検査し、送信側で送信の正否を判定するようにしたCSMA/CD(CSMA with Collision Detection)方式がある。CSMA/CDのLANとしてよく知られているのが、Ethernet である。これらの方式で用いられるキャリア検出/衝突検出の方式は、使用するフレームの形式には依存せず、また符号化方式にも(それが一定の条件の範囲内であれば)依存しない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この様なバス型LANシステムにおいて、例えばMIDIデータを流そうとすると、MIDIメッセージを、そのシステムで用いられているフレーム形式に従ってそのフレームのデータ部に格納して伝送することが必要になる。しかしこれでは、受信したデータを再現するためソフトウェアでゲートウェイを作ることになり、送受信アダプタ回路が複雑,高価になってしまう。この発明はこの様な事情を考慮してなされたもので、異なるプロトコルのデータを混在させることを可能としたマルチアクセス型LANを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の1観点によれば、音楽データ通信装置は、フレームを判別するプリアンブルを付加した音楽データフレームと他のデータフレームとが混在する通信ネットワークから、データフレームを受信する受信手段と、プリアンブルに基づき、音楽データフレームのみを受信し、音楽データフレームを復号化してフレーム毎に音楽データを出力する出力手段と、を有する。
【0005】
また、本発明の他の観点によれば、音楽データ通信装置は、フレームを判別するプリアンブルを付加したMIDIデータフレームと他のデータフレームとが混在するイーサネット(登録商標)ネットワークから、データフレームを受信する受信手段と、プリアンブルに基づき、MIDIデータフレームのみを受信し、MIDIデータフレームを復号化してフレーム毎に音楽データを出力する出力手段と、を有する。
【0006】
【作用】
連続信号や非同期信号をフレーム化し、フレームを判別するプリアンブルを付加して送信することで、同じバス上に全く異なるプロトコル(信号の符号化方式/物理フレーム形式)のデータを混在させる。受信側では、プリアンブルに基づき、音楽データフレームのみを受信し、複合化することが簡単にできる。
この方式によれば、例えばMIDIデータをEthernet 上に流す場合も、受信アダプタの回路構成は非常に簡単である。送信アダプタ側も、符号化/復号化や衝突検出/再送の制御には高速処理を要するだけで回路構成は簡単である。MIDIメッセージ単位で処理する場合にも、この処理はMIDIレート(1バイト当たり320μs)での処理が可能であり、高速処理を必要としない。
【0007】
【実施例】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を説明する。図1は、この発明の一実施例に係るバス型LANの要部構成である。ここでは、CSMA/CD方式のプロトコルとして一般的なEthernet を用いており、図1はそのバスを用いてMIDIデータの授受を行う送信アダプタ、受信アダプタの部分の具体構成を示している。図示のように、送信側MIDI楽器1がMIDIケーブル2を介し、送信アダプタ3を介してバス上のトランシーバ4に接続され、受信側MIDI楽器5がMIDIケーブル6を介し、受信アダプタ7を介して同じバス上のトランシーバ8に接続されている。
【0008】
送信アダプタ3は、MIDI楽器1から非同期に発生するMIDIデータをパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換器31、変換されたデータを一旦FIFOバッファ32に格納した後、再度シリアルデータに変換するパラレル/シリアル変換器33、この変換器33の出力を符号化してバスに送り出す変調器34、およびキャリアセンス/バックオフ制御回路35を有する。シリアル/パラレル変換器31およびFIFOバッファ32は、MIDIデータをワード単位でフレーム化するために設けられている。キャリアセンス/バックオフ制御回路35は、トランシーバ4から得られる受信信号および衝突検出信号により、送信開始タイミングの制御を行うものである。
【0009】
受信アダプタ7は、MIDI楽器1、送信アダプタ3を介して送信されたバス上に乗せられたデータを受信して復調する復調回路71、フレーム長カウンタ72、およびこのフレーム長カウンタ72により制御されてフレーム毎に復調されたデータをMIDI楽器5に出力するゲート回路73を有する。
【0010】
図2はこの実施例において用いられるフレーム形式である。図2(a) は、CSMA/CD方式のプロトコルとして一般的なEthernet のフレーム形式である。信号速度は10MHz、符号化方式は位相変調方式であるバイフェーズ符号化(マンチェスタ符号化)である。プリアンブルPAのビットパターンは、図2(a)に示すように、31個の10とそれに続く1個の11である。プリアンブルPAに続くDA/SAは、送信先/送信元アドレスであり、LengthはデータDataの長さを表す。データDataの最後には、エラーチェック用コードCRCが付いている。このコードCRCにより、受信側で異常フレームを除去できるようになっている。
【0011】
これに対して、MIDI楽器1、5間でやり取りするMIDIデータ用フレーム形式は、図2(b)に示すようになっている。プリアンブルPAのビットパターンは、図2(b)に示すように、31個の01とそれに続く1個の00である。通常のフレームのプリアンブルとは符号反転しただけの関係になっているが、プリアンブルとしての動作には何等支障はない。プリアンブルPAの後に、1ビットずつのスタートビットStartとストップビットStopの間に8ビットのデータビットD0 ,D1 ,…,D7 が挟まれた31.25Kbps で10ビット分の調歩式同期信号であるMIDIデータ(バス上で3200ビット)が続く。MIDI信号1ビット分は32μsであり、320ビット分同一のデータが伝送されることになる。
【0012】
MIDIデータの伝送の動作を次に説明する。MIDI楽器1から送信アダプタ3のMIDI/INコネクタより入力されたMIDI信号は、シリアル/パラレル変換器31を介してワード単位でFIFOバッファ32に格納される。キャリアセンス/バックオフ制御回路35はキャリアセンスを行っており、ここからの指示によってFIFOバッファ32から1ワード分の信号が取り出されてパラレル/シリアル変換器33によりシリアルデータに変換された後、変調器34により符号化されて、プリアンブル付きで送信される。衝突が検出されなければ、キャリアセンス/バックオフ制御回路35からの指示により、FIFOバッファ32から1ワード分のデータが破棄される。衝突が検出された場合には、キャリアセンス/バックオフ制御回路35からの指示によって適当な時間バックオフされ、再送信される。
【0013】
受信アダプタ7では、MIDIフレーム用のプリアンブルを持ったフレームだけを処理する。即ち、復調回路71は、MIDIフレーム用プリアンブルでバイフェーズ信号の位相同期を取り、それに続くバイフェーズ信号を復号して、MIDI/OUTコネクタから出力する。この時フレーム長カウンタ72は受信されたフレーム長を検出しており、例えば衝突等によりMIDIフレーム長が短かすぎる場合(即ち320μsに満たない場合)、ゲート回路73を制御してMIDI/OUTに出す信号を320μsになるまで強制的に0ホールドする。これにより、受信側でフレーミングエラーを起こすような信号の出力が防止される。
【0014】
なおMIDI信号送信側の符号化方式として、周波数変調であるf/2f方式(即ち、0は基本波、1はその2倍の周波数の波を用いる方式)を用いたとすると、プリアンブルをより効果的に使うことができる。即ちf/2f方式の場合、プリアンブルの最後でビット境界の位相合わせを行う必要がないので、CSMAフレームに対しては、000…0001というプリアンブルを用い、MIDIフレームに対しては、111…1111というプリアンブルを用いることができる。この様なプリアンブル形式を用いると、MIDIフレームではプリアンブルがアイドル期間との区別がなくなり、MIDIフレーム受信側はプリアンブルを意識することなく、復号化した1をそのままMIDI/OUTに出力すればよい。またMIDI送信側は、MIDI/IN信号を遅延させて、スタートビットの前の1の状態を符号化して送信すれば、結果的にプリアンブルを送信したことになる。
【0015】
実施例では、非同期信号としてのMIDI信号を他の局のCSMAフレームと異なるフレーム形式で混在させる場合を説明したが、この発明はこれに限られるものではなく、既存の例えばEthernet バス上で連続信号を変調して伝送する場合も有効である。
【0016】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、簡単な送受信アダプタの追加により、異なるプロトコルに従うデータを混在させて伝送し、所望のデータのみを受信し、復号化することが簡単にできるマルチアクセス型のLANを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るLANのMIDIデータ送受信部構成を示す図である。
【図2】同実施例の二つのフレーム形式を示す図である。
【符号の説明】
1,5…MIDI楽器、2,6…MIDIケーブル、3…送信アダプタ、4,8…トランシーバ、7…受信アダプタ、31…シリアル/パラレル変換器、32…FIFOバッファ、33…パラレル/シリアル変換器、34…変調器、35…キャリアセンス/バックオフ制御回路、71…復調回路、72…フレーム長カウンタ、73…ゲート回路。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a multi-access LAN that enables effective transmission of MIDI data and the like.
[0002]
[Prior art]
As a LAN system using a multi-access bus, a CSMA (Carrier Sense Multiple Access) system is known. In this system, transmission is performed after confirming the presence / absence of a signal on a bus prior to data transmission by performing carrier sensing. As an improvement of the CSMA system, there is a CSMA / CD (CSMA with Collision Detection) system in which it is checked whether or not a collision has occurred during the transmission of a frame by the own station, and the transmission side determines whether transmission is correct or not. . A well-known CSMA / CD LAN is Ethernet. The carrier detection / collision detection scheme used in these schemes does not depend on the type of frame used, nor does it depend on the encoding scheme (if it is within a certain range of conditions).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a bus-type LAN system, for example, when MIDI data is to be transmitted, it is necessary to store a MIDI message in a data portion of the frame according to a frame format used in the system and transmit the MIDI message. However, in this case, a gateway is made by software to reproduce the received data, and the transmission / reception adapter circuit becomes complicated and expensive. The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a multi-access LAN that can mix data of different protocols.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, a music data communication device includes: a receiving unit that receives a data frame from a communication network in which a music data frame to which a preamble for determining a frame is added and another data frame are mixed; Output means for receiving only the music data frame, decoding the music data frame, and outputting music data for each frame.
[0005]
According to another aspect of the present invention, a music data communication apparatus receives a data frame from an Ethernet (registered trademark) network in which a MIDI data frame to which a preamble for determining a frame is added and another data frame are mixed. Receiving means for receiving only the MIDI data frame based on the preamble, decoding the MIDI data frame, and outputting music data for each frame.
[0006]
[Action]
By converting a continuous signal or an asynchronous signal into a frame and adding a preamble for discriminating the frame and transmitting the frame, data of completely different protocols (signal coding system / physical frame format) are mixed on the same bus. On the receiving side, based on the preamble, it is easy to receive only the music data frame and to combine it.
According to this method, the circuit configuration of the receiving adapter is very simple even when, for example, MIDI data is transmitted on the Ethernet. The transmission adapter also requires only high-speed processing for encoding / decoding and collision detection / retransmission control, and has a simple circuit configuration. Even when processing is performed in units of MIDI messages, this processing can be performed at a MIDI rate (320 μs per byte) and does not require high-speed processing.
[0007]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a main configuration of a bus type LAN according to an embodiment of the present invention. Here, general Ethernet is used as a protocol of the CSMA / CD system, and FIG. 1 shows a specific configuration of a transmission adapter and a reception adapter that transmit and receive MIDI data using the bus. As shown, a transmitting
[0008]
The
[0009]
The receiving adapter 7 is controlled by a
[0010]
FIG. 2 shows a frame format used in this embodiment. FIG. 2A shows a general Ethernet frame format as a CSMA / CD protocol. The signal speed is 10 MHz, and the encoding method is biphase encoding (Manchester encoding) which is a phase modulation method. As shown in FIG. 2A, the bit pattern of the preamble PA is 31 10s followed by 1 11. DA / SA following the preamble PA is a destination / source address, and Length represents the length of data Data. At the end of the data Data, an error check code CRC is attached. This code CRC allows the receiving side to remove the abnormal frame.
[0011]
On the other hand, the MIDI data frame format exchanged between the MIDI
[0012]
The operation of transmitting MIDI data will now be described. A MIDI signal input from the MIDI
[0013]
The reception adapter 7 processes only a frame having a MIDI frame preamble. That is, the
[0014]
If the f / 2f method (that is, 0 is a fundamental wave and 1 is a wave using twice the frequency) is used as the encoding method on the MIDI signal transmitting side, the preamble is more effectively used. Can be used for That is, in the case of the f / 2f method, it is not necessary to perform the phase alignment of the bit boundary at the end of the preamble. Therefore, a preamble of 000... 0001 is used for a CSMA frame, and 111. A preamble can be used. When such a preamble format is used, in a MIDI frame, the preamble is no longer distinguished from an idle period, and the receiving side of the MIDI frame may simply output the decoded 1 to MIDI / OUT without being aware of the preamble. Also, if the MIDI transmitting side delays the MIDI / IN signal and encodes and transmits the state of 1 before the start bit, the end result is that the preamble has been transmitted.
[0015]
In the embodiment, the case where the MIDI signal as the asynchronous signal is mixed with the CSMA frame of another station in a different frame format has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Is also effective when transmitting the modulated signal.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, with the addition of a simple transmission / reception adapter, a multi-access type that can easily transmit data according to different protocols in a mixed manner, receive only desired data, and decode the data is easy. A LAN can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a MIDI data transmitting / receiving section of a LAN according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing two frame formats of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 5 MIDI instrument, 2, 6 MIDI cable, 3 transmission adapter, 4, 8 transceiver, 7 reception adapter, 31 serial / parallel converter, 32 FIFO buffer, 33 parallel / serial converter , 34: modulator, 35: carrier sense / back-off control circuit, 71: demodulation circuit, 72: frame length counter, 73: gate circuit.
Claims (2)
プリアンブルに基づき、音楽データフレームのみを受信し、音楽データフレームを復号化してフレーム毎に音楽データを出力する出力手段と、
を有する音楽データ通信装置。Receiving means for receiving a data frame from a communication network in which music data frames to which a preamble for determining a frame is added and other data frames are mixed;
Output means for receiving only the music data frame based on the preamble, decoding the music data frame, and outputting music data for each frame,
A music data communication device having:
プリアンブルに基づき、MIDIデータフレームのみを受信し、MIDIデータフレームを復号化してフレーム毎に音楽データを出力する出力手段と、
を有する音楽データ通信装置。Receiving means for receiving a data frame from an Ethernet (registered trademark) network in which a MIDI data frame to which a preamble for determining a frame is added and other data frames are mixed;
An output unit that receives only the MIDI data frame based on the preamble, decodes the MIDI data frame, and outputs music data for each frame;
A music data communication device having:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001191382A JP3603818B2 (en) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | Music data communication device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002084299A JP2002084299A (en) | 2002-03-22 |
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2001
- 2001-06-25 JP JP2001191382A patent/JP3603818B2/en not_active Expired - Lifetime
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