CN113437988A - 通信系统、通信元件及通信方法 - Google Patents

通信系统、通信元件及通信方法 Download PDF

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Abstract

一实施方式提供一种可有效率地传输封包的通信系统、通信元件及通信方法。实施方式的通信系统具备控制器、多个通信元件、以及将所述控制器及所述多个通信元件呈环状连接的通信路径。所述通信路径能够传送差动串行信号的通信帧，所述通信帧包含多个分别具有固定数据长度的封包，所述多个通信元件中的第1通信元件经由所述通信路径接收从所述控制器发送的第1通信帧，将第2通信帧经由所述通信路径发送至所述多个通信元件中的第2通信元件；所述第1通信帧由第1封包及其他多个封包组成，该第1封包包含第1数据；所述第2通信帧由第2封包及所述其他多个封包组成，该第2封包包含与所述第1数据不同的第2数据；所述第2数据是重写所述第1数据的数据。

Description

通信系统、通信元件及通信方法
[相关申请案]
本申请案享有以日本专利申请案2020-50472号(申请日：2020年3月23日)为基础申请案的优先权。本申请案通过参照该基础申请案而包含基础申请案的所有内容。
技术领域
本实施方式涉及一种通信系统、通信元件及通信方法。
背景技术
在具有控制器及多个通信元件的通信系统中，控制器与多个通信元件经由通信路径传输封包。此时，期望有效率地传输封包。
发明内容
一实施方式提供一种可有效率地传输封包的通信系统、通信元件及通信方法。
实施方式的通信系统具备控制器、多个通信元件、以及将所述控制器及所述多个通信元件呈环状连接的通信路径。所述通信路径能够传送差动串行信号的通信帧，所述通信帧包含多个分别具有固定数据长度的封包，所述多个通信元件中的第1通信元件经由所述通信路径接收从所述控制器发送的第1通信帧，将第2通信帧经由所述通信路径发送至所述多个通信元件中的第2通信元件；所述第1通信帧由第1封包及其他多个封包组成，该第1封包包含第1数据；所述第2通信帧由第2封包及所述其他多个封包组成，该第2封包包含与所述第1数据不同的第2数据；所述第2数据是重写所述第1数据的数据。
附图说明
图1是表示第1实施方式的通信系统的构成的图。
图2是表示第1实施方式的通信系统的构成及动作的图。
图3是表示第1实施方式中的通信帧的构成的图。
图4(a)、(b)是表示第1实施方式中的通信系统的动作的图。
图5是表示第2实施方式中的通信系统的构成及动作的图。
图6是表示第3实施方式中的通信系统的构成及动作的图。
图7(a)～(c)是表示第3实施方式中的通信帧的构成的图。
图8是表示第4实施方式中的通信系统的构成及动作的图。
图9是表示第4实施方式中的通信帧的构成的图。
图10是表示第5实施方式中的标头的构成的图。
图11是表示第5实施方式中的各通信元件内的控制电路的构成的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对实施方式的通信系统详细地进行说明。此外，本发明并非由这些实施方式限定。
(第1实施方式)
第1实施方式的通信系统具有控制器及多个通信元件(以下，简称为元件)，控制器与多个元件经由通信路径连接。通信系统中，控制器与多个元件经由通信路径传输封包。例如，元件是NAND(Not And，与非)型闪存，通信系统是SSD(Solid State Drive，固态驱动器)。
在控制器及多个元件利用通信路径连接的通信系统中，要求大容量化、高速化，且有时要求超宽频带(例如，200GB/s以上)、大容量。当将通信系统应用于利用GPU(GraphicProcessing Unit，图形处理单元)处理的数据的存储时，为了发挥GPU的处理能力，要求通信系统能高速地针对GPU授受大容量的数据。另外，当将通信系统应用于AI(ArtifitialIntelligence，人工智能)处理器的机器学习时，为了有效率地进行AI处理器的机器学习，要求通信系统能高速地针对AI处理器授受大容量的数据。
在进行高速通信时，优选为使用噪音耐性优异的差动信号的通信。根据使用差动信号的通信，在接收时能够删除差动信号间的噪音，可精度良好地进行信号的接收处理，因此可容易地提高通信的可靠性。
在控制器及多个元件利用同级间(peer-to-peer)通信路径连接的通信系统中，为了实现超宽频带、大容量，考虑利用多条通信线路构成控制器及多个元件间的通信路径的第1技术。第1技术中，在控制器设置庞大数量的连接引脚。例如，在各元件具有20引脚的2Gbps/pin引脚，能够同时差动地收发8比特数据的情况下，作为通信路径的频带，为了实现200GB/s，而将100个元件连接。在控制器设置20×100＝2000个引脚。由此，存在通信系统的成本明显增大的可能性。也就是说，第1技术并不现实。
对此，考虑第2技术，该第2技术是构成将控制器及多个元件利用环状通信路径连接的通信系统，经由通信路径将差动串行信号由控制器排他地传送至多个元件间。第2技术中，在各元件搭载高速串行I/F(Interface，接口)，将多个元件环状连接于控制器，因此也认为能够利用小引脚实现高速的通信。
然而，因为从控制器向多个元件的信号传送为排他性，所以从控制器向各元件的数据传输效率存在极限，难以实现超宽频带、大容量。
因此，本实施方式中，在通信系统中，使利用环状通信路径传送的通信帧包含多个分别具有固定数据长度的封包，各元件可根据预定条件相对于通信帧插拔封包，由此来谋求通信的超宽频带化、大容量化。
具体来说，通信系统1可如图1所示那样构成。图1是表示通信系统1的构成的图。
通信系统1具有系统板2、连接器3、控制器4、多个存储卡5(5-1～5-n)、及多个通信路径8(8-1～8-n)。
系统板2例如是与超宽频带(例如，200GB/s以上)、大容量对应的加速板。
连接器3配置在系统板2的一部分，可连接其它装置(计算机等)。控制器4具有连接器接口电路4a，经由连接器接口电路4a及连接器3与其它装置授受信息。
存储卡5-1～5-n具有衬底7及串联连接的多个元件6(6-1～6-4)。多个元件6-1～6-4安装在衬底7上。多个元件6-1～6-4可沿着衬底7的长度方向排列。各元件6例如是NAND型闪存等存储器元件。控制器4具有存储器接口电路4b，经由存储器接口电路4b及通信路径8与多个元件6-1～6-4能够通信地连接。
控制器4经由存储器接口电路4b及通信路径8与各元件6授受信息。存储器接口电路4b构成为能够收发差动串行信号。
多个通信路径8-1～8-n与多个存储卡5-1～5-n对应。各通信路径8将存储器接口电路4b与对应的存储卡5所具备的多个元件6-1～6-4环状连接。也就是说，控制器4与元件6-1之间、元件6-2～6-4间、元件6-4与控制器4之间分别利用通信路径8连接。各通信路径8能够传送差动串行信号。
各元件6-1～6-4构成为能够收发差动串行信号。各元件6-1～6-4经由通信路径8利用差动串行信号收发通信帧。通信帧包含多个封包。多个封包分别具有固定数据长度。各元件6-1～6-4根据预定条件，执行封包相对于通信帧的插拔。此时，通信帧可包含与所要求的频带及各元件的频带对应的个数的封包。
此外，通信系统1也可为省略了系统板2的构成。另外，连接器接口电路4a也可不经由连接器3而直接连接于外部装置。另外，系统板2与衬底7也可一体地形成。
例如，如图2所示，各元件6具有接收部(Rx)61、发送部(Tx)62、协议转换部(PCS)63、控制电路(cont)64、内部总线65、及存储器66。图2是表示通信系统1的构成及动作的图，表示了控制器4与1个存储卡5的连接构成。控制电路64能够经由内部总线65访问存储器66地连接于存储器66。存储器66也可为NAND型闪存等非易失性存储器。如果将1个存储卡5所要求的通信频带设为BRE，将内部总线65的通信频带设为B65，那么应包含在通信帧中的封包PK的个数NP可利用以下的数式1求出。
NP≧BRE/B65···数式1
例如，在通信系统1所要求的通信频带为200[Gbps]，并联连接于控制器4的存储卡5的数量n＝4的情况下，1个存储卡所要求的频带为BRE＝200/4＝50[Gbps]。如果内部总线65的通信频带为B65＝14[Gbps]，那么作为满足数式1的最小整数，求出NP＝4[个]。在该情况下，通信帧FR如图3所示，可包含4个封包PK(PK-1～PK-4)。图3是表示通信帧FR的构成的图。图3例示了通信帧FR包含4个封包的构成。此外，虽在图3中未表示，但通信帧除了包含多个(例如4个)封包PK以外，还至少包含表示标头的数据，该标头识别通信帧中所包含的封包PK。各封包PK-1、PK-2、PK-3、PK-4具有固定数据长度LPK-1、LPK-2、LPK-3、LPK-4。各封包PK的固定数据长度LPK满足以下的数式2。
LPK-1＝LPK-2＝LPK-3＝LPK-4···数式2
各封包PK包含标头H及有效负载P。多个封包PK-1～PK-4中，既可存在标头H的数据长度不同的封包，也可存在有效负载P的数据长度不同的封包，但各封包PK的固定数据长度LPK满足数式2。
如图2所示，如果从控制器4经由通信路径8发送通信帧FR，那么各元件6-1～6-4根据预定条件，执行封包PK相对于通信帧FR的插拔。也就是说，根据如数式1那样决定的个数NP，控制器4将如图3所示那样构成的通信帧FR发送至通信路径8。通过各元件6-1～6-4依次并行地插拔通信帧FR内的封包PK，可实现所要求的通信频带BRE。
各元件6如果经由通信路径8接收通信帧FR，则确认通信帧FR中所包含的多个封包PK各自的标头H。元件6根据封包PK的标头H包含自我元件的识别信息作为发送目的地，而相对于通信帧FR插拔封包PK。也就是说，元件6可对与包含自我元件的识别信息的标头H对应的封包PK，插拔预定信息。或者，元件6能够根据封包PK为空值封包，进行封包PK向通信帧FR的插入。空值封包是有效负载P不包含有效数据，有效负载P实质上为空(Null)的封包PK。空值封包多数情况下标头不包含发送目的地的信息或发送目的地为空(Null)。元件6可对与不包含发送目的地的信息或发送目的地为空(Null)的标头H对应的有效负载P，插拔预定信息。
在各元件6中，Rx61为物理层，从控制器4或前段的元件6经由通信路径8接收通信帧FR。Rx61对所接收到的通信帧FR进行波形等化等物理性处理并向PCS63供给。PCS63将从作为物理层的Rx61供给的通信帧FR协议转换为更上位层的通信帧。上位层是将通信层构造大致分为2个部分的情况下的比物理层更上位的层，例如，包含连接层及协议转换层。PCS63将转换为上位层的通信帧FR向控制电路64供给。
控制电路64确认通信帧FR中所包含的多个封包PK各自的标头H。控制电路64在封包PK的标头H包含自我元件的识别信息作为发送目的地的情况下，从该封包PK的有效负载P抽出信息。在所抽出的信息为写入命令及写入数据的情况下，控制电路64根据写入命令，经由内部总线65访问存储器66而将写入数据写入到存储器66中。
当存在应包含在封包PK中的信息时，控制电路64将该封包PK的标头H中的发送目的地由自我元件的识别信息转换为控制器4的识别信息，将发送源由控制器4的识别信息转换为自我元件的识别信息，使该封包PK的有效负载P包含预定信息，更新通信帧FR。在预定信息为已接收的通信帧FR中所包含的针对读取命令的读取数据的情况下，控制电路64使经由内部总线65从存储器66收到的读取封包含在该封包PK的有效负载P中。当不存在应包含在该封包PK中的预定信息时，控制电路64将该封包PK的标头H及有效负载P的信息删除而设为空(Null)状态，更新通信帧FR。控制电路64将更新后的通信帧FR作为上位层的通信帧FR向PCS63供给。
PCS63如果收到上位层的通信帧FR，就会将上位层的通信帧FR协议转换为物理层的通信帧FR。PCS63将物理层的通信帧FR向Tx62供给。Tx62是物理层，对从PCS63供给的通信帧FR进行波形等化等物理性处理并朝向后段的元件6或控制器4向通信路径8发送。
例如，考虑图2所示的使用实例。在通信系统1中，将控制器4、元件6-1、元件6-2、元件6-3、元件6-4的识别信息分别设为ID0、ID1、ID2、ID3、ID4。控制器4对4个封包PK-1、PK-2、PK-3、PK-4的标头H分别指定识别信息ID1、ID2、ID3、ID4作为发送目的地，对所对应的有效负载P制作通信帧FR，该通信帧FR包含想要发送至由该识别信息指定的元件6的信息。控制器4将所制作的通信帧FR向通信路径8发送。想要发送至元件6的信息包含应发送的信息或必须发送的信息。
元件6-1如果从控制器4经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-1识别出确认的结果为例如封包PK-1的发送目的地是自我元件(ID1)，而从封包PK-1抽出信息。另外，当存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-1将封包PK-1的标头H的发送目的地重写为控制器4(ID0)且将发送源重写为自我元件(ID1)，使有效负载P包含该想要发送的信息，更新通信帧FR。元件6-1将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件6-2如果从元件6-1经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-2识别出确认的结果为例如封包PK-2的发送目的地是自我元件(ID2)，而从封包PK-2抽出信息。另外，当存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-2将封包PK-2的标头H的发送目的地重写为ID0且将发送源重写为自我元件(ID2)，使有效负载P包含该想要发送的信息，更新通信帧FR。元件6-2将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件6-3如果从元件6-2经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-3识别出确认的结果为例如封包PK-3的发送目的地是自我元件(ID3)，而从封包PK-3抽出信息。另外，当存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-3将封包PK-3的标头H的发送目的地重写为ID0且将发送源重写为自我元件(ID3)，使有效负载P包含该想要发送的信息，更新通信帧FR。元件6-3将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件6-4如果从元件6-3经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-4识别出确认的结果为例如封包PK-4的发送目的地是自我元件(ID4)，而从封包PK-4抽出信息。另外，当存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-4将封包PK-4的标头H的发送目的地重写为ID0且将发送源重写为自我元件(ID4)，使有效负载P包含该想要发送的信息，更新通信帧FR。元件6-4将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
控制器4如果从元件6-4经由通信路径8接收更新后的通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。控制器4根据确认的结果，例如对通信帧FR中所包含的各封包PK-1～PK-4进行预定的接收处理，提取各封包PK-1～PK-4的有效负载P中所包含的信息进行预定处理。控制器4对所接收到的通信帧FR进行确认后，结果为只要确认各封包PK-1～PK-4的发送目的地为自身，而进行预定的接收处理及预定的处理即可。
或者，考虑图4(a)所示的使用实例。图4是表示通信系统1的其它动作的图。在通信系统1中，控制器4制作4个封包PK-1、PK-2、PK-3、PK-4的标头H为空(Null)且有效负载P为空(Null)的通信帧FR。也就是说，4个封包PK-1、PK-2、PK-3、PK-4是空值封包。控制器4将所制作的通信帧FR向通信路径8发送。
元件6-1如果从控制器4经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-1识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID1)的封包。另外，当不存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-1不更新通信帧FR便向通信路径8发送。
元件6-2如果从元件6-1经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-2识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID2)的封包。另外，当不存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-2不更新通信帧FR便向通信路径8发送。
元件6-3如果从元件6-2经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-3识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID3)的封包。另外，当不存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-3不更新通信帧FR便向通信路径8发送。
元件6-4如果从元件6-3经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-4识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID4)的封包。另外，当不存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-4不更新通信帧FR便向通信路径8发送。
控制器4如果从元件6-4经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。控制器4根据确认的结果，对通信帧FR中所包含的各封包PK-1～PK-4进行预定的接收处理。例如，控制器4对所接收到的通信帧FR进行确认后，结果为确认不存在各封包PK-1～PK-4的发送目的地为自身的封包PK。
或者，考虑图4(b)所示的使用实例。控制器4制作4个封包PK-1、PK-2、PK-3、PK-4的标头H为空(Null)且有效负载P为空(Null)的通信帧FR。也就是说，在该使用实例中，4个封包PK-1、PK-2、PK-3、PK-4也是空值封包。控制器4将所制作的通信帧FR向通信路径8发送。
元件6-1如果从控制器4经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-1识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID1)的封包。另外，当不存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-1不更新通信帧FR便向通信路径8发送。
元件6-2如果从元件6-1经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-2识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID2)的封包。另外，当存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-2可选择通信帧FR中所包含的任意空值封包，插入该想要发送的信息。元件6-2例如选择封包PK-1，对封包PK-1的标头H追加指定发送目的地为控制器4(ID0)且指定发送源为自我元件(ID2)的信息，使有效负载P包含该想要发送的信息，更新通信帧FR。元件6-2将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件6-3如果从元件6-2经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-3识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID3)的封包。另外，当不存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-3不更新通信帧FR便向通信路径8发送。
元件6-4如果从元件6-3经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件6-4识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID4)的封包。另外，当不存在想要向控制器4发送的信息时，元件6-4不更新通信帧FR便向通信路径8发送。
控制器4如果从元件6-4经由通信路径8接收更新后的通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。控制器4根据确认的结果，识别出通信帧FR中所包含的多个封包PK-1～PK-4中的封包PK-1并非空值封包。与此对应，控制器4对封包PK-1进行预定的接收处理，提取封包PK-1的有效负载P中所包含的信息进行预定处理。
如果将图2的使用实例与图4(b)的使用实例进行比较，那么在通信帧FR中，包含元件6-2想要向控制器4发送的信息的封包PK的位置或编号不同。也就是说，在通信帧FR中包含多个空值封包的情况下，各元件6可从多个空值封包中选择任意封包，使其包含该想要发送的信息。
如以上所述，在本实施方式中，在通信系统1中，使利用环状通信路径8传送的通信帧FR中包含多个分别具有固定数据长度的封包PK-1～PK-4。各元件6根据预定条件对通信帧FR插拔封包PK。由此，可容易地使经由环状连接的控制器4及多个元件6间的通信超宽频带化、大容量化。
此外，在第1实施方式中，例示了环状连接于控制器4的元件的数量与通信帧FR中所包含的封包的个数一致的构成，但环状连接于控制器4的元件的数量也可少于通信帧FR中所包含的封包的个数。
(第2实施方式)
接下来，对第2实施方式的通信系统101进行说明。以下，以与第1实施方式不同的部分为中心进行说明。
在第1实施方式中，例示了如下通信协议：在通信帧FR中包含多个空值封包PK的情况下，各元件106从多个空值封包中选择任意的封包PK，如果存在想要发送的信息，可使所选择的封包PK包含该想要发送的信息。
认为如果环状连接的元件的数量为通信帧FR中所包含的封包PK的个数以下，那么不会产生如下状况：即便存在想要发送的信息，也不存在能够包含想要发送的信息的封包PK。
然而，在环状连接的元件的数量多于通信帧FR中所包含的封包PK的个数的情况下，环状连接于控制器104的各元件中通信路径8的下游侧的元件中，可能产生即便存在想要发送的信息也不存在能够包含想要发送的信息的封包的状况。
此处，使用图5，对第2实施方式的通信系统101进行说明。具体来说，在图5所示的通信系统101中，各存储卡105例如具有5个元件106(106-1～106-5)。图5是表示第2实施方式中的通信系统101的构成及动作的图。在控制器104，经由通信路径8，环状连接着5个元件106-1～106-5。通信帧FR中包含4个封包PK-1～PK-4。环状连接的元件的数量(5个)多于通信帧FR中所包含的封包的个数(4个)。
例如，在通信帧FR包含4个空值封包，使5个中的4个元件106-1～6-4分别想要发送的信息包含在4个空值封包中的情况下，环状连接的最下游的元件106-5接收不包含空值封包的通信帧FR。由此，即便存在想要发送的信息，元件106-5也无法使想要发送的信息包含在通信帧FR中。
在本实施方式中，为了避免该情况，可对空值封包PK的标头H附加表示发送目的地的识别信息。附加了发送目的地的识别信息的空值封包可使由该识别信息指定的元件106选择性地向封包插入想要发送的信息。
例如，考虑图5所示的使用实例。在通信系统101中，将控制器104、元件106-1、元件106-2、元件106-3、元件106-4、元件106-5的识别信息分别设为ID0、ID1、ID2、ID3、ID4、ID5。控制器104制作4个封包PK-1、PK-2、PK-3、PK-4的标头H为空(Null)且有效负载P为空(Null)的通信帧FR。此时，控制器104在元件106-5有可能发送优先度较高的信息的情况下，制作如下通信帧FR，也就是对1个封包PK(例如，封包PK-3)的标头H指定识别信息ID5作为发送目的地，对其它封包PK的标头H不指定发送目的地。控制器104将所制作的通信帧FR向通信路径8发送。
元件106-1如果从控制器104经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件106-1识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID1)的封包。另外，当存在想要向控制器104发送的信息时，元件106-1可在通信帧FR中选择已指出发送目的地的封包PK-3以外的任意空值封包，插拔该想要发送的信息。元件106-1例如选择封包PK-1，将封包PK-1的标头H的发送目的地重写为控制器104(ID0)且将发送源重写为自我元件(ID1)，使有效负载P包含该想要发送的信息，更新通信帧FR。元件106-1将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件106-2如果从元件106-1经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件106-2识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID2)的封包。另外，当存在想要向控制器104发送的信息时，元件106-2可在通信帧FR中选择已指出发送目的地的封包PK-3以外的任意空值封包，插拔该想要发送的信息。元件106-2例如选择封包PK-2，将封包PK-2的标头H的发送目的地重写为ID0且将发送源重写为自我元件(ID2)，使有效负载P包含该想要发送的信息，更新通信帧FR。元件106-2将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件106-3如果从元件106-2经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件106-3识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID3)的封包。另外，当存在想要向控制器104发送的信息时，元件106-3可在通信帧FR中选择已指出发送目的地的封包PK-3以外的任意空值封包，插拔该想要发送的信息。元件106-3例如选择封包PK-4，将封包PK-4的标头H的发送目的地重写为ID0且将发送源重写为自我元件(ID3)，使有效负载P包含该想要发送的信息，更新通信帧FR。元件106-3将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件106-4如果从元件106-3经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件106-4识别出确认的结果为不存在发送目的地是自我元件(ID4)的封包。另外，元件106-4识别出在通信帧FR中不存在已指出发送目的地的封包PK-3以外的空值封包。与此对应，即便存在想要发送的信息，元件106-4也不更新通信帧FR便向通信路径8发送。
元件106-5如果从元件106-4经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件106-5识别出确认的结果为封包PK-3的发送目的地是自我元件(ID5)。另外，当存在想要向控制器104发送的信息时，元件106-5将封包PK-3的标头H的发送目的地重写为ID0且将发送源重写为自我元件(ID5)，使有效负载P包含该想要发送的信息，更新通信帧FR。元件106-5将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
控制器104如果从元件106-5经由通信路径8接收更新后的通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。控制器104根据确认的结果，对通信帧FR中所包含的各封包PK-1～PK-4进行预定的接收处理，提取各封包PK-1～PK-4的有效负载P中所包含的信息进行预定处理。
如以上所述，在第2实施方式中，各元件106能够根据在所接收到的通信帧FR中存在封包PK，而向该封包插入想要发送的数据，该封包PK是空值封包且该空值封包的标头H包含自我元件的识别信息作为发送目的地。另外，如果在所接收到的通信帧FR中存在其它元件106成为发送目的地的空值封包，那么各元件106能够向该封包插入想要发送的数据。由此，在该元件106的应发送的信息的优先度较高的情况下，可对该信息保证频带。
(第3实施方式)
接下来，对第3实施方式的通信系统201进行说明。以下，以与第1实施方式及第2实施方式不同的部分为中心进行说明。
在第1实施方式中，例示了当存在各元件6想要发送的信息时使固定数据长度的封包PK的有效负载P包含该想要发送的信息并发送的通信协议。
在想要发送的信息的数据长度为与有效负载P的数据长度对应的长度的情况下，可有效率地进行数据的传输。
然而，在想要发送的信息是像表示接收成功的确认应答(ACK)或控制用码那样的数据长度较短的信息的情况下，因为封包PK的数据长度固定，所以因频带被无用地消耗等，导致数据的传输效率可能会降低。
因此，在本实施方式中，将数据长度较短的多个信息放入1个封包中。另外，通过对空值封包或放入有较短信息的封包附加空容量信息，可判断各元件是否能够追加较短的信息。
具体来说，如图7(a)所示，在图6所示的通信系统201中，控制器204及/或存储卡205的各元件206(206-1～206-5)对标头H除了追加封包识别码等以外，还追加空容量信息。空容量信息表示为空(Null)的有效负载P的数据长度LP1。此时，该封包PK(空值封包)的数据长度LPK固定。当产生或更新包含空值封包的通信帧FR时，各元件206对该空值封包的标头H追加空容量信息。
各元件206如果在通信帧FR内识别出空值封包，就参照如图7(a)所示的标头H的空容量信息。各元件206在根据空容量信息能够追加较短的信息A的情况下，追加信息A以及新的标头H。具体来说，如图7(b)所示，各元件206从所参照的标头H删除空容量信息，将发送目的地的识别信息与发送源的识别信息作为第1个标头H1追加且更新，对其有效负载P追加较短的信息A。然后，求出追加了第2个标头H2的情况下的其余有效负载P的数据长度LP2，产生表示数据长度LP2的空容量信息，作为第2个标头H2追加。此时，其余的有效负载P为空(Null)。
各元件206如果在通信帧FR内识别出虽为空值封包但追加了较短的信息A的封包(准空值封包)，就参照如图7(b)所示的第2个标头H2的空容量信息。各元件206在根据所参照的空容量信息，能够追加较短的信息B的情况下，追加信息B以及新的标头H。具体来说，如图7(c)所示，各元件206从所参照的第2个标头H2删除空容量信息，将发送目的地的识别信息与发送源的识别信息追加至第2个标头H2后更新，对其有效负载P追加较短的信息B。然后，求出追加了第3个标头H3的情况下的其余有效负载P的数据长度LP3，产生表示数据长度LP3的空容量信息，作为第3个标头H3追加。此时，其余的有效负载P为空(Null)。也就是说，如图7(a)～图7(c)所示，各元件206能够在空值封包内插入分别包含标头及有效负载的多个组。在图7(c)的情况下，标头H1与存储着信息A的有效负载P包含在1个组中。标头H2与存储着信息B的有效负载P包含在1个组中。
例如，考虑图6所示的使用实例。在通信系统201中，将控制器204、元件206-1、元件206-2、元件206-3、元件206-4、元件206-5的识别信息分别设为ID0、ID1、ID2、ID3、ID4、ID5。控制器204对4个封包PK-1、PK-2、PK-3、PK-4的标头H分别指定识别信息ID1、ID2、ID3、ID4作为发送目的地，使对应的有效负载P包含想要发送至由该识别信息指定的元件206的信息，制作通信帧FR。控制器204将所制作的通信帧FR向通信路径8发送。
元件206-1如果从控制器204经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件206-1识别出确认的结果为例如封包PK-1的发送目的地是自我元件(ID1)，而从封包PK-1抽出信息。元件206-1将封包PK-1作为空值封包处理，对该空值封包的标头H除了追加封包识别码等以外还追加空容量信息。当存在想要向控制器204发送的信息较短的信息A时，元件206-1从所接收到的封包PK的标头H删除空容量信息，将作为发送目的地的识别信息的控制器204(ID0)与发送源的识别信息(ID1)追加至第1个标头H1后更新，对其有效负载P追加较短的信息A。然后，元件206-1求出进而追加了第2个标头H2的情况下的有效负载P的数据长度LP2，产生表示数据长度LP2的空容量信息并追加至第2个标头H2，更新通信帧FR。元件206-1将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件206-2如果从元件206-1经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件206-2识别出确认的结果为例如封包PK-2的发送目的地是自我元件(ID2)，而从封包PK-2抽出信息。元件206-2将封包PK-2作为空值封包处理，对该空值封包(封包PK-2)的标头H除了追加封包识别码等以外还追加空容量信息。当存在想要向控制器204发送的信息较短的信息B时，元件206-2在通信帧FR内识别准空值封包PK-1，参照第2个标头H2的空容量信息。元件206-2根据空容量信息，判断是否能够追加较短的信息B。如果能够追加，元件206-2就从第2个标头H2删除空容量信息，将发送目的地的识别信息(ID0)与发送源的识别信息(ID2)追加至第2个标头H2后更新，对其有效负载P追加较短的信息B。然后，元件206-2求出进而追加了第3个标头H3的情况下的有效负载P的数据长度LP3，产生表示数据长度LP3的空容量信息并追加至第3个标头H3，更新通信帧FR。元件206-2将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件206-3如果从元件206-2经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件206-3识别出确认的结果为例如封包PK-3的发送目的地是自我元件(ID3)，而从封包PK-3抽出信息。元件206-3将封包PK-3作为空值封包处理，对该空值封包的标头H除了追加封包识别码等以外还追加空容量信息。当存在想要向控制器204发送的信息较短的信息C时，元件206-3在通信帧FR内识别准空值封包PK-1，参照第3个标头H3的空容量信息。元件206-2根据空容量信息，判断无法追加较短的信息C。因此，元件206-3在通信帧FR内识别空值封包PK-2，参照标头H的空容量信息。元件206-3根据空容量信息，判断是否能够追加较短的信息C。如果能够追加，元件206-3就从所接收到的封包PK(空值封包PK-2)的标头H删除空容量信息，将作为发送目的地的识别信息的(ID0)与发送源的识别信息(ID3)追加至第1个标头H1后更新，对其有效负载P追加较短的信息C。然后，求出进而追加了第2个标头H2的情况下的有效负载P的数据长度LP2，产生表示数据长度LP2的空容量信息并追加至第2个标头H2，更新通信帧FR。元件206-3将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件206-4如果从元件206-3经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件206-4识别出确认的结果为例如封包PK-4的发送目的地是自我元件(ID4)，而从封包PK-4抽出信息。元件206-4将封包PK-4作为空值封包处理，对该空值封包的标头H除了追加封包识别码等以外还追加空容量信息。当存在想要向控制器204发送的信息较短的信息D时，元件206-4在通信帧FR内识别准空值封包PK-2，参照第2个标头H2的空容量信息。元件206-4根据空容量信息，判断是否能够追加较短的信息D。如果能够追加，元件206-4就从第2个标头H2删除空容量信息，将发送目的地的识别信息(ID0)与发送源的识别信息(ID4)追加至第2个标头H2后更新，对其有效负载P追加较短的信息D。然后，元件206-4求出追加了第3个标头H3的情况下的有效负载P的数据长度LP3，产生表示数据长度LP3的空容量信息并追加至第3个标头H3，更新通信帧FR。元件206-4将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件206-5如果从元件206-4经由通信路径8接收通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的标头H。元件206-5识别出确认的结果为不存在例如发送目的地是自我元件(ID5)的封包。另外，当存在想要向控制器204发送的信息E时，元件206-5可选择通信帧FR中所包含的任意空值封包，插入该想要发送的信息E。元件206-5例如选择封包PK-3，从封包PK-3的标头H删除空容量信息并且对标头H追加将发送目的地指定为(ID0)且将发送源指定为自我元件(ID5)的信息，使有效负载P包含该想要发送的信息E，更新通信帧FR。元件206-5将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
控制器204如果从元件206-5经由通信路径8接收更新后的通信帧FR，就会确认所接收到的通信帧FR中所包含的各封包PK的各标头H。控制器204根据确认的结果，对通信帧FR中的除了空值封包PK-4以外的各封包PK-1～PK-3进行预定的接收处理，提取各封包PK-1～PK-3的有效负载P中所包含的信息进行预定处理。
此外，在图6所示的使用实例中，例示了元件206-3无法对准空值封包PK-1追加较短的信息C的情况，但元件206-3只要能够对准空值封包PK-1追加较短的信息C，那么也可追加。也就是说，元件206-3在根据准空值封包PK-1内的空容量信息判断为能够追加较短的信息C的情况下，也可从第3个标头H2删除空容量信息，将发送目的地的识别信息(ID0)与发送源的识别信息(ID2)追加至第3个标头H3后更新，对其有效负载P追加较短的信息C。同样地，元件206-4在根据准空值封包PK-1内的空容量信息判断为能够追加较短的信息D的情况下，也可从第3个标头H3删除空容量信息，将发送目的地的识别信息(ID0)与发送源的识别信息(ID2)追加至第4个标头H4后更新，对其有效负载P追加较短的信息D。
如以上所述，在第3实施方式中，将数据长度较短的多个信息放入1个封包中。另外，通过对空值封包或放入有较短的信息的封包附加空容量信息，可判断各元件是否能够追加较短的信息。由此，可抑制频带的无用消耗，从而可提高数据的传输效率。
(第4实施方式)
接下来，对第4实施方式的通信系统201进行说明。以下，以与第1实施方式～第3实施方式不同的部分为中心进行说明。
在第3实施方式中，通过将数据长度较短的多个信息放入1个封包中而谋求数据传输效率的提高，但在第4实施方式中，通过准备数据长度较长的封包与较短的封包并使数据长度较短的信息包含在较短的封包中而谋求数据传输效率的提高。
具体来说，在图8所示的通信系统301中，控制器304及/或存储卡305的各元件306(306-1～306-4)产生或更新包含如图9所示的较长的封包及较短的封包的通信帧FR。图8是表示第4实施方式中的通信系统301的构成及动作的图。图9是表示第4实施方式中的通信帧FR的构成的图。图9例示了通信帧FR包含4个较长的封包PKL-1～PKL-4与4个较短的封包PKS-1～PKS-4的构成。在图9中，例示了在通信帧FR内较长的封包PKL与较短的封包PKS交替地配置的构成。然而，较长的封包PKL与较短的封包PKS也可在通信帧FR内并非交替地而是分别连续地配置。
各较长的封包PKL-1～PKL-4具有固定数据长度LPKL-1、LPKL-2、LPKL-3、LPKL-4。各较长的封包PK的固定数据长度LPKL满足以下的数式3。
LPKL-1＝LPKL-2＝LPKL-3＝LPKL-4···数式3
各较短的封包PKS-1～PKS-4具有固定数据长度LPKS-1、LPKS-2、LPKS-3、LPKS-4。各较短的封包PK的固定数据长度LPKS满足以下的数式4。
LPKS-1＝LPKS-2＝LPKS-3＝LPKS-4···数式4
此时，各较长的封包PK的固定数据长度LPKL也可与各较短的封包PK的固定数据长度LPKS满足以下的数式5所示的关系。
LPKL-1＝LPKL-2＝LPKL-3＝LPKL-4＞LPKS-1＝LPKS-2＝LPKS-3＝LPKS-4···数式5
也就是说，如数式3～数式5所示，通信帧FR中所包含的各封包的固定数据长度具有非对称性地混合存在。由此，可无需进行求出空容量的处理或判断能否追加较短的信息的处理，可利用简易且有效率的处理使通信帧FR包含较短的信息。
例如，考虑图8所示的使用实例。在通信系统301中，将控制器304、元件306-1、元件306-2、元件306-3、元件306-4的识别信息分别设为ID0、ID1、ID2、ID3、ID4。控制器304制作较长的封包PKL与较短的封包PKS交替地配置4次的通信帧FR。此时，控制器304对4个较长的封包PKL-1、PKL-2、PKL-3、PKL-4的标头H分别指定识别信息ID1、ID2、ID3、ID4作为发送目的地，使对应的有效负载P包含想要发送至由该识别信息指定的元件206的信息。控制器304使4个较短的封包PKS-1、PKS-2、PKS-3、PKS-4的标头H及有效负载P为空(Null)。控制器304将所制作的通信帧FR向通信路径8发送。
元件306-1如果从控制器304经由通信路径8接收通信帧FR，就会识别出较长的封包PKL-1的发送目的地为自我元件(ID1)，而从较长的封包PKL-1抽出信息。在想要向控制器304发送的信息为较短的信息A及较长的信息L1的情况下，元件306-1对较短的封包PKS-1的标头H追加指定控制器304(ID0)作为发送目的地的识别信息且指定ID1作为发送源的识别信息的信息，对其有效负载P追加较短的信息A。另外，元件306-1将较长的封包PKL-1的标头H的发送目的地的识别信息从ID1重写为ID0，将发送源的识别信息从ID0重写为ID1，对其有效负载P追加较长的信息L1。由此，元件306-1更新通信帧FR。元件306-1将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件306-2如果从元件306-1经由通信路径8接收通信帧FR，就会识别出较长的封包PKL-2的发送目的地为自我元件(ID2)，而从较长的封包PKL-2抽出信息。在想要向控制器304发送的信息为较短的信息B及较长的信息L2的情况下，元件306-2对较短的封包PKS-2的标头H追加指定ID0作为发送目的地的识别信息且指定ID2作为发送源的识别信息的信息，对其有效负载P追加较短的信息B。另外，元件306-2将较长的封包PKL-2的标头H的发送目的地的识别信息从ID2重写为ID0，将发送源的识别信息从ID0重写为ID2，对其有效负载P追加较长的信息L2。由此，元件306-2更新通信帧FR。元件306-2将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件306-3如果从元件306-2经由通信路径8接收通信帧FR，就会识别出较长的封包PKL-3的发送目的地为自我元件(ID3)，而从较长的封包PKL-3抽出信息。在想要向控制器304发送的信息为较短的信息C及较长的信息L3的情况下，元件306-3对较短的封包PKS-3的标头H追加指定ID0作为发送目的地的识别信息且指定ID3作为发送源的识别信息的信息，对其有效负载P追加较短的信息C。另外，元件306-3将较长的封包PKL-3的标头H的发送目的地的识别信息从ID3重写为ID0，将发送源的识别信息从ID0重写为ID3，对其有效负载P追加较长的信息L3。由此，元件306-3更新通信帧FR。元件306-3将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
元件306-4如果从元件306-3经由通信路径8接收通信帧FR，就会识别出较长的封包PKL-4的发送目的地为自我元件(ID4)，而从较长的封包PKL-4抽出信息。在想要向控制器304发送的信息为较短的信息D及较长的信息L4的情况下，元件306-4对较短的封包PKS-4的标头H追加指定ID0作为发送目的地的识别信息且指定ID4作为发送源的识别信息的信息，对其有效负载P追加较短的信息D。另外，元件306-4将较长的封包PKL-4的标头H的发送目的地的识别信息从ID4重写为ID0，将发送源的识别信息从ID0重写为ID4，对其有效负载P追加较长的信息L4。由此，元件306-4更新通信帧FR。元件306-4将更新后的通信帧FR向通信路径8发送。
控制器304如果从元件306-4经由通信路径8接收更新后的通信帧FR，就对通信帧FR中的各较短的封包PKS-1～PKS-4进行预定的接收处理，提取各较短的封包PKS-1～PKS-4的有效负载P中所包含的信息A～D进行预定处理。与此同时，控制器304对各较长的封包PKL-1～PKL-4进行预定的接收处理，提取各较长的封包PKL-1～PKL-4的有效负载P中所包含的信息L1～L4进行预定处理。
如以上所述，在第4实施方式中，准备数据长度较长的封包与较短的封包并使数据长度较短的信息包含在较短的封包中。由此，也能够抑制频带的无用消耗，可提高数据的传输效率。
(第5实施方式)
接下来，对第5实施方式的通信系统401进行说明。以下，以与第1实施方式～第4实施方式不同的部分为中心进行说明。
在第1实施方式～第4实施方式中，因为通信路径8将多个元件6环状连接，所以在利用通信路径8传送通信帧FR的过程中容易蓄积比特错误。例如，在图2的构成中，控制器4及元件6-1间的比特错误率为10-12×1，元件6-1及元件6-2间的比特错误率为10-12×2，元件6-2及元件6-3间的比特错误率为10-12×3，元件6-3及元件6-4间的比特错误率为10-12×4，元件6-4及控制器4间的比特错误率为10-12×5。
在通信帧FR的各封包的标头H因该比特错误的蓄积而破坏的情况下，接收到通信帧FR的控制器4也无法在不知晓该封包的发送目的地的情况下进行再送控制。因此，有可能发生在控制器4及多个元件6间应收发的信息的消失。
因此，在第5实施方式中，对通信帧FR中所包含的各封包的标头附加错误订正码，在各元件的接收处理时可进行标头的错误订正，谋求保护各封包的标头。
控制器4及/或各元件6在产生或更新通信帧FR内的封包PK时，产生如图10所示的标头H。图10是表示第5实施方式中的标头H的构成的图。
例如，在产生通信帧FR内的封包PK时，有效负载P被施加混码。另一方面，在对标头H施加了混码的状态下，如果标头H破坏1比特，那么通过将标头H解拌，从而破坏的比特数增加至多比特，所以标头H不被施加混码。
控制器4及/或各元件6对包含标头H中的发送目的地信息及发送源信息的信息INF1进行错误订正的编码处理，产生错误订正(ECC)码CD1，对信息INF1附加错误订正码CD1而产生码字CW1并包含于标头H。将码字CW1称为正转的码字CW1。另外，控制器4及/或各元件6因为取得DC平衡，所以使码字CW1比特反转而产生码字CW2，追加地包含于标头H。码字CW2包含信息INF1比特反转而得的信息INF2、及错误订正码CD1比特反转而得的错误订正码CD2。将码字CW2称为反转的码字CW2。
各元件6在通信帧FR的接收处理时，对正转的码字CW1与反转的码字CW2两者进行错误订正的解码处理，只要任一者成功且可订正错误比特，就能适当地接收信息INF1。另外，各元件6在错误订正成功的情况下，在通信帧FR的发送处理时，对订正后的信息INF1进行错误订正的编码处理，产生错误订正(ECC)码CD1，对信息INF1附加错误订正码CD1而产生码字CW1并作为正转的码字CW1包含于标头H。另外，控制器4及/或各元件6因为取得DC平衡，所以使码字CW1比特反转而产生码字CW2，追加地作为反转的码字CW2包含于标头H。
这些处理例如能够通过图11所示的构成来实现。图11是表示第5实施方式中的各元件内的控制电路64的构成的图。
在各元件6中，Rx61如果经由通信路径8接收相当于通信帧的信号，就会将所接收到的信号利用“PMA Rx”电路611转换为物理层的通信帧并向PCS63供给。PCS63将物理层的通信帧利用“PCS Rx”电路631协议转换为上位层的通信帧并分别向控制电路64的“数据解拌(data descramble)”电路641及“标头(Header)ECC+解析”电路644供给。
“数据解拌”电路641将各封包PK的有效负载P解拌，并将解拌结果向“数据分配”电路642供给。“标头ECC+解析”电路644对各封包PK的标头H中所包含的正转的码字CW1与反转的码字CW2两者进行错误订正的解码处理。如果错误订正成功，那么“标头ECC+解析”电路644将包含自我元件的ID的封包向“数据分配”电路642供给，将包含其它元件的ID的封包向“标头ECC”电路645供给。包含其它元件的ID的封包由“标头ECC”电路645进行错误订正的编码处理，产生包含正转的码字CW1与反转的码字CW2的标头H，并将产生后的标头H向选择器649供给。
如果封包PK的发送目的地为自我元件，那么“数据分配”电路642将从有效负载P抽出的数据存储在缓冲器643中，将空的有效负载P的数据向选择器648供给，用于其它元件。选择器648如果存储着想要发送至缓冲器647的信息，就会将该信息作为有效负载P向“数据混码”电路646供给，如果缓冲器647为空，就会将从“数据分配”电路642供给的空的有效负载P向“数据混码”电路646供给。“数据混码”电路646对有效负载P施加混码，并将混码结果向选择器649供给。选择器649依次选择来自“标头ECC”电路645的标头H与来自“数据混码”电路646的有效负载P并向PCS63的“PSC Tx”电路632供给。
“PSC Tx”电路632针对含有多个包含标头H及有效负载P的封包PK的通信帧，从上位层的通信帧协议转换为物理层的通信帧并向Tx62供给。Tx62将所供给的物理层的通信帧利用“PMA Tx”电路62转换为发送用信号并向通信路径8发送。
如以上所述，在第5实施方式中，对通信帧FR中所包含的各封包的标头附加错误订正码，在各元件的接收处理时可进行标头的错误订正。由此，可保护各封包的标头，能够防止在控制器4及多个元件6间应收发的信息的消失。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为示例而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能以其它各种形态实施，在不脱离发明主旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变化包含在发明的范围或主旨中，并且包含在申请专利范围中所记载的发明及其均等的范围内。
[符号的说明]
1、101、201、301 通信系统
4、104、204、304 控制器
6、6-1～6-4、106、106-1～106-5、206、206-1～206-5、306、306-1～306-4 元件
8 通信路径

Claims (13)

1.一种通信系统，其特征在于具备：
控制器；
多个通信元件；以及
通信路径，将所述控制器及所述多个通信元件呈环状连接；
所述通信路径能够传送差动串行信号的通信帧，
所述通信帧包含分别具有固定数据长度的多个封包，
所述多个通信元件中的第1通信元件经由所述通信路径接收从所述控制器发送的第1通信帧，将第2通信帧经由所述通信路径发送至所述多个通信元件中的第2通信元件；
所述第1通信帧由第1封包及其他多个封包组成，该第1封包包含第1数据；
所述第2通信帧由第2封包及所述其他多个封包组成，该第2封包包含与所述第1数据不同的第2数据；
所述第2数据是重写所述第1数据的数据。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述第1通信元件于所述第1封包中所包含的标头包含所述第1通信元件的识别信息作为发送目的地的情况下，能够将所述第1数据重写为所述第2数据。
3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述第1通信元件于所述第1封包中所包含的有效负载不包含有效数据的情况下，能够将所述第1数据重写为所述第2数据。
4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述第1通信元件于所述第1封包中所包含的有效负载不包含有效数据，且所述第1封包中所包含的标头包含所述第1通信元件的识别信息作为发送目的地的情况下，能够将所述第1数据重写为所述第2数据。
5.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述第1通信元件于所述第1封包中所包含的有效负载不包含有效数据，且所述第1封包中所包含的标头包含表示所述有效负载的空容量的容量信息，且应包含在所述第1封包中的数据的尺寸为所述容量信息所示的空容量以下的情况下，能够将所述第1数据重写为所述第2数据。
6.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述第1通信元件于所述第1封包中所包含的有效负载不包含有效数据的情况下，能够将所述第1数据重写为包含标头及有效负载的所述第2数据。
7.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述其他多个封包具有：
第3封包，具有第1固定数据长度；以及
第4封包，具有比所述第1固定数据长度短的第2固定数据长度。
8.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述第1封包包含标头及有效负载，
所述标头包含第1码字，该第1码字具有预定信息及针对所述预定信息的错误订正码。
9.根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于：所述标头还包含使所述第1码字的比特值反转的第2码字。
10.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述第1通信元件具备存储数据的存储器，
所述控制器将包含第3封包的第3通信帧发送至所述通信路径，所述第3封包包含与对所述第1通信元件的写入命令对应的信息，
所述第1通信元件经由所述通信路径接收所述第3通信帧，当包含在所接收到的所述第3通信帧中的所述第3封包中所包含的标头包含所述第1通信元件的识别信息作为发送目的地的情况下，将与所述写入命令对应的数据写入至所述存储器。
11.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述第1通信元件具备存储数据的存储器，
所述控制器将包含第3封包的第3通信帧发送至所述通信路径，所述第3封包包含与对所述第1通信元件的读取命令对应的信息，
所述第1通信元件经由所述通信路径接收所述第3通信帧，当包含在所接收到的所述第3通信帧中的所述第3封包中所包含的标头包含所述第1通信元件的识别信息作为发送目的地的情况下，从所述存储器读出与所述读取命令对应的数据。
12.一种通信元件，其特征在于：能够经由通信路径连接于控制器，且
所述通信路径将所述控制器及多个所述通信元件呈环状连接，且能够传送差动串行信号的通信帧，
所述通信帧包含分别具有固定数据长度的多个封包，
所述通信元件具备：
接收电路，经由所述通信路径接收第1通信帧；
发送电路，向所述通信路径发送与第1通信帧不同的第2通信帧；以及
控制电路，控制经由所述接收电路所接收到的所述第1通信帧及经由所述发送电路发送的所述第2通信帧；
所述第1通信帧由第1封包及其他多个封包组成，该第1封包包含第1数据；
所述第2通信帧由第2封包及所述其他多个封包组成，该第2封包包含与所述第1数据不同的第2数据；
所述控制电路将所述第1数据重写为所述第2数据。
13.一种通信方法，其特征在于：是具有将控制器及多个通信元件呈环状连接的通信路径的通信系统中的通信方法，且
所述通信路径能够传送差动串行信号的通信帧，
所述通信帧包含分别具有固定数据长度的多个封包，
所述通信方法包含如下步骤：
所述控制器将包含所述多个封包的第1通信帧发送至所述通信路径；以及
所述多个通信元件中的第1通信元件经由所述通信路径从所述控制器接收第1通信帧，将第2通信帧经由所述通信路径发送至所述多个通信元件中的第2通信元件；且
所述第1通信帧由第1封包及其他多个封包组成，该第1封包包含第1数据；所述第2通信帧由第2封包及所述其他多个封包组成，该第2封包包含与所述第1数据不同的第2数据；
所述第2数据是重写所述第1数据的数据。
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