DE102006024744A1

DE102006024744A1 - Kommunikationssystem, Zyklus-Masterknoten und Kommunikationsverfahren

Info

Publication number: DE102006024744A1
Application number: DE200610024744
Authority: DE
Inventors: Junichi Takeuchi
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2026-05-27
Also published as: US7826492B2; DE102006024744B4; JP2006333142A; US20060282598A1; JP4627456B2

Abstract

Ein Kommunikationssystem, das eine isochrone Übertragung ausführt, schließt einen Zyklus-Masterknoten und Knoten ein, die miteinander durch einen Systembus verbunden sind. Der Zyklus-Masterknoten stellt eine Zykluszeit der isochronen Übertragung ein und überträgt ein Zyklusstartpaket auf den Systembus für jede Zykluszeit. Jeder der Knoten überträgt ein isochrones Paket auf den Systembus als Reaktion auf das Zyklusstartpaket.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem von Knoten und ein Kommunikationsverfahren. Genauer ausgedrückt betrifft die vorliegende Erfindung ein Kammunikationssystem mit einer seriellen Schnittstelle mit Echtzeitcharakteristik, einen Zyklus-Masterknoten, der in dem Kommunikationssystem verwendet wird, und ein Kommunikationsverfahren.

2. Beschreibung der verwandten Technik

In letzter Zeit ist IEEE 1394 als einer Norm einer Echtzeit-, Hochgeschwindigkeits-, Hochfunktions-, multimediakonformen seriellen Schnittstelle Beachtung geschenkt worden. Die IEEE 1394-Schnittstelle wird zur Verbindung mit Peripheriegeräten wie zum Beispiel einer digitalen Videokamera oder einem Festplattenlaufwerk verwendet, die/das eine große Datenmenge bei hoher Geschwindigkeit übertragen muss. Die IEEE 1394-Schnittstelle hat eine Übertragungsgeschwindigkeit so hoch wie 100 Mbit/s bis 800 Mbit/s, und Daten werden in isochroner Übertragung oder asynchroner Übertragung übertragen. Die isochrone Übertragung ist eine Übertragungsbetriebsart, die für eine serielle Schnittstelle wie zum Beispiel ein USB zusätzlich zu der IEEE 1394-Schnittstelle verwendet wird, weiche insbesondere für ein Peripheriegerät verwendet wird, das Echtzeitcharakteristiken erfordert. Bei der für Multimedia geeigneten isochro nen Übertragung werden Daten für eine kurze Übertragungszeit übertragen, die jedem der Geräte innerhalb einer konstanten Zykluszeit (125 µs gemäß IEEE 1394) zugewiesen wird. Aus diesem Grunde können Daten, selbst wenn plötzlich ein Zugriff erfolgt ist, von einem Gerät zu jedem der anderen Geräte für die jedem Gerät zugeteilte Übertragungszeit übertragen werden.

Bezugnehmend auf die 1 bis 4 soll ein konventionelles IEEE 1394-konformes Kommunikationssystem beschrieben werden.

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines konventionellen Geräts (Knoten) zeigt, das durch eine IEEE 1394-konforme Schnittstelle an einen seriellen Bus angeschlossen ist. Bezugnehmend auf 1 verwaltet und steuert ein Zyklus-Master 1230 einer seriellen Bussteuereinheit 120 eine Zykluszeit von 125 µs und erzeugt ein Zyklusstartsignal, das zum Übertragen eines Zyklusstartpakets C für jede 125 µs verwendet wird. Eine Zyklussteuerschaltung 1410 einer Verbindungsschicht 140 überträgt das Zyklusstartpaket C auf einen seriellen Bus 160 durch eine physikalische Schicht 150 als Reaktion auf das Zyklusstartsignal von dem Zyklus-Master 1230. Somit wird es möglich, Zeitverwaltung oder -Steuerung für den gesamten seriellen Bus 160 auszuführen.

Die serielle Bussteuereinheit 120 und eine Transaktionsschicht 130 werden durch einen Anwendungs-/Softwaretreiber 110 gesteuert. Die serielle Bussteuereinheit 120 schließt einen Busmanager 1210, einen isochronen Ressourcenmanager (IRM) 1220, einen Zyklus-Master 1230 und einen Knotenkontroller 1250 ein. Die serielle Bussteuereinheit 120 liefert einen Satz einer Protokoll-, einer Dienst- und einer Operationsprozedur zum Überwachen und Steuern verschiedener Schichten des seriellen Busses 160. Abhängig von dem Knoten schließt die serielle Bussteuereinheit 120 nicht den Busmanager 1210 und den IRM 1220 ein. In einem solchen Fall kann ein anderer Knoten die Rollen des Busmanagers 1210 und des IRM 1220 spielen. Wenn der Busmanager 1210 nicht vorgesehen ist, führt der IRM 1220 oft einen Teil der Funktionen des Busmanagers 1210 aus.

Der Busmanager 1210 schließt eine Stromversorgungssteuerfunktion, eine Funktion zum Optimieren der Leistung des seriellen Busses 160 und eine Funktion zum Installieren einer Topologiekarte, einer Geschwindigkeitskarte oder dergleichen ein. Der IRM 1220 verwaltet Ressourcen für isochrone Übertragung. Wenn der Busmanager 1210 nicht an dem seriellen Bus 160 vorhanden ist, benennt der IRM 1220 einen der Knoten als den Zyklus-Master 1230. Das Zyklus-Master 1230 überträgt ein Zyklusstartanforderungssignal zu der Zyklussteuerschaltung 1410 der Verbindungsschicht 140, so dass ein Zyklusstartpaket für jede 125 µs übertragen wird. Der Knotenkontroller 1250 wirkt zum Überwachen eines Zustands (Verbindungs- und Nutzungszustand) des Knotens.

Die Transaktionsschicht 130 ist eine von IEEE 1394-konformen Logikschichten und ist eine Schicht, die Anforderungs-/Antwortprotokoll definiert und die Lese- und Schreibfunktionen und eine Sperrfunktion unter einem für den seriellen Bus 160 spezifizierten Protokollschichtstapel einschließt.

Die Verbindungsschicht 140 ist zwischen der Transaktionsschicht 130 und der physikalischen Schicht 150 vorhanden, und dient als eine Schnittstelle sowohl für die Transaktionsschicht 130 als auch die physikalische Schicht 150. Die Verbindungsschicht 140 führt Adressierung, Datenverifikation und Daten-Framing durch. Die Verbindungsschicht 140 schließt die Zyklussteuerschaltung 1410 und eine Datenübertragungsschaltung 1420 ein und führt einen asynchronen Subaktionsprozess und einen isochronen Subaktionsprozess durch. Durch die Verbindungsschicht 140 bereitgestellte Dienste werden grob in vier unterteilt, d. h. Paketübertragung von einem Verbindungs-Requester zu einem Verbindungs-Responder (Anforderung), Paketempfang durch den Verbindungs-Responder (Anzeige), Bestätigungsübertragung durch den Verbindungs-Responder (Antwort) und Bestätigungsempfang durch den Verbindungs-Requester (Bestätigung)

Die Zyklussteuerschaltung 1410 gibt das Zyklusstartpaket C an den seriellen Bus 160 für jede 125 µs als Reaktion auf das Zyklusstartanforderungssignal von dem Zyklus- Master 1230 aus. Die Datenübertragungsschaltung 1420 überträgt durch eine Anwendung erzeugte Paketdaten zu der physikalischen Schicht 150.

Die physikalische Schicht 150 schließt eine Bussteuereinheit 1510 und eine Sende- & Empfangsschaltung 1520 ein. Die Bussteuerschaltung 1510 führt Entscheidung als Reaktion auf eine Anforderung von der Verbindungsschicht 140 aus, und garantiert, dass nur ein Knoten Daten auf dem seriellen Bus 160 übertragen kann. Die Sende- & Empfangsschaltung 1520 überträgt die Paketdaten von der Datenübertragungsschaltung 1420 zum seriellen Bus 160. Im Fall der isochronen Subaktion überträgt die Sende-/Empfangsschaltung 1520 die Paketdaten zu dem seriellen Bus 160, während sie einen Kanal sichert.

2 ist ein Konzeptdiagramm eines konventionellen Kommunikationssystems von Knoten 1 bis 3, die miteinander durch einen seriellen Bus verbunden sind. Zum Beispiel werden A1 bis A3 als einem Bezugssymbol I nachfolgende Symbole hinzugefügt, das jedes von isochronen Paketen benennt, die von Knoten 1 bis 3 in einer Zykluszeit N-A übertragen werden. Gleichermaßen werden B1 bis B3 und C1 bis C3 als dem Bezugssymbol I nachfolgende Symbole hinzugefügt, das jedes der isochronen Pakete benennt, die von den Knoten 1 bis 3 in einer Zykluszeit N-B bzw. einer Zykluszeit N-C übertragen wird. Zusätzlich werden A1 bis A3 als einem Bezugssymbol A nachfolgende Symbole hinzugefügt, das jedes der asynchronen Pakete benennt, die von den Knoten 1 bis 3 jeweils in einer Zykluszeit N-A übertragen wird. Gleichermaßen sind B1 bis B3 und C1 bis C3 als dem Bezugssymbol I nachfolgende Symbole hinzugefügt, das jedes von asynchronen Paketen benennt, die von den Knoten 1 bis 3 in der Zykluszeit N-B bzw. der Zykluszeit N-C übertragen wird.

3 ist ein Konzeptdiagramm der Pakete, die auf dem seriellen Bus 160 in dem konventionellen Kommunikationssystem übertragen werden. Bezugnehmend auf 3 soll ein Beispiel von Zeitabstimmungen beschrieben werden, wann Pakete auf dem seriellen Bus 160 in der konventionellen Technik übertragen werden. Wie in 3 gezeigt ist, überträgt, wenn der Knoten 1 als ein Zyklus-Masterknoten benannt ist, der Zyklus- Master 1230 des Knotens 1 das Zyklusstartanforderungssignal zu der Zyklussteuerschaltung 1410 für jede 125 µs. Zusätzlich überträgt die Zyklussteuerschaltung 1410 des Knotens 1 das Zyklusstartpaket C zu dem seriellen Bus 160 zum Steuern einer Zykluszeit N. Während der Zykluszeit N seit der Übertragung des Zyklusstartpakets C überträgt ein Knoten, der ein Bussteuerrecht durch Entscheidung erhält, das isochrone Paket I auf den seriellen Bus 160. Zusätzlich wird das asynchrone Paket A zu einem bestimmten Knoten durch Verwendung eines freien Bands übertragen. Zum Beispiel werden in der Zykluszeit N-A ein Zyklusstartpaket C-A und isochrone Pakete I-A1 bis I-A3 auf den seriellen Bus 160 übertragen, und asynchrone Pakete A-A1 und A-A2 werden zu dem bestimmten Knoten übertragen. In der Zykluszeit N-B werden ein Zyklusstartpaket C-B und isochrone Pakete I-B1 bis I-B3 zu dem seriellen Bus 160 übertragen, und asynchrone Pakete A-B1 und A-B2 werden zu dem bestimmten Knoten übertragen. In der Zykluszeit N-C werden ein Zyklusstartpaket C-C und isochrone Pakete I-C1 bis I-C3 zu dem seriellen Bus 160 übertragen, und asynchrone Pakete C-C1 und C2 werden zu dem bestimmten Knoten übertragen.

Der IEEE 1394 zufolge ist die Zykluszeit N als eine Zeit in einem Zyklus von 125 µs spezifiziert. Norrmalerweise wird ein synchrones Paketübertragungsrecht für jeden Zyklus erhalten. Der IEEE 1394 zufolge ist ein Mindestintervall von Paketübertragung einmal für jede 125 µs. Wenn aus diesem Grund der in 2 gezeigte Knoten 1 die isochronen Pakete I-A1 und I-B1 übertragen soll, muss der Knoten 1 das isochrone Paket I-A1 übertragen, auf das nächste Zykluspaket C-B warten, und dann das isochrone Paket I-B1 übertragen.

Eine Technik zum Verkürzen einer Verzögerungszeit, die aus einer solchen Zykluszeit N resultiert, ist in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung (JP-P2004-282565A) offenbart. In diesem konventionellen Beispiel ist ein Verfahren zum Übertragen von Paketen mehrmals für jede 125 µs offenbart, indem eine Prozedur zum Sichern eines Bands in einer synchronen Übertragungsperiode für einen ischronen Ressourcenmanager (IRM) unter der Vorraussetzung der IEEE 1394 bereitgestellt wird. Bei dem isochronen Übertragungsverfahren dieses konventionellen Beispiels schließt eine IEEE 1394- konforme Kommunikationsvorrichtung den IRM angeschlossen an einen seriellen Bus ein und führt die folgenden Schritte (1) bis (7) aus. Im Schritt (1) wird eine Zeit von dem Start eines Zyklus bis zum Ende der Übertragung eines isochronen Pakets berechnet. Im Schritt (2) werden immer, wenn der Knoten eine Bandbreite und einen Kanal erhält, ein Satz der Zeit vom Start des Zyklus bis zum Ende der Übertragung des isochronen Pakets, der erhaltenen Bandbreite, und des erhaltenen Kanals gespeichert. Im Schritt (3) erhält der IRM eine Bandbreite durch das Ende einer Anforderungszykluszeit. Im Schritt (4) wird bestimmt, dass die Anforderungszeit abläuft. Im Schritt (5) wird ein anderer Kanal als der vorhergehend erhaltene Kanal für eine nächste Übertragung erhalten. Im Schritt (6) werden so viele verschiedene Kanalanzahlen wie die Anzahl von Malen der Übertragung von Paketen innerhalb von 125 µs erhalten. Im Schritt (7) wird ein isochrones Paket mit einer Verzögerung von dem Zyklusstart übertragen.

Der IEEE 1394 zufolge ist die Zykluszeit N als 125 µs spezifiziert. Gewöhnlich wird das Übertragungsrecht eines synchronen Pakets einmal pro einem Zyklus erteilt. Somit beträgt in der IEEE 1394 der Mindestintervall von Paketübertragung daher 125 µs. Aus diesem Grunde wird eine maximale Verzögerungszeit von 125 µs verursacht. Eine Wartezeit bis zu der Zykluszeit wird verursacht, wenn Daten isochron übertragen werden, und eine Übertragungsverzögerungszeit wird verlängert. Dies beeinflusst eine Übertragungsgeschwindigkeit beträchtlich.

Bei dem obigen isochronen Übertragungsverfahren wird die Übertragung synchroner Pakete mehrmals innerhalb eines Zyklus zugelassen. Deshalb ist es möglich, das Mindestintervall von Paketübertragung zu verengen. Die synchrone Paketübertragungszeit ist gemäß IEEE 1394 jedoch als bis zu 100 µs spezifiziert. Infolgedessen ist es erforderlich, dass eine asynchrone Übertragungszeit von 25 µs (= 125 µs – 100 µs) unbedingt sichergestellt wird und eine Zeit (mindestens 25 µs) vorhanden ist, während der kein Band garantiert werden kann. Auf diese Weise weist das Kommunikationssystem nachteilhaft eine lange Verzögerungszeit auf.

Zum Beispiel ist im Fall eines Kommunikationssystems aus einer abbildenden Vorrichtung und einer Datenverarbeitungsvorrichtung, die miteinander durch ein Netzwerk verbunden sind, in welchem System eine Operation eines Operationsziels basierend auf aufgenommenen Bilddaten gesteuert wird, eine Übertragungsgeschwindigkeit bei der Übertragung der Bilddaten ein wichtiger Faktor zum Steuern des Operationsziels. Bezugnehmend auf die 4A bis 4C nimmt die abbildende Vorrichtung ein Bild des Operationsziels innerhalb eines Abbildungsbereichs auf und überträgt die aufgenommenen Bilddaten des Ziels zu einer Steuervorrichtung durch ein Netzwerk wie zum Beispiel ein IEEE 1394-konformes Netzwerk. Die Steuervorrichtung verarbeitet die übertragenen Bilddaten und führt eine Steuerung wie zum Beispiel Erfassen des Operationsziels und Anhalten einer Operation des Ziels aus, wie in dem in 4B gezeigten Fall (1). Wenn in einem solchen System eine Zeit (X + Y), die das Operationsziel zum Durchqueren des Abbildungsbereichs benötigt, kürzer als (Abbildungszeit) + (Datenübertragungszeit) + (Datenverarbeitungszeit) + (Steuerzeit) ist, versagt die Steuerung, wie in dem in 4C gezeigten Fall (2). Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Hochgeschwindigkeitsnetz verwendet wird, kann eine tatsächlich Datenübertragungszeit verkürzt werden. Wenn die Zykluszeit jedoch lang ist, wird die Wartezeit für die Zykluszeit erzeugt, und ein Vorteil des Hochgeschwindigkeitsnetzes kann nicht genutzt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Kommunikationssystems, in dem eine Zykluszeit variabel ist.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Kommunikationssystems, in dem eine Verzögerungszeit auf eine Zeit verkürzt wird, die einer Mindestpaketlänge auf einem seriellen Bus entspricht.

In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein eine isochrone Übertragung ausführendes Kommunikationssystem einen Zyklus-Masterknoten und Knoten ein, die miteinander durch einen Systembus verbunden sind. Der Zyklus-Masterknoten stellt eine Zykluszeit der isochronen Übertragung ein und überträgt ein Zyklusstartpaket auf dem Systembus für jede Zykluszeit. Jeder der Knoten überträgt ein isochrones Paket auf dem Systembus als Reaktion auf das Zyklusstartpaket.

Hier überträgt der Zyklus-Masterknoten ein Zykluseinstellpaket zu den Knoten zum Einstellen der Zykluszeit, und jeder der Knoten stellt die Zykluszeit beim Empfang des Zykluseinstellpakets ein und überträgt ein Bestätigungspaket zum Zyklus-Masterknoten. Der Zyklus-Masterknoten überträgt das Zyklusstartpaket auf dem Systembus für jede Zykluszeit beim Empfang der Bestätigungspakete von allen der Knoten, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird.

Ferner kann jeder der Knoten beim Empfang des Zykluseinstellpakets eine Datenübertragung während einer vorbestimmten Wartezeit für Zyklusänderung anhalten.

Ferner kann das Zykluseinstellpaket zu dem Knoten in einer asynchronen Übertragung übertragen werden, und jeder der Knoten kann ein Quittierpaket zu dem Zyklus-Masterknoten bei der asynchronen Übertragung als das Bestätigungspaket übertragen.

Ferner kann der Zyklus-Masterknoten beim Empfang der Bestätigungspakete von allen der Knoten, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird, den Systembus zurückstellen und überträgt das Zyklusstartpaket auf dem Systembus für jede Zykluszeit.

In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Zyklus-Masterknoten, der mit Knoten durch einen Systembus in einem Kommunikationssystem verbunden ist, einen Zyklusmanager mit einem Zykluszeit-Einstellregister, in dem eine Zykluszeit isochroner Übertragung eingestellt ist, und der konfiguriert ist, um zum Spezifizieren einer Zykluszeit auf das Zykluszeit-Einstellregister Bezug zu nehmen. Ein Zyklus-Master stellt eine Zyklusstartpaket-Übertragungsanforderung aus, so dass ein Zyklusstartpaket für jede durch den Zyklusmanager spezifizierte Zykluszeit ausgestellt wird. Eine Zyklussteuerschaltung erzeugt das Zyklusstartpaket als Reaktion auf die Zyklusstartpaket-Übertragungsanforderung von dem Zyklus-Master. Eine Übertra gungsschaltung überträgt das erzeugte Zyklusstartpaket auf dem Systembus. Eine aktuelle Zykluszeit in dem Kommunikationssystem wird in eine neue Zykluszeit geändert.

Hier kann der Zyklusmanager eine Zykluseinstellpaket-Übertragungsanforderung an die Zyklusverwaltungsschaltung ausstellen, so dass die Zykluszeit eingestellt wird. Die Zyklussteuerschaltung kann ein Zykluseinstellpaket als Reaktion auf die Zykluseinstellpaket-Übertragungsanforderung erzeugen. Die Übertragungsschaltung kann das Zykluseinstellpaket zu den Knoten übertragen.

Ferner kann der Zyklus-Master beim Empfang von Bestätigungspaketen auf das Zykluseinstellpaket von allen der Knoten, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird, die Zykluseinstellpaket-Übertragungsanforderung an die Zyklusverwaltungsschaltung ausstellen.

Ferner kann der Zyklus-Masterknoten weiter einen Busmanager, der zum Ausstellen einer Busrückstellanforderung zum Rückstellen des Systembusses beim Empfang der Bestätigungspakete auf das Zykluseinstellpaket von allen der Knoten konfiguriert ist, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird, und eine Bussteuerschaltung einschließen, die zum Ausführen von Rückstellung des Systembusses als Reaktion auf die Busrückstellanforderung konfiguriert ist.

Noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Kommunikationsverfahren in einem Kommunikationssystem, das eine isochrone Übertragung ausführt und das einen Zyklus-Masterknoten und Knoten einschließt, die miteinander durch einen Systembus verbunden sind. Das Verfahren wird durch Einstellen einer Zykluszeit der isochronen Übertragung durch den Zyklus-Masterknoten, durch Übertragen eines Zyklusstartpakets von dem Zyklus-Masterknoten auf den Systembus für jede Zykluszeit und durch Übertragen eines isochronen Pakets auf den Systembus von den Knoten als Reaktion auf das Zyklusstartpaket erreicht.

Ferner kann das Kommunikationsverfahren durch weiteres Übertragen eines Zykluseinstellpakets vom Zyklus-Masterknoten zu den Knoten, so dass die Zykluszeit eingestellt wird, Einstellen der Zykluszeit als Reaktion auf den Empfang des Zykluseinstellpakets in jedem der Knoten und Übertragen eines Bestätigungspakets von jedem der Knoten zu dem Zyklus-Masterknoten und Übertragen eines Zyklusstartpakets von dem Zyklus-Masterknoten auf den Systembus für jede Zykluszeit nach Empfang der Bestätigungspakete von allen der Knoten erreicht werden, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird.

Ferner kann das Kommunikationsverfahren durch weiteres Anhalten einer Datenübertragung während einer vorbestimmten Zyklusänderungs-Wartezeit in jedem der Knoten als Reaktion auf Empfang des Zykluseinstellpakets erreicht werden.

Ferner kann die Übertragung des Zykluseinstellpakets durch Übertragen des Zykluseinstellpakets von dem Zyklus-Masterknoten zu den Knoten in einer asynchronen Übertragung erreicht werden. Die Übertragung des Bestätigungspakets von jedem der Knoten zu dem Zyklus-Masterknoten kann bei der asynchronen Übertragung ausgeführt werden.

Ferner kann das Kommunikationsverfahren durch weiteres Rückstellen des Systembusses durch den Zyklus-Masterknoten nach Empfang der Bestätigungspakete von allen der Knoten erreicht werden, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird. Das Übertragen des Zyklusstartpakets auf den Systembus für jede Zykluszeit wird nach Rückstellen des Systembusses ausgeführt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung (eines Knotens), die an einen seriellen Bus in einem konventionellen Kommunikationssystem angeschlossen ist;

2 ist ein Konzeptdiagramm eines Kommunikationssystems, das durch miteinander durch einen seriellen Bus verbundene Knoten aufgebaut ist;

3 ist ein Konzeptdiagramm von Paketen, die auf dem seriellen Bus in dem konventionellen Kommunikationssystem übertragen werden;

4A bis 4C sind Konzeptdiagramme, die Nachteile in dem konventionellen Kommunikationssystem zeigen;

5 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Knotens, der an einen seriellen Bus in einem Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung angeschlossen ist;

6 ist ein Konzeptdiagramm von Paketen, die auf dem seriellen Bus in dem Kommunikationssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragen werden;

7 ist ein Abfolgediagramm eines Zykluszeit-Änderungsprozesses und eines Paketübertragungsprozesses nach dem Zykluszeit-Änderungsprozess in dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform;

8 ist ein Konzeptdiagramm von Paketen, die auf dem seriellen Bus in einem Kommunikationssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragen werden; und

9 ist ein Abfolgediagramm eines Zykluszeit-Änderungsprozesses und eines Paketübertragungsprozesses nach dem Zykluszeit-Änderungsprozess in dem Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden sollen ein Kommunikationssystem und ein Kommunikationsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Als das Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird geeignet ein IEEE 1394-konformes Kommunikationssystem verwendet, das eine serielle Schnittstelle benutzt, welche eine isochrone Übertragung als eine Übertragungsbetriebsart verwendet. In der folgenden Beschreibung sind den gleichen oder ähnlichen Komponenten die gleichen Bezugsziffern oder Symbole zugewiesen worden.
[Erste Ausführungsform]
In dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Knoten 1 bis 3 miteinander durch einen seriellen Bus 16 mittels beispielsweise einer IEEE 1394-konformen Schnittstelle verbunden, wie in 2 gezeigt ist. 5 ist ein Blockdiagramm eines Knotens, der an den seriellen Bus 16 in dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeschlossen ist. Bezugnehmend auf 5 schließt der Knoten einen Anwendungs-/Softwaretreiber 11, eine Steuereinheit 12 des seriellen Busses, eine Transaktionsschicht 13, eine Verbindungsschicht 14 und eine physikalische Schicht 15 ein.
Der Anwendungs-/Softwaretreiber 11 führt Erzeugung und Übertragung von Paketdaten, Steuerung des Knotens und dergleichen aus. Die Steuereinheit 12 des seriellen Busses und die Transaktionsschicht 13 werden durch den Anwendungs- und Softwaretreiber 11 gesteuert. Der Knoten ist mit dem seriellen Bus 16 durch die physikalische Schicht 15 verbunden.
Die Steuereinheit 12 des seriellen Busses schließt einen Busmanager 121, einen isochronen Ressourcenmanager (IRM) 122, einen Zyklusmaster 123, einen Zyklusmanager 124 und einen Knotenkontroller 125 ein. Die Steuereinheit 12 des seriellen Busses ist ein Satz von Protokoll-, Dienst- und Operationsprozeduren zum Überwachen und Steuern verschiedener Schichten des seriellen Busses 16.
Der Busmanager 121 schließt eine Stromversorgungs-Verwaltungsfunktion, eine Funktion zum Optimieren der Leistung des seriellen Busses 16 und eine Funktion zum Installieren einer Topologiekarte, einer Geschwindigkeitskarte oder dergleichen ein. Der IRM 122 verwaltet Ressourcen für isochrone Übertragung. Wenn kein Busmanager 121 auf dem seriellen Bus 16 vorhanden ist, benennt der IRM 122 einen der Knoten als einen Zyklus-Masterknoten. Der Zyklus-Master 123 des Zyklus-Masterknotens stellt eine Zyklusstartpaket-Übertragungsanforderung an eine Zyklussteuerschaltung 141 der Verbindungsschicht 14 aus, um so ein Zyklusstartpaket für jede durch den Zyklusmanager 124 benannte Zykluszeit N zu übertragen. Der Zyklusmanager 124 enthält ein Zykluszeit-Einstellregister, stellt die Zykluszeit N als Reaktion auf eine Benennung von einem Benutzer (oder eine Benennung von einer Anwendung) ein und benennt die eingestellte Zykluszeit N für den Zyklusmaster 123. Wenn die aktuelle Zykluszeit N geändert wird, stellt der Zyklusmanager 124 eine Übertragungsanforderung an die Zyklussteuerschaltung 141 der Verbindungsschicht 14 aus, um so ein Zykluseinstellpaket CS zu übertragen. Das Zyklusstartpaket CS enthält die Zykluszeit N und eine Zyklusänderungs-Wartezeit, die durch den Zyklusmanager 124 eingestellt werden. Die Zyklusänderungs-Wartezeit wird als eine Zeit eingestellt, die ausreichend lang für alle die Knoten ist, die das Zykluseinstellpaket CS empfangen, um auf Paketübertragung zu warten. In jedem anderen der Knoten als dem Zyklus-Masterknoten empfängt der Zyklusmanager 124 das Zykluseinstellpaket CS und aktualisiert das Zykluszeit-Einstellregister basierend auf der in dem Zykluseinstellpaket CS enthaltenden Zykluszeit N und ändert die Zykluszeit N. Der Knotenkontroller 125 wirkt zum Überwachen eines Zustands des Knotens wie zum Beispiel eines Verbindungs- und eines Nutzungszustands.
Die Transaktionsschicht 13 ist eine von IEEE 1394-konformen Logikschichten und ist eine Schicht, die zum Definieren eines Anforderungs-/Antwortprotokolls in einem für den seriellen Bus 16 spezifizierten Protokollschichtstapel und zum Erzielen von Lese-/Schreibfunktionen und einer Sperrfunktion verwendet wird.
Die Verbindungsschicht 14 befindet sich zwischen der Transaktionsschicht 13 und der physikalischen Schicht 15, verbindet die Transaktionsschicht 13 und physikalische Schicht 15 miteinander und führt Adressierung, Datenverifikation und Daten-Framing aus. Die Verbindungsschicht 14 schließt die Zyklussteuerschaltung 141 und eine Datenübertragungsschaltung 142 ein und führt einen asynchronen Subaktionsprozess und einen isochronen Subaktionsprozess aus.
Die Zyklussteuerschaltung 141 überträgt das Zyklusstartpaket C zu dem seriellen Bus 16 gewöhnlich für jede 125 μs als Reaktion auf die Zyklusstartanforderung von dem Zyklus-Master 123. Zusätzlich erzeugt die Zyklussteuerschaltung 141 das Zyklusein stellpaket CS als Reaktion auf eine Zykluseinstellpaket-Übertragungsanforderung von dem Zyklusmanager 124 und überträgt das Zykluseinstellpaket CS zu dem anderen an den seriellen Bus 16 angeschlossenen Knoten. Zu dieser Zeit wird das Zykluseinstellpaket CS zu dem anderen Knoten in einer Übertragungsbetriebsart übertragen, die Paketankunft z. B. durch asynchrone Subaktion verwalten kann. Basierend auf dem Zykluseinstellpaket CS wird das Zykluspaket C an den seriellen Bus 16 für jede Zykluszeit N ausgegeben. Die Datenübertragungsschaltung 142 überträgt durch eine Anwendung erzeugte Paketdaten zu der physikalischen Schicht 15.
Die physikalische Schicht 15 enthält eine Bussteuerschaltung 151 und eine Sende- & Empfangsschaltung 152. Die Bussteuerschaltung 151 führt Entscheidung als Reaktion auf eine Anforderung von der Verbindungsschicht 14 zum Garantieren aus, dass nur ein Knoten Datenübertragung auf dem seriellen Bus 16 ausführen kann. Die Sende- & Empfangsschaltung 152 überträgt die von der Datenübertragungsschaltung 142 übertragenen Paketdaten zu dem seriellen Bus 16.
Als nächstes soll eine Operation zum Ausführen einer Änderung der Zykluszeit N und einer Paketübertragung in dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben werden. 6 ist ein Konzeptdiagramm von Paketen, die auf dem seriellen Bus 16 in dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragen werden. 7 ist ein Abfolgediagramm des Prozesses zum Ändern der Zykluszeit N und der Paketübertragung nach der Änderung der Zykluszeit N in dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 2 ist der Knoten 1 gemäß der ersten Ausführungsform ein Zyklus-Masterknoten, der durch den IRM 122 als ein Zyklus-Master benannt wird. Vor Änderung der Zykluszeit N überträgt in dem Kommunikationssystem der Zyklus-Master 123 des Knotens 1 ein Zyklusstartanforderungssignal zu der Zyklussteuerschaltung 141 für jede Zykluszeit N (welche zum Beispiel 125 μs gemäß der IEEE 1394 beträgt), wie in 3 gezeigt ist. Die Zyklussteuerschaltung 141 überträgt das Zyklusstartpaket C auf dem seriellen Bus 16 als Reaktion auf dieses Zyklusstartanforderungssignal. Wenn das Zyklusstartpaket C auf dem seriellen Bus 16 übertragen wird, überträgt ein Knoten, der durch Entscheidung ein Bussteuerrecht aufweist, isochrone Pakete I auf dem seriellen Bus 16. Zusätzlich überträgt ein Knoten asynchrone Pakete A zu einem benannten Knoten durch Verwendung eines freien Bands.
Der Zyklusmanager 124 des Knotens 1 stellt die Zykluszeit N als Reaktion auf eine Anweisung von der Anwendung ein und stellt eine Übertragungsanforderung des Zykluseinstellpakets CS an die Zyklussteuerschaltung 141 aus. Die Zyklussteuerschaltung 141 erzeugt das Zykluseinstellpaket CS eines vorbestimmten Formats als Reaktion auf die Übertragungsanforderung (in einem Schritt S2). Zu diesem Zeitpunkt wird das Zykluseinstellpaket CS erzeugt, um die Zykluszeit N, die Zyklusänderungs-Wartezeit und dergleichen zu enthalten. Die Zyklussteuerschaltung 141 überträgt das erzeugte Zykluseinstellpaket CS zu den Knoten 2 und 3, die an den seriellen Bus 16 angeschlossen sind, durch die Sende- & Empfangsschaltung 152 der physikalischen Schicht 15 (in einem Schritt S4). Das Zykluseinstellpaket CS wird in dem Übertragungssystem übertragen, das Paketankunft verwalten kann (z. B. bei der asynchronen Übertragung gemäß der IEEE 1394). Wie in 6 gezeigt ist, werden zu diesem Zeitpunkt ein Zyklusstartpaket C-D, isochrone Pakete I-D1 bis I-D3, das Zykluseinstellpaket CS, das ein asynchrones Paket ist, und ein anderes asynchrones Paket A-D1 auf den seriellen Bus 16 innerhalb einer Zykluszeit N-D (125 μs) übertragen.
Die Datenübertragungsschaltung 142 des Knotens 1 hat das Zykluseinstellpaket Cs übertragen und hält die Paketübertragung an, um für die Zyklusänderungs-Wartezeit zu warten, die durch die Anwendung eingestellt ist (Zeit, die ausreichend lang für alle anderen Knoten ist, Paketübertragung anzuhalten und zu warten)(in einem Schritt S6). Die Zyklussteuerschaltung 141 jeder der Knoten 2 und 3 empfängt das Zykluseinstellpaket CS von dem Knoten 1 und bestätigt, dass das übertragene Zykluseinstellpaket CS das spezifizierte Format (Zykluseinstellformat) aufweist, und überträgt die Zyklusübemagungszeit N und die in dem Zykluseinstellpaket enthaltene Zykluseinstell-Wartezeit zu dem Zyklusmanager 124. Der Zyklusmanager 124 aktualisiert ein Zykluszeit-Einstellregister basierend auf der in dem Zykluseinstellpaket enthaltenen Zyklusübertragungszeit N. Zusätzlich überträgt die Zyklusübertragungsschaltung 142 ein Quittierpaket ACK zu dem Knoten 1 als ein Bestätigungssignal für das Zykluseinstellpaket CS (in Schritten S8 und S12). Die Datenübertragungsschaltung 142 jedes der Knoten 2 und 3 hat das Quittierpaket ACK übertragen und hält dann Paketübertragung an, um zu warten (in Schritten S10 und 14). Es wird festgestellt, dass jeder der Knoten 2 und 3 ein Bestätigungspaket anstelle des asynchronen übertragenen Quittierpakets übertragen kann, solange der Knoten 1 bestätigen kann, dass jeder Knoten das Zykluseinstellpaket CS empfangen hat.
Der Zyklus-Master 123 des Knotens 1 empfängt die Quittierpakete ACK von allen anderen, an den seriellen Bus 16 angeschlossenen Knoten (Knoten 2 und 3 in dieser Ausführungsform). Nach Ablauf der Zyklusänderungs-Wartezeit stellt der Zyklus-Master 123 eine Übertragungsanforderung eines Zyklusstartpakets C-E an die Zyklussteuerschaltung 141 aus. Die Zyklussteuerschaltung 141 empfängt die Übertragungsanforderung des Zyklusstartpakets C-E und erzeugt das Zyklusstartpaket C-E (in einem Schritt S16) und überträgt das erzeugte Zyklusstartpaket C-E zu dem seriellen Bus 16 (in einem Schritt S18).
Die Datenübertragungsschaltung 142 des Knotens 1 überträgt das Zyklusstartpaket C-E zu dem seriellen Bus 16 und startet dann die Übertragung von Datenpaketen neu (in einem Schritt S20). Gleichermaßen empfängt die Datenübertragungsschaltung 142 jedes der Knoten 2 und 3 das Datenpaket-Zyklusstartpaket C-E und startet die Übertragung von Datenpaketen neu (in Schritten S22 und S24). Unter Bezugnahme auf 6 überträgt zum Beispiel der Knoten 1 ein isochrones Paket I-E1 zu dem seriellen Bus 16, und der Knoten 2 überträgt ein isochrones Paket I-E2 zu dem seriellen Bus 16. Zusätzlich überträgt der Knoten 1 ein asynchrones Paket A-E1 zu einem benannten Knoten.
Nach Ablauf einer durch den Zyklus-Manager 124 benannten Zykluszeit N-E stellt der Zyklus-Master 123 des Knotens 1 eine Übertragungsanforderung eines Zyklusstartpa kets C-F an die Zyklussteuerschaltung 141 aus. Die Zyklussteuerschaltung 141 empfängt die Übertragungsanforderung des Zyklusstartpakets C-F und erzeugt dann das Zyklusstartpaket C-F (in einem Schritt S16) und überträgt das erzeugte Zyklusstartpaket C-F zu dem seriellen Bus 16 (in einem Schritt S18). Die Datenübertragungsschaltung 142 des Knotens 1 überträgt das Zyklusstartpaket C-F zu dem seriellen Bus 16 und startet dann die Übertragung von Datenpaketen neu (in einem Schritt S20). Gleichermaßen empfängt die Datenübertragungsschaltung 142 jedes der Knoten 2 und 3 das Datenpaket-Zyklusstartpaket C-F und startet die Übertragung von Datenpaketen neu (in Schritten S22 und S24). Unter Bezugnahme auf 6 überträgt zum Beispiel der Knoten 1 ein isochrones Paket I-F1 zu dem seriellen Bus 16, und der Knoten 2 überträgt ein isochrones Paket I-F2 zu dem seriellen Bus 16. Zusätzlich überträgt der Knoten 1 ein asynchrones Paket A-F1 zu einem benannten Knoten.
Auf diese Weise kann das Zyklusstartpaket C für jede Zykluszeit N übertragen werden, die neu basierend auf der Anweisung von dem Zyklusmanager 124 des Knotens 1 eingestellt wird. Zusätzlich können die Knoten 1 bis 3 isochrone Pakete für jede neu eingestellte Zykluszeit N übertragen (bei den Schritten S16 bis S24).
Wie oben aufgeführt können durch Übertragen des von dem Knoten 1 als dem Zyklus-Masterknoten übertragenen Zykluseinstellpakets CS alle der an den seriellen Bus 16 angeschlossenen Knoten 1 bis 3 Daten über die somit eingestellte (oder geänderte) Zykluszeit N teilen. Die Knoten 1 bis 3 halten die Übertragung von Datenpaketen an und warten für eine bestimmte Zeitspanne vor Abschluss der Einstellung (die Zyklusänderungs-Wartezeit). Somit kann die Zykluszeit N des gesamten seriellen Busses 16 von der Zykluszeit N-D in die Zykluszeit N-E (oder N-F) geändert werden. Wenn die Zykluszeit N-D gemäß IEEE 1394 spezifiziert 125 μs beträgt, ist eine maximale Verzögerungszeit des von jedem Knoten übertragenen isochronen Pakets I die Zykluszeit N-E (oder N-F), die kürzer als 125 µs ist, indem die Zykluszeit N-E (oder N-F) so eingestellt wird, dass sie kürzer als 125 µs ist. Wenn zum Beispiel die Zykluszeit N-E (oder N-F) auf die kleinste Paketlänge (gemäß der IEEE 1394 mehrere hundert Nanosekunden) eingestellt wird, wird die Verzögerungszeit auf mehrere hundert Nanosekunden reduziert.
[Zweite Ausführungsform]
Bezugnehmend auf die 8 und 9 soll ein Prozess zum Ändern der Zykluszeit N und ein Paketübertragungsprozess in dem Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Ein Knoten 1' in dem Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich hinsichtlich der Konfiguration von dem in 5 gezeigten Knoten darin, dass ein Busmanager 121' anstelle des Busmanagers 121 vorgesehen ist. Der Busmanager 121' stellt eine Rückstellanforderung an die physikalische Schicht 15 aus, um den Systembus 16 bei Empfang der Quittierpakete von allen der anderen Knoten, die das Zykluseinstellpaket CS empfangen haben, rückzustellen. 8 ist ein Konzeptdiagramm von Paketen, die auf den seriellen Bus 16 in dem Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragen werden. 9 ist ein Abfolgediagramm des Prozesses zum Ändern der Zykluszeit N und des Paketübertragungsprozesses nach der Änderung der Zykluszeit N in dem Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 2 ist der Knoten 1' gemäß dieser Ausführungsform ein Zyklus-Masterknoten, der als ein Zyklus-Master durch den IRM 122 benannt wird. Bevor in dem Kommunikationssystem die Zykluszeit N geändert wird, stellt der Zyklus-Master 123 des Knotens 1' eine Zyklusstartanforderung an die Zyklussteuerschaltung 141 für jede Zykluszeit N (welche zum Beispiel gemäß der IEEE 1394 125 µs beträgt) aus, wie in 3 gezeigt ist. Die Zyklussteuerschaltung 141 überträgt das Zyklusstartpaket C auf den seriellen Bus 16 als Reaktion auf dieses Zyklusstartanforderungssignal. Wenn das Zyklusstartpaket C auf den seriellen Bus 16 übertragen wird, überträgt ein Knoten mit durch Entscheidung erhaltenem Bussteuerrecht ein isochrones Paket I auf den seriellen Bus 16. Zusätzlich überträgt der Knoten ein asynchrones Paket A zu einem benannten Knoten unter Verwendung eines leeren Bands.
Die Schritte S32 bis S44 für die Knoten 1' bis 3' gemäß der zweiten Ausführungsform sind die gleichen wie die Schritte S2 bis S14 gemäß der ersten Ausführungsform, und diese Schritte sollen hier nicht wiederholt beschrieben werden.
Wenn der Busmanager 121' des Knotens 1' das Zykluseinstellpaket überträgt und dann Quittierpakete (oder Bestätigungspakete) von allen der anderen an den seriellen Bus 16 angeschlossenen Knoten (Knoten 2' und 3' in dieser Ausführungsform) durch die asynchrone Übertragung gemäß der IEEE 1394 empfängt, stellt der Busmanager 121' eine Busrückstellungs-Ausstellungsanforderung an die physikalische Schicht 15 aus und initialisiert den seriellen Bus 16 (in einem Schritt S46). Zu diesem Zeitpunkt empfängt die physikalische Schicht 15 die Anforderung von dem Busmanager 121' und startet dann eine Busrückstellung (Bus Reset), Tree ID und Self ID an den seriellen Bus 16 (siehe 8). Wenn eine Kommunikation verfügbar gestaltet wird und die Zyklusänderungs-Wartezeit abläuft, stellt der Zyklus-Master 123 eine Übertragungsanforderung eines Zyklusstartpakets C-E an die Zyklussteuerschaltung 141 aus. Die Zyklussteuerschaltung 141 empfängt die Übertragungsanforderung des Zyklusstartpakets C-E und erzeugt das Zyklusstartpaket C-E (in einem Schritt S48) und überträgt das erzeugte Zyklusstartpaket C-E zu dem seriellen Bus 16 (in einem Schritt S50).
Die Datenübertragungsschaltung 142 des Knotens 1' überträgt das Zyklusstartpaket C-E zu dem seriellen Bus 16 und startet dann die Übertragung von Datenpaketen neu (in einem Schritt S52). Gleichermaßen empfängt die Datenübertragungsschaltung 142 jedes der Knoten 2' und 3' das Datenpaket-Zyklusstartpaket C-E und startet dann Übertragung von Datenpaketen neu (in Schritten S54 und S56). Unter Bezugnahme auf 8 überträgt zum Beispiel der Knoten 1 das isochrone Paket I-E1 zu dem seriellen Bus 16, und überträgt der Knoten 2 das isochrone Paket I-E2 zu dem seriellen Bus 16. Außerdem überträgt der Knoten 1 das asynchrone Paket A-E1 zu einem benannten Knoten.
Nach Ablauf der durch den Zyklusmanager 124 benannten Zykluszeit N-E, stellt der Zyklus-Master 123 des Knotens 1' eine Übertragungsanforderung des Zyklusstartpakets C-F an die Zyklussteuerschaltung 141 aus. Die Zyklussteuerschaltung 141 empfängt die Übertragungsanforderung des Zyklusstartpakets C-F und erzeugt dann das Zyklusstartpaket C-F (in einem Schritt S48) und überträgt das erzeugte Zyklusstartpaket C-F zu dem seriellen Bus 16 (in einem Schritt S50). Die Datenübertragungsschaltung 142 des Knotens 1' überträgt das Zyklusstartpaket C-F zu dem seriellen Bus 16 und startet dann die Übertragung von Datenpaketen neu (in einem Schritt S52). Gleichermaßen empfängt die Datenübertragungsschaltung 142 jedes der Knoten 2 und 3 das Datenpaket-Zyklusstartpaket C-F und startet dann die Übertragung von Datenpaketen neu (in Schritten S54 und S56). Bezugnehmend auf 8 überträgt zum Beispiel der Knoten 1 das isochrone Paket I-F1 zu dem seriellen Bus 16, und der Knoten 2 überträgt das isochrone Paket I-F2 zu dem seriellen Bus 16. Zusätzlich überträgt der Knoten das asynchrone Paket A-F1 zu einem benannten Knoten.
Auf diese Weise kann das Zyklusstartpaket C für jede Zykluszeit N übertragen werden, die neu als Reaktion auf die Anweisung von dem Zyklusmanager 124 des Knotens 1 eingestellt wird. Zusätzlich können die Knoten 1 bis 3 isochrone Pakete für jede neu eingestellte Zykluszeit N übertragen (in den Schritten S48 bis S56).
Wie oben aufgeführt, wird der Systembus 16 einmal rückgestellt und neu konfiguriert, bevor die Zykluszeit eingestellt wird. Somit kann ein jeglicher Fehler beim Ändern der Zykluszeit unterdrückt werden. Deshalb weist das Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform eine höhere Zuverlässigkeit als das gemäß der ersten Ausführungsform auf. Im Falle des Kommunikationssystems gemäß der ersten Ausführungsform sind Phasen von Anhalten, Warten und Neustarten der Übertragung von Daten bei Änderung der Zykluszeit instabil, so dass der gesamte seriellen Bus 16 instabil gestaltet werden kann. Es wird jedoch festgestellt, dass es, da die Busneukonfiguration ausgeführt wird, verglichen mit der ersten Ausführungsform eine lange Zeit dauert, die Übertragung von Daten neu zu starten, nachdem die Zykluszeit gemäß der zweiten Ausführungsform geändert wurde.
Wie oben aufgeführt, können in dem Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform durch Übertragen des Zyklusstartpakets CS alle der an den seriellen Bus 16 angeschlossenen Knoten 1 bis 3 Zykluszeitdaten teilen. Die Knoten 1 bis 3 halten die Übertragung von Paketen an und warten eine bestimmte Zeit lang vor Abschluss der Einstellung. Der Paketübertragungszyklus (Zykluszeit N) des gesamten seriellen Busses 16 kann geändert werden. Durch solches Einstellen kann die Verzögerungszeit des seriellen Busübertragungssystems auf die kleinste Paketlänge verkürzt werden (d. h. mehrere hundert Nanosekunden gemäß der IEEE 1394).
Das Kommunikationssystem und das Kommunikationsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können die Verzögerungszeit verkürzen, die sich aus der Garantie der Zykluszeit für die isochrone Übertragung ableitet. Somit sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben worden. Eine bestimmte Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsformen begrenzt, sondern kann innerhalb des Umfangs des Geistes der vorliegenden Erfindung geändert werden. Wenn ein zyklusvariables Register als Mittel, um die Zeitabstimmung von Übertragung synchroner Pakete variabel zu gestalten, und eine Funktion zum Weiterleiten der Zeitabstimmung an die anderen Vorrichtungen und zum Starten einer Kommunikation in einem neuen Zyklus vorgesehen sind, kann das in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendete IEEE 1394-konforme Kommunikationssystem durch ein Kommunikationssystem, das einen seriellen Bus verwendet, der 8B10B oder einen Scrambler/Describer einschließt, ein Kommunikationssystem, das einen seriellen Bus in einer Entscheidungsbetriebsart für ein Übertragungsrecht zu dem Bus verwendet, oder ein Kommunikationssystem wie zum Beispiel das Ethernet (Warenzeichen) ersetzt werden.

Claims

Kommunikationssystem, das eine isochrone Übertragung ausführt und einen Zyklus-Masterknoten und Knoten aufweist, die miteinander durch einen Systembus verbunden sind, wobei der Zyklus-Masterknoten eine Zykluszeit der isochronen Übertragung einstellt und ein Zyklusstartpaket auf den Systembus für jede genannte Zykluszeit überträgt und jeder der Knoten ein isochrones Paket auf den Systembus als Reaktion auf das Zyklusstartpaket überträgt.
Kommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem der Zyklus-Masterknoten ein Zykluseinstellpaket zu den Knoten zum Einstellen der Zykluszeit überträgt, jeder der Knoten die Zykluszeit bei Empfang des Zykluseinstellpakets einstellt und ein Bestätigungspaket zu dem Zyklus-Masterknoten überträgt und der Zyklus-Masterknoten das Zyklusstartpaket auf den Systembus für jede Zykluszeit bei Empfang der Bestätigungspakete von allen der Knoten überträgt, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird.
Kommunikationssystem nach Anspruch 2, bei dem bei Empfang des Zykluseinstellpakets jeder der Knoten eine Datenübertragung während einer vorbestimmten Wartezeit für Zyklusänderung anhält.
Kommunikationssystem nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Zykluseinstellpaket zu dem Knoten in einer asynchronen Übertragung übertragen wird, und jeder der Knoten ein Quittierpaket zu dem Zyklus-Masterknoten bei der asynchronen Übertragung als das Bestätigungspaket überträgt.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem bei Empfang der Bestätigungspakete von allen der Knoten, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird, der Zyklus-Masterknoten den Systembus rückstellt und das Zyklusstartpaket auf den Systembus für jede Zykluszeit überträgt.
Zyklus-Masterknoten, der mit Knoten durch einen Systembus in einem Kommunikationssystem verbunden ist, umfassend: einen Zyklusmanager mit einem Zykluszeit-Einstellregister, in dem eine Zykluszeit von isochroner Übertragung eingestellt wird und der konfiguriert ist, um auf das Zykluszeit-Einstellregister zum Spezifizieren einer Zykluszeit Bezug zu nehmen; einen Zyklus-Master, der zum Ausstellen einer Zyklusstartpaket-Übertragungsanforderung konfiguriert ist, so dass ein Zyklusstartpaket für jede durch den Zyklusmanager spezifizierte Zykluszeit ausgestellt wird; eine Zyklussteuerschaltung, die zum Erzeugen des Zyklusstartpakets als Reaktion auf die Zyklusstartpaket-Übertragungsanforderung von dem Zyklus-Master konfiguriert ist; und eine Übertragungsschaltung, die zum Übertragen des erzeugten Zyklusstartpakets auf den Systembus konfiguriert ist, und eine aktuelle Zykluszeit in dem Kommunikationssystem in eine neue Zykluszeit geändert wird.
Zyklus-Masterknoten nach Anspruch 6, bei dem der Zyklusmanager eine Zykluseinstellpaket-Übertragungsanforderung an die Zyklusverwaltungsschaltung ausstellt, so dass die Zykluszeit eingestellt wird, wobei die Zyklussteuerschaltung ein Zykluseinstellpaket als Reaktion auf die Zykluseinstellpaket-Übertragungsanforderung erzeugt, und die Übertragungsschaltung das Zykluseinstellpaket zu den Knoten überträgt.
Zyklus-Masterknoten nach Anspruch 7, bei dem bei Empfang von Bestätigungspaketen auf das Zykluseinstellpaket von allen der Knoten, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird, der Zyklus-Master die Zyklusstartpaket-Übertragungsanforderung an die Zyklusverwaltungsschaltung ausstellt.
Zyklus-Masterknoten nach einem der Ansprüche 6 bis 8, der weiter aufweist: einen Busmanager, der zum Ausstellen einer Busrückstellanforderung zum Rückstellen des Systembusses bei Empfang der Bestätigungspakete auf das Zykluseinstellpaket von allen der Knoten konfiguriert ist, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird; und eine Bussteuerschaltung, die zum Ausführen einer Rückstellung des Systembusses als Reaktion auf die Busrückstellanforderung konfiguriert ist.
Kommunikationsverfahren in einem Kommunikationssystem, das eine isochrone Übertragung ausführt und das einen Zyklus-Masterknoten und Knoten aufweist, die miteinander durch ein Systembus verbunden sind, umfassend: Einstellen einer Zykluszeit der isochronen Übertragung durch den Zyklus-Masterknoten; Übertragen eines Zyklusstartpakets von dem Zyklus-Masterknoten auf den Systembus für jede genannte Zykluszeit; und Übertragen eines isochronen Pakets auf den Systembus von den Knoten als Reaktion auf das Zyklusstartpaket.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 10, weiter umfassend: Übertragen eines Zykluseinstellpakets von dem Zyklus-Masterknoten zu den Knoten, so dass die Zykluszeit eingestellt wird; Einstellen der Zykluszeit als Reaktion auf Empfang des Zykluseinstellpakets in jedem der Knoten; und Übertragen eines Bestätigungspakets von jedem der Knoten zu dem Zyklus-Masterknoten; und Übertragen eines Zyklusstartpakets von dem Zyklus-Masterknoten auf den Systembus für jede Zykluszeit nach Empfang der Bestätigungspakete von allen der Knoten, zu denen das Zyklusstartpaket übertragen wird.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 11, weiter umfassend: Anhalten einer Datenübertragung während einer vorbestimmten Zyklusänderungs-Wartezeit in jedem der Knoten als Reaktion auf Empfang des Zykluseinstellpakets.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem das Übertragen des Zykluseinstellpakets umfasst: Übertragen des Zykluseinstellpakets von dem Zyklus-Masterknoten zu den Knoten in einer asynchronen Übertragung, und das Übertragen des Bestätigungspakets von jedem der Knoten zu dem Zyklus-Masterknoten bei der asynchronen Übertragung ausgeführt wird.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, weiter umfassend: Rückstellen des Systembusses durch den Zyklus-Masterknoten nach Empfang der Bestätigungspakete von allen der Knoten, zu denen das Zykluseinstellpaket übertragen wird, wobei das Übertragen des Zyklusstartpakets auf den Systembus für jede genannte Zykluszeit nach Rückstellen des Systembusses ausgeführt wird.