DE102012211057A1

DE102012211057A1 - Kommunikationsnetzwerksystem

Info

Publication number: DE102012211057A1
Application number: DE102012211057A
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Terabe; Motoi Ichihashi; Yuuki Horii; Takashi Abe
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2012-12-27
Also published as: US20120327942A1; CN102857255B; CN102857255A

Abstract

Ein Kommunikationsnetzwerksystem beinhaltet mehrere Knoten (2), die sich auf einem Kommunikationsbus (1) befinden, wobei jeder der Knoten (2) zwischen einem normalen Betriebsmodus und einem Modus für niedrigen Stromverbrauch wechseln kann. Das Kommunikationsnetzwerksystem steuert nur einen erforderlichen Knoten durch Umschalten des erforderlichen Knoten vom Modus für niedrigen Stromverbrauch zum normalen Betriebsmodus. Um den Modus der erforderlichen Knoten zu steuern, behält ein Steuerknoten einen Signaländerungszustand des Kommunikationsbusses (1) für eine Periode aufrecht, die länger als eine normale Kommunikationsrahmenlänge ist. Der erforderliche Knoten bestimmt, ob die Periode des Signaländerungszustands länger als ein Grenzwert des erforderlichen Knotens selbst ist, um ein Aufwecksignal an eine Steuerschaltung (7) des erforderlichen Knotens auszugeben.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Kommunikationsnetzwerksystem, das mehrere Knoten aufweist, die jeweils zwischen einem normalen Betriebsmodus und einem Modus für niedrigen Stromverbrauch wechselnd, mit einer Kommunikationsleitung verbunden sind.
Jeder Kommunikationsknoten wie beispielsweise eine elektronische Steuereinheit (electronic control unit, ECU) ist beispielsweise konfiguriert, um in einem Bereitschaftsmodus in einem fahrzeuggebundenen Netzwerk zu wechseln, wenn bestimmte Bedingungen zum Sparen von Stromverbrauch erfüllt sind. In einem derartigen Modus wird die Versorgung der Knoten mit einem Systemtakt, die zu dem Bereitschaftsmodus wechseln, typischerweise gestoppt. Dann, wenn einer der Knoten, der einen Steuerknoten darstellt, startet, mit dem anderen Knoten zu kommunizieren, werden die anderen Knoten in dem Bereitschaftsmodus „aufgeweckt” und schalten auf den normalen Betriebsmodus um. Jedoch muss der Steuerknoten in dem fahrzeuggebundenen Netzwerk nicht mit allen der anderen Knoten kommunizieren. Demnach ist es bevorzugt und effizient, nur einen Zielknoten oder mehrere Zielknoten aufzuwecken, die als ein Ziel der Datenkommunikation ausgehend von dem Steuerknoten dienen. Ein Verfahren in der japanischen Patentoffenlegung mit der Nr. 2010-280314 (JP '314) ( US 2010/0312417 ) realisiert ein Netzwerk, das nur einen Teil der anderen Knoten in dem Netzwerk durch Übertragen eines Aufwecksignals einzeln zu den erforderlichen Knoten in dem Netzwerk durch dedizierte Signalleitungen zum Übertragen des Aufwecksignals, die dem Netzwerk hinzugefügt werden, aufweckt.
Jedoch kann das Verfahren in der JP '314 mehr Signalleitungen erfordern, wenn die Anzahl von Knoten in dem Netzwerk ansteigt. Ein derartiger Anstieg von Signalleitung steht der Anforderung zum Reduzieren der Anzahl von Signalleitungen in dem Netzwerk entgegen. Ferner ist ein Verwaltungsknoten, der das Aufwecken der anderen Knoten steuert, auf nur einen Knoten beschränkt. Demnach kann ein derartiges Steuerschema der JP '314 keine Flexibilität aufweisen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Kommunikationsnetzwerksystem bereitzustellen, dass eine Steuerung für exklusives Umschalten selektiver Knoten auf einem normalen Kommunikationsmodus zum Durchführen von Kommunikation mit derartigen Knoten ohne Erhöhen der Anzahl von Signalleitungen ermöglicht.
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Kommunikationsnetzwerksystem eine Kommunikationsleitung und mehrere Knoten. Jeder der mehreren Knoten beinhaltet eine Steuereinheit zum Durchführen einer Kommunikationssteuerung, eine Änderungszustandserfassungseinheit zum Erfassen eines Signaländerungszustands der Kommunikationsleitung und eine Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit zum Ausgeben eines Inbetriebnahmesignals an die Steuereinheit gemäß einer Fortführungszeit des Signaländerungszustands. Darüber hinaus kann jeder der Knoten ebenso zwischen einem normalen Betriebsmodus (das heißt normaler Modus) und einem Modus für niedrigen Stromverbrauch wechseln beziehungsweise umschalten.
Mindestens eine der mehreren Knoten kann für einen Kommunikationsstart vorgesehen sein, der die Kommunikation in dem Netzwerk neben anderen Knoten zum Umschalten der Knoten von dem Modus für niedrigen Stromverbrauch zu dem normalen Modus initiiert, indem er einen Signaländerungszustand für eine Fortführungsperiode bereitstellt, die länger als eine Rahmenlänge einer normalen Kommunikation ist. Wenn die Änderungszustandserfassungseinheit eines betreffenden Knotens, der in den Modus für niedrigen Stromverbrauch wechselt, eine derartige Fortführung des Signaländerungszustands erfasst, stellt die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit des betreffenden Knotens der Steuereinheit des betreffenden Knotens ein Inbetriebnahmesignal zum Wechseln zum normalen Modus bereit, wenn eine Fortführungsperiode des erfassten Signaländerungszustands länger als ein Grenzwert für den betreffenden Knoten ist.
Insbesondere, wenn ein Knoten, der gegenwärtig in dem Modus für niedrigen Stromverbrauch ist, aufwacht, um zu einem normalen Modus für einen normalen Betrieb zu wechseln, behält das System einen Signaländerungszustand auf einer Kommunikationsleitung für eine längere Periode bereit, die länger als eine Rahmenlänge einer normalen Kommunikation ist, und ein derartiger Signaländerungszustand veranlasst eine Steuereinheit des betreffenden Knotens in dem Netzwerk zum normalen Modus bei einer Zeit zu wechseln, bei der eine Fortführung des Signaländerungszustands über den Grenzwert hinaus durch die Änderungszustandserfassungseinheit erfasst wird.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Kommunikationsnetzwerksystem erfasst die Änderungszustandserfassungseinheit einen Anstieg eines Erfassungsspannungspegels, der gemäß einer Fortführungsperiode einer Signalpegelumkehränderung ansteigt. Weist beispielsweise ein Signal zwei Pegel wie beispielsweise einen hohen Pegel und einen niedrigen Pegel auf, kann der Knoten, der zu dem Modus für niedrigen Stromverbrauch wechselt, bestimmen, ob eine Freigabeanforderung zum Freigeben eines derartigen Wechsels zu dem Modus für niedrigen Stromverbrauch des Knotens selbst ausgegeben wurde oder nicht, indem er die Anzahl von Flanken zählt, die als Übergänge (das heißt Signaländerungen) zwischen den zwei Pegeln erfasst werden.
Gemäß dem Kommunikationsnetzwerksystem, das vorstehend beschrieben ist, beinhaltet die Änderungszustandserfassungseinheit eine Pulssignalausgabeeinheit zum Ausgeben eines Pulssignals zu einer Zeit einer Einwegeumkehr eines Signalpegels und einen Kondensator, der durch das Pulssignal aufgeladen wird. Die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit beinhaltet einen Komparator, der eine Ladespannung des Kondensators und einen vorgegebenen Grenzwert vergleicht. Auf diese Weise wird das Pulssignal jedes Mal ausgegeben, wenn die steigende Flanke der Signalpegeländerung beispielsweise von dem niedrigen Pegel zum hohen Pegel erfasst wird, und der Kondensator wird durch ein derartiges Pulssignal aufgeladen. Aufgrund einer derartigen Erfassung einer steigenden Flanke in regelmäßigen Abständen, was zu aufeinanderfolgenden Ausgaben des Pulssignals führt, steigt die Ladespannung des Kondensators an. Wenn die Ladespannung den Grenzwert überschreitet, gibt der Komparator das Inbetriebnahmesignal an die Steuereinheit aus.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Kommunikationsnetzwerk mehrere Knoten, die jeweils eine Taktmultiplikationseinheit zum Ausgeben eines multiplizierten Taktsignals aufweisen, das eine Multiplikation eines Referenztaktsignals ist; und eine Schnittstelleneinheit, die die Taktmultiplikationseinheit steuert und ein Signal durch die Kommunikationsleitung gemäß einer selektiven Versorgung mit dem multiplizierten Taktsignal oder dem Referenztaktsignal überträgt/empfängt, was unter der Steuerung der Schnittstelle selbst geschieht.
Ferner stoppt die Schnittstelleneinheit in einem Modus für einen niedrigen Stromverbrauch den Betrieb der Taktmultiplikationseinheit, stoppt die Energieversorgung für eine Steuereinheit und stellt das Referenztaktsignal für die Schnittstelleneinheit selbst bereit, um sich auf das Starten des Betriebs der Taktmultiplikationseinheit vorzubereiten und das multiplizierte Taktsignal der Schnittstelleneinheit selbst ausgehend vom Empfang eines Inbetriebnahmesignals von einem anderen Knoten bereitzustellen.
In anderen Worten, da die Schnittstelleneinheit die einzige Sektion ist, die in einem Knoten operiert, der in Modus für niedrigen Stromverbrauch versetzt wird, wobei sie dabei nur mit dem Referenztaktsignal versorgt wird, reduziert sie dadurch ausreichend den Energieverbrauch reduziert. Dann ausgehend vom Empfang des Inbetriebnahmesignals startet die Schnittstelleneinheit den Betrieb der Taktmultiplikationseinheit und stellt sich das multiplizierte Taktsignal selbst bereit, wodurch sie der Steuereinheit ermöglicht, mit hoher Geschwindigkeit zu operieren, um die normale Kommunikation durchzuführen. Darüber hinaus wird keine zusätzliche Leitung zum exklusiven Inbetriebnehmen von jedem der Kommunikationszielknoten benötigt, was die Reduzierung der Anzahl von Kommunikationsleitungen ermöglicht.
Gemäß dem Kommunikationsnetzwerksystem, das vorstehend beschrieben ist, schaltet jeder der Knoten die Schnittstelleneinheit zum Bereitstellen des Referenzaktsignals der Schnittstelleneinheit selbst um, wenn ein Übertragungskonten in dem normalen Betriebsmodus das Inbetriebnahmesignal an den anderen Knoten überträgt. Auf diese Weise kann der Übertragungsknoten das Inbetriebnahmesignal mit niedriger Geschwindigkeit übertragen.
Gemäß dem Kommunikationsnetzwerksystem, das vorstehend beschrieben ist, wenn die Schnittstelleneinheit das Inbetriebnahmesignal an den anderen Knoten beziehungsweise die anderen Knoten überträgt, überträgt die Schnittstelleneinheit das Inbetriebnahmesignal mit einer Kommunikationsrate, die durch das Referenztaktsignal festgelegt wird, in einem Zustand, in dem das multiplizierte Taktsignal der Schnittstelleneinheit selbst bereitgestellt wird. Demnach muss die Schnittstelleneinheit das Taktsignal, das ihr selbst bereitgestellt wird, nicht umschalten, um das Inbetriebnahmesignal mit der niedrigen Geschwindigkeit zu übertragen.
Weitere Aufgaben und Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
1 ein Zeitablaufdiagramm von Signalwellenformen eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ein Blockschaltbild einer Rauschsperreschaltung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3A, 3B, 3C und 3D Illustrationen von Signalwellenformen der Rauschsperreschaltung von 2;
4 ein Blockschaltbild einer Empfangsseite jedes Knotens in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 ein Blockschaltbild einer Übertragungsschaltung jedes Knotens in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 ein Blockschaltbild des Kommunikationsnetzwerksystems in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
7 ein Blockschaltbild einer Empfangsseite jedes Knotens in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
8 ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung der Empfangsseite in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
9 ein Zeitablaufsdiagramm von Signalwellenformen eines Kommunikationsnetzwerksystems in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
10 ein Zeitablaufsdiagramm von Signalwellenformen des Kommunikationsnetzwerksystems in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
11 ein Zeitablaufsdiagramm von Signalwellenformen eines Kommunikationsnetzwerksystems in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
12 ein Blockschaltbild von Empfangsschaltern jedes Knotens in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
13 ein Blockschaltbild einer Aufweckbestimmungsschaltung in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
14 ein Zeitablaufsdiagramm von Signalwellenformen eines Kommunikationsnetzwerksystems in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
15A, 15B Zeitablaufsdiagramme von Signalwellenformen eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
16 ein Zeitablaufsdiagramm von Signalwellenformen eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
17 ein Zeitablaufsdiagramm von Signalwellenformen eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
18 ein Blockschaltbild der Rauschsperreschaltung in der siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
19 ein Zeitablaufsdiagramm von Signalwellenformen eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
20 ein Blockschaltbild eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
21 ein Blockschaltbild des Kommunikationsnetzwerksystems in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
22 ein Blockschaltbild des Kommunikationsnetzwerksystems in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
23A und 23B Blockschaltbilder einer Referenztaktschaltung des Kommunikationsnetzwerksystems in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
24A und 24B Blockschaltbilder einer in den Chip integrierten Konfiguration des Kommunikationsnetzwerksystems in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
25A, 25B und 25C Illustrationen eines Steuerverfahrens einer Energieversorgung des Kommunikationsnetzwerksystems in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
26 ein Zustandswechseldiagramm eines Chips des Kommunikationsnetzwerksystems in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
27 eine Chipzustandstabelle des Kommunikationsnetzwerksystems in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
28 eine Darstellung eines Befehlsrahmens eines Aufwecksignals in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
29A und 29B Zeitablaufdiagramme des Aufwecksignals in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
30 ein Ablaufdiagramm einer Übertragungsverarbeitung zum Übertragen des Aufwecksignals in einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
31 ein Blockschaltbild einer Schnittstelleneinheit in einer elften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
32 eine Darstellung einer Eingangspufferschaltung in der elften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
33 ein Blockschaltbild eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
34 ein Blockschaltbild eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
35 ein Blockschaltbild eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
36A und 36B Blockschaltbilder eines Kommunikationsnetzwerksystems in einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
(Erste Ausführungsform)
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 1 bis 6 erläutert. Mit Bezug auf 1 beinhaltet ein Kommunikationsnetzwerksystem einen Kommunikationsbus 1 (das heißt, eine Kommunikationsleitung) mit einem Knoten 2A (das heißt, ein Knoten A), einem Knoten 2B (das heißt, einem Knoten B) und einem Knoten 2C (das heißt, einem Knoten C), die damit verbunden sind. Die Knoten 2A, 2B, 2C können nachfolgend als Knoten 2 bezeichnet werden. Jeder der Knoten 2A, 2B, 2C ist schaltbar, so dass die Knoten 2A, 2B, 2C zwischen zwei Operationsmodi wie beispielsweise einem normalen Betriebsmodus/-zustand (das heißt, einem aktiven Modus oder einem aktiven Zustand) und einem Modus/Zustand für niedrigen Stromverbrauch (das heißt, einem Schlafmodus oder einem Schlafzustand) wechseln können. In dem normalen Betriebsmodus wird jeder der Knoten 2A, 2B, 2C auf integrale Weise gesteuert, so dass eine Steuerschaltung (4) von jedem der Knoten 2A, 2B, 2C ein Taktsignal für seinen Betrieb bereitgestellt bekommt. Die Steuerschaltung 7 jedes Knotens 2A, 2B, 2C kann als eine CPU oder ein Mikrocomputer ausgebildet sein. In dem Modus für niedrigen Stromverbrauch stoppt der Betrieb der Steuerschaltung 7 aufgrund eines Stopps der Versorgung des Taktsignals. In einem derartigen Zustand wird der Stromverbrauch der Steuerschaltung 7 reduziert. Der Modus für niedrigen Stromverbrauch kann ebenso als ein Bereitschaftsmodus oder ein Niedrigenergiemodus bezeichnet werden. Somit gibt 6 drei Knoten wieder, wobei der Kommunikationsbus 1 zwei Knoten oder mehr als drei Knoten beinhalten kann und nicht auf drei Knoten beschränkt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Teilnetzwerk zum Aufbauen einer Kommunikation zwischen dem Knoten 2C und dem Knoten 2A durch das Aufwecken von nur dem Knoten 2A unter der Steuerung des Knotens 2C beschrieben. Vor einem solchen Aufwecken sind sowohl der Knoten 2A als auch der Knoten 2B in einem Schlafmodus und der Knoten 2C ist aktiv (das heißt, normaler Betrieb).
4 ist ein Blockschaltbild einer Empfangsseite von jedem der Knoten 2A, 2B, 2C, das heißt das Blockdiagramm einer Empfangseinheit 2R. Die Signalausgabe an den Kommunikationsbus 1 wird durch einen Empfänger 3 empfangen. Das empfangene Signal wird in eine Rauschsperreschaltung beziehungsweise eine sogenannte Squelch-Schaltung für (das heißt, in den Ansprüchen eine Änderungszustandserfassungseinheit und eine Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit) und eine Rahmenempfangsschaltung 5 eingegeben. Die Rauschsperreschaltung 4 gibt ein Aufwecksignal an eine Aufwecksteuerschaltung 6 gemäß dem Ausgabezustand des empfangenen Signals aus. In einem Grenzwertfestlegungsregister 8 werden unterschiedliche Registerwerte fest für entsprechende Knoten 2A, 2B, 2C festgelegt und ein Grenzwert, der überschritten oder übertroffen wird, zum Ausgeben des Aufwecksignals von der Rauschsperreschaltung 4 wird basierend auf einem derartigen Registerwert bestimmt. Somit kann für jeden der Knoten 2A, 2B und 2C ein unterschiedlicher Grenzwert bereitgestellt werden. Die Aufwecksteuerschaltung 6 gibt ein Inbetriebnahmesignal an die Steuerschaltung 7 (das heißt, eine Steuereinheit) durch Einrasten auf das vorstehend beschriebene Aufwecksignal aus. Die Rahmenempfangsschaltung 5 gibt Daten aus, die ausgehend vom empfangenen Signal zur Steuerschaltung 7 demoduliert werden. Die Steuerschaltung 7 akzeptiert und verarbeitet die empfangenen Daten, wenn die Steuerschaltung 7 aktiv ist.
5 ist ein Blockschaltbild einer Übertragungsseite von jedem der Knoten 2A, 2B, 2C, das heißt, das Blockschaltbild einer Übertragungseinheit 2T. Die Daten, die durch die Steuerschaltung 7 übertragen, die mit der Empfangseinheit 2R geteilt wird, werden durch einen Übertrager 10 zum Kommunikationsbus 1 nach Modulation durch eine Rahmenübertragungsschaltung 9 übertragen. In einem derartigen Fall überträgt der Kommunikationsbus 1 ein differentielles Signal unter Verwendung eines Paars von Signalleitungen beispielsweise R+, R– und in einem Nicht-Ansteuerzustand zeigt jede der Signalleitungen R+, R– ein elektrisches Mittelpunktpotential. In einem Ansteuerzustand steigt das elektrische Potential der Signalleitung R+ an und das elektrische Potential der Signalleitung R– fällt, wodurch ein differentielles Signal übertragen wird. Alternativ wird in dem Ansteuerzustand ein hoher elektrischer Potentialzustand der Signalleitung R+ als ein hoher Pegel betrachtet und, wenn ein derartig hoher Pegel umgekehrt wird, wird ein niedriger elektrischer Potentialzustand der Signalleitung R+ als ein niedriger Pegel betrachtet. Der Empfänger 3 der Empfangseinheit 2R gibt an die Rauschsperreschaltung 4 ein Pulssignal aus, das die Differenzspannung zwischen den Signalleitungen R+ und R– ist.
2 zeigt ein Beispiel der Rauschsperreschaltung 4. Die Rauschsperreschaltung 4 beinhaltet einen Hysterekomparator 11, eine Erfassungsschaltung 40 für eine steigende Flanke, eine Integrierschaltung 18 und eine Schmitt-Trigger-Schaltung 19. Die Erfassungsschaltung für eine steigende Flanke weist ein NICHT-Gatter 12 und ein UND-Gatter 13 auf. Die Integrierschaltung 18 weist eine Diode 15, einen Widerstand 16 und einen Kondensator 17 auf.
Gemäß 3A bis 3D gibt der Hysterekomparator 11 ein Pulssignal V1 aus, das verglichen mit dem Grenzwert in dem Komparator 11 einen hohen Pegel aufweist, wenn ein Pulssignal durch den Empfänger 3 bereitgestellt wird. Demnach wenn die Daten von einem der Knoten 2A, 2B, 2C auf der Übertragungsseite zum Kommunikationsbus 1 übertragen werden (das heißt, wenn der Knoten 2C und die Übertragungsseite den Kommunikationsbus 1 zum Übertragen von Daten ansteuert), und ein Puls, der den Grenzwert des Hysteresekomparators 11 überschreitet, eingegeben wird, wird das Pulssignal V1 ausgehend vom Komparator 11 bereitgestellt. Die Erfassungsschaltung 14 für eine steigernde Flanke gibt ein Signal V2 mit einer Pulsbreite äquivalent zu einer Verzögerung des NICHT-Gatters 12 aus, wenn sie eine steigende Flanke des Signals V1 erfasst. Das Ausgangssignal V2 wird als ein Signal V3 der Schmitt-Trigger-Schaltung 19 mittels der Diode 15 bereitgestellt und die Schmitt-Trigger-Schaltung 19 gibt das Aufwecksignal (das heißt ein Inbetriebnahmesignal) aus.
In anderen Worten wird jedes Mal, wenn die Erfassungsschaltung 14 für eine steigernde Flanke den Puls des Signals V2 ausgibt, der Kondensator 17 mittels der Diode 15 geladen und das elektrische Potential des Signals V3 steigt entsprechend an. Wenn die Erfassungsschaltung 14 für eine steigende Flanke stoppt, das Signal V2 bereitzustellen, fällt das elektrische Potential des Signals V3 graduell ab, da die elektrische Energie, die in dem Kondensator 17 gespeichert ist, durch den Widerstand 16 entladen wird.
Demnach steigt das elektrische Potential des Signals V3 graduell an, wenn die Potentialamplitude des differentiellen Signals auf den Kommunikationsbus 1 sich kontinuierlich auf eine Weise ändert, bei der sie abwechselnd den Grenzwert des Hysteresekomparators 11 durchkreuzt. Wenn aufgrund eines derartigen Anstiegs des Potentials das elektrische Potential des differentiellen Signals einen Grenzwert Vr1 der Schmitt-Trigger-Schaltung 19 überschreitet, ändert sich das Aufwecksignal von dem niedrigen Pegel zum hohen Pegel (das heißt, aktiv).
Andererseits fällt das elektrische Potential des Signals V3 graduell ab, wenn die Potentialamplitude des differentiellen Signals sich nicht im Wesentlichen ändert und ein Zustand unterhalb des Grenzwerts des Potentials beibehalten wird. Wenn das elektrische Potential des differentiellen Signals unterhalb einen Grenzwert Vr2 der Schmitt-Trigger-Schaltung 19 fällt, ändert sich das Aufwecksignal zu einem niedrigen Pegel.
Ferner wird ein Grenzwert des mit zugefügter Hysterese der Schmitt-Trigger-Schaltung 19 konfiguriert, um gemäß dem Registerwert, der in dem Grenzwertfestlegungsregister 8 festgelegt ist, änderbar zu sein. Beispielsweise wird gemäß dem Registerwert der Widerstandswert einer Widerstandsschaltung geändert, die einen derartigen Grenzwert festlegt.
Die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Ausführungsform werden mit Bezug auf 1 beschrieben. Zur Abkürzung können die Knoten 2A, 2B, 2C einfach als ”A”, ”B”, ”C” in 1 und ähnlichen Zeichnungen bezeichnet werden. Beispielsweise bezieht sich ”A-Aufwecken” auf einen Aufweckbefehl für den Knoten 2A. In einem Anfangszustand ist der Knoten 2C aktiv und die Knoten 2A, 2B schlafen (vergleiche (1) von 1). Ausgehend von einem derartigen Zustand gibt der Knoten 2C den Schlafzustand des Knotens 2A, in dem der Knoten A als ein Ziel der Datenübertragung festgelegt ist, frei, um die Kommunikation durchzuführen. Zum Freigeben des Schlafmodus des Knotens 2A steuert der Knoten 2C den Kommunikationsbus 1 durch den Übertrager 10 kontinuierlich an. In anderen Worten wird der Pegel des differentiellen Signals kontinuierlich geändert, so dass die Datenwerte „0” und „1” abwechselnd dem Kommunikationsbus 1 bereitgestellt werden. Dann fängt an dem Knoten 2A und 2B der Pegel des Signals V3 in den Rauschsperreschaltungen von jedem der Knoten 2A, 2B (das heißt, der Erfassungsspannungspegel) an zu steigen.
In einem derartigen Moment fährt der Knoten 2C mit der vorstehend erwähnten kontinuierliche Änderung bis zu einem Ausmaß fort, dass die Zeitlänge überschreitet, die als eine normale Kommunikationsrahmenlänge definiert ist, um den Knoten 2A aufzuwecken. Fährt der Pegel des Signals V3 fort anzusteigen, überschreitet der Pegel des Signals V3 den Grenzwert der Rauschsperreschaltung 4 des Knotens 2A (vergleiche (2) von 1) und die Rauschsperreschaltung des Knotens 2A gibt das Aufwecksignal aus, was zur Ausgabe des Inbetriebnahmesignals von der Aufwecksteuerschaltung 6 und zum Wechseln beziehungsweise Umschalten der Steuerschaltung 7 des Knotens 2A vom Schlafzustand zum aktiven Zustand führt. In anderen Worten führt die kontinuierliche Änderung des Signals für eine Periode, die länger als die normale Kommunikationsrahmenlänge ist, zur Übertragung eines Aufweckbefehls zum Knoten 2A.
Gemäß dem Vorstehenden gibt ein Flankenmessbetrag, der der Pegel des Signals V3 ist, eine Zeitperiode einer kontinuierlichen Erfassung der steigenden Flanke des differentiellen Signals an. In anderen Worten gibt der Anstieg des Pegels des Signals V3 an, dass die Anzahl von Flankenerfassungen (das heißt, der Flankenmessbetrag) hoch ist.
Wenn der Knoten 2A aktiv wird, ist eine Kommunikation mit dem Knoten 2A verfügbar und der Knoten 2C kann Daten zum Knoten 2A übertragen (vergleiche (3) von 1). Da die normale Kommunikationsrahmenlänge kürzer als die Aufweckbefehlübertragungsperiode ist, gibt die Rauschsperreschaltung 4 des Knotens 2A das Aufwecksignal in der Kommunikationsperiode nicht aus.
Dann verursacht der Knoten 2C die kontinuierliche Änderung des differentiellen Signals erneut, um den Knoten 2B aufzuwecken, um mit dem Knoten 2B zu kommunizieren. Da der Grenzwert der Rauschsperreschaltung 4 des Knotens 2B höher als der Rauschsperreschaltung 4 des Knotens 2A ist, behält der Knoten 2C die vorstehend beschriebene kontinuierliche Änderung für eine längere Periode bei (vergleiche (4) von 1) als die Periode (2) von 1. Wenn der Pegel des Signals V3 den Grenzwert der Rauschsperreschaltung 4 des Knotens 2B nach kontinuierlichem Ansteigen überschreitet, gibt die Rauschsperreschaltung 4 des Knotens 2B das Aufwecksignal aus und die Steuerschaltung 7 des Knotens 2B wechselt vom Schlafzustand zum aktiven Zustand. Da der Knoten 2A und 2B aktiv sind, ist Kommunikation mit dem Knoten 2A, 2B verfügbar und der Knoten 2B kann dann Daten zu den beiden Knoten 2A, 2B übertragen (vergleiche (5) von 1).
Wie vorstehend beschrieben ist, wenn der Knoten 2C, der die Kommunikation in der vorliegenden Ausführung initiiert, den Knoten 2A steuert, vom Modus für niedrigen Stromverbrauch (das heißt, Schlafmodus) zum normalen Betriebsmodus (das heißt, der aktive Modus) zu wechseln, behält der Knoten 2B den Signaländerungszustand auf dem Kommunikationsbus 1 für eine längere Periode bei, die länger als die normale Kommunikationsrahmenlänge (das heißt, Zeit eines Rahmens) ist. Dann ausgehend von der Erfassung, dass der Signaländerungszustand auf der Kommunikationsleitung, der durch die Rauschsperreschaltung 4 des Knotens 2A erfasst wird, für eine Periode beibehalten wird, die länger als der Grenzwert ist, der dem Knoten 2A zugeordnet ist, gibt die Aufwecksteuerschaltung 6 des Knotens 2A das Aufwecksignal zum Umschalten der Steuerschaltung 7A des Knotens 2A in dem aktiven Zustand aus und der Knoten 2A ist für Kommunikation verfügbar.
In anderen Worten kann die Rauschsperreschaltung 4 die Fortführungsperiode des Signaländerungszustands auf dem Kommunikationsbus erfassen, sogar wenn die Steuerschaltung 7 „schläft”. Ferner ermöglicht eine derartige längere Fortführung des Signaländerungszustands für eine Periode, die länger als die normale Kommunikationsrahmenlänge ist, eine einfache Erfassung des irregulären Ausgabezustands des Signals.
Ferner wird durch Interpretieren einer Fortführung des Signaländerungszustands, der vorstehend beschrieben ist, als den Aufweckbefehl, der den Schlafzustand freigibt, und durch Ausgeben des Aufwecksignals an entsprechende Steuerschaltungen 7 gemäß den Vergleichsergebnissen bezüglich der entsprechend unterschiedlichen Grenzwerte der Knoten 2 das Teilnetzwerk, das nur die zwei Knoten in Betrieb nimmt, die zur Kommunikation erforderlich sind, und das die Reduzierung von Stromverbrauch ermöglicht, erlangt, ohne eine dedizierte Signalleitung hinzuzufügen.
Ferner wird die Inbetriebnahme eines Knotens 2A, 2B, 2C als ein Kommunikationsziel ermöglicht, ohne irgendeine Funktion eines derartigen Knotens wie beispielsweise die Aufweckfunktion zu limitieren, da es möglich ist, den Signaländerungszustand für eine längere Periode beizubehalten, die länger als eine Rahmenlänge der normalen Kommunikation für jeden aller der Knoten 2A, 2B, 2C ist.
Ferner ist die Rauschsperreschaltung 4 so konfiguriert, dass der Erfassungsspannungspegel gemäß der Fortführungsperiode der Signalpegelumkehränderung erhöht wird. Ganz konkret wird durch Ausbilden der Rauschsperreschaltung 4 mit der Erfassungsschaltung 14 für eine steigende Flanke, die das Pulssignal jedes Mal ausgibt, wenn die steigende Flanke erfasst wird, und dem Kondensator 17, der durch ein derartiges Pulssignal geladen wird, die Ladespannung des Kondensators 17 mit einem vorgegebenen Grenzwertpegel durch Verwenden der Schmitt-Trigger-Schaltung 19 für die Ausgabe des Aufwecksignals verglichen. Demnach, wann immer die steigende Flanke des differentiellen Signals erfasst wird, wird das Pulssignal ausgegeben und der Kondensator 17 geladen, wodurch die Ausgabe des Aufwecksignals von der Schmitt-Trigger-Schaltung 19 zur Steuerschaltung 7 zu einer Zeit, wenn die Ladespannung des Kondensators 17 den Grenzwertpegel überschreitet, ermöglicht wird.
Im Allgemeinen kann basierend auf (i) der Erfassung bezüglich wie lang der Signaländerungszustand auf dem Kommunikationsbus fortgeführt wird, durch eine periphere Schaltung (das heißt, die Änderungszustandserfassungseinheit), die sogar in dem Modus für niedrigen Stromverbrauch betreibbar ist, und (ii) der Erfassung einer derartigen Fortführung des Signaländerungszustands für eine Länge über dem Grenzwert, der Signaländerungszustand als ein „Befehl” zum Steuern der Knoten verwendet werden und eine Grenzwertlänge jedes Knotens kann auf einem unterschiedlichen Wert für entsprechende Knoten beispielsweise für ein Aufwecken nur eines Teils der Knoten in dem Netzwerk festgelegt werden. Das heißt auf eine derartige Weise kann ein derartiger Zustand (das heißt, Fortführung des Signaländerungszustands) unzweideutig als ein Freigabebefehl zum Freigeben des Modus für niedrigen Stromverbrauch verwendet werden und jeder Knoten kann sich selbst basierend auf (i) dem des Freigabebefehls mit einem knotenspezifischen Grenzwert einer derartigen Fortführung und (ii) Ausgeben des Aufwecksignals an die Steuereinheit jedes Knotens aufwecken. Somit werden nur die relevanten Knoten aufgeweckt, um Kommunikation durchzuführen, ohne zusätzliche/dedizierte Signalleitungen zum Übertragen des Aufwecksignals an die individuellen Knoten zu verwenden. Demzufolge wird der Energieverbrauch eines derartigen Kommunikationssystems reduziert.
(Zweite Ausführungsform)
7 bis 10 stellen die zweite Ausführungsform dar, bezüglich der sich die Beschreibung auf den Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform fokussiert. Darüber hinaus weisen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen auf und die Beschreibung der gleichen Teile wird weggelassen. Gemäß 7 beinhaltet eine Empfangseinheit 2Ra der zweiten Ausführungsform ein Grenzwertfestlegungsregister 8a, in dem der Registerwert des Grenzwertfestlegungsregisters 8a durch eine Steuerschaltung 7a änderbar ist. Wenn die Steuerschaltung 7a einen Grenzwertänderungsbefehl von dem Knoten 2 von der Übertragungsseite empfängt (das heißt, der Übertragungseinheit 2T), schreibt sie Festlegungsdaten, die einem derartigen Befehl hinzugefügt sind, in das Grenzwertfestlegungsregister 8a und ändert den Grenzwert der Schmitt-Trigger-Schaltung 19 in der Rauschsperreschaltung 4. Der Rest der Konfiguration der Empfangseinheit 2Ra ist gleich der ersten Ausführungsform.
Die vorteilhaften Wirkungen der zweiten Ausführungsform werden mit Bezug auf 8 bis 10 erläutert.
Gemäß 9 kommuniziert der Knoten 2C wie in der ersten Ausführungsform als Erstes mit dem Knoten 2A und kommuniziert dann mit dem Knoten 2A, 2B nacheinander (vergleiche (1) bis (5) in 9). Der Knoten 2B wechselt dann in einen Schlafmodus, wenn ein Schlafbefehl durch den Knoten 2C übertragen wird, wobei unmittelbar vor dem Wechsel zum Schlafmodus der Registerwert in dem Grenzwertfestlegungsregister 8a des Knotens 2B durch die Steuerschaltung 7a des Knotens 2B geändert wird (vergleiche (6) bis (8) von 9). In dem Beispiel von 9 wird der Grenzwert auf demselben Wert wie beim Knoten 2A geändert.
8 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung, die durch die Steuerschaltung 7a eines Knotens 2 durchgeführt wird. Wenn die Steuerschaltung 7a durch das Aufwecksignal von der Rauschsperreschaltung 4 gestartet wird, bestimmt die Steuerschaltung 7a, ob Daten vorliegen, die an andere Knoten 2 übertragen werden müssen (das heißt, ein Übertragungsgrund besteht) (Schritt S1). Wenn ein Übertragungsgrund besteht (Schritt S1: JA), führt die Steuerschaltung 7a eine Übertragungsverarbeitung (Schritt S3) nach Übertragen des Aufweckbefehls an dem Knoten 2 durch, der als das Kommunikationsziel betrachtet wird (Schritt S2).
Ferner, wenn die Steuerschaltung 7a einen Befehl oder Daten empfängt, die von anderen Knoten 2 übertragen werden, (Schritt S4: JA), führt sie eine Empfangsverarbeitung (Schritt S5) zum Empfangen der Daten (das heißt, des Befehls) durch. Die Steuerschaltung 7a bestimmt dann, ob sie einen Schlafbefehl empfangen hat (Schritt S6), und kehrt zu Schritt S1 zurück, wenn sie den Schlafbefehl nicht empfangen hat (Schritt S6: NEIN). Wurde ein Schlafbefehl empfangen (Schritt S6: JA), bestimmt die Steuerschaltung 7a, ob der Grenzwert zu ändern ist (Schritt S7).
Vorstehend wird die Bestimmung durch die Steuereinheit 7a eines Knotens 2 durch das Steuerprogramm, das darin ausgeführt wird, gesteuert und eine derartige Bestimmung kann geändert werden, wenn die Bestimmung gemäß dem Betriebszustand des Anwendungsprogramms oder dergleichen geändert werden muss. Wenn der Grenzwert geändert wird (Schritt S7: JA), fährt die Verarbeitung zu Schritt S9 fort, um nach Neubeschreibung des Registerwerts des Grenzwertfestlegungsregisters 8a (Schritt S8) in den Schlafmodus zu wechseln. In anderen Worten wird die Ausgabe eines Taktsignals gestoppt, das für die Steuerschaltung 7a bereitgestellt wird. Demnach, wie in 9 (7), (8) dargestellt ist, werden die Knoten 2A, 2B zur selben Zeit gestartet, wenn der Knoten 2C den Aufweckbefehl überträgt, um den Knoten 2A nächstes Mal in Betrieb zu nehmen.
Ferner zeigt 10 ein Zeitablaufsdiagramm für, wenn die Steuerschaltung 7a des Knotens 2B einen Registerwert des Grenzwertfestlegungsregisters 8a unmittelbar nach dem Aufwecken des Knotens 2B durch den Knoten 2C durch den Aufweckbefehl ändert (vergleiche (1)–(8) in 10). In einem derartigen Fall werden die Schritte S7, S8 von 8 zum Ja-Zweig von Schritt S1 verschoben.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ändert der Knoten 2B auf der Empfangsseite den Grenzwert der Rauschsperrespannung 4 zu einem Zeitpunkt beziehungsweise einer Zeitgebung (i) unmittelbar vor dem Wechsel zum Schlafmodus oder (ii) unmittelbar nach dem Wechsel zum normalen Betriebsmodus durch den Empfang des Aufweckbefehls, wodurch der Empfangsseite erlaubt wird, den Grenzwert bei Zeitgebungen bzw. bei Zeitpunkten zu ändern, die für entsprechende Knoten angemessen sind.
Gemäß dem vorstehend erläuterten Kommunikationsnetzwerksystem weist die Änderungszustandserfassungseinheit (das heißt, die Rauschsperreschaltung 4) einen variablen Grenzwert auf, der geändert werden kann. In einem derartigen Fall ist, umso länger eine Fortführungsperiode des Signaländerungszustands ist, die Anzahl der Knoten, in denen der Grenzwert überschritten wird, umso größer und das Inbetriebnahmesignal wird basierend auf der längeren Fortführungsperiode des Signaländerungszustands ausgegeben. Beispielsweise werden sowohl der Knoten 2A, der einen hohen Grenzwert H aufweist, und ein Knoten 2B, der einen niedrigen Grenzwert L aufweist (H > L) als das Kommunikationsziel nach der Fortführung des Signaländerungszustands, der den hohen Grenzwert H überschreitet, in Betrieb genommen, was abhängig von der Situation beabsichtigt oder nicht beabsichtigt sein kann. Demnach, wenn der Benutzer beabsichtigt, nur den Knoten 2A mit dem Grenzwert H als das Kommunikationsziel in Betrieb zu nehmen, können die Grenzwertfestlegungen für die Knoten 2A, 2B umgekehrt werden und nur der Knoten 2A, der einen niedrigen Grenzwert L aufweist, kann in Betrieb genommen werden.
Basierend auf dem vorstehend beschriebenen Netzwerksystem ist die Änderungszustandserfassungseinheit (das heißt, die Rauschsperreschaltung 4) konfiguriert, um einen Pegel einer Ausgangsspannung gemäß einer Fortführungsperiode des Signaländerungszustands zu erhöhen, und die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (das heißt, die Rauschsperreschaltung 4) beinhaltet einen Komparator (das heißt, Schmitt-Trigger-Schaltung 19) zum Vergleichen des Pegels der Ausgangsspannung mit dem Grenzwert, und der Grenzwert, der in dem Komparator festgelegt wird, ist änderbar. Demnach kann durch variables Ändern des Grenzwerts, der in dem Komparator festgelegt wird, der Grenzwert zum Bestimmen der Freigabeanforderung geändert werden.
(Dritte Ausführungsform)
Die dritte Ausführungsform wird mit Bezug auf 11 und mit einem Fokus auf den Unterschied gegenüber der zweiten Ausführungsform erläutert. Die dritte Ausführungsform beschreibt eine Situation, in der die Grenzwertänderung der Rauschsperreschaltung des Knotens 2B auf der Empfangsseite basierend auf einem Grenzwertänderungsbefehl durchgeführt wird, der durch den Knoten 2C übertragen wird. Der Knoten 2C nimmt die Knoten 2A und 2B in Betrieb und kommuniziert mit beiden und überträgt nach dem Übertragen des Grenzwertänderungsbefehls an den Knoten 2B den Schlafbefehl. Wenn der Knoten 2B den Grenzwertänderungsbefehl empfängt, schreibt die Steuerschaltung 7a des Knotens 2B den Registerwert des Grenzwertfestlegungsregisters 8a des Knotens 2B gemäß einem Wert neu, der durch den Befehl spezifiziert wird. Dann wechselt der Knoten 2B durch Empfangen des Schlafbefehls in den Schlafmodus wie in der zweiten Ausführungsform (vergleiche (1)–(8) von 11).
Wie vorstehend beschrieben ist, da die Änderung des Grenzwerts in der dritten Ausführungsform gemäß dem Änderungsbetrag durchgeführt wird, der durch den Knoten 2C auf der Übertragungsseite übertragen wird, wird die Änderung des Grenzwerts gemäß der Bestimmung durch den Knoten 2C durchgeführt.
Demnach, gemäß dem Kommunikationsnetzwerksystem, das vorstehend beschrieben ist, überträgt eine Übertragungsseite (2T) eines Knotens einen Änderungsbefehl zum Ändern des Grenzwerts eines anderen Knotens. Auf diese Weise kann der übertragungsseitige Knoten den Grenzwert derart bestimmen und ändern.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Kommunikationsnetzwerksystem ändert eine Empfangsseite (2R) eines Knotens den Grenzwert entweder (i) unmittelbar vor dem Übergang zum Modus für niedrigen Stromverbrauch oder (ii) unmittelbar nach dem Übergang zum normalen Betriebsmodus. Auf diese Weise kann die Grenzwertänderung zu einem angemessenen Zeitpunkt beziehungsweise zu einer angemessenen Zeitgebung, die durch den empfangsseitigen Knoten bestimmt wird, durchgeführt werden.
(Vierte Ausführungsform)
12 bis 14 stellen die vierte Ausführungsform dar. Gemäß 12 beinhaltet eine Empfangseinheit 21R der zwei Rauschsperreschaltungen 22(1), 22(2) und die letzte Stufe der Rauschsperreschaltungen 22(1), 22(2) ist nicht die Schmitt-Trigger-Schaltung 19 sondern ein normaler Komparator (nicht dargestellt). Darüber hinaus beinhaltet die Empfangseinheit 21R zwei Grenzwertfestlegungsregister 23(1), 23(2). Die Grenzwertfestlegungsregister 23(1), 23(2) legen entsprechend unterschiedliche Pegel (das heißt Grenzwert (1) beziehungsweise Grenzwert (2), wobei gilt: Grenzwert (1) > Grenzwert (2), wie in 14 dargestellt ist) für den normalen Komparator fest, der jeweils in der letzten Stufe der Rauschsperreschaltungen 22(1), 22(2) verwendet wird. Die Ausgangssignale von den zwei Rauschsperreschaltungen 22(1), 22(2) werden einer Aufweckbestimmungsschaltung 24 bereitgestellt und die Aufweckbestimmungsschaltung 24 bestimmt, ob das Muster der Ausgangssignale mit einem vorbestimmten Muster übereinstimmt. Wenn die Muster mit dem vorbestimmten Muster übereinstimmen, wird das Aufwecksignal bereitgestellt.
13 ist ein Blockschaltbild der Aufweckbestimmungsschaltung 24. Die Aufweckbestimmungsschaltung 24 beinhaltet zwei Schieberegister 25(1), 25(2), die die Ausgangssignale jeweils von den Rauschsperreschaltungen 22(1), 22(2) empfangen. Jedes der Schieberegister 25(1), 25(2) speichert sequentiell ausgehend von einem Rücksetzzustand einen Datenwert „1”, indem dieser jedes Mal verschoben wird, wenn die Rauschsperreschaltungen 22(1), 22(2) eine steigende Flanke und eine fallende Flanke bereitstellen. Dann gibt eine Musterbestimmungseinheit 26 das Aufwecksignal aus, wenn der Datenwert, der in jedem der Schieberegister 25(1), 25(2) gespeichert ist, mit dem vorbestimmten Muster übereinstimmt.
Die vorteilhaften Effekte der vierten Ausführungsform werden mit Bezug auf 14 erläutert. Wie bei der ersten Ausführungsform überträgt der Knoten 2C an die Knoten 2A, 2B einen Aufweckbefehl. Der Knoten 2C führt die Umkehr des Pegels des differentiellen Signals zuerst fort und stoppt dann einmal, um den Kommunikationsbus nach einem Ablauf einer Zeit anzusteuern, die vorausgesetzt wird, den Anstieg des Pegels des Signals V3 zu erlauben, der den Grenzwerts 2 und dann den Grenzwerts 1 überschreitet. Während der Kommunikationsbus 1 nicht angesteuert wird, fällt der Pegel des Signals V3.
Dann nach Ablauf einer Zeit, die vorausgesetzt wird, um den Abfall des Pegels des Signals V3 unterhalb den Grenzwert 2 zu erlauben, nimmt der Knoten 2C die kontinuierliche Umkehr des Pegels des differentiellen Signals wieder auf. Dann, für einen Ablauf einer Zeit, die vorausgesetzt wird, um den Anstieg des Pegels des Signals V3 zu erlauben, der den Grenzwert 2 und dann den Grenzwert 1 überschreitet, stoppt der Knoten 2C erneut den Kommunikationsbus anzusteuern. Dasselbe Ansteuermuster wird ein weiteres Mal wiederholt.
Durch das Ansteuern des Kommunikationsbusses 1 auf die vorher beschriebene Weise unter der Steuerung des Knotens 2C bildet der Aufweckbefehl in der Mitte einer derartigen Ansteuerung ein intermittierendes Ausgabemuster aus. Die zwei Pulsgruppen in der ersten Hälfte von 14(a) entsprechen einem A-Aufweckbefehl und die drei Pulsgruppen einschließlich der letzten entsprechen einem B-Aufweckbefehl.
Die Rauschsperreschaltungen 22(1), 22(2) stellen ein Pulsformsignal bei „Grenzwertdurchquerungszeitpunkten” bereit, von denen jeder ein Zeitpunkt ist, bei dem der Pegel des Signals V3 den Grenzwert 2 oder 1 durchquert. Der Grenzwert 2 und der Grenzwert 1 können ebenso als ”niedrig” beziehungsweise ”hoch” anstatt ”2” oder ”1” angegeben werden, so dass jedes Mal, wenn der Pegel des Signals V3 den Grenzwert 2 durchquert, ”niedrig” anstatt ”2” angegeben wird. Bei einer derartigen Ausgabe ist die Ausgabepulsbreite von der Rauschsperreschaltung 22(2) breit und die Ausgabepulsbreite von der Rauschsperreschaltung 22(1) ist schmal. Ferner werden sowohl bei der steigenden Flanke als auch bei der fallenden Flanke des Pulses die Schieberegister 25(1), 25(2) der Aufweckbestimmungsschaltung 24 getriggert, den Datenwert „1” zu speichern.
Zum Zweck einer einfachen und klaren Erläuterung wird der Datenwert, der in dem Schieberegister 25(2) gespeichert wird als „2” gekennzeichnet. Gemäß einer derartigen Notation sind zu einer Zeit der Ausgabe des A-Aufweckbefehls, die Daten, die in dem Schieberegister 25(1) gespeichert sind, „1111” und die Daten, die in dem Schieberegister 25(2) gespeichert sind, „2222”. Dann gibt die Musterbestimmungseinheit 26 des Knotens 2A das Aufwecksignal aus, wenn die Muster in den Schieberegistern 25(1), 25(2) mit dem vorgegebenen Muster übereinstimmen. Ferner sind zu einer Zeit der Ausgabe des B-Aufweckbefehls die Daten, die in dem Schieberegister 25(1) gespeichert sind, „111111” und die Daten, die in dem Schieberegister 25(2) gespeichert sind, „222222”. Dann gibt die Musterbestimmungseinheit 26 des Knotens 2B das Aufwecksignal aus, wenn die Muster in den Schieberegistern 25(1), 25(2) mit dem vorgegebenen Muster übereinstimmen. Die Schieberegister 25(1), 25(2) werden vor dem Wechsel zum Schlafmodus gelöscht.
Wie vorstehend beschrieben ist, verwendet die vierte Ausführungsform zwei Rauschsperreschaltungen 22(1), 22(2) und legt in diesen jeweils unterschiedliche Grenzwerte fest und weist eine Konfiguration der Aufweckbestimmungsschaltung 24 auf, die das Aufwecksignal ausgibt, wenn die Grenzwerte 1, 2 durch ein bestimmtes Muster des Ansteigens und Fallens des Pegels der Erfassungsspannung V3 nach dem ersten Ansteigen des Pegels, der den Grenzwert 2 überschreitet, durchquert werden. Demnach kann, sogar wenn es viele Knoten 2 gibt, die mit dem Kommunikationsbus 1 verbunden sind, jeder dieser Knoten 2 jeweils eine Schlafmodus-Freigabeanforderung nur dadurch bestimmen, dass er weniger Grenzwerte als die Knotenanzahl aufweist (das heißt, Anzahl von Grenzwerten ist kleiner als die Anzahl von Knoten). Ferner kann jeder der Knoten 2A, 2B separat in Betrieb genommen werden, was sich gegenüber der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Ferner ist die Aufweckbestimmungsschaltung 24 als eine Kombination der Schieberegister 25(1), 25(2) und der Musterbestimmungseinheit 26 für das sequentielle Speichern von Grenzwertvergleichsergebnissen und für den Vergleich zwischen den Grenzwertvergleichsergebnissen und dem vorgegebenen Muster ausgebildet. Demnach kann durch Vergleich der Datenwerte in jedem der Schieberegister 25(1), 25(2) mit dem vorgegebenen Muster der Musterbestimmungseinheit 26 jeder der Knoten 2 die Freigabeanforderung zum Freigeben des Modus für niedrigen Stromverbrauch bestimmen. Ferner kann, sogar wenn die zwei Rauschsperreschaltungen 22(1), 22(2) in entsprechenden Knoten 2 denselben Grenzwert aufweisen, die Aufweckbefehlempfangsbestimmung von jedem dieser Knoten 2 festgelegt werden, um ein unterschiedliches Ergebnis aufzuweisen, basierend auf dem Festlegen des Datenmusters der Datenbestimmungseinheit 26.
Gemäß dem Kommunikationsnetzwerksystem der vierten Ausführungsform hat die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit mehrere Bestimmungsgrenzwerte und die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit gibt das Inbetriebnahmesignal aus, wenn ein Änderungsmuster des Bestimmungsspannungspegels, der ein Muster des Steigens und Fallens des Erfassungsspannungspegels über die mehreren Bestimmungsgrenzwerte nach einem ersten Ansteigen über einen niedrigsten Grenzwert ausbildet, mit einem vorbestimmten Muster übereinstimmt. Auf eine derartige Weise werden, sogar wenn das Netzwerk viele Knoten aufweist, eine kleinere Anzahl von Grenzwerten, die kleiner als die Anzahl der Netzwerkknoten ist, verwendet, um entsprechenden Knoten zu erlauben, individuell die Freigabeanforderung zum Freigeben des Modus für niedrigen Stromverbrauch dieser Knoten zu bestimmen.
Zusätzlich beinhaltet die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit mehrere Schieberregister zum sequentiellen Speichern eines Vergleichsergebnisses mit jedem der mehreren Bestimmungsgrenzwerte und eine Mustervergleichseinheit zum Vergleichen eines Datenmusters, das von den mehreren Schieberregistern ausgegeben wird, mit einem vorgegebenen Muster. Auf diese Weise, da jede der Signaländerungen, die die mehreren Grenzwerte kreuzt beziehungsweise durchquert, in den mehreren Schieberegistern nach dem ersten Anstieg der Erfassungsspannung über den niedrigsten Grenzwert gespeichert wird, kann die Mustervergleichseinheit bestimmen, ob jeder der Knoten die Freigabeanforderung zum Freigeben des Modus für niedrigen Stromverbrauch aufweist oder nicht, basierend auf den Datenwerten in den Schieberegistern.
(Fünfte Ausführungsform)
15A und 15B stellen die fünfte Ausführungsform dar, die mit einem Fokus auf den Unterschied gegenüber der vierten Ausführungsform beschrieben wird. In der fünften Ausführungsform ist die Konfiguration im Wesentlichen ähnlich zur vierten Ausführungsform mit einem Unterschied, dass die Knoten 2A, 2B jeweils unterschiedliche Grenzwerte aufweisen. Das heißt beispielsweise, dass in 15A für den Knoten 2A und 15B für den Knoten 2B der Grenzwert 2 denselben Wert für die beiden Knoten 2A, 2B aufweist, während der Grenzwert 1 festgelegt wird, um für den Knoten 2B einen höheren Wert aufzuweisen als für den Knoten 2A. Die Konfiguration, dass der Grenzwert variabel ist, ist dieselbe wie bei der zweiten Ausführungsform.
Demnach unterscheidet sich der Aufweckbefehl, der durch den Knoten 2C übertragen wird, jeweils für den Knoten 2A und für den Knoten 2B. Das heißt, das Muster des Befehls oder die Pulsgruppenintervalle oder dergleichen unterscheiden sich für den Knoten 2A und den Knoten 2B. Für den Knoten 2A, wenn die Daten in dem Schieberregister 25(1) ein Muster „111111” ausbilden und die Daten in dem Schieberregister 25(2) ein Muster „222222” gemäß der Ausgabe des A-Aufweckbefehls ausbilden, gibt die Musterbestimmungseinheit 26 ein Aufwecksignal aus. Für den Knoten 2B, wenn die Daten in dem Schieberregister 25(1) ein Muster „11” und die Daten in dem Schieberregister 25(2) ein Muster „2222” gemäß der Ausgabe des B-Aufweckbefehls ausbilden, gibt die Musterbestimmungseinheit 26 ein Aufwecksignal aus.
Wie vorstehend beschrieben ist, werden die Grenzwerte in jedem Knoten 2 so festgelegt, dass sie jeweils unterschiedliche Werte aufweisen, für die Variation der Freigabeanforderungsbestimmungen in jedem der Knoten 2. Vorstehend kann der Grenzwert 2 unterschiedliche Werte in den Knoten 2A und 2B aufweisen.
Gemäß dem Kommunikationsnetzwerksystem der fünften Ausführungsform werden die mehreren Bestimmungsgrenzwerte auf jeweils unterschiedliche Werte für jeden der Knoten festgelegt. Demnach kann jeder der Knoten die Freigabeanforderung an sich selbst auf unterschiedliche Weisen bestimmen.
(Sechste Ausführungsform)
16 stellt die sechste Ausführungsform dar, in der die Rauschsperreschaltungen 4 in entsprechenden Knoten 2 so konfiguriert sind, dass die Anstiegsrate/Abstiegsrate (das heißt, die Steigung) des Pegels des Signals V3 jeweils unterschiedlich in entsprechenden Knoten für dieselbe Pulsausgabefrequenz des Signals V2 sind. Beispielsweise ist in den Knoten 2A, 2B die Kapazität des Kondensators 17 vom Knoten 2A kleiner als von dem Kondensator 17 von Knoten 2B, was eine schnellere Anstiegsrate des Pegels von Signal V3 für den Knoten 2A, was durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, im Vergleich zur Anstiegsrate des Pegels des Signals V3 für den Knoten 2B, was durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, erlaubt (vergleiche (1)–(5) von 16).
Demnach, sogar wenn die Grenzwerte der Rauschsperreschaltungen 4 auf denselben Wert in beiden Knoten 2A und 2B festgelegt werden, werden ein A-Aufweckbefehl mit einer kurzen Ausgabeperiode und ein B-Aufweckbefehl mit einer langen Ausgabeperiode, wie in 16 dargestellt ist, voneinander unterschieden. In dem Beispiel von 16 wird Knoten 2A als erstes durch den A-Aufweckbefehl zum Durchführen von Kommunikation in Betrieb genommen und dann wird der Knoten 2B durch den B-Aufweckbefehl für gleichzeitige Kommunikation mit beiden Knoten in Betrieb genommen.
Wie vorstehend beschrieben ist, weisen die Rauschsperreschaltungen 4 in der sechsten Ausführungsform jeweils unterschiedliche Pegelanstiegsgeschwindigkeiten des Signals V3 in unterschiedlichen Knoten 2 auf, wodurch die Unterscheidung der Freigabeanforderungsbestimmungsbedingungen für entsprechende Knoten 2 ermöglicht wird. Eine derartige Unterscheidung ist vorteilhaft, da sogar wenn die Anzahl unterschiedlicher Grenzwertpegelfestlegungen klein ist, die Freigabeanforderungsbestimmungsbedingungen für die jeweiligen Knoten 2 unterschiedlich gemacht werden. Die variable Festlegung der Anstiegsrate/Abstiegsrate des Erfassungsspannungspegels in den jeweiligen Knoten 2 wird einfach erlangt, da die Kapazität des Kondensators 17 variabel durch beispielsweise Ausbilden mehrerer Serienschaltungen des Schalters und Kondensators und durch Ein- und Aussteuern jedes der Schalter in diesen Serienschaltungen gemäß dem Registerwert festgelegt werden können.
Gemäß dem Kommunikationsnetzwerksystem der sechsten Ausführungsform werden die Erfassungsspannungspegel der entsprechenden Knoten konfiguriert, um jeweils unterschiedliche Anstiegsgeschwindigkeiten (das heißt, Anstiegsraten) aufzuweisen. Demnach können, sogar wenn die Anzahl von unterschiedlichen Grenzwertpegelfestlegungen klein ist, die Freigabeanforderungen der entsprechenden Knoten so festgelegt werden, dass sie unterschiedliche Bestimmungszustände aufweisen.
Darüber hinaus beinhaltet die Änderungszustandserfassungseinheit (das heißt Rauschsperreschaltung 4) den Kondensator 17, wobei ein Ladespannungspegel des Kondensators 17 so festgelegt wird, dass er gemäß einer Fortführung des Signaländerungszustands ansteigt, und sich eine Kapazität des Kondensators 17 für jeden der Knoten unterscheidet. Auf diese Weise kann die Erfassungsspannungspegelanstiegsgeschwindigkeit gemäß der Kapazität des Kondensators 17 von jedem Knoten gesteuert werden (das heißt, geändert werden).
(Siebte Ausführungsform)
17 und 18 stellen die siebte Ausführungsform dar. Gemäß 17 wird in der siebten Ausführungsform der Kommunikationsbus in einem Ansteuerzustand beibehalten, wenn er den Aufweckbefehl überträgt, im Gegensatz zu den anderen Ausführungsformen (vergleiche (1)–(5) von 17). Eine Rauschsperreschaltung 31 entsprechend einem derartigen Übertragungsverfahren ist in 18 dargestellt. Die Rauschsperreschaltung 31 ist ähnlich der Rauschsperreschaltung 4 beinhaltet jedoch nicht die Erfassungsschaltung 14 für eine steigende Flanke. Die Rauschsperreschaltung 31 führt das Laden des Kondensators 17 fort, während der Kommunikationsbus 1 in dem Ansteuerzustand ist.
In der siebten Ausführungsform ist die Rauschsperreschaltung 31 konfiguriert, um den Erfassungsspannungspegel gemäß der Länge der Fortführung des Signals auf dem Kommunikationsbus 1, dass zum Ansteuerpegel geändert wird, zu erhöhen. Insbesondere ist die Rauschsperreschaltung 31 mit dem Kondensator 17, der geladen wird, während das Signal zum Ansteuerpegel geändert wird, und ebenso mit der Schmitt-Trigger-Schaltung 19 ausgestattet, die die Ladespannung des Kondensators 17 mit einem vorbestimmten Grenzwertpegel vergleicht. Demnach wird es dem Knoten 2, der zum Schlafmodus wechselt, ermöglicht, zu bestimmen, ob eine Freigabeanforderung für den Knoten 2 selbst ausgegeben wird oder nicht, basierend auf dem Erfassungsspannungspegel, der gemäß der Länge des Signals, das auf dem Ansteuerpegel beibehalten wird, erhöht wird, wodurch man dieselben vorteilhaften Effekte wie bei der ersten Ausführungsform erhält.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Kommunikationssystem erfasst die Änderungszustandserfassungseinheit (das heißt, die Rauschsperreschaltung 31) einen Anstieg eines Erfassungsspannungspegels, der gemäß einer Fortführungsperiode eines Signalpegels ansteigt, der auf einen Ansteuerpegel geändert wird. Demnach kann der Knoten, der zum Modus für niedrigen Stromverbrauch wechselt, bestimmen, ob die Freigabeanforderung zum Freigeben eines derartigen Wechsels zum Modus für niedrigen Stromverbrauch Knoten selbst ausgegeben wurde oder nicht, basierend auf dem Anstieg des Erfassungsspannungspegels gemäß einer Fortführungsperiode des Ansteuerpegels des Signals.
Darüber hinaus wird der Kondensator 17 während einer Signalpegeländerung auf den Ansteuerpegel aufgeladen und die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (das heißt, die Rauschsperreschaltung 31) beinhaltet einen Komparator (das heißt, die Schmitt-Trigger-Schaltung 19), der eine Ladespannung des Kondensators 17 mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleicht. Auf diese Weise wird der Kondensator 17 kontinuierlich geladen, während der Signalpegel den Ansteuerpegel aufweist, und, wenn die Ladespannung den Grenzwertpegel überschreitet, gibt der Komparator das Inbetriebnahmesignal an die Steuereinheit aus.
(Achte Ausführungsform)
19 stellt die achte Ausführungsform dar. In der achten Ausführungsform weist die Rauschsperreschaltung 4 für jeden der Knoten 2 denselben Grenzwert auf. Auf diese Weise dient der Aufweckbefehl, der von einem der Knoten 2 ausgegeben wird, als ein Alle-Aufwecken-Befehl, der zusammen alle die Knoten 2 aufweckt, die im Schlafmodus sind. Beispielsweise, wenn der Knoten 2C die Knoten 2A, 2B durch Übertragen des Alle-Aufwecken-Befehls in Betrieb nimmt (vergleiche (2) in 19), überträgt der Knoten 2C dann einen Befehl, der nur den Knoten 2B in den Schlaf versetzt (vergleiche (3) in 19) und führt nur mit dem Knoten 2A (vergleiche (4) in 19) Kommunikation durch. Dann, nach Übertragen des Alle-Aufwecken-Befehls (vergleiche (5) in 19), führt der Knoten 2C Kommunikation mit beiden der Knoten 2A, 2B durch, wenn der Knoten 2C keinen der Knoten 2A, 2B in den Schlafzustand versetzt.
Wie vorstehend bezüglich der achten Ausführungsform erläutert, wenn der Knoten 2C den Alle-Aufwecken-Befehl zur Inbetriebnahme der Knoten 2A, 2B überträgt, überträgt er dann einen Befehl, um den Knoten 2B in den Schlafzustand zu versetzen, und führt nur mit dem Knoten 2A Kommunikation durch. Bei einer derartigen Konfiguration wird nur der Knoten 2, der als Kommunikationsziel dient, beziehungsweise werden nur die Knoten 2, die als Kommunikationsziel dienen, letztendlich in den normalen Betriebsmodus als ein Ergebnis der Steuerung versetzt.
Ferner können sogar in der achten Ausführungsform dieselben Grenzwerte, die vorstehend für alle der Knoten 2 erläutert werden, variabel geändert werden, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist. Das Festlegen des hohen/niedrigen Pegels des Grenzwerts steuert eine gegenseitige Abstimmung zwischen der Zeit für die Aufweckbestimmung und einem Rauschabstand. Demnach kann in der tatsächlichen Kommunikationsumgebung ein höherer Grenzwert verwendet werden, wenn der Rauscheinfluss stark ist, und ein niedriger Grenzwert kann verwendet werden, wenn der Rauscheinfluss schwach ist.
Die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (das heißt, die Rauschsperreschaltung 4) in jedem der Knoten 2 weist demzufolge den gleichen Grenzwert auf, und wenn oder nachdem ein Kommunikationsstartknoten zum Starten der Kommunikation alle Knoten außer den Kommunikationsstartknoten durch Fortführen des Signaländerungszustands auf der Kommunikationsleitung für eine Periode, die länger als eine Rahmenlänge der normalen Kommunikation in Betrieb nimmt. Demzufolge überträgt die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (das heißt, die Rauschsperreschaltung 4) an die Knoten, die nicht als ein Kommunikationsziel dienen, einen „Schlaf”-Befehl zum Umschalten dieser Knoten in den Modus für einen niedrigen Stromverbrauch. Auf diese Weise ist es nur den Knoten, die als ein Kommunikationsziel dienen, erlaubt, zum normalen Betriebsmodus zu wechseln.
(Neunte Ausführungsform)
Die neunte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend mit Bezug auf 20 bis 29 erläutert. Gemäß 20 beinhaltet ein Kommunikationsnetzwerksystem mehrere Chips 102 (1 bis 5), die jeweils als Kommunikationsknoten dienen, der mit einem Kommunikationsbus 101 (das heißt, einer Kommunikationsleitung) verbunden ist. Die Basiskonfiguration jedes Chips 102 ist gleich und beinhaltet eine Logiksektion 103, eine Peripherieschaltung 104 („ANDERE” in den Figuren), eine Schnittstellensektion 105 („I/F” in den Figuren), eine Referenztaktschaltung 106, eine PLL(phase-locked loop, Phasenregelschleife)-Schaltung 107 und eine Energieversorgungssektion 108.
Die Logiksektion 103 ist eine CPU oder ein ähnlicher Teil, der als eine Steuereinheit zum Steuern von Kommunikation dient. Die Peripherieschaltung 104 beinhaltet beispielsweise einen Zeitgeber, eine A/D-Wandlerschaltung, einen Speicher und eine Gatteranordnung. Die Schnittstellensektion 105 ist direkt mit dem Kommunikationsbus 101 verbunden und beinhaltet einen Treiber zur Signalübertragung und einen Empfänger zum Signalempfang. Die Logiksektion 103 überträgt ein Signal zum Kommunikationsbus 101 durch die Schnittstellensektion 105 und empfängt ein Signal, das auf dem Kommunikationsbus 101 übertragen wird, durch die Schnittstellensektion 105. Das Kommunikationsprotokoll für die Signalübertragung kann beispielsweise ”Universal Asynchronous Receiver Transmitter” (UART) oder ein anderes Kommunikationsprotokoll sein.
Die Referenztaktschaltung 106 oder eine Referenztaktausgabeeinheit in den Ansprüchen kann beispielsweise eine Einrichtung sein, die oszilliert und ein Referenztaktsignal ausgibt, das eine Frequenz in einem Bereich von einigen kHz aufweist, wie eine CR-Oszillatorschaltung in 23A oder eine Oszillatorschaltung mit einem externen Oszillationselement in 23B, die als eine nicht dargestellte Kombination eines Kristalloszillators, eines Widerstandselements, eines Kondensators, eines Inverter-Gatters und dergleichen ausgebildet ist.
Die PLL-Schaltung 107 oder eine Taktmultiplikationseinheit ist eine Einrichtung, die ein multipliziertes Taktsignal mit einer Frequenz im Bereich von MHz basierend auf der Multiplikation des Referenztaktsignals erzeugt. Die PLL-Schaltung 107 stellt das multiplizierte Taktsignal der Logiksektion 103, der Peripherieschaltung 104 und der Schnittstellensektion 105 bereit. Die PLL-Schaltung 107 kann die Multiplikation der PLL-Oszillationsoperation entweder digital oder analog durchführen. Die Energieversorgungssektion 108 stellt eine elektrische Energie zum Betrieb jedes Teils des Chips 102 bereit. Das multiplizierte Taktsignal kann als ein Hochfrequenztakt und das Referenztaktsignal kann als ein Niedrigfrequenztakt bezeichnet werden.
Die Schnittstellensektion 105 kann ein CPU oder eine Hardwarelogik in einem Chip wie beispielsweise ein FPGA (field-programmable gate array, im (Anwendungs-)Feld programmierbare (Logik-)Gatter-Anordnung) oder eine Energieverwaltungseinheit (PMU, power management unit) oder dergleichen sein. Die Schnittstellensektion 105 steuert einen Multiplexer 9, um sich selbst entweder das Referenztaktsignal oder das multiplizierte Taktsignal bereitzustellen. Die Schnittstellensektion 105 steuert ebenso die Energieversorgung von der Energieversorgungssektion 108 zu jedem Teil, durch Ein- oder Ausschalten einer derartigen Energieversorgung sowie andere Steuerungen. Gemäß einer derartigen Steuerung schaltet der Betriebszustand jedes Chips zwischen dem aktiven Zustand (das heißt, ein normaler Betriebsmodus) und dem Schlafzustand (das heißt, ein Modus für niedrigen Stromverbrauch) um.
24A, 24B zeigen Verbindungsbeispiele jeder Komponente in dem Chip 102 (das heißt, eine Teildarstellung, die einige Komponenten weglässt). In 24A ist eine CPU 103C als eine separate Komponente der Logiksektion 103 dargestellt und ein Speicher 104M ist als eine separate Komponente der Peripherieschaltung 104 dargestellt und diese Komponenten sind mit der Schnittstellensektion durch einen internen Bus 110 verbunden. In 24B ist die CPU 103C mit der Peripherieschaltung und dem Speicher 4M durch einen gemeinsamen lokalen Bus verbunden und die CPU 103C und die Schnittstellensektion 105 sind separat durch einen dedizierten Bus verbunden. In dem Beispiel von 24A kann der interne Bus 110 eine geschichtete Struktur aufweisen und in dem Beispiel von 24B können die Komponenten außer der Schnittstellensektion 105 direkt mit der CPU 103C verbunden sein. Eine derartige Modifikation kann willkürlich angepasst werden.
25A bis 25C sind Beispiele wie die Schnittstellensektion 105 die Energieversorgung für jede Komponente ausgehend von der Energieversorgungssektion 108 steuern kann (das heißt, Ein- und Ausschalten kann). In derartigen Beispielen entspricht ein Modul M dem Ziel der Energieversorgung wie beispielsweise die Logiksektion 103, die Peripherieschaltung 104, die PLL-Schaltung 107 oder dergleichen. In dem Beispiel von 25A wird ein Schalter 131 zwischen der Energieversorgung und dem Modul M eingefügt und der Schalter 131 wird durch ein Energieversorgungsunterbrechungssignal gesteuert, das durch die Schnittstellensektion 105 ausgegeben wird, um die Energieversorgung für das Modul zu steuern. Ferner kann beispielsweise der Schalter 131 ein analoger Schalter sein.
In dem Beispiel von 25B wird ein P-Kanal-MOSFET 132 zwischen die Energieversorgung und das Modul M eingefügt und der P-Kanal-MOSFET 132 wird durch das Energieversorgungsunterbrechungssignal ein-/ausgeschaltet, das durch die Schnittstellensektion 105 ausgegeben wird. In dem Beispiel von 25C wird ein N-Kanal-MOSFET 133 zwischen das Modul und eine Masse eingefügt und der N-Kanal-MOSFET 133 wird durch das Energieversorgungsunterbrechungssignal, das durch die Schnittstellensektion 105 ausgegeben wird, ein-/ausgeschaltet. In einem derartigen Fall ist die Logik des Energieversorgungsunterbrechungssignals eine Inversion des Beispiels von 25B. Ferner kann separat zu den Beispielen in 25A bis 25C ein Schalter in die Mitte einer Energieversorgungsleitung eingefügt werden, die mit jedem der Ziele der Energieversorgung verbunden ist, und ein derartiger Schalter kann gesteuert werden, das heißt, ein-/ausgeschaltet werden.
Die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Offenbarung werden mit Bezug auf 21 bis 22 und 26 bis 29 erläutert. 26 stellt einen Wechselzustand des Chips 102 dar, wobei in S101 der Chip 102 in den aktiven Zustand und in S102 bis S107 der Chip in dem Schlafzustand ist. Mindestens einer der Chips 102 beinhaltet eine Funktion zum Verwalten der Energieversorgung des gesamten Netzwerksystems und wird als ein Verwaltungschip oder ein Verwaltungsknoten bezeichnet. Der Verwaltungschip 102 kann den anderen Chips 102 ein Schlafsignal (das heißt, ein Schlafbefehl) und/oder ein Aufwecksignal (das heißt, ein Aufweckbefehl) bereitstellen, wobei das Schlafsignal die anderen Chips 102 vom aktiven Zustand zum Schlafzustand wechseln Isst und das Aufwecksignal die anderen Chips 102 vom Schlafzustand zum aktiven Zustand wechseln lässt.
27 ist eine Chipzustandstabelle, die eine Beziehung zwischen dem Aktiv/Schlafzustand und dem EIN/AUS-Betrieb jeder Komponente darstellt. Ist Chip 102 in dem aktiven Zustand ist bei der PLL-Schaltung 107, der Schnittstellensektion 105, der Referenztaktschaltung 106 und den Kernkomponenten, die die Logiksektion 103 und die Peripherieschaltung 104 beinhaltet, die Energieversorgung eingeschaltet, und das multiplizierte Taktsignal wird der Schnittstellensektion 105 bereitgestellt. Ist der Chip 102 in dem Schlafzustand, ist die Energieversorgung für die Kernkomponenten und die PLL-Schaltung 107 ausgeschaltet und die Schnittstellensektion 105 und die Referenztaktschaltung 106 bleiben ein und das Referenztaktsignal wird der Schnittstellensektion 105 bereitgestellt.
Wenn der Chip 102 gemäß 26 in dem aktiven Zustand (S101) das Schlafsignal (S102) empfängt, schaltet die Schnittstellensektion 105 sich selbst um, so dass das Referenztaktsignal (das heißt, ein Niedrigfrequenztakt) der Schnittstellensektion 105 bereitgestellt wird (S103). Die Schnittstellensektion 105 stoppt dann die Energieversorgung für die Module, die nicht operiert werden müssen, die die Kernkomponenten und die PLL-Schaltung 107 beinhalten (S104), und versetzt sich selbst in einen Wartezustand zum Überwachen des Empfangs des Aufwecksignals (S105). Beispielsweise sind in 20 Chips 102(1), 102(2) in dem Schlafzustand.
28 zeigt ein Beispiel eines Befehlsrahmens des Aufwecksignals.
Das Aufwecksignal hat die folgende Konfiguration.

– Identifizierer (3 Bits): gibt an, das ein Rahmen ein Befehlsrahmen ist.
– Befehl (5 Bits): gibt an, dass er ein Aufweckbefehl ist.
– ID (12 Bits): gibt eine ID (das heißt, Identifikation) des Chips 102 an, der ein aufzuweckendes Objekt ist.
– CRC (16 Bits): Daten für Fehlererfassung.

Das Aufwecksignal mit vorstehender Konfiguration wird mit einer niedrigen Kommunikationsrate basierend auf dem Referenztaktsignal übertragen.
29A und 29B sind Zeitablaufdiagramme der Übertragung des Aufwecksignals durch den Chip 102 in dem aktiven Zustand bei einer Kommunikationsrate einer niedrigen Geschwindigkeit. 29A ist eine Zeitgebung des Signals, das bei einer Kommunikationsrate übertragen wird, die auf dem multiplizierten Taktsignal (das heißt, Hochfrequenztakt) basiert, und 29B ist eine Zeitgebung des Signals, das bei einer Kommunikationsrate übertragen wird, die auf dem Referenztaktsignal basiert. Es ist zu beachten, dass die Zyklusverhältnisse der Taktsignale von 29A, 29B nicht ein tatsächliches Verhältnis reflektieren, da das Zeitablaufdiagramm nur der Illustration dient.
Wenn der Chip 102 im aktiven Zustand bei Zeitgebungen, die in 29A dargestellt sind, Signalübertragung durchführt, überträgt der Chip 102 das Aufwecksignal in Synchronisation mit der Kommunikationsrate einer niedrigen Geschwindigkeit, die auf dem Referenztaktsignal in 29B (als Niedrigfrequenztakt dargestellt) basiert, da der Chip 102 das Aufwecksignal an den Chip 102 im Schlafzustand überträgt. In anderen Worten überträgt er die Datenwerte „1” und „0” aufeinanderfolgend nur bei erforderlichen Zeitgebungen mit einer Kommunikationsrate einer hohen Geschwindigkeit für die Synchronisation mit der Kommunikationsrate einer niedrigen Geschwindigkeit.
Gemäß 26, wenn der Chip 102 in dem Schlafzustand das Aufwecksignal (S106) empfängt, schaltet die Schnittstellensektion 105 zum multiplizierten Taktsignal (das heißt, ein Hochfrequenztakt) um (S107) und stellt die Energie für die Kernkomponenten und die PLL-Schaltung 107 bereit (S101). Auf diese Weise operiert jedes Modul des Chips 102 einer hohen Rate durch das multiplizierte Taktsignal.
21 zeigt einen Zustand, in dem der Chip 102(2) aufgrund der Übertragung des Aufwecksignals vom Chip 102(3) zum Chip 102(2) zum aktiven Zustand umgeschaltet wurde. Ferner zeigt 22 ebenso einen Zustand, in dem der Chip 102(1) ebenso in den aktiven Zustand umgeschaltet wird. Demnach wird in 22 eine Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen dem Chip 102(1) und dem Chip 102(2) ermöglicht.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jeder Chip 102 mit der Schnittstellensektion 105 ausgestattet, die sich selbst steuert, um eine selektive Versorgung mit dem multiplizierten Taktsignal und dem Referenztaktsignal aufzuweisen, und den Betrieb der PLL-Schaltung 107 steuert, das Signal durch den Kommunikationsbus 101 zu übertragen/empfangen. Ferner stoppt der Chip 102 in dem Schlafzustand den Betrieb der PLL-Schaltung 107, stoppt die Energieversorgung der Logiksektion 103 und der Peripherieschaltung 104 (das heißt, Kernkomponenten) und versorgt sich selbst mit dem Referenztaktsignal. Wenn die Schnittstellensektion 104 das Aufwecksignal empfängt, das von dem Verwaltungschip 102 übertragen wird, startet sie den Betrieb der PLL-Schaltung 107, schaltet die Energieversorgung zur Logiksektion 103 und zur Peripherieschaltung 104 ein und stellt eine Verbindung zu dem multiplizierten Taktsignal her.
Demnach ist im Schlafzustand der Betrieb nur für die Schnittstellensektion 105 beschränkt, das mit dem Referenztaktsignal versorgt wird, wodurch der Energieverbrauch ausreichend reduziert wird. Dann ausgehend vom Empfang des Aufwecksignals startet die Schnittstellensektion 105 den Betrieb der PLL-Schaltung 107 und versorgt sich selbst mit dem Referenztaktsignal, wodurch es der Logiksektion 103 ermöglicht wird, mit „hoher Geschwindigkeit” zu operieren, um normale Kommunikation durchzuführen. Darüber hinaus werden keine zusätzlichen Leitungen zum exklusiven Inbetriebnehmen der Chips 102 benötigt, die als das Kommunikationsziel dienen, was zur Reduzierung der Anzahl von Kommunikationsleitungen führt.
Ferner, wenn die Schnittstellensektion 105 das Inbetriebnahmesignal im normalen Betriebsmodus zu den anderen Chips 102 überträgt, überträgt sie das Inbetriebnahmesignal mit der Kommunikationsrate, die durch das Referenztaktsignal festgelegt wird, in einem Zustand, in dem die Schnittstellensektion 105 selbst mit dem multiplizierten Taktsignal versorgt wird. Demnach kann die Schnittstellensektion 105 das Inbetriebnahmesignal niedriger Geschwindigkeit ohne Umschalten des Taktsignals, das ihr selbst bereitgestellt wird, übertragen.
(Zehnte Ausführungsform)
30 stellt die zehnte Ausführungsform dar, in der der Chip 102 in dem aktiven Zustand an den Chip 102 in dem Schlafzustand ein Aufwecksignal durch ein Verfahren überträgt, das sich von dem in 29 unterscheidet. 30 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung, die in dem Chip 102 im aktiven Zustand durchgeführt wird. Zur neunten Ausführungsformen gleiche Teile weisen in der vorliegenden Ausführungsform gleiche Bezugszeichen auf und eine Beschreibung derselben wird vernachlässigt.
In 30 wartet die Logiksektion 103 des Chips 102 in dem aktiven Zustand bis ein Grund zum Übertragen des Aufwecksignals an den anderen Chip 102 (Schritt S111) erzeugt wird. Dann wenn ein derartiger Grund erzeugt wird (S111: JA), schaltet die Verarbeitung den Multiplexer 9 um, um die Schnittstellensektion 105 mit dem Referenztaktsignal zu versorgen (Schritt S112) und überträgt das Aufwecksignal (Schritt S113). Auf diese Weise wird das Aufwecksignal mit der Kommunikationsrate einer niedrigen Geschwindigkeit übertragen, die durch das Referenztaktsignal festgelegt wird. Nach Übertragen des Aufwecksignals schaltet die Verarbeitung den Multiplexer 9 um, um die Schnittstellensektion 105 mit dem multiplizierten Taktsignal zu versorgen (Schritt S114) und die Verarbeitung fährt mit Schritt S111 fort.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Schnittstellensektion 105 ein Aufwecksignal an sich selbst mit der Kommunikationsrate einer niedrigen Geschwindigkeit übertragen, wie vorstehend beschrieben, wenn sie das Aufwecksignal an die anderen Knoten in dem normalen Betriebsmodus überträgt, da sie umschaltet, um das Referenztaktsignal sich selbst bereitzustellen. Ferner kann in einem derartigen Fall der Chip 102 zum Schlafzustand wechseln, während er Schritt S112 und Schritt S113 durchführt.
(Elfte Ausführungsform)
31 und 32 stellen die elfte Ausführungsform dar. Der Unterschied der elften Ausführungsform zur neunten Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. In der vorliegenden Ausführungsform führt, wenn der Chip 102 in dem aktiven Zustand zum Schlafzustand wechselt, die Schnittstellensektion 105 andere Verarbeitungen aus.
31 ist ein Blockdiagramm einer internen Konfiguration der Schnittstellensektion 105, die einen Schnittstellenkern 111, einen Eingangspuffer 112 (das heißt, einen Empfänger) und einen Ausgangspuffer 113 (das heißt, einen Treiber) beinhaltet. Der Eingangspuffer 112 empfängt ein Signal, das auf dem Kommunikationsbus 101 übertragen wird und gibt es an den Schnittstellenkern 111 aus. Dann dekodiert/demoduliert/seriell/parallel wandelt der Schnittstellenkern 111 das empfangene Signal, um es an die CPU 103C auszugeben. Ferner überträgt der Schnittstellenkern 111 ein Signal auf dem Kommunikationsbus 101 durch den Ausgangspuffer 113 nach einer Parallel-Seriell-Wandlung/Modulation/Kodierung des Signals, wenn er beispielsweise das Signal von der CPU 103C empfängt.
32 zeigt ein Beispiel einer Schaltung des Eingangspuffers 112. Die Energiequelle der Schaltung des Puffers 112 ist mit einer elektrischen Energiequelle 114 verbunden, von der ein variabler elektrischer Strom als Einstellgröße bereitgestellt wird, und mit der elektrischen Energiequelle 114 sind eine Source des P-Kanal-MOSFETs 115 und eine Source des P-Kanal-MOSFETs 116 verbunden. Zwischen einem Drain des P-Kanal-MOSFET 115 und einer Masse des P-Kanal-MOSFET 116 sind N-Kanal-MOSFETs 117 und 118 jeweils verbunden. Ein Gate des N-Kanal-MOSFET 117 und ein Gate des N-Kanal-MOSFET 118 sind mit einem Drain des N-Kanal-MOSFET 117 verbunden, wodurch sie ein gespiegeltes Paar ausbilden.
Ein Gate des P-Kanal-MOSFET 115 dient als ein Eingangsanschluss Vin des Eingangspuffers 112 und ein Gate des P-Kanal-MOSFET 116 wird mit einer Referenzspannung Vref versorgt. Ferner dient ein Drain des N-Kanal-MOSFET 118 als ein Ausgangsanschluss Vout des Eingangspuffers 112.
Der Schnittstellenkern 111 ist konfiguriert, um den Betrag elektrischen Stroms zur Energieversorgung, der durch die elektrische Energiequelle 114 bereitgestellt wird, zu reduzieren, wenn er in den Schlafzustand wechselt. Auf diese Weise wird die I/O-Antwortgeschwindigkeit (das heißt, Antwortempfindlichkeit) des Eingangspuffers 112 herabgesetzt und kann den elektrischen Energieverbrauch des Eingangspuffers 112 reduzieren. In anderen Worten, da der Eingangspuffer 112 in dem Schlafzustand nur das Aufwecksignal empfangen muss, das mit der Kommunikationsrate einer niedrigen Geschwindigkeit übertragen wird, stellt verringerte Antwortempfindlichkeit kein Problem dar.
Ferner wird durch Verringern der Empfindlichkeit des Eingangspuffers 112 auf vorstehende Weise eine Möglichkeit, dass der Chip 112 in dem Schlafzustand unter dem Einfluss der Kommunikation, die mit der Kommunikationsrate einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt wird, fälschlich aufgeweckt wird, verringert. Ferner kann zum Vermeiden des falschen Aufweckens der Verwaltungschip 102 (das heißt, der Verwaltungsknoten) zum Verwalten der Systemenergie das Schlafsignal an dem Chip 102 intermittierend übertragen, der nicht in Betrieb genommen werden muss. Darüber hinaus, sogar wenn jeder der Chips 102 in dem aktiven Zustand ist, kann der Empfang des Aufwecksignals, wie in der neunten Ausführungsform dargestellt ist, überwacht werden und der Chip 102, der das Aufwecksignal für eine vorbestimmte Periode nicht empfängt, kann in den Schlafzustand versetzt werden.
Gemäß der elften Ausführungsform verringert die Schnittstellensektion 105 die I/O-Antwortgeschwindigkeit des Eingangspuffers 112, der ein Signal im Schlafzustand wie vorstehend beschrieben empfängt. Genauer gesagt reduziert die Schnittstellensektion 105 den Betrag elektrischen Stroms zur Energieversorgung, der für den Eingangspuffer 112 bereitgestellt wird. In anderen Worten, da die Kommunikation zwischen den Chips im Schlafzustand mit der niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt wird, verursacht die Reduzierung der I/O-Antwortgeschwindigkeit des Eingangspuffers 112 kein Problem bei der Kommunikation, wodurch die Reduzierung elektrischen Energieverbrauchs durch den Eingangspuffer 112 ermöglicht wird.
Ferner kann, indem die Systemverwaltungsfunktion einem der mehreren Chips 102, der als ein Verwaltungsknoten dient, zugeordnet wird, kann ein derartiger Chip 102 intermittierend das Schlafsignal an den Chip 102 übertragen, der nicht in Betrieb genommen werden muss, wodurch ein fälschlich in Betrieb genommener Chip 102, der fälschlich unter dem Einfluss von Rauschen oder dergleichen in Betrieb genommen wurde, in den Schlafzustand versetzt oder zurückversetzt wird.
Gemäß dem Kommunikationsnetzwerksystem der elften Ausführungsform verringert die Schnittstellensektion 105 in dem Modus für niedrigen Stromverbrauch eine Antwortgeschwindigkeit und eine Antwortempfindlichkeit einer Eingabe und einer Ausgabe eines Empfängers zum Empfangen des Signals. In anderen Worten, da die Kommunikation zwischen dem Knoten in dem Modus für niedrigen Stromverbrauch bei einer niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt wird, beeinträchtigt die herabgesetzte Antwortgeschwindigkeit oder herabgesetzte Antwortempfindlichkeit die Kommunikation nicht. Dadurch reduziert das Verringern der Antwortgeschwindigkeit/Antwortempfindlichkeit den Stromverbrauch ohne ein Problem zu verursachen.
Darüber hinaus reduziert die Schnittstelleneinheit 105 einen Betrag elektrischen Stroms zur Energieversorgung, der dem Empfänger bereitgestellt wird. Durch Reduzierung des Betrags des elektrischen Stroms zur Energieversorgung für den Empfänger wird die Antwortgeschwindigkeit des Empfängers herabgesetzt und der Energieverbrauch beziehungsweise Stromverbrauch reduziert.
Ebenso ist einer der Knoten ein Verwaltungsknoten, der eine Funktion zum Verwalten eines gesamten Systems aufweist, und der Verwaltungsknoten überträgt periodisch an den anderen Knoten, der in Betrieb genommen werden muss, ein Signal, das den anderen Knoten in den Modus für niedrigen Stromverbrauch umschaltet. In anderen Worten, kann eine Situation bestehen, indem ein Knoten, der zum Modus für niedrigen Stromverbrauch wechselt, fälschlicherweise in Betrieb genommen wird, basierend auf einer falschen Bestimmung, dass der Knoten das Inbetriebnahmesignal empfangen hat, unter Einfluss von Rauschen oder Einfluss einer Kommunikation zwischen zwei Knoten im normalen Betriebsmodus. Demnach kann, durch intermittierendes oder periodisches Übertragen ausgehend vom Verwaltungsknoten eines Signals, das einen fälschlich aufgeweckten Knoten zurück in den normalen Betriebsmodus versetzt, ein solcher fälschlich aufgeweckter Knoten zurück in den Modus für niedrigen Stromverbrauch wechseln.
(Zwölfte Ausführungsform)
33 stellt die zwölfte Ausführungsform dar, in der jeder von Chips 102A nicht mit der Referenztaktschaltung 106 ausgestattet ist, und stattdessen das System eine Referenztaktschaltung 121 bereitstellt, die das Referenztaktsignal jedem der Chips 102A mittels einer Leitung 122 bereitstellt. Somit wird aufgrund des derartigen Unterschieds gegenüber der neunten Ausführungsform das Referenztaktsignal durch die Referenztaktleitung 122 in die PLL-Schaltung 107 von jedem der Chips 102A eingegeben. Auf diese Weise wird das Volumen des Chips 102A reduziert und alle Chips 102A werden durch dasselbe Referenztaktsignal synchronisiert.
(Dreizehnte Ausführungsform)
34 stellt die dreizehnte Ausführungsform dar, in der der Unterschied zur neunten Ausführungsform darin besteht, dass ein Chip 102B(1) und ein Chip 102B(2) direkt mit einer Kommunikationsleitung 123 für die Kommunikation zwischen ihnen verbunden sind. Sogar in einer derartigen Konfiguration kann einer der Chips 102B(1) und 102B(2) die Systemenergieverwaltungsfunktion aufweisen und das Aufwecksignal kann von dem einen zu dem anderen der zwei Chips 102B(1) und 102B(2) übertragen werden, um den Chip vom Schlafzustand in den aktiven Zustand für die Kommunikation umzuschalten. Der Chip 102B mit der Systemenergieverwaltungsfunktion muss nicht zwingend im aktiven Zustand sein. Das heißt, dieser Chip 102B (das heißt, der Verwaltungschip 102B) kann für gewöhnlich in den Schlafzustand versetzt werden und kann in regulären Intervallen durch einen Zeitgeber oder ein externes Signal in Betrieb genommen werden, um eine erforderliche Kommunikationsverarbeitung durchzuführen, und kann dann in den Schlafzustand zurückversetzt werden.
(Vierzehnte Ausführungsform)
35 stellt die vierzehnte Ausführungsform dar, in der der Chip 102(1) in 20 durch einen Chip 102C(1) ersetzt wird, was den Unterschied zur neunten Ausführungsform darstellt. Die Energieversorgungssektion 108 des Chips 102C(1) ist bezüglich des Chips 102C(1) extern und die Schnittstellensektion 105 gibt das Energieversorgungshaltesignal an die Energieversorgungssektion 108 aus, um die Energieversorgung für jeden Teil zu steuern. Die Energieversorgungssteuerung kann auf gleiche Weise wie bei der Konfiguration, die in 25 dargestellt ist, durchgeführt werden. Ferner kann der Chip 102(2) auf gleiche Weise wie der Chip 102C(1) konfiguriert sein, um ihn als den Chip 102C(2) zu verwenden. Eine derartige Konfiguration kann dieselben Vorteile wie die neunte Ausführungsform aufweisen.
(Fünfzehnte Ausführungsform)
36A und 36B stellen die fünfzehnte Ausführungsform dar, in der ein Masterrecht zur Kommunikation unter den Chips 102(1) bis 102(5) übertragen wird. Das Masterrecht ist äquivalent zum Recht zum Übertragen des Aufwecksignals. Der Chip 102, der das Masterrecht aufweist, kann das Aufwecksignal an andere Chips 102 übertragen. Jeder beliebige der Chips 102 kann das Masterrecht aufweisen. Wie das Masterrecht zwischen den Chips 102 übertragen wird, befindet sich außerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung und wird deshalb nicht im Detail erläutert.
Im Beispiel von 36A ist der Chip 102(1) mit dem Masterrecht versehen oder hat das Masterrecht erlangt und überträgt das Aufwecksignal an die Chips 102(3), 102(4) (das heißt, an sogenannte Slaves beziehungsweise Nehmer), die im Schlafzustand sind und das Kommunikationsziel darstellen. In dem Beispiel von 36B ist der Chip 102(5) mit dem Masterrecht versehen oder hat das Masterrecht erlangt und überträgt das Aufwecksignal an den Chip 102(2) (das heißt, Nehmer), der in dem Schlafzustand ist und das Kommunikationsziel darstellt.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird das Aufwecksignal in der vorliegenden Ausführungsform durch den Chip 102 übertragen, der das Masterrecht für Kommunikation aufweist. Demnach kann, sogar wenn der Chip 102, der das Aufwecksignal übertragen soll, nicht vorab bestimmt wurde, ein Chip 102, der das Masterrecht erlangt hat und den Kommunikationszielchip 102 in Betrieb nehmen soll, das Aufwecksignal übertragen.
Obwohl die vorliegende Offenbarung zusammen mit ihren Ausführungsformen in Zusammenschau mit den Zeichnungen vollständig beschrieben wurde, ist zu beachten, dass unterschiedliche Änderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich sind.
Beispielsweise kann die Änderungszustandserfassungseinheit beispielsweise durch einen Zähler zum Zählen der Flankenausgabeanzahlen der Übertragungsdaten ausgebildet sein.
Es kann sein, dass die vorliegende Offenbarung nicht nur auf die Signalübertragungsleitung, die das differentielle Signal verwendet, sondern ebenso auf eine asymmetrische Übertragungsleitung anwendbar ist.
Die vorliegende Offenbarung kann auf ein Kommunikationsnetzwerk mit mehr als vier Knoten anwendbar sein.
Die Verdrahtungstopologie jedes Knotens ist nicht auf eine spezifische beschränkt.
Der Befehlsrahmens des Aufwecksignals in 28 stellt nur ein Beispiel dar und solche Beispiele beschränken die Modifikation des Befehlsrahmens des Aufwecksignals nicht.
Ein Block mit der PMU-Funktion kann separat zur Schnittstellensektion 105 bereitgestellt werden und die Schnittstellensektion 105 kann die PMU anweisen, die Energieversorgung für jeden Teil zu steuern.
In der elften Ausführungsform kann ein Niedriggeschwindigkeitseingangspuffer, der wenig elektrische Energie verbraucht, separat bereitgestellt werden und im Schlafzustand verwendet werden.
Bezüglich des Frequenzunterschieds zwischen dem Referenztaktsignal und dem multiplizierten Taktsignal kann die Differenz gemäß dem individuellen Systemdesign festgelegt werden.
Derartige Änderungen, Modifikationen und zusammengefassten Systeme sind als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, zu verstehen.
Die Erfindung lässt sich folgendermaßen zusammenfassen. Ein Kommunikationsnetzwerksystem beinhaltet mehrere Knoten, die sich auf einem Kommunikationsbus befinden, wobei jeder der Knoten zwischen einem normalen Betriebsmodus und einem Modus für niedrigen Stromverbrauch wechseln kann. Das Kommunikationsnetzwerksystem steuert nur einen erforderlichen Knoten durch Umschalten des erforderlichen Knoten vom Modus für niedrigen Stromverbrauch zum normalen Betriebsmodus. Um den Modus der erforderlichen Knoten zu steuern, behält ein Steuerknoten einen Signaländerungszustand des Kommunikationsbusses für eine Periode aufrecht, die länger als eine normale Kommunikationsrahmenlänge ist. Der erforderliche Knoten bestimmt, ob die Periode des Signaländerungszustands länger als ein Grenzwert des erforderlichen Knotens selbst ist, um ein Aufwecksignal an eine Steuerschaltung des erforderlichen Knotens auszugeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-280314 [0002, 0003, 0003]
US 2010/0312417 [0002]

Claims

Kommunikationsnetzwerksystem, aufweisend: Eine Kommunikationsleitung (1); und mehrere Knoten (2), die auf der Kommunikationsleitung (1) angeordnet sind, wobei jeder der Knoten (2) zwischen einem normalen Betriebsmodus und einem Modus für niedrigen Stromverbrauch wechseln kann, jeder der mehreren Knoten (2) eine Steuereinheit (7), die eine Kommunikationssteuerung durchführt, eine Änderungszustandserfassungseinheit (4), die einen Signaländerungszustand der Kommunikationsleitung (1) erfasst, und eine Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (4) beinhaltet, die ein Inbetriebnahmesignal an die Steuereinheit (7) gemäß einer Fortführungszeit des Signaländerungszustands ausgibt, wobei mindestens einer mehreren Knoten (2) ein Kommunikationsstartknoten (2C) ist, wobei der Kommunikationsstartknoten andere Knoten (2A, 2B) steuert, von dem Modus für niedrigen Stromverbrauch zu dem normalen Betriebsmodus zu wechseln, indem der Kommunikationsstartknoten den Signaländerungszustand auf der Kommunikationsleitung (1) für eine Periode, die größer als eine Rahmenlänge einer normalen Kommunikation ist, steuert, und wenn die Zustandsänderungserfassungseinheit (4) eines betreffenden Knotens, der zum Modus für niedrigen Stromverbrauch wechselt, den Signaländerungszustand für eine Periode erfasst, die größer als ein Grenzwert ist, der dem betreffenden Knoten zugeordnet ist, die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (4) des betreffenden Knotens das Inbetriebnahmesignal der Steuereinheit (7) des betreffenden Knotens bereitstellt, um zum normalen Betriebsmodus zu wechseln.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 1, wobei die Änderungszustandserfassungseinheit (4) einen Anstieg eines Erfassungsspannungspegels erfasst, der gemäß einer Fortführungsperiode einer Signalpegelumkehränderung ansteigt.
Das Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 1, wobei die Zustandsänderungserfassungseinheit (4) eine Pulssignalausgabeeinheit zum Bereitstellen eines Pulssignals zu einer Zeit einer Einwegeumkehr eines Signalpegels und einen Kondensator (17) beinhaltet, der durch das Pulssignal geladen wird, und die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (4) einen Komparator (19) zum Vergleichen einer Ladespannung des Kondensators (17) mit einem vorgegebenen Grenzwert.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 1, wobei die Änderungszustandserfassungseinheit (4) einen Anstieg eines Erfassungsspannungspegels erfasst, der proportional zu einer Fortführungsperiode eines Signalpegels ansteigt, der zu einem Ansteuerpegel geändert wird.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 4, wobei die Änderungszustandserfassungseinheit (4) einen Kondensator (17) beinhaltet, der während einer Signalpegeländerung zu einem Ansteuerpegel geladen wird, und die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (4) einen Komparator (19) beinhaltet, der eine Ladespannung des Kondensators (17) mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleicht.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (4) mehrere Bestimmungsgrenzwerte aufweist, und die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (4) das Inbetriebnahmesignal bereitstellt, wenn ein Änderungsmuster des Bestimmungsspannungspegels mit einem vorgegebenen Muster übereinstimmt, wobei das Änderungsmuster durch ein Steigen und Fallen des Erfassungsspannungspegels über die mehreren Bestimmungsgrenzwerte bereitgestellt wird, wobei der Erfassungsspannungspegel nach einem ersten Ansteigen des Erfassungsspannungspegels über einen niedrigsten Grenzwert erfasst wird.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 6, wobei die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (24) mehrere Schieberegister zum sequentiellen Speichern eines Vergleichsergebnisses mit jedem der mehreren Bestimmungsgrenzwerte und eine Mustervergleichseinheit (26) zum Vergleichen eines Datenmusters, das von den mehreren Schieberegistern (25) ausgegeben wird, mit dem vorgegebenen Muster beinhaltet.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die mehreren Bestimmungsgrenzwerte auf jeweils unterschiedliche Werte für jeden der Knoten (2) festgelegt werden.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Erfassungsspannungspegel der Knoten (2) konfiguriert sind, jeweils unterschiedliche Anstiegsgeschwindigkeiten aufzuweisen.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 9, wobei die Änderungszustandserfassungseinheit (4) einen Kondensator (17) beinhaltet, wobei ein Ladespannungspegel des Kondensators (17) festgelegt ist, gemäß einer Fortführung des Signaländerungszustands anzusteigen, und wobei sich die Kapazität des Kondensators (17) für jeden der Knoten (2) unterscheidet.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Grenzwert von jedem der mehreren Knoten (2) der gleiche ist und nachdem der Kommunikationsstartknoten (2C) die anderen Knoten (2A, 2B) zum normalen Betriebsmodus durch Fortführen des Signaländerungszustands auf der Kommunikationsleitung (1) für eine Periode, die länger als eine Rahmenlänge der normalen Kommunikation ist, umschaltet, die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (4) einen Befehl zum Wechseln zum Modus für niedrigen Stromverbrauch an einen Knoten überträgt, der als ein Kommunikationsziel dient.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Grenzwert der Änderungszustandserfassungseinheit (4) änderbar ist.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 12, wobei die Änderungszustandserfassungseinheit (4) konfiguriert ist, einen Pegel einer Ausgangsspannung gemäß einer Fortführungsperiode des Signaländerungszustands zu erhöhen, die Inbetriebnahmesignalausgabeeinheit (4) einen Komparator (19) zum Vergleichen des Pegels der Ausgangsspannung mit dem Grenzwert beinhaltet, und der Grenzwert, der in dem Komparator (19) festgelegt ist, änderbar ist.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei jeder der mehreren Knoten (2) eine Übertragungsseite (2T) beinhaltet, die einen Änderungsbefehl zum Durchführen einer Grenzwertänderung überträgt.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei jeder der mehreren Knoten (2) eine Empfangsseite (2R) beinhaltet, die den Grenzwert unmittelbar vor dem Wechsel zum Modus für niedrigen Stromverbrauch ändert.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei jeder der mehreren Knoten (2) eine Empfangsseite (2R) beinhaltet, die den Grenzwert unmittelbar nach dem Wechseln zum normalen Betriebsmodus ändert.
Kommunikationsnetzwerksystem, aufweisend: eine Kommunikationsleitung (101); und mehrere Knoten (102), die sich auf der Kommunikationsleitung (101) befinden, wobei jeder der mehreren Knoten (102) zwischen einem normalen Betriebsmodus und einem Modus für niedrigen Stromverbrauch wechseln kann und jeder der mehreren Knoten (102) beinhaltet: eine Taktmultiplikationseinheit (107), die ein multipliziertes Taktsignal ausgibt, das eine Multiplikation eines Referenztaktsignals ist, eine Steuereinheit (103), die eine Kommunikationssteuerung durchführt, wenn sie gemäß dem multiplizierten Taktsignal operiert, eine Schnittstelleneinheit (105), die sich selbst steuert, um eine selektive Versorgung mit dem multiplizierten Taktsignal oder dem Referenztaktsignal zum Steuern der Taktmultiplikationseinheit (107) und zum Übertragen und Empfangen eines Signals durch die Kommunikationsleitung (101) aufzuweisen, und eine Energieversorgungseinheit (108), die eine Energieversorgung für die Steuereinheit (103) stoppen kann, wobei die Schnittstelleneinheit (105) in dem Modus für niedrigen Stromverbrauch den Betrieb der Taktmultiplikationseinheit (107) verbietet, die Energieversorgung für die Steuereinheit (103) stoppt, und das Referenztaktsignal für sich selbst bereitstellt, und die Schnittstelleneinheit (105) ausgehend vom Empfang eines Inbetriebnahmesignals den Betrieb der Taktmultiplikationseinheit (107) startet und startet selbst mit dem multiplizierten Taktsignal versorgt zu werden.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 17, wobei die Schnittstelleneinheit (105) in dem Modus für niedrigen Stromverbrauch eine Antwortgeschwindigkeit und eine Antwortempfindlichkeit einer Ein- und Ausgabe eines Empfängers (112) zum Empfangen des Signals verringert.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß Anspruch 18, wobei die Schnittstelleneinheit (105) den Betrag eines elektrischen Stroms zur Energieversorgung, der dem Empfänger 112 bereitgestellt wird, verringert.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Schnittstelleneinheit (105) eines Knotens (102) umschaltet, um sich selbst mit dem Referenztaktsignal zu versorgen, wenn sie das Inbetriebnahmesignal an einen anderen Knoten (102) in dem normalen Betriebsmodus überträgt.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei wenn die Schnittstelleneinheit (105) eines Knotens (102) das Inbetriebnahmesignal an einen anderen Knoten (102) überträgt, die Schnittstelleneinheit (105) das Inbetriebnahmesignal bei einer Kommunikationsrate überträgt, die durch das Referenztaktsignal in einem Zustand festgelegt wird, in dem die Schnittstelleneinheit (105) selbst mit dem multiplizierten Taktsignal versorgt wird.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei einer der mehreren Knoten (102) ein Verwaltungsknoten ist, der eine Verwaltungsfunktion zum Verwalten eines gesamten Kommunikationsnetzwerks aufweist, und der Verwaltungsknoten periodisch an einem Knoten (102), der nicht in Betrieb genommen werden muss, ein Signal überträgt, das den Knoten zum Modus für niedrigen Stromverbrauch umschaltet.
Kommunikationsnetzwerksystem gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei ein Knoten (102), der ein Kommunikationsmasterrecht erlangt hat, das Inbetriebnahmesignal überträgt.