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Technischer Bereich
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kommunikationsgerät, ein Kommunikationssystem und ein Programm.
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Hintergrund
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Damit Kommunikationsgeräte miteinander kommunizieren, ist dasselbe Kommunikationsverfahren zu verwenden. Die Kommunikationsgeräte können beispielsweise Autonegotiation gemäß dem Standard verwenden, welcher als IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3 für Ethernet (eingetragene Marke) definiert ist. Autonegotiation stellt automatisch ein optimales Kommunikationsverfahren in einer Bitübertragungsschaltung ein, welche als eine Bitübertragungsschicht des OSI (Open Systems Interconnection)-Referenzmodells dient. Autonegotiation stellt automatisch eine optimale Übertragungsgeschwindigkeit und einen optimalen Kommunikationsmodus ein. Das Einstellen eines Kommunikationsmodus bezeichnet ein Einstellen eines optimalen Modus aus einer Vollduplex-Kommunikation und einer HalbduplexKommunikation.
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Autonegotiation verwendet üblicherweise eine automatische Identifikation eines Kommunikationskabels, die als automatische mediumabhängige Schnittstelle (Auto-MDI)/mediumabhängige Überkreuzschnittstelle (MDI-X) bezeichnet wird. Kommunikationsgeräte, die mit der Auto-MDI/MDI-X-Funktion ausgestattet sind, können automatisch den Typ eines Kommunikationskabels identifizieren.
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Für eine Hochgeschwindigkeitskommunikation erfüllen Kommunikationsgeräte ein präzises Signalsende- oder -empfangstiming, Frameverluste zu verhindern, welche durch Taktfehler zwischen den Kommunikationsgeräten verursacht werden.
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Unter IEEE 802.3 sind, um die Bitübertragungsschaltungen in gepaarten Kommunikationsgeräten im Gigabit-Ethernet (eingetragene Marke), wie beispielsweise 1000BASE-T, zu synchronisieren, die folgenden Dinge vorgeschrieben. Die Bitübertragungsschaltung eines Kommunikationsgeräts ist als ein Master (Takt-Master) oder als ein Bereitsteller von Synchronisationstaktsignalen eingestellt. Die Bitübertragungsschaltung in dem anderen Kommunikationsgerät, oder ein Ziel-Kommunikationsgerät, ist als ein Slave (Takt-Slave) eingestellt, welcher gemäß Taktsignalen arbeitet, die von dem Takt-Master bereitgestellt werden. Der Takt-Master sendet an den Takt-Slave Daten, welche ein Taktsignal angeben, welches den Takt des Takt-Masters angibt. Der Takt-Slave stellt das Taktsignal des Takt-Masters unter Verwendung der von dem Takt-Master empfangenen Daten wieder her und sendet gemäß dem wiederhergestellten Taktsignal Daten an den Takt-Master. Dies ermöglicht den zwei Kommunikationsgeräten, Daten synchron zu senden oder zu empfangen.
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Eine Initialisierung der Bitübertragungsschaltung, die als der Takt-Slave eingestellt ist, muss abgeschlossen sein, bevor der Takt-Master an den Takt-Slave Daten sendet, welche ein Taktsignal enthalten. Dies liegt daran, dass, wenn die Initialisierung der Bitübertragungsschaltung, die als der Takt-Slave eingestellt ist, nicht abgeschlossen ist, der Takt-Slave von dem Takt-Master Daten, die ein Taktsignal enthalten, nicht empfangen kann. Diese Konfiguration involviert daher eine zeitliche Anpassung zwischen einem Abschluss der Initialisierung der Bitübertragungsschaltung, die als der Takt-Slave eingestellt ist, und einem Senden von Daten, die ein Taktsignal enthalten, von der Bitübertragungsschaltung, die als der Takt-Master eingestellt ist, an die Bitübertragungsschaltung, die als der Takt-Slave eingestellt ist.
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Wenn die oben beschriebene Autonegotiation in den Kommunikationsgeräten aktiviert ist, stellt die Autonegotiation automatisch den Takt-Master und den Takt-Slave ein, um die Bitübertragungsschaltung eines Kommunikationsgeräts, die als der Takt-Master eingestellt ist, so zu steuern, dass sie an die Bitübertragungsschaltung des anderen Kommunikationsgeräts, die als der Takt-Slave eingestellt ist, Daten zu senden, welche ein Taktsignal enthalten, welches den Takt angibt, nachdem die Initialisierung der Bitübertragungsschaltungen in den zwei Kommunikationsgeräten abgeschlossen ist. Die Autonegotiation macht eine manuelle zeitliche Anpassung zwischen dem Abschluss der Initialisierung des Takt-Slaves und einer Datenübertragung des Takt-Masters überflüssig.
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Zum Zwecke des Bestimmens eines optimalen Kommunikationsverfahrens für Kommunikationsgeräte ist es bei der Autonegotiation jedoch erforderlich, dass die Kommunikationsgeräte einander Pulse senden, welche als Fast Link Pulse (FLP) bezeichnet werden. Eine solche Autonegotiation verbraucht daher eine bestimmte Zeitdauer.
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In Umgebungen mit seltenen Verbindungsunterbrechungen verschlechtert die Autonegotiation die Kommunikationseffizienz nach einer Verbindungsbereitschaft nicht viel. In der Fabrikautomatisierung werden beispielsweise je nach Erfordernis Spannvorrichtungen ersetzt, welche an den Armen von Industrierobotern oder Schweißern angebracht sind. In diesem Bereich kann eine Kommunikation zwischen einem Industrieroboter und einer speicherprogrammierbaren Steuerung, welche den Industrieroboter steuert, häufig unterbrochen werden. Nachdem Spannvorrichtungen für die Arme eines Industrieroboters oder eines Schweißers ersetzt sind, muss eine neue Verbindungsbereitschaft zur Kommunikation zwischen dem Industrieroboter und der speicherprogrammierbaren Steuerung hergestellt werden. Autonegotiation, die in solchen Situationen häufig durchgeführt wird, verbraucht Zeit und reduziert die Arbeitseffizienz.
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Patentliteratur 1 beschreibt ein beispielhaftes Verfahren zum Reduzieren der Dauer der Autonegotiation. Das Verfahren umfasst ein Aktivieren einer Autonegotiation und Auto-MDI/MDI-X im Vorhinein, Speichern einer Kommunikationseinstellungsinformation, welche eine bestimmte Kommunikationsgeschwindigkeit enthält, ein Bestimmen, ob das Kommunikationsgerät ein Takt-Master oder ein Takt-Slave ist, und ein Bestimmen, ob MDI oder MDI-X verwendet wird. Die Autonegotiation wird dann deaktiviert und eine Verbindungsbereitschaft wird unter Verwendung der gespeicherten Kommunikationseinstellungsinformation hergestellt.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1: internationale Veröffentlichungsnummer
WO 2016/120976 -
US 2004/0234000 A1 offenbart mittels Ethernet verbundene Master/Slave-Vorrichtungen, wobei ein Takt von der Mastervorrichtung vorgegeben wird. Ferner ist ein Verfahren bezüglich der Initialisierung der Bitübertragungsschicht (Physical Layer) beschrieben, bei dem nach einem Reset Timer zur Anwendung kommen.
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US 2005/0083863 A1 beschreibt ein Initialisierungsverfahren zur Taktsynchronisation eines Master-Slave Systems, bei dem mehrere Time-Out Timer für Phasen der Initialisierung gesetzt werden. Dabei werden Nachrichten zwischen Master und Slave ausgetauscht.
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EP 1 681 810 A1 beschreibt ein Initialisierungsverfahren zur Taktsynchronisation eines Master-Slave Systems, bei dem nach einem Reset Nachrichten zwischen Master und Slave ausgetauscht werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Patentliteratur 1 beschreibt keine zeitliche Anpassung zwischen dem Abschluss der Initialisierung eines Takt-Slaves und einer Datenübertragung des Takt-Masters. Wenn Kommunikationsgeräte, welche eine Hochgeschwindigkeitskommunikation gemäß einem Telekommunikationsstandard, wie beispielsweise 1000BASE-T, durchführen, die in Patentliteratur 1 beschriebene Konfiguration verwenden, um die Dauer zu reduzieren, die zur Autonegotiation verwendet wird, können die Kommunikationsgeräte Taktfehler erzeugen und können eine Verbindungsbereitschaft ohne zeitliche Anpassung zwischen dem Abschluss einer Initialisierung eines Takt-Slaves und einer Datenübertragung des Takt-Masters nicht herstellen oder verursachen Frameverluste, nachdem eine Verbindungsbereitschaft eventuell hergestellt wurde. Wenn mehr Frameverluste auftreten, können die Kommunikationsgeräte eine Kommunikation untereinander nicht durchführen. Die in Patentliteratur 1 beschriebene Konfiguration kann daher für eine Hochgeschwindigkeitskommunikation gemäß einem Telekommunikationsstandard, wie beispielsweise 1000BASE-T, ungeeignet sein.
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Im Hinblick auf das obige Problem ist es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, eine Verbindungsbereitschaft zwischen Kommunikationsgeräten, welche eine Kommunikation durchführen, die eine Taktsynchronisation zwischen Bitübertragungsschaltungen in gepaarten Kommunikationsgeräten involviert, ohne Autonegotiation und ohne automatischer Identifizierung von Kommunikationskabeln herzustellen.
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Lösung des Problems
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Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst ein Kommunikationsgerät gemäß einem Aspekt der vorliegenden Ausführungsform eine erste Bitübertragungsschaltung, welche in einer Bitübertragungsschicht Signale an eine zweite Bitübertragungsschaltung in einem zweiten Kommunikationsgerät, welche mit der ersten Bitübertragungsschaltung durch eine Kommunikationsleitung verbunden ist, sendet und von dieser empfängt. Die erste Bitübertragungsschaltung ist als ein Takt-Master eingestellt, welcher ein Taktsignal sendet, welches ein Timing zum Übertragen und Empfangen von Signalen an und von der zweiten Bitübertragungsschaltung definiert. Das Kommunikationsgerät umfasst eine erste Steuerung, welche als Reaktion auf eine Detektion eines eingestellten Ereignisses eine Initialisierung der ersten Bitübertragungsschaltung, welche als der Takt-Master eingestellt ist, nach Abschluss einer Initialisierung der zweiten Bitübertragungsschaltung in dem zweiten Kommunikationsgerät abschließt, wobei die zweite Bitübertragungsschaltung als ein Takt-Slave eingestellt ist.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Das Kommunikationsgerät gemäß der vorliegenden Offenbarung schließt eine Initialisierung der Bitübertragungsschaltung, welche als ein Takt-Master eingestellt ist, nach Abschluss einer Initialisierung der Bitübertragungsschaltung, welche als der Takt-Slave in einem Partner-Kommunikationsgerät eingestellt ist, ab. Diese zeitliche Anpassung zwischen dem Abschluss der Initialisierung des Takt-Slaves und dem Abschluss der Initialisierung des Takt-Masters ermöglicht es, eine Verbindungsbereitschaft zwischen Kommunikationsgeräten, welche eine Hochgeschwindigkeitskommunikation durchführen, die eine Taktsynchronisation zwischen Bitübertragungsschaltungen involviert, ohne Autonegotiation und automatischer Identifizierung von Kommunikationskabeln herzustellen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationsgeräts gemäß Ausführungsform 1, welches dessen Hardwarekonfiguration zeigt;
- 2 ist ein Funktionsblockdiagramm des Kommunikationsgeräts gemäß Ausführungsform 1;
- 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Reset-Steuerungsprozesses gemäß Ausführungsform 1;
- 4 ist ein Diagramm eines Initialisierungstimings von Bitübertragungsschichten (PHYs) in Kommunikationsgeräten gemäß Ausführungsform 1;
- 5 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Kommunikationsgeräts gemäß Ausführungsform 2;
- 6 ist ein Ablaufdiagramm eines Neustart-Prozesses gemäß Ausführungsform 2; und
- 7 ist ein Diagramm eines Initialisierungstimings von PHYs in Kommunikationsgeräten gemäß einer Modifikation.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Kommunikationsgeräte 100 bis 102 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung werden nun im Detail mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1
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Wie in 1 gezeigt, sind die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung Kommunikationsgeräte, die in einer speicherprogrammierbaren Steuerung 1 enthalten sind. Die speicherprogrammierbare Steuerung 1 umfasst die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 und eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 200. Die speicherprogrammierbare Steuerung 1 steuert beispielsweise einen Detektor oder ein gesteuertes Gerät, welches in einem Produktionssystem arbeitet, oder ein Steuerungssystem. Die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 ermöglichen eine Herstellung der Verbindungsbereitschaft ohne Autonegotiation und ohne automatischer Identifizierung eines Kommunikationskabels. Hierin bezeichnet eine Verbindungsbereitschaft den Zustand, in welchem jedes der Kommunikationsgeräte 100 bis 102 bereit ist, eine Kommunikation mit einem anderen Kommunikationsgerät in dem Bitübertragungsschicht-Level durchzuführen. Mit anderen Worten bezeichnet eine Verbindungsbereitschaft den Zustand einer Bitübertragungsschaltung in jedem der Kommunikationsgeräte 100 bis 102, in welchem sie elektrische Signale an eine Bitübertragungsschaltung in einem anderen Kommunikationsgerät sendet oder von diesem empfängt.
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Die Kommunikationsgeräte 100 und 101 sind miteinander über einen Feldbus 600 verbunden, um miteinander zu kommunizieren. Die Kommunikationsgeräte 100 und 102 sind miteinander über den Feldbus 600 verbunden, um miteinander zu kommunizieren. In Ausführungsform 1 ist ein Beispiel des Kommunikationsgeräts 100 eine Netzwerkeinheit. Ein Beispiel des Kommunikationsgeräts 101 ist ein Industrieroboter. Ein Beispiel des Kommunikationsgeräts 102 ist ein Informationsverarbeiter. Die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 kommunizieren synchron miteinander. Die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 sind dazu ausgebildet, eine solche Synchronisation durchzuführen.
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Obwohl nun hauptsächlich das Kommunikationsgerät 100 beschrieben wird, haben die Kommunikationsgeräte 101 und 102 die gleichen Kommunikationsfähigkeiten wie das Kommunikationsgerät 100.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst das Kommunikationsgerät 100 als Hardwarekomponenten ein Speichergerät 110, welches diverse Datenobjekte speichert, eine Kommunikationsschnittstellenschaltung 120, welche eine Kommunikation mit anderen Geräten durchführt, eine Energieversorgungsschaltung 130, welche eine gewünschte Ausgangsenergie basierend auf einer Eingangsenergie erzeugt, und ein Arithmetikgerät 150, welches das gesamte Kommunikationsgerät 100 steuert. Das Speichergerät 110, die Kommunikationsschnittstellenschaltung 120 und die Energieversorgungsschaltung 130 sind mit dem Arithmetikgerät 150 über einen Bus 190 verbunden, um mit dem Arithmetikgerät 150 zu kommunizieren.
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Das Speichergerät 110 umfasst einen flüchtigen Speicher und einen nichtflüchtigen Speicher zum Speichern von Programmen und diversen Datenobjekten. Das Speichergerät 110 wird als Arbeitsspeicher des Arithmetikgeräts 150 verwendet.
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Die Kommunikationsschnittstellenschaltung 120 konvertiert von dem Arithmetikgerät 150 bereitgestellte Daten in elektrische Signale und überträgt die konvertierten elektrischen Signale an andere Kommunikationsgeräte. Die Kommunikationsschnittstellenschaltung 120 rekonstruiert die von anderen Kommunikationsgeräten empfangenen elektrischen Signale zu Daten und gibt die Daten an das Arithmetikgerät 150 aus. Beispiele von Daten, die von dem Arithmetikgerät 150 an die Kommunikationsschnittstellenschaltung 120 bereitgestellt werden, umfassen Steuerungssignale, die an das Kommunikationsgerät 101 adressiert sind.
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Die Energieversorgungsschaltung 130 konvertiert Energie, die dem Kommunikationsgerät 100 zugeführt wird. Beispielsweise führt die Energieversorgungsschaltung 130 eine Spannungstransformation, eine Frequenzwandlung oder eine Wechselstrom-in-Gleichstrom-Wandlung durch.
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Das Arithmetikgerät 150 umfasst eine CPU. Das Arithmetikgerät 150 führt diverse Programme aus, die in dem Speichergerät 110 gespeichert sind, um diverse Funktionen des Kommunikationsgeräts 100 zu implementieren.
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Die CPU 200 steuert die gesamte speicherprogrammierbare Steuerung 1. Die CPU 200 und die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 sind miteinander über den Feldbus 600 verbunden, um miteinander zu kommunizieren.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst das Kommunikationsgerät 100 als funktionelle Einheiten einen Speicher 111, welcher Programme und diverse Parameter speichert, einen ersten PHY 121 und einen zweiten PHY 122, welche als Bitübertragungsschichten dienen, eine Medienzugriffssteuerung (MAC) 123, welche als eine Sicherungsschicht dient, einen ersten Kommunikationsport 124 und einen zweiten Kommunikationsport 125 zum Verbinden des Kommunikationsgeräts 100 mit anderen Kommunikationsgeräten, eine Energieversorgungssteuerung 132, welche eine Energieversorgung aller Komponenten steuert, eine Hardware-Reset-Steuerung 133, welche einen Hardware-Reset steuert, und eine Gerätesteuerung 151, welche einen Software-Reset in dem ersten PHY 121 und dem zweiten PHY 122 steuert.
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Obwohl nun hauptsächlich das Kommunikationsgerät 100 beschrieben wird, haben die Kommunikationsgeräte 101 und 102 die gleiche Konfiguration wie das Kommunikationsgerät 100. Zur Zweckmäßigkeit der Zeichnung sind in 2 die Komponenten des Kommunikationsgeräts 101 mit Ausnahme eines ersten PHY 141, eines zweiten PHY 142, eines ersten Kommunikationsports 143 und eines zweiten Kommunikationsports 144 nicht gezeigt. Die Komponenten des Kommunikationsgeräts 102 sind mit Ausnahme eines ersten PHY 145, eines zweiten PHY 146, eines ersten Kommunikationsports 147 und eines zweiten Kommunikationsports 148 nicht gezeigt. 2 zeigt die CPU 200 nicht.
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Der Speicher 111 speichert ein Programm 001, welches von der Gerätesteuerung 151 (später beschrieben) auszuführen ist. Das Programm 001 wird beispielsweise durch das Arithmetikgerät 150 ausgeführt, um Firmware zu implementieren. Der Speicher 111 speichert Parameter zur Herstellung der Verbindungsbereitschaft des Kommunikationsgeräts 100. Die Parameter zur Herstellung der Verbindungsbereitschaft umfassen Information, welche angibt, ob der erste PHY 121 ein Takt-Master oder ein Takt-Slave ist, eine Information, welche angibt, ob der zweite PHY 122 ein Takt-Master oder ein Takt-Slave ist, den Typ eines Kommunikationskabels, die Kommunikationsgeschwindigkeit und den Kommunikationsmodus. Der Takt-Master ist ein PHY, welcher Taktsignale bereitstellt, und der Takt-Slave ist ein PHY, welcher synchron zu Taktsignalen arbeitet, die von dem Takt-Master empfangen werden.
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Der erste PHY 121 und sein Partner-PHY kommunizieren synchron miteinander. Die Information, welche angibt, ob der erste PHY 121 ein Takt-Master oder ein Takt-Slave ist, gibt daher an, ob der erste PHY 121 Taktsignale zur Synchronisation bereitstellt oder empfängt. Das Gleiche gilt für die Information, welche angibt, ob der zweite PHY 122 ein Takt-Master oder ein Takt-Slave ist. Die Information über den Typ des Kommunikationskabels, welche in dem Speicher 111 gespeichert ist, ist beispielsweise eine Information, welche angibt, ob das Kommunikationskabel ein ungekreuztes Kabel oder ein Überkreuzkabel ist. Die Information über den Kommunikationsmodus, welche in dem Speicher 111 gespeichert ist, ist beispielsweise eine Information, welche angibt, ob der Kommunikationsmodus eine Vollduplexkommunikation oder eine Halbduplexkommunikation ist. Der Speicher 111 wird durch das Speichergerät 110 implementiert.
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Diese Parameter zur Herstellung der Verbindungsbereitschaft des Kommunikationsgeräts 100 sind vorbestimmt, beispielsweise durch Aktivieren einer Autonegotiation zwischen den Kommunikationsgeräten 100 bis 102 und einer Auto-MDI/MDI-X. Nachdem die Parameter für die Herstellung der Verbindungsbereitschaft bestimmt sind, werden die Autonegotiation zwischen den Kommunikationsgeräten 100 bis 102 und Auto-MDI/MDI-X deaktiviert.
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Der erste PHY 121 umfasst eine Bitübertragungsschaltung, welche als eine Bitübertragungsschicht oder eine erste Schicht in dem OSI (Open Systems Interconnection)-Referenzmodell dient, und ist mit einem Verbinder des ersten Kommunikationsports 124 verbunden. Der erste Kommunikationsport 124 ist über ein Kommunikationskabel 601 mit dem zweiten Kommunikationsport 144 des Kommunikationsgeräts 101 verbunden. Der zweite PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 ist mit dem zweiten Kommunikationsport 144 verbunden. Daher ist der erste PHY 121 physisch mit dem zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 verbunden, um mit dem zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 zu kommunizieren. Vor dem Kommunizieren mit dem zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 bestimmt der erste PHY 121 physische Einstellungen zur Kommunikation und schreibt die bestimmten Einstellungen in ein Register 121a. Information, welche in das Register 121a geschrieben wird, umfasst die Kommunikationsgeschwindigkeit, eine Information, welche angibt, ob das Kommunikationsgerät 100 als ein Takt-Master oder ein Takt-Slave für das Kommunikationsgerät 101 dient, und den Typ des Kabels, welches für die Verbindung mit dem Kommunikationsgerät 101 verwendet wird. Der erste PHY 121 wird durch die Kommunikationsschnittstellenschaltung 120 implementiert.
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Der zweite PHY 122 umfasst eine Bitübertragungsschaltung, welche als eine Bitübertragungsschicht oder eine erste Schicht des OSI-Referenzmodells dient, und ist mit einem Verbinder des zweiten Kommunikationsports 125 verbunden. Der zweite Kommunikationsport 125 ist über ein Kommunikationskabel 602 mit dem ersten Kommunikationsport 147 des Kommunikationsgeräts 102 verbunden. Der erste PHY 145 ist mit dem ersten Kommunikationsport 147 verbunden. Der zweite PHY 122 ist daher physisch mit dem ersten PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102 verbunden, um mit dem ersten PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102 zu kommunizieren. Vor dem Kommunizieren mit dem ersten PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102 bestimmt der zweite PHY 122 physische Einstellungen zur Kommunikation und schreibt die bestimmten Einstellungen in ein Register 122a. Information, welche in das Register 122a geschrieben wird, umfasst die Kommunikationsgeschwindigkeit, eine Information, welche angibt, ob das Kommunikationsgerät 100 als ein Takt-Master oder ein Takt-Slave für das Kommunikationsgerät 102 dient, und den Typ eines Kabels, welches für die Verbindung mit dem Kommunikationsgerät 102 verwendet wird. Der zweite PHY 122 wird durch die Schnittstellenschaltung 120 implementiert.
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Der erste PHY 121 und der zweite PHY 142, welcher der Partner ist, müssen synchronisiert werden, um Daten mit demselben Timing zu senden oder zu übertragen. Daher sendet entweder der erste PHY 121 oder der zweite PHY 142 an den anderen ein Taktsignal, welches ein Kommunikationstiming zur Synchronisation miteinander definiert. Der zweite Kommunikationsport 125 ist über das Kommunikationskabel 602 mit dem ersten Kommunikationsport 147 des Kommunikationsgeräts 102 verbunden. Der zweite PHY 122 ist physisch mit dem ersten PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102 verbunden.
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Zum einfachen Verständnis ist der PHY 121 des Kommunikationsgeräts 100 nachfolgend als ein Takt-Master eingestellt und der zweite PHY 142 des Partner-Kommunikationsgeräts 101 ist nachfolgend als ein Takt-Slave eingestellt. Der erste PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102 ist als ein Takt-Master eingestellt und der zweite PHY 122 des Partner-Kommunikationsgeräts 100 ist als ein Takt-Slave eingestellt. Der erste PHY 121, welcher als ein Takt-Master arbeitet, stellt dem zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101, der als ein Takt-Slave arbeitet, Taktsignale bereit. Die Taktsignale definieren ein Timing zum Übertragen oder Empfangen von Daten.
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Die MAC 123 ist eine Sicherungsschichtschaltung, welche als eine Sicherungsschicht oder als eine zweite Schicht in dem OSI-Referenzmodell dient. Die MAC 123 wird durch die Schnittstellenschaltung 120 implementiert. Die MAC 123 ist mit der ersten PHY 121 und der zweiten PHY 122 verbunden, um mit einer Sicherungsschichtschaltung einer MAC (nicht gezeigt) des Kommunikationsgeräts 101 zu kommunizieren.
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Der erste Kommunikationsport 124 umfasst einen Verbinder, mit welchem das Kommunikationskabel 601 verbindbar ist, und ist über das Kommunikationskabel 601 mit dem zweiten Kommunikationsport 144 des Kommunikationsgeräts 101 verbunden. Der erste Kommunikationsport 124 ist mit dem ersten PHY 121 verbunden. Signale, die von dem ersten PHY 121 ausgegeben werden, werden daher über den ersten Kommunikationsport 124 an das Kommunikationsgerät 101 gesendet.
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Der zweite Kommunikationsport 125 umfasst einen Verbinder, mit welchem das Kommunikationskabel 602 verbindbar ist, und ist über das Kommunikationskabel 602 mit dem ersten Kommunikationsport 147 des Kommunikationsgeräts 102 verbunden. Der zweite Kommunikationsport 125 ist mit dem zweiten PHY 122 verbunden. Signale, welche von dem zweiten PHY 122 ausgegeben werden, werden daher über den zweiten Kommunikationsport 125 an das Kommunikationsgerät 102 gesendet.
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Wie oben beschrieben, ist der erste PHY 121 des Kommunikationsgeräts 100 als ein Takt-Master eingestellt, und der zweite PHY 142 des Partner-Kommunikationsgeräts 101 ist als ein Takt-Slave eingestellt. Der erste PHY 121, welcher mit dem ersten Kommunikationsport 124 verbunden ist, ist ein Beispiel für eine erste Bitübertragungsschaltung. Der zweite PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 ist ein Beispiel einer weiteren Bitübertragungsschaltung. Der zweite PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 ist ein Beispiel einer zweiten Bitübertragungsschaltung. Das Kommunikationsgerät 100 ist ein Beispiel eines Kommunikationsgeräts. Das Kommunikationsgerät 101 ist ein Beispiel eines zweiten Kommunikationsgeräts. Das Kommunikationskabel 601 ist ein Beispiel einer Kommunikationsleitung.
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Ein Energieversorgungskabel 801 ist mit einem Energieversorgungsverbinder 131 verbunden. Über das Energieversorgungskabel 801 wird dem Kommunikationsgerät 100 von einer Energieversorgung 800 Energie zugeführt.
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Die Energieversorgungssteuerung 132 konvertiert von der Energieversorgung 800 bereitgestellte Energie in Energie, die für das Kommunikationsgerät 100 geeignet ist, und führt die resultierende Energie jeder Komponente des Kommunikationsgeräts 100 zu. Die Energieversorgungssteuerung 132 wird durch die Energieversorgungsschaltung 130 implementiert.
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Die Hardware-Reset-Steuerung 133 steuert einen Hardware-Reset und einen Hardware-Reset-Abbruch jeder Komponente des Kommunikationsgeräts 100. Insbesondere, wenn die Energieversorgung gestartet wird, gibt die Hardware-Reset-Steuerung 133 Hardware-Reset-Signale an Komponenten des Kommunikationsgeräts 100 aus, welche den ersten PHY 121, den zweiten PHY 122, die MAC 123 und die Gerätesteuerung 151 umfassen. Wenn nach dem Start der Energieversorgung eine vorbestimmte Dauer verstreicht, bricht die Hardware-Reset-Steuerung 133 die Hardware-Reset-Signale ab oder stoppt das Ausgeben der Hardware-Reset-Signale an die Komponenten des Kommunikationsgeräts 100. Die Hardware-Reset-Steuerung 133 bricht die Hardware-Reset-Signale ab, wenn nach dem Start der Energieversorgung eine vorbestimmte Dauer verstreicht, um zu warten, bis die Komponenten des Kommunikationsgeräts 100 die Energie vollständig empfangen, um einen stabilen Betrieb zu ermöglichen. Das Arithmetikgerät 150 führt einen Urlader aus, welcher in dem Speichergerät 110 gespeichert ist, um die Hardware-Reset-Steuerung 133 zu implementieren.
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Der erste PHY 121, der zweite PHY 122, die MAC 123 und die Gerätesteuerung 151 werden mit einem Hardware-Reset zurückgesetzt. Der flüchtige Speicher in dem Speicher 111 wird initialisiert. Die Hardware-Reset-Steuerung 133 überwacht die Energieversorgungsspannung, die dem Kommunikationsgerät 100 zugeführt wird, und gibt Resetsignale fortwährend an jede Komponente aus, bis die Energieversorgungsspannung vorbestimmte Bedingungen erfüllt.
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Wie oben beschrieben, wird der Hardware-Reset abgebrochen, nachdem der erste PHY 121 und der zweite PHY 122 vollständig mit Energie versorgt werden. Die Register 121a und 122a müssen mit einem Software-Reset initialisiert werden. Daher können der erste PHY 121 und der zweite PHY 122 eine Initialisierung zum Starten der Kommunikation nicht starten, solange der Hardware-Reset und der Software-Reset (später beschrieben) nicht abgebrochen sind.
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Die Gerätesteuerung 151 implementiert wenigstens eine der dritten bis siebten Schicht des OSI-Referenzmodells. Die Gerätesteuerung 151 steuert den ersten PHY 121 und den zweiten PHY 122. Die Gerätesteuerung 151 wird durch das Arithmetikgerät 150 implementiert. Die Gerätesteuerung 151 ist ein Beispiel einer ersten Steuerung.
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Die Gerätesteuerung 151 führt einen Software-Reset des ersten PHY 121 und des zweiten PHY 122 mit einem vorbestimmten Timing aus. Der Software-Reset verursacht beispielsweise eine Initialisierung der Register 121a und 122a. Die Gerätesteuerung 151 kann Software-Reset-Signale individuell an den ersten PHY 121 und den zweiten PHY 122 ausgeben oder das Ausgeben stoppen. Die Gerätesteuerung 151 wird durch das Arithmetikgerät 150 implementiert.
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Ein Verbinder-Unterbrecher 700 liegt zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101, um das Energieversorgungskabel 801 und das Kommunikationskabel 601 zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101 zu verbinden oder zu unterbrechen. Wenn der Verbinder-Unterbrecher 700 das Energieversorgungskabel 801 und das Kommunikationskabel 601 unterbricht, können die Kommunikationsgeräte 100 und 101 nicht miteinander kommunizieren. Der Verbinder-Unterbrecher 700 ist ein Beispiel eines Schaltmittels zum Schalten zwischen Verbindung und Unterbrechung des Energieversorgungskabels.
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In Ausführungsform 1 ist der Verbinder-Unterbrecher 700 beispielsweise ein Werkzeugwechsler zwischen einem Arm eines Industrieroboters und einem Spannelement. Wenn das Spannelement von dem Arm abgenommen wird, unterbricht der Verbinder-Unterbrecher 700, der als ein Werkzeugwechsler dient, das Energieversorgungskabel 801 und das Kommunikationskabel 601. Wenn ein neues Spannmittel an dem Arm angebracht wird, verbindet der Werkzeugwechsler das Energieversorgungskabel 801 und das Kommunikationskabel 601 wieder. Jede Ersetzung eines Spannmittels an dem Arm verursacht, dass eine Kommunikation zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101 und zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 102 unterbrochen und wieder verbunden wird.
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Die Energieversorgung 800 versorgt die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 mit Energie. Wie in der Figur gezeigt, gabelt sich das Energieversorgungskabel 801, welches sich von dem Verbinder-Unterbrecher 700 zu den Kommunikationsgeräten 100 und 102 erstreckt, in zwei Kabel. Eines der von dem Energieversorgungskabel 801 sich gabelnden Kabel ist mit dem Energieversorgungsverbinder 131 des Kommunikationsgeräts 100 verbunden, und das andere der Kabel ist mit einem Energieversorgungsverbinder (nicht gezeigt) des Kommunikationsgeräts 102 verbunden. Wie oben beschrieben, verbindet der Verbinder-Unterbrecher 700 zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101 das Energieversorgungskabel 801 zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101 oder unterbricht dieses. Daher wird den Kommunikationsgeräten 100 und 102 Energie zugeführt, während der Verbinder-Unterbrecher 700 das Energieversorgungskabel 801, welches die Kommunikationsgeräte 100 und 101 verbindet, verbindet. Im Gegensatz dazu, wenn der Verbinder-Unterbrecher 700 das Energieversorgungskabel 801, welches die Kommunikationsgeräte 100 und 101 verbindet, unterbricht, wird die Energieversorgung zu den Kommunikationsgeräten 100 und 102 gestoppt. Wenn die Energieversorgung gestoppt ist, können die Kommunikationsgeräte 100 und 102 nicht arbeiten.
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Wie in der Figur gezeigt, wird die Energie von der Energieversorgung 800 dem Kommunikationsgerät 101, welches ein Industrieroboter ist, direkt zugeführt.
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Während des Betriebs der Energieversorgung 800 wird die Energieversorgung zu dem Kommunikationsgerät 101 nicht gestoppt, selbst wenn der Verbinder-Unterbrecher 700 das Energieversorgungskabel 801 unterbricht.
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Wie oben beschrieben, wird die Kommunikation häufig unterbrochen und wieder verbunden. Daher ist in Ausführungsform 1 die Autonegotiation für die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 im Vorhinein deaktiviert, um eine Steuerung derart durchzuführen, dass eine Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, die ohne Autonegotiation durchzuführen ist, abgeschlossen wird und dann eine Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Master eingestellt ist, zu starten ist.
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Mit Bezug zu 3 wird ein Verfahren beschrieben, welches von dem Kommunikationsgerät 100 zum Steuern des Startzeitpunkts einer Initialisierung des ersten PHY 121 und des zweiten PHY 122 verwendet wird. Wenn das Kommunikationsgerät 100 von der Energieversorgung 800 mit Energie versorgt wird, nachdem es nicht mit Energie versorgt wurde und keine Kommunikation durchführte, führen die Komponenten des Kommunikationsgeräts 100 die unten beschriebene Verarbeitung durch. In der unten beschriebenen Verarbeitung sind Parameter, welche den ersten PHY 121 als einen Takt-Master und den zweiten PHY 122 als einen Takt-Slave angeben, in dem Speicher 111 vorgespeichert.
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Der Verbinder-Unterbrecher 700 verbindet das Energieversorgungskabel 801 für die Energieversorgung 800 und das Kommunikationsgerät 100. Die Verarbeitung in 3 wird als Reaktion auf ein Ereignis des Anschaltens des Kommunikationsgeräts 100 gestartet.
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Die Energieversorgungssteuerung 132 beginnt, aus der über den Energieversorgungsverbinder 131 bereitgestellten Energie Energie zu erzeugen, welche zum Betreiben des Kommunikationsgeräts 100 geeignet ist (Schritt S11). Wenn die Energieversorgung gestartet ist, erzeugt die Hardware-Reset-Steuerung 133 Hardware-Reset-Signale (Schritt S12). Die Hardware-Reset-Steuerung 133 gibt kontinuierlich Hardware-Reset-Signale an die Komponenten des Kommunikationsgeräts 100 aus, welche den ersten PHY 121, den zweiten PHY 122, die MAC 123 und die Gerätesteuerung 151 umfassen, bis die Bedingungen zum Aktivieren eines Hardware-Reset-Abbruchs erfüllt sind.
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Wenn das Kommunikationsgerät 100 angeschaltet wird, erzeugt die Gerätesteuerung 151 Software-Reset-Signale (Schritt S13) und gibt die Software-Reset-Signale an den ersten PHY 121 und den zweiten PHY 122 aus.
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Die Hardware-Reset-Steuerung 133 wartet, bis ein Hardware-Reset-Abbruch aktiviert wird (Schritt S14). In Ausführungsform 1 bestimmt die Hardware-Reset-Steuerung 133, dass ein Hardware-Reset-Abbruch aktiviert wird, sobald nach dem Anschalten des Kommunikationsgeräts 100 eine vorbestimmte Dauer verstreicht. Beispielsweise wartet die Hardware-Reset-Steuerung 133, bis die Ausgangsspannung der Energieversorgungssteuerung 132 das Level erreicht, an welchem das Kommunikationsgerät 100 vollständig arbeiten kann, und die Dauer verstreicht, die für eine Stabilisierung der Oszillationen eines Phasenregelkreises (PLL) zur Taktsynchronisation verwendet wird. Wenn ein Hardware-Reset-Abbruch nach Verstreichen einer vorbestimmten Dauer aktiviert wird (ja in Schritt S14), bricht die Hardware-Reset-Steuerung 133 den Hardware-Reset ab (Schritt S15) oder stoppt das Ausgeben von Hardware-Reset-Signalen.
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Die Gerätesteuerung 151 bestimmt, ob ein Software-Reset-Abbruch des zweiten PHY 122 aktiviert wird (Schritt S16). In Schritt S16 liest die Gerätesteuerung 151 das Programm 001 zum Initialisieren des zweiten PHY 122 aus dem Speichergerät 110. Beim Lesen des Programms 001 und bei Bereitschaft, das Programm 001 auszuführen, bestimmt die Gerätesteuerung 151, sobald eine vorbestimmte Dauer verstrichen ist, dass der Software-Reset-Abbruch des zweiten PHY 122 aktiviert wird (Ja in Schritt S16). Die Gerätesteuerung 151 führt die unten beschriebene Verarbeitung durch Ausführen des Programms 001 durch.
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Die Gerätesteuerung 151 liest die Kommunikationseinstellungsparameter, welche in dem Speicher 111 gespeichert sind (Schritt S17). Die Gerätesteuerung 151 bricht einen Software-Reset des zweiten PHY 122 ab (Schritt S18). Insbesondere schreibt die Gerätesteuerung 151 die aus dem Speicher 111 gelesenen Parameter in das Register 122a des zweiten PHY 122. Daher startet der zweite PHY 122 eine Initialisierung.
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Die Gerätesteuerung 151 wartet, bis die Dauer verstreicht, die zum Abschließen der Initialisierung des zweiten PHY 122 verwendet wird (Schritt S19). Die Dauer, die zum Abschließen der Initialisierung des zweiten PHY 122 verwendet wird, umfasst die Dauer bis zum Abschluss der Herstellung der Verbindungsbereitschaft des zweiten PHY 122 und die Dauer bis zur Stabilisierung der Oszillationen eines in dem zweiten PHY 122 enthaltenen PLL.
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Wenn die Dauer, die zum Abschließen der Initialisierung des zweiten PHY 122 verwendet wird, und eine vorbestimmte Wartedauer verstreichen (Ja in Schritt S19), bricht die Gerätesteuerung 151 den Software-Reset des ersten PHY 121 ab (Schritt S20) und schreibt die aus dem Speicher 111 gelesenen Parameter in das Register 121a des ersten PHY 121. Daher startet der erste PHY 121 eine Initialisierung. Wenn die Initialisierung des ersten PHY 121 abgeschlossen ist, ist das Kommunikationsgerät 100 zur Herstellung der Verbindungsbereitschaft bereit.
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Die Kommunikationsgeräte 101 und 102, die jeweils als ein Partner des Kommunikationsgeräts 100 dienen, führen ebenfalls die gleiche Verarbeitung wie die obige Verarbeitung durch. Sobald jeder Partner dieselbe Verarbeitung wie oben abschließt, ist die Herstellung der Verbindungsbereitschaft abgeschlossen. Eine Kommunikation zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101 und zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 102 ist daher aktiviert.
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Wenn eine Kommunikation zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101 und zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 102 aktiviert ist, sendet das Kommunikationsgerät, welches einen als einen Takt-Master eingestellten PHY umfasst, zur Taktsynchronisation ein Taktsignal an ein Kommunikationsgerät, welches einen als einen Takt-Slave eingestellten PHY umfasst.
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In Schritt S14 in dem Ablaufdiagramm in 3 bestimmt die Hardware-Reset-Steuerung 133, dass der Hardware-Reset-Abbruch aktiviert wird, wenn nach dem Anschalten des Kommunikationsgeräts 100 eine vorbestimmte Dauer verstreicht. In Schritt S16 bestimmt die Gerätesteuerung 151, dass der Software-Reset-Abbruch des zweiten PHY 122, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, aktiviert wird, wenn nach dem Hardware-Reset-Abbruch eine vorbestimmte Dauer verstreicht. In Schritt S19 bestimmt die Gerätesteuerung 151, ob seit Start der Initialisierung des zweiten PHY 122 eine vorbestimmte Dauer verstrichen ist. Die Wartedauer für den jeweiligen Schritt wird auf die unten beschriebene Weise bestimmt.
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In Schritt S14 soll die Hardware-Reset-Steuerung 133 warten, bis (a1) die Dauer verstreicht, die seit der Versorgung des Kommunikationsgeräts 100 mit Energie zum Ansteigen der Spannung verwendet wird, (a2) die Dauer verstreicht, die seit dem Ansteigen der Spannung zur Stabilisierung der Spannung, die von den in dem Kommunikationsgerät 100 enthaltenen Komponenten verwendet wird, verwendet wird, und (a3) die Dauer verstreicht, die zur Stabilisierung der Oszillationen eines PLL zur Taktsynchronisation verwendet wird. Die Summe der Dauern (a1) bis (a3) ist als eine Dauer P1 definiert. Wenn die Dauer P1 verstrichen ist, wird ein Hardware-Reset-Abbruch aktiviert.
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Das Kommunikationsgerät 101 wird von der Energieversorgung 800 ohne Verwendung des Verbinder-Unterbrechers 700 direkt mit Energie versorgt und kann bestimmt sein, stabil mit Energie versorgt zu werden. Die Dauer (a1) kann daher für das Kommunikationsgerät 101 aus der Dauer (P1) ausgenommen werden.
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Die Dauern (a1) bis (a3) können jeweils berechnet werden, beispielsweise unter Verwendung der Spezifikation des Kommunikationsgeräts 100 und der Spezifikation der Energieversorgung 800. Die Dauer P1, die durch Summieren der Dauern (a1) bis (a3) berechnet wird, wird vorgespeichert, beispielsweise in einem Speicher, der in der Energieversorgungsschaltung 130 enthalten ist. Die Hardware-Reset-Steuerung 133 misst die Dauer, die nach der Versorgung des Kommunikationsgeräts 100 mit Energie verstreicht, mit einem Timer, der in der Energieversorgungsschaltung 130 enthalten ist, und bestimmt, ob die Dauer P1 verstrichen ist, die in dem Speicher gespeichert ist, der in der Energieversorgungsschaltung 130 enthalten ist. Zusätzlich zu der Bedingung über die verstrichene Dauer kann die Hardware-Reset-Steuerung 133 zudem bestimmen, ob die Spannungsbedingung erfüllt ist oder, beispielsweise, ob eine Ausgabe der Energieversorgungssteuerung 132 ein bestimmtes Level erreicht hat.
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In Schritt S16 soll die Gerätesteuerung 151 nach dem Hardware-Reset-Abbruch für eine Dauer warten, bis ein Software-Reset-Abbruch aktiviert wird (hierin nachfolgend als eine Dauer P2 bezeichnet). Wenn die Gerätesteuerung 151 das Programm 001 ausführt und Kommunikationseinstellungsparameter in das Register 122a des zweiten PHY 122 schreibt, beginnt der zweite PHY 122 die Initialisierung. In Schritt S16 in Ausführungsform 1 bestimmt die Gerätesteuerung 151 daher, ob seit dem Hardware-Reset-Abbruch die Dauer, die zum Lesen des Programms 001 aus dem Speichergerät 110 verwendet wird, verstrichen ist. Wenn die Dauer P2 verstrichen ist, wird der Software-Reset-Abbruch aktiviert.
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Die Programmlesedauer variiert in Abhängigkeit der Größe des Programms 001. Daher ist die längste erlaubte Lesedauer als die Dauer P2 definiert. Wenn das Programm 001 innerhalb der definierten Dauer nicht gelesen werden kann, arbeitet die Gerätesteuerung 151 beispielsweise auf die unten beschriebene Weise. Die Gerätesteuerung 151 kann in der Dauer P2 einen Teil des Programms 001 lesen, welcher eine Herstellung der Verbindungsbereitschaft des Kommunikationsgeräts 100 umfasst, und kann den Rest des Programms 001 lesen, nachdem die Herstellung der Verbindungsbereitschaft abgeschlossen ist.
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In Schritt S19 wartet die Gerätesteuerung 151 für eine Dauer, die ab dem Start der Initialisierung des zweiten PHY 122 bis zum Abschluss der Initialisierung verwendet wird (hierin nachfolgend als eine Dauer P3 bezeichnet), und für die Wartedauer, die auf den Abschluss der Initialisierung des zweiten PHY eines anderen Kommunikationsgeräts, der als Takt-Slave eingestellt ist, eingestellt ist (hierin nachfolgend als eine Dauer P4 bezeichnet). Die Dauer P3 kann unter Verwendung der Spezifikation des Kommunikationsgeräts 100 berechnet werden.
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In jedem der Kommunikationsgeräte 100 bis 102 werden die ersten PHYs, die als Takt-Master eingestellt sind, nach Abschluss der Initialisierung aller zweiten PHYs, die als Takt-Slaves eingestellt sind, initialisiert. Daher kann die Dauer P4 aus den Dauern P1, P2 und P3 für jedes der Kommunikationsgeräte 100, 101 und 102 erhalten werden.
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4 zeigt ein Beispiel von Verarbeitungszeitpunkten in Schritten S14, S16 und S19 für die Kommunikationsgeräte 100 bis 102.
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Eine Dauer 100-P1 entspricht der Dauer P1, die zum Aktivieren des Hardware-Reset-Abbruchs des Kommunikationsgeräts 100 verwendet wird. Eine Dauer 101-P 1 entspricht der Dauer P 1, die zum Aktivieren eines Hardware-Reset-Abbruchs des Kommunikationsgeräts 101 verwendet wird. Eine Dauer 102-P1 entspricht der Dauer P1, die zum Aktivieren eines Hardware-Reset-Abbruchs des Kommunikationsgeräts 102 verwendet wird. Eine Dauer 100-P2 entspricht der Dauer P2, die zum Aktivieren eines Software-Reset-Abbruchs des Kommunikationsgeräts 100 verwendet wird. Eine Dauer 101-P2 entspricht der Dauer P2 für das Kommunikationsgerät 101, und eine Dauer 102-P2 entspricht der Dauer P2 für das Kommunikationsgerät 102. Eine Dauer 100-P3 entspricht der Dauer P3, die zum Abschließen der Initialisierung des zweiten PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100 verwendet wird. Eine Dauer 101-P3 entspricht der Dauer P3 für das Kommunikationsgerät 101, und eine Dauer 102-P3 entspricht der Dauer P3 für das Kommunikationsgerät 102.
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In dem gezeigten Beispiel ist ein Zeitpunkt t3 des Abschlusses der Initialisierung des zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 nach einem Zeitpunkt t1 des Abschlusses der Initialisierung des zweiten PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100. Wenn das Kommunikationsgerät 100 die Initialisierung des ersten PHY 121 im Anschluss an den Abschluss der Initialisierung des zweiten PHY 122 startet, kann die Initialisierung des ersten PHY 121 des Kommunikationsgeräts 100 abgeschlossen sein, bevor die Initialisierung des zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 abgeschlossen ist. Dies kann Taktfehler zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101 verursachen, welche das Scheitern der Verbindungsbereitschaft oder Frameverluste verursachen können, und die Kommunikationsgeräte 100 und 101 können miteinander nicht kommunizieren.
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Das Kommunikationsgerät 100 wartet daher ab dem Zeitpunkt t1, an welchem die Initialisierung des zweiten PHY 122 abgeschlossen ist, für eine Dauer 100-P4, die als eine Wartedauer eingestellt ist. Nach dem Warten startet das Kommunikationsgerät 100 an einem Zeitpunkt t4 die Initialisierung des ersten PHY 121, der als ein Takt-Master eingestellt ist. Während das Kommunikationsgerät 100 wartet, wird die Initialisierung des zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 abgeschlossen. Daher treten zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101 keine Taktfehler auf.
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In der Beziehung zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 102 ist der Zeitpunkt t1 des Abschlusses der Initialisierung des zweiten PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100 früher als ein Zeitpunkt t2 des Abschlusses der Initialisierung des zweiten PHY 146 des Kommunikationsgeräts 102. Daher kann die Initialisierung des ersten PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102 ohne Wartedauer gestartet werden. Die Anpassung von Zeitpunkten zwischen mehreren Kommunikationsgeräten ist jedoch kompliziert.
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In Ausführungsform 1 werden beispielsweise alle Kommunikationsgeräte so gesteuert, dass die Initialisierung des ersten PHY nach Abschluss der Initialisierung des zweiten PHY gestartet wird. Beispielsweise kann das Kommunikationsgerät, bei dem die Initialisierung des zweiten PHY zuerst abgeschlossen ist, die Initialisierung des ersten PHY starten. Daher starten die anderen Kommunikationsgeräte 100 und 102 jeweils die Initialisierung des ersten PHY nach einem Zeitpunkt t3 des Abschlusses der Initialisierung des zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101.
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Basierend auf dem Obigen kann die Wartedauer auf die unten beschriebene Weise eingestellt werden. Die Wartedauer wird eingestellt als gleich oder länger als eine Differenz zwischen einer kürzesten Dauer und einer längsten Dauer, die zum Abschließen einer Initialisierung von PHYs in mehreren Kommunikationsgeräten, die als Takt-Slaves eingestellt sind, verwendet werden. Die kürzeste Dauer und die längste Dauer können berechnet werden durch Erhalten der Summe der Dauern P1 bis P3 für jedes Kommunikationsgerät. Die kleinste Summe der Dauern wird als die kürzeste Dauer festgelegt, und die größte Summe der Dauern wird als die größte Dauer festgelegt. In Ausführungsform 1 ist als eine Wartedauer eine Dauer eingestellt, welche berechnet wird durch Addieren einer zusätzlichen Dauer zu der Differenz zwischen der kürzesten Dauer und der längsten Dauer. Die auf diese Weise erhaltene Dauer hat keinen Einfluss auf die Taktsynchronisation, obwohl die Dauer, die zum Abschließen der Initialisierung der zweiten PHYs der Kommunikationsgeräte verwendet wird, länger als erwartet ist.
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In dem in 4 gezeigten Beispiel ist unter den Dauern, die zum Abschluss der Initialisierung von PHYs, die als Takt-Slaves eingestellt sind, verwendet werden, die Dauer, die zum Abschluss der Initialisierung des zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 verwendet wird, die längste, und die Dauer, die zum Abschließen der Initialisierung des zweiten PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100 verwendet wird, ist die kürzeste. Daher wird eine Dauer, die durch Addieren einer zusätzlichen Dauer zu der Differenz zwischen der Summe der Dauern 101-P1 bis 101-P3 für das Kommunikationsgerät 101 und der Summe der Dauern 100-P1 bis 100-P3 für das Kommunikationsgerät 100 berechnet wird, als die Dauer 100-P4 eingestellt, die als Wartedauer für das Kommunikationsgerät 100 dient. Für die Kommunikationsgeräte 100 und 101 werden die Dauern 100-P4 und 101-P4, die im Wesentlichen der Periode 102-P4 gleich sind, als Wartedauern eingestellt.
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Die Dauer P4, welche als eine Wartedauer dient, wird auf diese Weise bestimmt. Die Gesamtdauer der Dauern 100-P1 bis 100-P3 für das Kommunikationsgerät 100 ist ein Beispiel für eine erste Dauer. Die Gesamtdauer der Dauern 101-P 1 bis 101-P3 für das Kommunikationsgerät 101 ist ein Beispiel für eine zweite Dauer.
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Die Wartedauer wird wie in 4 gezeigt eingestellt. Hierdurch wird zwischen den in 2 gezeigten Kommunikationsgeräten 100 und 101 die Initialisierung des zweiten PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100, der als ein Takt-Master eingestellt ist, nach Abschluss der Initialisierung des zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, gestartet.
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Zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 102 wird die Initialisierung des ersten PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102, der als ein Takt-Master eingestellt ist, nach Abschluss der Initialisierung des zweiten PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, gestartet.
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In Ausführungsform 1 sind die Dauern P1 bis P4 für jedes der Kommunikationsgeräte 100 bis 102 geeignet eingestellt. Hierdurch wird eine Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Master eingestellt ist, so gesteuert, dass sie nach Abschluss einer Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, abgeschlossen wird. Wenn ein Takt-Master ein Taktsignal sendet, empfängt ein als Partner dienender Takt-Slave daher das Taktsignal und kann einen Takt unter Verwendung des empfangenen Taktsignals wiederherstellen. Die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 können daher miteinander kommunizieren.
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Der zweite Kommunikationsport 148 des Kommunikationsgeräts 102 wird nicht verwendet. Wie oben beschrieben, müssen jedoch alle Kommunikationsgeräte warten, bis die Initialisierung der zweiten PHYs, die als Takt-Slaves eingestellt sind, abgeschlossen ist. Auch in diesem Fall muss das Kommunikationsgerät 102 in dem in 3 gezeigten Schritt S 19 warten.
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Als Reaktion auf eine Detektion eines Ereignisses des Anschaltens des Kommunikationsgeräts 100 wird in Ausführungsform 1 die Verarbeitung zur Herstellung der Verbindungsbereitschaft zwischen den Kommunikationsgeräten 100 bis 102 ausgeführt. Dies liegt an dem Verbinder-Unterbrecher 700, welcher eine Energieversorgung von der Energieversorgung zu dem Kommunikationsgerät 100 unterbricht und zulässt, wie in 2 gezeigt. Neben dem Anschalten umfassen Ereignisse ein Phänomen, welches eine Initialisierung eines PHY auslöst, der als ein Takt-Master oder ein Takt-Slave eingestellt ist.
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Ausführungsform 2
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Nun wird die Struktur gemäß Ausführungsform 2 beschrieben, welche Ereignisse detektiert, die von dem Anschalten verschieden sind. Wie in 5 gezeigt, umfasst ein Kommunikationssystem gemäß Ausführungsform 2 anstelle der Energieversorgung 800 eine Energieversorgung 810, welche die Kommunikationsgeräte 100 und 102 mit Energie versorgt. Wie in der Figur gezeigt, liegt der Verbinder-Unterbrecher 700 nicht auf einem Energieversorgungskabel, welches die Energieversorgung 810 und das Kommunikationsgerät 100 verbindet. Der Verbinder-Unterbrecher 700 liegt nicht auf einem Energieversorgungskabel, welches die Energieversorgung 810 und das Kommunikationsgerät 102 verbindet. Mit dieser Konfiguration wird die Energieversorgung zu den Kommunikationsgeräten 100 und 102 nicht unterbrochen, während die Energieversorgung 810 im Normalbetrieb ist, im Gegensatz zu Ausführungsform 1.
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Während die Energieversorgung fortgesetzt wird, kann zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101 eine Verbindungsunterbrechung auftreten. Beispielsweise kann eine Verbindungsunterbrechung auftreten, wenn eine Kommunikation durch den Verbinder-Unterbrecher 700 unterbrochen wird. Ausführungsform 2 nimmt an, dass eine Kommunikation häufig durch den Verbinder-Unterbrecher 700 unterbrochen wird. Die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 überwachen eine solche Kommunikationsunterbrechung und führen eine Verarbeitung zur Herstellung der Verbindungsbereitschaft wieder durch, wenn ein Verbindungsunterbrechungsereignis detektiert wird.
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Die Hardwarekonfiguration des Kommunikationsgeräts 100 ist gleich der Konfiguration gemäß Ausführungsform 1, gezeigt in 1. Wie in 5 gezeigt, sind die funktionellen Komponenten des Kommunikationsgeräts 100 im Wesentlichen die gleichen wie die Komponenten in Ausführungsform 1, gezeigt in 2, mit Ausnahme einer Energieversorgung. Die Verarbeitung in Ausführungsform 2, welche durch das Kommunikationsgerät 100 durchgeführt wird, wenn die Energieversorgung nach einer Unterbrechung angeschaltet wird, ist gleich der Verarbeitung gemäß Ausführungsform 1, gezeigt in 3.
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Wie in Ausführungsform 1 ist in Ausführungsform 2 der erste PHY 121 des Kommunikationsgeräts 100 als ein Takt-Master eingestellt, der zweite PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101 ist als ein Takt-Slave eingestellt, der erste PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102 ist als ein Takt-Master eingestellt und ein zweiter PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100 ist als ein Takt-Slave eingestellt.
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Nachfolgend können die Kommunikationsgeräte 100 bis 102 miteinander kommunizieren, nachdem die Energieversorgung angeschaltet wurde und die Verarbeitung in 3 ausgeführt ist. Ein unten beschriebener Kommunikation-Neustart-Prozess wird in diesem Zustand für das Kommunikationsgerät 100, welches den ersten PHY 121 umfasst, der als ein Takt-Master eingestellt ist, durchgeführt, wenn eine Verbindungsunterbrechung zwischen dem ersten Kommunikationsport 124 des Kommunikationsgeräts 100 und dem zweiten Kommunikationsport 144 des Kommunikationsgeräts 101 detektiert wird. Der Kommunikation-Neustart-Prozess wird durch die Gerätesteuerung 151 durchgeführt, welche das in dem Speicher 111 gespeicherte Programm 001 ausführt.
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Wenn eine Verbindungsunterbrechung detektiert wird, bestimmt das Kommunikationsgerät 101 auch, ob das Kommunikationskabel 601 wieder verbunden ist, nachdem es für eine vorbestimmte Dauer gewartet hat. Wenn bestimmt wird, dass das Kommunikationskabel 601 verbunden ist, initialisiert das Kommunikationsgerät 101 den zweiten PHY 142, der als ein Takt-Slave eingestellt ist. Der Initialisierungszeitpunkt des zweiten PHY 142, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, kann dabei unabhängig von dem Initialisierungszeitpunkt des ersten PHY 121 des Kommunikationsgeräts 100, der als ein Takt-Master eingestellt ist, bestimmt werden. Nicht beschrieben wird der Kommunikation-Neustart-Prozess für das Kommunikationsgerät 101, welches den zweiten PHY 142 umfasst, der als ein Takt-Slave eingestellt ist. Nun wird der Kommunikation-Neustart-Prozess des Kommunikationsgeräts 100 beschrieben.
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Wie in 6 gezeigt, bestimmt die Gerätesteuerung 151 des Kommunikationsgeräts 100 an einem vorbestimmten Zeitpunkt, ob das Kommunikationskabel unterbrochen ist (Schritt S31). Die Gerätesteuerung 151 kann beispielsweise bestimmen, dass das Kommunikationskabel unterbrochen ist, wenn innerhalb einer vorbestimmten Dauer kein Kommunikationsframe ankommt. In einigen Ausführungsformen kann die Gerätesteuerung 151 basierend auf einer Information, die durch den ersten PHY 121 detektiert wird, der mit dem ersten Kommunikationsport 124 verbunden ist, bestimmen, ob ein Kommunikationskabel unterbrochen ist.
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Wenn bestimmt wird, dass das Kommunikationskabel unterbrochen ist (Ja in Schritt S31), wartet die Gerätesteuerung 151, bis die eingestellte Dauer verstreicht (Nein in Schritt S32). Die Wartedauer ist in dem Speicher 111 gespeichert.
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Wenn bestimmt wird, dass die eingestellte Dauer verstrichen ist (Ja in Schritt S32), bestimmt die Gerätesteuerung 151, ob das Kommunikationskabel verbunden ist (Schritt S33). Beispielsweise kann die Gerätesteuerung 151 basierend auf einer Information, die durch den ersten PHY 121 detektiert wird, der mit dem ersten Kommunikationsport 124 verbunden ist, bestimmen, ob das Kommunikationskabel verbunden ist.
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Wenn bestimmt wird, dass das Kommunikationskabel verbunden ist (Ja in Schritt S33), wartet die Gerätesteuerung 151, bis die eingestellte Dauer verstreicht (Nein in Schritt S34). Die Gerätesteuerung 151 wartet für die eingestellte Dauer, weil eine Initialisierung des ersten PHY 121, der als ein Takt-Master dient, nach Abschluss einer Initialisierung des zweiten PHY 142, der mit dem zweiten Kommunikationsport 144 des Kommunikationsgeräts 101 verbunden ist und als ein Takt-Slave dient, zu starten ist.
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Wenn bestimmt wird, dass die eingestellte Dauer verstrichen ist (Ja in Schritt S34), initialisiert die Gerätesteuerung 151 den ersten PHY 121 (Schritt S35). Die Gerätesteuerung 151 kann den ersten PHY 121 unter erneuter Verwendung der Parameter initialisieren, die in dem Register 121a eingestellt sind. In einigen Ausführungsformen kann ein Software-Reset erneut an dem ersten PHY 121 ausgeführt werden und dann können die Parameter für den ersten PHY 121, die in dem Speicher 111 gespeichert sind, in das Register 121a des ersten PHY 121 eingestellt werden. Daher nimmt der erste PHY 121 den Betrieb auf.
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Die Gerätesteuerung 151 bestimmt, ob die Kommunikation neu gestartet ist (Schritt S36). Beispielsweise kann die Gerätesteuerung 151 bestimmen, ob eine Kommunikation neu gestartet ist, nachdem seit der Initialisierung des ersten PHY 121 die Dauer verstrichen ist, die zum Abschließen der Initialisierung verwendet wird, und dann basierend darauf, ob während des Verstreichens einer vorbestimmten Dauer ein Kommunikationsframe empfangen wird. In einigen Ausführungsformen kann die Gerätesteuerung 151 basierend auf einer von dem ersten PHY 121 detektierten Information bestimmen, ob die Kommunikation neu gestartet ist. Wenn bestimmt wird, dass die Kommunikation neu gestartet ist (Ja in Schritt S36), beendet die Gerätesteuerung 151 den Neustart-Prozess. Wenn bestimmt wird, dass die Kommunikation nicht neu gestartet ist (Nein in Schritt S36), führt die Gerätesteuerung 151 den Prozess von Schritt S32 erneut aus. Das Vorangegangene beschreibt den Neustart-Prozess.
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Anstelle der Energieversorgung 800 versorgt in Ausführungsform 2 die Energieversorgung 810 die Kommunikationsgeräte 100 und 102 mit Energie. Wenn eine Verbindungsunterbrechung zwischen dem ersten Kommunikationsport 124 des Kommunikationsgeräts 100 und dem zweiten Kommunikationsport 144 des Kommunikationsgeräts 101 auftritt, muss daher eine Verbindungsunterbrechung zwischen dem zweiten Kommunikationsport 125 des Kommunikationsgeräts 100 und dem ersten Kommunikationsport 147 des Kommunikationsgeräts 102 nicht auftreten. Daher wird ein Kommunikation-Neustart-Prozess nicht an dem zweiten PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100 und an dem ersten PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102 durchgeführt.
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Wenn während der Versorgung mit Energie eine Verbindungsunterbrechung detektiert wird, startet in der oben beschriebenen Ausführungsform 2 das Kommunikationsgerät, welches einen als ein Takt-Master eingestellten PHY umfasst, eine Initialisierung des als einen Takt-Master eingestellten PHY, nachdem es für die Dauer zum Abschließen einer Initialisierung eines PHY des Partner-Kommunikationsgeräts, welcher als ein Takt-Slave eingestellt ist, gewartet hat. In Ausführungsform 2 wird daher die Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Master eingestellt ist, so gesteuert, dass sie abgeschlossen wird, nachdem eine Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, abgeschlossen ist. Zu dem Zeitpunkt, an dem der Takt-Master an den Takt-Slave ein Taktsignal sendet, ist die Initialisierung des Takt-Slaves abgeschlossen und eine Taktsynchronisation kann reibungslos durchgeführt werden. Daher können die gepaarten Kommunikationsgeräte miteinander kommunizieren.
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Modifikation
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In Ausführungsformen 1 und 2 wird die Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Master eingestellt ist, nach Abschluss einer Initialisierung eines PHY gestartet, der als ein Takt-Slave eingestellt ist. Die Ausführungsformen sind nicht auf dieses Beispiel begrenzt. Die Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Master eingestellt ist, kann vor Abschluss einer Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, abgeschlossen werden. Daher kann die Initialisierung des ersten PHY 121 des Kommunikationsgeräts 100, der als ein Takt-Master eingestellt ist, beispielsweise an dem unten beschriebenen Zeitpunkt gestartet werden.
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In dem in 7 gezeigten Beispiel ist die Dauer 100-P4, welche als eine Wartedauer für das Kommunikationsgerät 100 dient, kürzer als in dem in 4 gezeigten Beispiel. Daher ist ein Zeitpunkt t13, an welchem die Initialisierung des ersten PHY 121 des Kommunikationsgeräts 100, der als ein Takt-Master eingestellt ist, gestartet wird, vor einem Zeitpunkt t14, an welchem die Initialisierung des zweiten PHY 142 des Partner-Kommunikationsgeräts 101, welcher als ein Takt-Slave eingestellt ist, abgeschlossen wird. Insbesondere wird eine Initialisierung eines Takt-Masters vor Abschluss einer Initialisierung eines Takt-Slaves gestartet.
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Es wird jedoch erwartet, dass eine Initialisierung eines Takt-Slaves zu dem Zeitpunkt abgeschlossen ist, an welchem ein Takt-Master ein Taktsignal sendet. Daher ist die Dauer 100-P4 so eingestellt, dass ein Zeitpunkt t15, an welchem die Initialisierung des ersten PHY 121, der als ein Takt-Master eingestellt ist, abgeschlossen wird, nach dem Zeitpunkt t14 ist, an welchem die Initialisierung des zweiten PHY 142, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, abgeschlossen wird. In der Konfiguration gemäß der Modifikation können ein Takt-Master und ein Takt-Slave reibungslos miteinander synchronisiert werden.
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In der Modifikation wird die Initialisierung des ersten PHY 121, der als ein Takt-Master eingestellt ist, früher gestartet, jedoch muss der Abschluss der Initialisierung des Takt-Masters so eingestellt sein, dass er später als der Abschluss der Initialisierung eines Takt-Slaves ist. Daher ist die Dauer 100-P4, welche als eine Wartedauer dient, so eingestellt, dass die Summe der Dauern 100-P1 bis 100-P3, der Dauer 100-P4, welche als eine Wartedauer dient, und der Dauer 100-P5 größer als die Summe der Dauern 101-P1 bis 101-P3 ist, welche zum Abschließen der Initialisierung des zweiten PHY 142, der als Takt-Slave eingestellt ist, verwendet wird. Die Konfiguration gemäß der Modifikation ist dahingehend vorteilhaft, dass die Dauer, die zum Abschließen einer Initialisierung von PHYs in allen Kommunikationsgeräten, die als Takt-Master eingestellt sind, verwendet wird, weiter reduziert ist als in den Ausführungsformen 1 und 2.
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Wie oben beschrieben, schließt das Kommunikationsgerät gemäß den Ausführungsformen 1 und 2 und gemäß der Modifikation eine Initialisierung eines PHY, der als ein Takt-Master eingestellt ist, nach Abschluss einer Initialisierung eines PHY des Partner-Kommunikationsgeräts, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, ab. Danach sendet der Takt-Master an den Takt-Slave ein Taktsignal. Der Zeitpunkt zum Abschließen einer Initialisierung eines Slaves und der Zeitpunkt zum Übertragen eines Taktsignals von einem Takt-Master sind angepasst. Daher können der Takt-Master und der Takt-Slave reibungslos synchronisiert werden. Zudem wird eine Autonegotiation nicht durchgeführt, und daher wird die Dauer reduziert, die zur Herstellung der Verbindungsbereitschaft verwendet wird.
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In Ausführungsform 1 ist die Dauer P4, welche als eine Wartedauer dient, für alle Kommunikationsgeräte 100 bis 102 dieselbe, die Dauer P4 kann jedoch unter den Kommunikationsgeräten variieren. Wie in 4 gezeigt, kann die Dauer 101-P4, welche als eine Wartedauer dient, kürzer sein als die Dauer, welche in der Figur für das Kommunikationsgerät 101 gezeigt ist, bei welchem der Zeitpunkt, an welchem die Initialisierung des zweiten PHY abgeschlossen ist, nach dem der anderen Kommunikationsgeräte ist. Diese Konfiguration kann die Dauer reduzieren, die zum Abschließen der Initialisierung des ersten PHY, der als ein Takt-Master eingestellt ist, verwendet wird.
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In dem in 4 gezeigten Beispiel kann die Dauer 102-P4, welche als eine Wartedauer des Kommunikationsgeräts 102 dient, kürzer sein als die Dauer, die in der Figur gezeigt ist. Beispielsweise kann die Initialisierung des ersten PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102 an dem Zeitpunkt t4 gestartet werden.
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Wenn die Wartedauer unter den Kommunikationsgeräten variiert, ist die Wartedauer so eingestellt, dass sie erlaubt, dass eine Initialisierung eines Takt-Masters nach Abschluss einer Initialisierung eines Takt-Slaves abgeschlossen wird. Zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 101, gezeigt in 2, wird eine Initialisierung des ersten PHY 121 des Kommunikationsgeräts 100, welcher als ein Takt-Master eingestellt ist, nach Abschluss einer Initialisierung des zweiten PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, gestartet.
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Zwischen den Kommunikationsgeräten 100 und 102 wird eine Initialisierung des ersten PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102, der als ein Takt-Master eingestellt ist, nach Abschluss einer Initialisierung des zweiten PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100, der als ein Takt-Slave eingestellt ist, gestartet.
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Eine geeignete Einstellung der Dauern P1 bis P4 für jedes der Kommunikationsgeräte 100 bis 102 steuert die Initialisierung aller PHYs, die als Takt-Slaves eingestellt sind, so, dass sie vor Abschluss einer Initialisierung aller PHYs der Kommunikationsgeräte 100 bis 102, die als Takt-Master eingestellt sind, abgeschlossen ist. Wenn ein Takt-Master ein Taktsignal erzeugt, kann daher ein Takt unter Verwendung des von dem Partner-Takt-Slave empfangenen Taktsignals wiederhergestellt werden.
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In den Ausführungsformen 1 und 2 und in der Modifikation werden die drei Kommunikationsgeräte 100 bis 102 verwendet. Die Konfiguration kann jedoch vier oder mehr oder zwei oder weniger Kommunikationsgeräte umfassen. In einigen Ausführungsformen kann jedes Kommunikationsgerät drei oder mehr PHYs umfassen. In den oben beschriebenen Beispielen sind das Anschalten und Verbindungsunterbrechungen Beispiele für Ereignisse. Ereignisse können ferner alle Phänomene umfassen, die eine Initialisierung eines PHY auslösen.
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In den Ausführungsformen 1 und 2 sind die ersten PHYs 121, 141 und 145 als Takt-Master eingestellt und die zweiten PHYs 122, 142 und 146 sind als Takt-Slaves eingestellt. Die Ausführungsformen sind jedoch nicht auf diese Struktur begrenzt. Zwei PHYs, die in einem Kommunikationsgerät enthalten sind, können beide als Takt-Master eingestellt sein. Beispielsweise können der erste PHY 121 und der zweite PHY 122 des Kommunikationsgeräts 100 als Takt-Master eingestellt sein. Der zweite PHY 142 des Kommunikationsgeräts 101, mit welchem der erste PHY 121 kommuniziert, ist als ein Takt-Slave eingestellt, und der erste PHY 145 des Kommunikationsgeräts 102, der mit dem zweiten PHY 122 kommuniziert, ist als ein Takt-Slave eingestellt. Das Kommunikationsgerät 100 kann die Initialisierung des ersten PHY 121 und des zweiten PHY 122, die als Takt-Master eingestellt sind, nach Abschluss der Initialisierung von Takt-Slaves abschließen.
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Die Funktionen der Kommunikationsgeräte 100 bis 102 können durch dedizierte Hardware oder einen typischen Computer implementiert sein.
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Beispiele eines Aufzeichnungsmediums, welches das obige Programm aufzeichnet, umfassen nichtflüchtige computerlesbare Aufzeichnungsmedien, wie beispielsweise eine magnetische Diskette, eine optische Diskette, eine magnetooptische Diskette, ein Flash-Memory, einen Halbleiterspeicher und ein Magnetband.
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Das Vorangegangene beschreibt einige beispielhafte Ausführungsformen zu Erläuterungszwecken. Obwohl die vorangehende Diskussion spezifische Ausführungsformen gezeigt hat, versteht der Fachmann, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne von dem breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen eher als beispielhaft denn als restriktiv zu verstehen. Diese detaillierte Beschreibung ist daher nicht als begrenzend anzusehen, und der Umfang der Erfindung ist allein durch die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, der solchen Ansprüchen zugeordnet ist, definiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- speicherprogrammierbare Steuerung
- 001, 002
- Programm
- 100, 101, 102
- Kommunikationsgerät
- 121a, 122a
- Register
- 110
- Speichergerät
- 111
- Speicher
- 120
- Kommunikationsschnittstellenschaltung
- 121, 141, 145
- erster PHY
- 122, 142, 146
- zweiter PHY
- 123
- MAC
- 124, 143, 147
- erster Kommunikationsport
- 125, 144, 148
- zweiter Kommunikationsport
- 130
- Energieversorgungsschaltung
- 131
- Energieversorgungsverbinder
- 132
- Energieversorgungssteuerung
- 133
- Hardware-Reset-Steuerung
- 150
- Arithmetikgerät
- 151
- Gerätesteuerung
- 190
- Bus
- 200
- CPU
- 600
- Feldbus
- 601, 602
- Kommunikationskabel
- 700
- Verbinder-Unterbrecher
- 800, 810
- Energieversorgung
- 801
- Energieversorgungskabel
