DE69530804T2

DE69530804T2 - Mikrocomputersteuerung mit faseroptischen Übertragungssystem

Info

Publication number: DE69530804T2
Application number: DE69530804T
Authority: DE
Inventors: Takatoshi Gojou-shi Mizoguchi; Kaoru Uda-gun Ozawa
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2015-03-10
Also published as: DE69530804D1; EP0671833B1; EP0671833A2; US5610749A; EP0671833A3

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungssystem für eine optische Faser bzw. Lichtfaser zur Verwendung bei einer Lichtfaserkommunikation zwischen einem Hauptcomputer und seinen Peripheriegeräten oder Subcomputern für elektrische Haushaltsgeräte, Informationsvorrichtungen, Fertigungsvorrichtungen und dergleichen.
Beschreibung des Stands der Technik
Herkömmlicherweise wurde als ein Lichtfaserübertragungssystem der oben erwähnten Art ein System mit einem einzelnen Lichtemissionsabschnitt 37 und einer Mehrzahl von Photodetektionsabschnitten 30, 31 und 32 ausgestattet, wie es in 1 gezeigt ist, wobei die Photodetektionsabschnitte 30, 31 und 32 mit einer Lichtfaserübertragungsleitung 33 über optische Verzweigungsvorrichtungen 34, 35 und 36 verbunden sind (herkömmliches Beispiel 1).
Bei dem oben erwähnten herkömmlichen Beispiel weisen die optischen Verzweigungsvorrichtung 34, 35 und 36 jeweilige Verzweigungsverhältnisse auf, die ausgestaltet sind anzusteigen, wenn die Vorrichtungen näher an der Lichtemissionsabschnitt 37 sind, um von dem Lichtemissionsabschnitt 37 emittiertes Licht gleichmäßig an die Photodetektionsabschnitte 30, 31 und 32 zu übertragen. Dies führt daher nachteilhafterweise dazu, dass je größer die Anzahl der Lichtdetektionsabschnitte ist, desto kleiner die Menge des von jedem Photodetektionsabschnitt empfangenen Lichtes ist. Außerdem weist das Lichtfaserübertragungssystem des herkömmlichen Beispiels 1 einen niedrigen optischen Kopplungswirkungsgrad auf, und daher wird das System von einem Nachteil begleitet, das es kaum möglich ist, viele Lichtfaserübertragungseinheiten zu verbinden und zusammen zu verwenden.
Als weiteres herkömmliches Beispiel gibt es ein System, wie es bei dem japanischen offengelegten Patent Veröffentlichungsnummer SHO 56–7540 (herkömmliches Beispiel 2) offenbart ist, das in 2 gezeigt ist. Dieses herkömmliche Beispiel weist Lichtfaserübertragungsleitungen 43, 44, 45 und 46 auf, die sich von einem Lichtemissionsabschnitt 47 erstrecken; optische Filter 48, 49 und 50, die zwischen den Lichtfaserübertragungsleitungen 43 bis 46 vorgesehen sind; und Photodetektionsabschnitte 40, 41 und 42, die zum Empfangen von Licht von den optischen Filtern 48 bis 50 über die Lichtfasern 51, 52 bzw. 53 vorgesehen sind.
Der oben erwähnte Lichtemissionsabschnitt 47 ist aus einer Halbleiterlaservorrichtung aufgebaut, deren Betriebseigenschaften in 3 gezeigt ist. Wie es in 3 gezeigt ist, emittiert die Halbleiterlaservorrichtung Laserlicht mit diskontinuierlichen Mittelwellenlängen von λ₁ , λ₂ , und λ₃ demgemäß, wie eine Betriebstemperatur oder ein Treiberstrom geändert wird.
Die optischen Filter 48, 49 und 50 weisen ihre jeweiligen Eigenschaften 54, 55 und 56 auf, die in 4 gezeigt sind, und extrahieren Licht bei den Wellenlängen λ₁ , λ₂ und λ₃ aus den oben erwähnten Lichtfaserübertragungsleitungen. Dann erreicht das Licht von den optischen Filtern 48, 49 und 50 die Photodetektionsabschnitte 41, und 42 über die Lichtfasern 51, 52 bzw. 53.
Daher läuft, wenn die Halbleiterlaservorrichtung dazu gebracht wird, Licht mit der Wellenlänge von beispielsweise λ₂ durch Ändern ihres Treiberstroms zu emittieren, das Licht durch das optische Filter 48 ohne irgendeinen wesentlichen Verlust und erreicht das optische Filter 49 über die Lichtfaserübertragungsleitung 44. Dann wird das meiste Licht mit der Wellenlänge λ₂ an dem optischen Filter 49 reflektiert und erreicht die Photodetektionseinheit 41 über die Lichtfaser 52.
Daher ist bei dem herkömmlichen Beispiel 2, (1) da ein optisches Signal bzw. Lichtsignal von dem Lichtemissionsabschnitt 47 nicht an irgendeinen anderen Photodetektionsabschnitt als den Zielphotodetektionsabschnitt übertragen wird, die von dem Zielphotodetektionsabschnitt erfasste Lichtmenge größer als diejenige des herkömmlichen Beispiels 1. Daher kann (2) die optische Übertragung über eine lange Entfernung erzielt werden, und außerdem können viele Photodetektionsabschnitten an der Lichtfaserübertragungsleitung bereitgestellt werden. Außerdem kann (3) durch Ändern der Wellenlänge des von der Lichtemissionsabschnitt emittierten Lichts der Zielphotodetektionsabschnitt, an dem gewünscht wird, dass ein Lichtsignal übertragen wird, ohne weiteres ausgewählt werden.
Das Lichtfaserübertragungssystem des herkömmlichen Beispiels 2 kann einen verbesserten optischen Kopplungswirkungsgrad erhalten. Um jedoch einen Zielphotodetektionsabschnitt zu spezifizieren, der der andere Teilnehmer der Lichtfaserübertragung ist, ist es erforderlich, den Lichtmissionsabschnitt 47 durch einen Halbleiterlaser und Treiberstromänderungsmittel aufzubauen und die optischen Filter 48, 49 und 50 zwischen den Lichtfaserübertragungsleitungen 43, 44, 45 und 46 anzuordnen. Diese Anordnung wird von einem Problem begleitet, das eine komplizierte optische Übertragungsstruktur resultiert, und daher die Kosten ansteigen.
Außerdem ist es für den Halbleiterlaser erforderlich, die gleiche Anzahl von Mittelwellenlängen wie die Anzahl von Photodetektionsabschnitten aufzuweisen. Demgemäß gibt es ein Problem, dass es eine Einschränkung in der Zahl der Empfangsabschnitte gibt.
Als nächstes zeigt 5 ein herkömmliches Beispiel 3, das in dem japanischen offengelegten Patent, Veröffentlichungsnummer SHO 56–10748 offenbart ist. Dieses herkömmliche Beispiel weist einen ersten optischen Sender/Empfänger 91, einen zweiten optischen Sender/Empfänger 92 und eine Lichtfaser 72 auf. Der erste optische Sender/Empfänger 91 umfasst einen optischen Sender 61, einen optischen Empfänger 74, ein optisches Filter 63 und eine Zweiweg-Trennungsschaltung 71. Der zweite optische Sender/Empfänger 92 umfasst einen optischen Sender 62, einen optischen Empfänger 75, ein optisches Filter 64 und eine Zweiweg-Trennungsschaltung 73. Das optische Filter 63 weist eine Lichtdurchlässigkeitskennlinie 71 auf, die in 6 gezeigt ist, während das optische Filter 64 eine Lichtdurchlässigkeitskennlinie 72 aufweist, wie es in 6 gezeigt ist.
Die optischen Sender 61 und 62 umfassen elektrische Eingangsanschlüsse 69 und 70, Treiberschaltungen 65 und 66 und lichtemittierende Dioden 67 bzw. 68. Ein von jedem elektrischen Eingangsanschluss eingegebenes elektrisches Signal wird in den Treiberschaltungen verstärkt und dann an die lichtemittierenden Dioden eingegeben, um von den lichtemittierenden Dioden in ein Lichtsignal umgewandelt zu werden. Die lichtemittierenden Dioden 67 und 68 weisen unterschiedliche Emissionslichtmittelwellenlängen auf. Wie es in 6 ausführlich gezeigt ist, weist die lichtemittierende Diode 67 ein Emissionsspektrum P1 auf, das eine Emissionslichtmittelwellenlänge von ungefähr 830 nm und eine Emissionsspektrumvollbreite bei dem halben Maximum von ungefähr 45 nm aufweist. Andererseits weist die lichtemittierende Diode 68 ein Emissionsspektrum P2 auf, das eine Emissionslichtmittelwellenlänge von ungefähr 850 nm und ein Emissionsspektrumvollbreite bei der Hälfte des Maximums von ungefähr 45 nm aufweist. Das Emissionsspektrum P1 der lichtemittierenden Diode 67 und das Emissionsspektrum P2 der lichtemittierenden Diode 68 überlappen teilweise einander. Die lichtemittierenden Dioden 67 und 68 sind lichtemittierende GaAlAs-Dioden.
Die optischen Empfänger 74 und 75 umfassen Photodioden 76 und 77, Verstärkerschaltungen 78, 79 und elektrische Ausgangsanschlüsse 80 bzw. 81. Das an jede der Photodioden eingegebene Licht wird in den Photodioden in ein elektrisches Signal umgewandelt, und das resultierende elektrische Signal wird in den Verstärkerschaltungen verstärkt und dann an die elektrischen Ausgangsanschlüsse übertragen.
Die Zweiweg-Trennungsschaltung 71 überträgt Licht von dem optischen Sender 61 an die Lichtfaser 72 und überträgt das Licht nicht an den optischen Empfänger 74. Außerdem überträgt die Zweiweg-Trennungsschaltung 71 Licht von der Lichtfaser 72 an den optischen Empfänger 74 und überträgt das Licht nicht an den optischen Sender 61. Die Zweiweg-Trennungsschaltung 73 überträgt Licht von dem optischen Sender 62 an die Lichtfaser 72 und überträgt das Licht nicht an den optischen Empfänger 75. Außerdem überträgt die Zweiweg-Trennungsschaltung 73 Licht von der Lichtfaser 72 an den optischen Empfänger 75, und überträgt das Licht nicht an den optischen Sender 62.
Gemäß dem herkömmlichen Beispiel 3 wird, wenn ein elektrisches Signal von dem elektrischen Eingangsanschluss 69 des optischen Senders 61 eingegeben wird, das elektrische Signal durch die Treiberschaltung 65 übertragen und bringt dann die lichtemittierende Diode 67 dazu, Licht zu emittieren. Das von der lichtemittierenden Diode 67 emittierte Licht wird in das optische Filter 63 eingegeben, und es wird nur einem Emissionsspektrum, das T1 in 6 entspricht, ermöglicht, durch das Filter zu laufen und dann in die Zweiweg-Trennungsschaltung 71 eingegeben zu werden. Dann wird das Licht von der Zweiweg-Trennungsschaltung 71 an die Lichtfaser 72, dann an die zweite Zweiwege-Trennungsschaltung 73 und dann an den zweiten optischen Empfänger 75 ausgegeben. Das in den zweiten optischen Empfänger eingegebene Licht wird in einer Form eines elektrischen Signals von dem elektrischen Ausgangsanschluss 81 mittels der Photodiode 77 und der Verstärkerschaltung 79 extrahiert.
Bei dem herkömmlichen Beispiel 3 sind die Mittelwellenlängen λ₁ des Emissionsspektrums P1 der ersten lichtemittierenden Diode 67 und der Mittellängenwelle λ₂ , des Emissionsspektrums P2 der zweiten lichtemittierenden Diode 68 nahe zueinander. Das Emissionsspektrum von Licht, das von der ersten lichtemittierenden Diode 67 emittiert und durch das erste optische Filter 63 geleitet wurde, und das Emissionsspektrum des Lichts, das von der zweiten lichtemittierenden Diode 68 emittiert und durch das zweite optische Filter 64 geleitet wurde, überlappen jedoch im wesentlichen nicht miteinander. Daher kann auf Grund der Differenz der Emissionsspektra das Licht von der ersten lichtemittierenden Diode 67 und das Licht von der zweiten lichtemittierenden Diode 68 durch die Zweiweg-Trennungsschaltungen 71 und 73 getrennt werden.
Das Lichtfaserübertragungssystem des herkömmlichen Beispiels 3 kann ebenfalls einen verbesserten optischen Kopplungswirkungsgrad erhalten. Die optischen Sender/Empfänger 91 und 92 werden jedoch gezwungen, das von den optischen Sender/Empfängern an die Lichtfaser 72 übertragene Licht von dem an die optischen Sender/Empfänger mittels der Lichtfaser 72 übertragenen Licht sicher zu trennen. Daher wird von den optischen Sender/Empfängern 91 und 92 jeweils verlangt, dass sie eine lichtemittierende Diode, die ein Emissionsspektrum aufweist, das sich von demjenigen des anderen Sender/Empfänger unterscheidet, ein optisches Filter und eine Zweiweg-Trennungsschaltung aufweisen. Dies führt zu einer komplizierten optischen Übertragungsstruktur, was die Kosten erhöht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein kostengünstiges Lichtfaserübertragungssystem bereitzustellen, das eine einfache Struktur und einen guten optischen Kopplungswirkungsgrad aufweist und leicht zu verwenden ist.
Die EP-A-O 504 883 offenbart ein optisches Kommunikationssystem gemäß der Präambel von Anspruch 1.
Die US-A-5 363 229 offenbart ein optisches Kommunikationssystem, das eine Master-Einheit und eine Mehrzahl von Slave-Einheiten umfasst, die durch Lichtfasern gekoppelt sind. Daten werden von der Master-Einheit an die Slave-Einheiten übertragen, und die Daten umfassen Adressdaten, die eine der Slave-Einheiten kennzeichnet. Jede Slave-Einheit umfasst optische Sender/Empfängermittel mit optischen Empfangsmitteln und optischen Sendermitteln. Jede Slave-Einheit umfasst ferner Betriebsumschaltmittel zum Auswählen entweder des optischen Empfangsmittels oder des optischen Sendermittels. Jede Slave-Einheit umfasst ferner Adressenvergleichsmittel zum Vergleichen von von der Master-Einheit empfangenen Adressdaten, um zu bestimmen, ob eine bestimmte Slave-Einheit die gekennzeichnete Slave-Einheit ist, an die die Daten gerichtet sind.
Die vorliegende Erfindung liefert ein optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Bei einem System der Erfindung wandelt jede Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit für eine Slave-Einheit (ohne eine Master-Einheit) zum Senden und Empfangen eines Lichtsignals mittels einer Lichtfaser das Lichtsignal in ein elektrisches Signal mittels des optischen Verbinders um. Dann wird das Lichtsignal von einer Sendebetrieb-Verknüpfungsschaltung (oder einer Sende-Empfangsverknüpfungsschaltung) empfangen.
Andererseits gibt die Sendebetrieb(Sende/Empfangsbetrieb)-Verknüpfungsschaltung ein elektrisches Signal an den optischen Verbinder aus, und der optische Verbinder wandelt das elektrische Signal in ein Lichtsignal um und gibt das Lichtsignal an das optische Filter aus.
Daher kann gemäß der vorliegenden Erfindung das an die Lichtfaser übertragene Lichtsignal einer Signalverarbeitung unterworfen werden, indem es in ein elektrisches Signal in dem optischen Verbinder umgewandelt wird. Außerdem kann das durch die Signalverarbeitung erhaltene elektrische Signal an die Lichtfaser ausgegeben werden, nachdem es in ein Lichtsignal umgewandelt ist. Daher sind gemäß der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zu den herkömmlichen Beispielen weder optische Verzweigungsvorrichtungen noch optische Filter notwendig. Folglich ist es dem System möglich, eine einfache Lichtübertragungsstruktur aufzuweisen, kostengünstig zu sein und ohne weiteres gehandhabt zu werden.
Außerdem weist bei einem System der vorliegenden Erfindung die Sende/Empfangsbetrieb-Verknüpfungsschaltung der Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit den ersten Sendebetrieb zum Übertragen eines elektrischen Signals von dem ersten optischen Verbinder an den zweiten optischen Verbinder sowie auch den zweiten Sendebetrieb zum Übertragen eines elektrischen Signals von dem zweiten optischen Verbinder an den ersten optischen Verbinder auf. Somit kann ein Signal bidirektional von der vorhergehenden Stufe zu der nachfolgenden Stufe oder von der nachfolgenden Stufe zu der vorhergehenden Stufe übertragen werden.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit für die Master-Einheit eine Steuerschaltung zum Steuern der Sende-Empfangsbetrieb-Verknüpfungsschaltung, um in den Sendebetrieb umzuschalten, um ein elektrisches Signal an den optischen Verbinder über die Sende/Empfangsbetrieb-Verknüpfungsschaltung oder in den Empfangsbetrieb auszugeben, um ein elektrisches Signal von dem elektrischen Verbinder über die Sende/Empfangsbetrieb-Verknüpfungsschaltung zu empfangen; und bei der die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit für jede der Slave-Einheiten eine Steuerschaltung umfasst, die imstande ist, einen ersten Steuervorgang zum Umschalten der Sendebetrieb-Verknüpfungsschaltung zwischen dem ersten Sendebetrieb und dem zweiten Sendebetrieb durchzuführen, und einen zweiten Steuervorgang, um die Sendebetrieb-Verknüpfungsschaltung dazu zu bringen, den ersten optischen Verbinder oder den zweiten optischen Verbinder durch Kommunikation mit der Sendebetrieb-Verknüpfungsschaltung auszuwählen, und die Sendebetrieb-Verknüpfungsschaltung dazu zu bringen, ein elektrisches Signal an den ersten optischen Verbinder oder an den zweiten optischen Verbinder auszugeben.
Bei diesem System schaltet die Steuerschaltung der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit der Master-Einheit die Sende/Empfangsbetrieb-Verknüpfungsschaltung in den Sendebetrieb um, um ein elektrisches Signal an den optischen Verbinder über die Sende/Empfangsbetrieb-Verknüpfungsschaltung auszugeben, oder schaltet die Sende/Empfangsbetrieb-Verknüpfungsschaltung auf den Empfangsbetrieb um, um ein elektrisches Signal von dem optischen Verbinder über die Sende/Empfangsbetrieb-Verknüpfungsschaltung zu empfangen.
Andererseits schaltet die Steuerschaltung der Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit die Sendebetrieb-Verknüpfungsschaltung zwischen dem ersten Sendebetrieb und dem zweiten Sendebetrieb um. Dann kommuniziert die Steuerschaltung mit der Sendebetrieb-Verknüpfungsschaltung, um die Sendebetrieb-Verknüpfungsschaltung dazu zu bringen, den ersten optischen Verbinder oder den zweiten optischen Verbinder auszuwählen, und die Übertragungsbetrieb-Verknüpfungsschaltung dazu zu bringen, ein elektrisches Signal an den ersten optischen Verbinder oder an den zweiten optischen Verbinder auszugeben.
Daher werden die Master-Einheit-Sende/Empfangsbetrieb-Verknüpfungsschaltung und die Slave-Einheit-Sendebetrieb-Verknüpfungsschaltung automatisch gesteuert, um zu ermöglichen, dass ein Lichtsignal automatisch gesendet wird.
Bei einer Ausführungsform wandelt der optische Verbinder ein Lichtsignal von der Lichtfaser in ein elektrisches Signal mittels eines Lichtempfangselements um, und wandelt ein elektrisches Signal von der Übertragungsbetrieb-Verknüpfungsschaltung in ein Lichtsignal mittels eines lichtemittierenden Elements um, um das Lichtsignal an die Lichtfaser auszugeben.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das optisches Kommunikationssystem ferner einen Hauptcontroller, einen Ausgangsport und einen Eingangsport; wobei die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit mit dem Hauptcontroller verbunden ist, eine erste der Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten mit dem Ausgangsport und eine zweite der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten mit dem Eingangsport verbunden ist;
wobei das Betriebsumschaltmittel der Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit angepasst ist, um im Empfangsbetrieb Eingangsdaten anzunehmen, die in einem elektrischen Signal enthalten sind, das durch Umwandeln eines Lichtsignals in dem ersten optischen Verbinder erhalten wurde, um die Eingangsdaten an den Hauptcontroller und um im Sendebetrieb ein elektrisches Signal von dem Hauptcontroller an den ersten optischen Verbinder zu übertragen;
wobei das Betriebsumschaltmittel der mit dem Ausgangsport verbundenen Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit angepasst ist, um in einem elektrischen Signal enthaltene Ausgangsdaten, das durch Umwandlung eines Lichtsignals in dem ersten optischen Verbinder der mit dem Ausgangsport verbundenen Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit erhalten wurde, an den mit der Slave- Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit verbundenen zugeordneten Ausgangsport zu übertragen, wenn die in dem elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten mit Adressdaten der der mit dem Ausgangsport verbundenen Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit koinzidieren;
und wobei das Betriebsumschaltmittel der mit dem Eingangsport verbundenen Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit angepasst ist, um Eingangsdaten von dem Eingangsport anzunehmen, um die Eingangsdaten in ein elektrisches Signal umzuwandeln und das elektrische Signal an den ersten optischen Verbinder der mit dem Eingangsport verbundenen Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit zu übertragen, wenn in einem elektrischen Signal enthaltene Adressdaten, das durch Umwandeln eines Lichtsignals in dem ersten optischen Verbinder der mit dem Eingangsport verbundenen Lichtsignal- Sender/Empfänger-Einheit erhalten wurde, mit den Adressdaten der mit dem Ausgangsport verbundenen Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit koinzidiert, und angepasst ist, um ein elektrisches Signal zu übertragen, das durch Umwandeln eines Lichtsignals in dem zweiten optischen Verbinder der mit dem Eingangsport verbundenen Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit erhalten wurde, wenn die Adressdaten nicht miteinander koinzidieren.
Das System arbeitet wie folgt beim Senden der Ausgangsdaten von dem Master-Controller an den Ausgangsport mit der gekennzeichneten Adresse.
Wenn das serielle elektrische Signal mit den Ausgangsdaten und den Adressdaten an den Hauptcontroller der Lichtsignal- Sender/Empfänger-Einheit von dem Hauptcontroller übertragen wird, wird das serielle elektrische Signal an den optischen Verbinder der Master-Einheit übertragen. Dann wird das elektrische Signal in ein serielles Lichtsignal von dem optischen Verbinder der Master-Einheit umgewandelt und an den Ausgangsport der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit mittels der Lichtfaser übertragen.
Dann wird an dem Ausgangsport der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit, die das serielle Lichtsignal von dem Hauptcontroller empfangen hat, das serielle Lichtsignal in ein serielles elektrisches Signal durch einen optischen Verbinder der Slave-Einheit umgewandelt. Wenn die in dem umgewandelten seriellen elektrischen Signal enthaltenen Adressendaten mit ihrer eigenen Adresse koinzidieren, werden die in dem seriellen elektrischen Signal enthaltenen Ausgangsdaten von dem Ausgangsport der Steuerschaltung des Lichtsignals an den mit der Steuerschaltung des Lichtsignals verbundenen Ausgangsport übertragen. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Adressdaten nicht mit ihrer eigenen Adresse koinzidieren, das durch Umwandlung erhaltene serielle elektrische Signal an einen anderen optischen Verbinder der Slave-Einheit übertragen. Dann wird das elektrische Signal in ein serielles Lichtsignal von dem anderen optischen Verbinder der Slave-Einheit umgewandelt und an den untergeordnete Lichtsignal-Sender/Empfänger-Abschnitt mittels der Lichtfaser übertragen.
Außerdem arbeitet das System beim Empfangen der Eingangsdaten von dem Eingangsport mit der gekennzeichneten Adresse wie folgt.
Zuerst wird, wenn ein serielles elektrisches Signal einschließlich des Steuersignals und der Adressdaten von dem Hauptcontroller an den Hauptcontroller-Lichtsignalsteuerabschnitt übertragen wird, das elektrische Signal in ein serielles Lichtsignal umgewandelt und an die Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit von dem Hauptcontroller-Lichtsignal-Steuerabschnitt auf eine Weise ähnlich derjenigen der oben erwähnten Ausgangsdaten gesendet.
Dann wird an der Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit, die das serielle Lichtsignal von dem Hauptcontroller empfangen hat, das serielle Lichtsignal in ein serielles elektrisches Signal durch einen ersten optischen Verbinder der Einheit umgewandelt. Wenn die in dem durch Umwandlung erhaltenen seriellen elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten mit ihrer eigenen Adresse koinzidieren, werden die Eingangsdaten von der Eingangsport-Lichtsignal-Steuerschaltung von dem Eingangsport angenommen, der mit der Eingangsport-Lichtsignal-Steuerschaltung verbunden ist, und dann in ein serielles elektrisches Signal umgewandelt, um an den ersten optischen Verbinder der Einheit übertragen zu werden. Im Gegensatz dazu wird, wenn beide Adressdaten nicht miteinander koinzidieren, das durch Umwandeln des seriellen Lichtsignals von dem untergeordneten Lichtsignal-Sender/Empfänger-Abschnitt mittels eines weiteren optischen Verbinders der Einheit erhalten wurde, an den ersten optischen Verbinder der Einheit übertragen.
Somit wird das serielle elektrische Signal mit den Eingangsdaten von dem Eingangsport, die an den ersten optischen Verbinder der Einheit übertragen wurden, oder das serielle elektrische Signal von dem untergeordneten Lichtsignal-Sender/Empfänger-Abschnitt in ein serielles Lichtsignal von dem ersten optischen Verbinder der Einheit umgewandelt und an den Hauptcontroller mittels der Lichtfaser übertragen.
Dann wird das Lichtsignal in ein serielles elektrisches Signal durch den ersten optischen Verbinder der Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit umgewandelt, und die in dem seriellen elektrischen Signal enthaltenen Eingangsdaten werden von der Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit aufgenommen und an den Hauptcontroller übertragen.
Mit der oben erwähnten Anordnung erfordert der Hauptcontroller keine spezifische optische Einrichtung zum Spezifizieren des E/A-Ports des anderen Teilnehmers, mit dem der Hauptcontroller Daten überträgt.
Daher kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine einfache optische Übertragungsstruktur mit niedrigen Kosten erreicht werden.
Bei diesem System kann daher, da die Sender/Empfänger-Abschnitte des Lichtsignals miteinander nur mittels der Lichtfaser und dem optischen Verbinder verbunden sind, eine Verbindung mit einem hohen optischen Kopplungswirkungsgrad erhalten werden.
Außerdem kann der Hauptcontroller auf eine einfache Weise den Zielausgangsport oder Eingangsport, mit dem der Hauptcontroller wünscht, Daten zu kommunizieren, nur durch Neuschreiben der in dem seriellen Signal enthaltenen Adressdaten kennzeichnen, die in die Adressdaten des Zielausgangsports oder des Zieleingangsports zu übertragen sind. Daher wird ein Lichtfaser-Übertragungssystem, das leicht zu verwenden ist, bereitgestellt.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Steuerschaltung für Lichtsignale des Hauptcontrollers ein erstes Schieberegister zum Umwandeln des von dem optischen Verbinder der Master-Einheit übertragenen seriellen elektrischen Signals in ein paralleles elektrisches Signal, und eine erste Halteschaltung zum Halten der in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Eingangsdaten. Und das Betriebsumschaltmittel umfasst ein zweites Schieberegister zum Umwandeln des von dem ersten optischen Verbinder der Ausgangsport-Einheit übertragenen elektrischen Signals in ein paralleles elektrisches Signal; eine zweite Halteschaltung zum Halten der in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten; eine erste Adressenvergleichsschaltung zum Vergleichen der in der zweiten Halteschaltung gehaltenen Adressdaten mit Adressdaten des Ausgangsports der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit und Ausgeben eines ersten Adressen-Koinzidenzsignals, wenn diese Adressdaten miteinander koinzidieren; und eine Daten-Halteschaltung zum Halten von in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Ausgangsdaten bei Empfang des ersten Adressen-Koinzidenzsignals. Und das Betriebsumschaltmittel umfasst ein drittes Schieberegister zum Umwandeln des von dem ersten optischen Verbinder der Eingangsporteinheit übertragenen seriellen elektrischen Signals in ein paralleles elektrisches Signal; eine dritte Halteschaltung zum Halten von in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten; eine zweite Adressenvergleichsschaltung zum Vergleichen der in der dritten Halteschaltung gehaltenen Adressdaten mit Adressdaten des Eingangsport der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit und Ausgeben eines zweiten Adressen-Koinzidenzsignals, wenn diese Adressdaten miteinander koinzidieren; eine Steuersignal-Halteschaltung zum Halten, bei Empfang des zweiten Adressen-Koinzidenzsignals, eines in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Steuersignals und Ausgeben eines Übertragungsleitungs-Einstellsignals; ein viertes Schieberegister zum Umwandeln von von dem Eingangsport übertragenen Eingangsdaten in ein serielles elektrisches Signal und Halten des elektrischen Signals; und eine Übertragungsleitungssteuerschaltung zum Umschalten einer Übertragungsleitung in einen Normalzustand, in dem das serielle elektrische Signal von dem zweiten optischen Verbinder der Eingangsporteinheit an den vierten optischen Verbinder an eine Übertragungsleitung zum Übertragen des seriellen elektrischen Signals von dem vierten Schieberegister zu dem ersten optischen Verbinder der Eingangsporteinheit basierend auf dem von der Steuersignal-Halteschaltung übertragenen Übertragungsleitungs-Einstellsignal übertragen wird.
Bei diesem System arbeitet beim Übertragen der Ausgangsdaten von dem Hauptcontroller an den Ausgangsport mit der gekennzeichneten Adresse die Lichtsignal-Steuerschaltung des Ausgangsports auf eine Art und Weise wie folgt.
Das serielle elektrische Signal von dem zweiten optischen Verbinder wird von dem zweiten Schieberegister in ein paralleles elektrisches Signal umgewandelt. Dann werden die in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten in der zweiten Halteschaltung gehalten. Dann werden die in der zweiten Halteschaltung gehaltenen Adressdaten mit ihren eigenen Adressdaten durch die erste Adressenvergleichsschaltung verglichen. Wenn beide Adressdaten miteinander koinzidieren, wird das erste Adressenkoinzidenzsignal ausgegeben. Dann werden die in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Ausgangsdaten in der Daten-Halteschaltung gehalten, die das erste Adressenkoinzidenzsignal empfangen hat.
Somit werden die in der Daten-Halteschaltung gehaltenen Ausgangsdaten an den mit dem Ausgangsdaten-Lichtsignal-Steuerabschnitt verbundenen Ausgangsport übertragen.
Mit der oben erwähnten Anordnung kann der Eingangsport der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit schnell entscheiden, ob das serielle Lichtsignal von dem Hauptcontroller das auf sich selbst gerichtete serielle Lichtsignal ist, wodurch ermöglicht wird, dass die Ausgangsdaten empfangen werden, ohne dass irgendeine CPU vorgesehen ist.
Außerdem arbeitet beim Empfangen der Eingangsdaten von dem Eingangsport, die die Adresse mittels des Hauptcontrollers gekennzeichnet haben, die Eingangsport-Lichtsignal-Steuerschaltung auf eine Art und Weise wie folgt.
Ein serielles elektrisches Signal von dem vierten optischen Verbinder wird von dem dritten Schieberegister in ein paralleles elektrisches Signal umgewandelt. Dann werden die in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten in der dritten Halteschaltung gehalten. Dann werden die in der dritten Halteschaltung gehaltenen Adressdaten mit ihren eigenen Adressdaten von der zweiten Adressenvergleichsschaltung verglichen. Wenn beide Adressdaten miteinander koinzidieren, wird das zweite Adressenkoinzidenzsignal ausgegeben. Dann wird das in dem parallelen elektrischen Signal enthaltene Steuersignal in der Steuersignal-Halteschaltung gehalten, die das zweite Adressenkoinzidenzsignal empfangen hat, und das Übertragungsleitungs-Einstellsignal ausgegeben.
Inzwischen wurden die Eingangdaten von dem Eingangsport in ein serielles elektrisches Signal umgewandelt und in dem vierten Schieberegister gehalten. Dann wird basierend auf dem Übertragungsleitungs-Einstellsignal von der Steuersignal-Halteschaltung die Übertragungsleitung in dem Normalzustand, bei dem das serielle elektrische Signal von dem zweiten optischen Verbinder der Eingangsporteinheit an den vierten optischen Verbinder übertragen wird, an die Übertragungsleitung zum Übertragen des seriellen elektrischen Signals von dem vierten Schieberegister an den ersten optischen Verbinder umgeschaltet. Folglich wird, wenn beide Adressdaten miteinander koinzidieren, ein serielles elektrisches Signal mit den Eingangsdaten von dem Eingangsport an den vierten optischen Verbinder der Eingangsporteinheit übertragen. Wenn sie nicht miteinander koinzidieren, wird das serielle elektrische Signal von dem zweiten optischen Verbinder der Eingangsporteinheit an den ersten optischen Verbinder der Eingangsporteinheit übertragen.
Somit wird das an den ersten optischen Verbinder übertragene serielle elektrische Signal in ein serielles Lichtsignal umgewandelt und dann an den Hauptcontroller mittels der Lichtfaser übertragen.
Das von dem ersten optischen Verbinder der Eingangsporteinheit übertragene serielle Lichtsignal wird durch den Ausgangsport der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit oder den Eingangsports der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit, die zwischen dem Hauptcontroller der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit und dem Eingangsport der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit angeordnet ist, übertragen und erreicht dann den Hauptcontroller der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit.
Dann wird das serielle Lichtsignal in ein serielles elektrisches Signal von dem optischen Verbinder des Hauptcontroller der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit umgewandelt und in ein paralleles elektrisches Signal von dem ersten Schieberegister umgewandelt. Dann werden die in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Eingangsdaten in der ersten Halteschaltung gehalten und an den Hauptcontroller übertragen.
Somit werden die Eingangsdaten von dem Eingangsport, die die von dem Hauptcontroller gekennzeichnete Adresse aufweisen, von dem Hauptcontroller empfangen.
Wie es offensichtlich ist, kann der Eingangsport der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit schnell unterscheiden, ob das serielle Lichtsignal von dem Hauptcontroller das auf sich selbst gerichtete serielle Lichtsignal ist, wodurch ermöglicht wird, dass die Eingangsdaten ohne die Verwendung einer CPU übertragen werden können.
Die optischen Verbinder umfassen ein Lichtempfangselement zum Umwandeln eines darin eingegebenen seriellen Lichtsignals in ein serielles elektrisches Signal und ein lichtemittierendes Element zum Umwandeln eines seriellen elektrischen Signals in ein serielles Lichtsignal.
Zusammenfassend liefert jeder Aspekt der vorliegenden Erfindung ein kostengünstiges Lichtfaser-Übertragungssystem, das eine einfache optische Übertragungsstruktur und einen hohen optischen Kopplungswirkungsgrad aufweist, wodurch ermöglicht wird, dass das System ohne weiteres verwendet werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der hier nachstehend angegebenen ausführlichen Beschreibung und beigefügten Zeichnungen verstanden, die nur mittels Darstellung angegeben werden und somit die vorliegende Erfindung nicht einschränken, wobei:
1 ein Diagramm ist, das die Struktur des herkömmlichen Beispiels 1 zeigt;
2 ein Diagramm ist, das die Struktur des herkömmlichen Beispiels 2 zeigt;
3 eine graphische Darstellung ist, die die Emissionskennlinien des Photodetektionsabschnitts des herkömmlichen Beispiels 2 zeigt;
4 eine graphische Darstellung ist, die die Eigenschaften des optischen Filters des herkömmlichen Beispiels 2 zeigt;
5 ein Diagramm ist, das die Struktur des herkömmlichen Beispiels 3 zeigt;
6 eine graphische Darstellung ist, die die Emissionsspektrumkennlinien und Lichtdurchlässigkeitskennlinien des herkömmlichen Beispiels 3 zeigt;
7 ein Blockdiagramm eines Lichtfaserübertragungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8 ein Blockdiagramm einer Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit für eine Slave-Einheit bei der ersten Ausführungsform ist;
9 ein Schaltbild einer Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung und eines optischen Verbinders bei der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit für die Slave-Einheit ist;
10 ein Schaltbild einer Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung und eines optischen Verbinders einer Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit für eine Master-Einheit bei der ersten Ausführungsform ist;
11, 12A und 12B Ablaufdiagramme eines von dem Lichtfaser-Übertragungssystem der ersten Ausführungsform durchgeführten Rbfragevorgangs sind, wobei 11 einen Ablauf eines von der Seite der Master-Einheit durchgeführten Vorgangs zeigt, und 12A und 12B jeweils einen Ablauf eines von der Seite der Slave-Einheit durchgeführten Vorgangs (für die Slave-Einheit 1 und die Slave-Einheit n) zeigen;
13, 14A und 14B Ablaufdiagramme eines von dem Lichtfaser-Übertragungssystem der ersten Ausführungsform durchgeführten Auswahlvorgangs sind, wobei 13 einen Ablauf eines von der Seite der Master-Einheit durchgeführten Vorgangs zeigt, und 14A und 14B jeweils einen Ablauf eines von der Seite der Slave-Einheit durchgeführten Vorgangs (für die Slave-Einheit 1 und die Slave-Einheit n) zeigen;
15 eine perspektivische Explosionsansicht des optischen Verbinders bei dem System der ersten Ausführungsform ist;
16 eine Schnittansicht ist, die entlang einer Linie 16– 16 genommen ist und in der Richtung a von 15 betrachtet wird;
17 eine Schnittansicht ist, die entlang einer Linie 17– 17 genommen ist und in der Richtung b von 15 betrachtet wird;
18 ein Blockdiagramm eines Lichtfaser-Übertragungssystems einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
19 ein ausführliches Blockdiagramm ist, das eine Hauptcontroller-Lichtfaser-Sender/Empfänger-Einheit und eine in 18 gezeigten optischen Verbinder zeigt;
20 ein ausführliches Blockdiagramm ist, das eine Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit und einen in 18 gezeigten optischen Verbinder zeigt;
21 ein ausführliches Blockdiagramm ist, das eine Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit und einen in 18 gezeigten optischen Verbinder zeigt;
22 ein Diagramm ist, das die Struktur eines seriellen Signals einschließlich Eingangsdaten oder Ausgangsdaten zeigt;
23 ein Diagramm ist, das die Struktur eines Übertragungsanforderungssignals zeigt;
24A und 24B Beispiele von Adressdaten und eines in einem seriellen Signal enthaltenen Synchronisationssignals zeigen, die bei dem Lichtfaser-Übertragungssystem von 18 verwendet werden;
25 eine perspektivische Explosionsansicht des optischen Verbinders bei dem System der zweiten Ausführungsform ist;
26 eine Schnittansicht ist, die entlang einer Linie 26– 26 genommen ist und in der Richtung a von 25 betrachtet wird; und
27 eine Schnittansicht ist, die entlang einer Linie 27– 27 genommen ist und in der Richtung b von 25 betrachtet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird ausführlich nachstehend basierend auf bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
7 zeigt ein Lichtfaser-Übertragungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform umfasst eine Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3, die in einer Master-Einheit 8 vorgesehen ist, Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 4, 4, 4, ..., die in einer Mehrzahl von Slave-Einheiten 9 vorgesehen sind, und Lichtfasern 1.
Die Master-Einheit 8 ist ein Hauptcomputer, und jede Slave-Einheit 9 ist ein Subcomputer oder ein Peripheriegerät des Hauptcomputers B. Die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 ist mit dem Hauptcomputer 8 verbunden, während die Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 4 mit den Subcomputern oder Peripheriegeräten 9 verbunden sind. Die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 und die Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 4, 4, 4, ... sind mittels der Lichtfasern 1 in Reihe geschaltet.
Die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 umfasst einen Mikrocomputer 7A, eine Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 5 und einen optischen Verbinder 2. Andererseits umfasst jede der Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 4 einen Mikrocomputer 7B, eine Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 6 und zwei optische Verbinder 2.
Wie es aus der nachstehenden Beschreibung offensichtlich ist, schalten die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltungen 5 und 6 die Lichtsignal-Übertragungsrichtung durch Umschalten des Betriebsart der jeweiligen Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 und 4 jeweils zwischen dem "Sende"-Betrieb und dem "Empfangs"-Betrieb um.
Wie es in 8 gezeigt ist, ist der Mikrocomputer 7B jeder der Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 4 ein Ein-Chip-Mikrocomputer mit einem ROM (Nur-Lese-Speicher) 11, einem RAM (Direktzugriffsspeicher) 12, einer CPU (zentralen Verarbeitungseinheit) 10, einer parallelen Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle (PIO) 13 und einem Kommunikations-Controller 14. Die PIO 13 steuert die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 6 und der Kommunikations-Controller 14 steuert die Lichtsignal-Kommunikation mittels der Lichtfaser sowie auch die Kommunikation mit dem Slave-Einheit-Hauptteil.
Wie es in 9 gezeigt ist, umfasst die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 6 Steuereingangsanschlüsse An, Bn, Cn, Dn, En und Fn, einen Lichtsignal-Übertragungsanschluss TDn und einen Lichtsignal-Empfangsanschluss RDn. Die Steuereingangsanschlüsse An bis Fn sind mit der PIO 13 in dem Mikrocomputer 7B verbunden, wie es in 7 gezeigt ist. Der Lichtsignal-Übertragungsanschluss TDn ist mit einem Datenausgangsanschluss des Kommunikations-Controllers 14 in dem Mikrocomputer 7B verbunden, während der Lichtsignal-Empfangsanschluss RDn mit einem Dateneingangsanschluss des Kommunikations-Controllers 14 verbunden ist.
10 zeigt die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 5 der Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3. Die Anschlüsse A und B sind mit den Anschlüssen A und B des Mikrocomputers 7A verbunden, während die Anschlüsse TD und RD mit den Anschlüssen TD und RD des Mikrocomputers 7A verbunden sind, wie es in 7 gezeigt ist.
Die 15, 16 und 17 zeigen den Aufbau des optischen Verbinders 2 der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform. Wie es in 15 gezeigt ist, umfasst der optische Verbinder 2 einen Halter 23, eine in den Halter 23 einzufügende Linse 21, eine elektronische Vorrichtung 20 und eine hinteren Deckel 22. Die elektrischen Schaltungen des optischen Verbinders 2 sind in der Vorrichtung 20 eingebaut. Die Vorrichtung 20 weist darin einen photoelektrischen Empfangswandlerabschnitt 25 und einen photoelektrischen Sendewandlerabschnitt 26 auf. Der photoelektrische Empfangswandlerabschnitt 25 weist beispielsweise eine Diode auf, während der photoelektrische Sendewandlerabschnitt 26 beispielsweise eine lichtemittierende Diode aufweist. Wie es in 16 gezeigt ist, wird ein Verbinder 24 in den Halter eingefügt, und das Lichtfaserkabel 1 wird in den Verbinder 24 eingeführt. Die Linse 21 optimiert die optische Kopplung zwischen dem Lichtfaserkabel 1 und den photoelektrischen Wandlerabschnitten 25 und 26 innerhalb der Vorrichtung 20. Die Vorrichtung 20 wird in dem Halter 23 platziert und befestigt, der zwischen der Linse 21 und dem hinteren Deckel 22 angeordnet ist.
In den 9 und 10 gibt die Bezugsziffer 27 eine Treiberschaltung für den photoelektrischen Sendewandlerabschnitt 26 an.
Ein Abfragevorgang des Lichtfaser-Übertragungssystems der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Das Abfragen ist ein Vorgang eines Kennzeichnens einer Slave-Einheit (folglich einer Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit), mit der die Master-Einheit (folglich die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit) wünscht zu kommunizieren, und des Übertragens von Daten von der gekennzeichneten Slave-Einheit (der gekennzeichneten Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit) an die Master-Einheit (die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit). Ein Überblick eines Kommunikationsverfahrens bei dem Abfragevorgang wird zuerst beschrieben, und danach wird der Abfragevorgang der vorliegenden Ausführungsform ausführlicher mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Zuerst überträgt die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit Adressdaten einer Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit, mit der die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit zu kommunizieren wünscht, und wartet auf eine Antwort von der Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit. Alle Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten empfangen die von der Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit gesendeten Adressdaten. Dann sendet nur die Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit, die eine den übertragenen Adressdaten entsprechende Adresse aufweist, die Adressdaten an die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit zurück und wartet auf einen Befehl von der Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit. Bei dem Abfragevorgang überträgt die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit ein Datenanforderungssignal und wartet auf Daten von der gewünschten Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit. Bei Empfang des Datenanforderungssignals von der Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit überträgt die gekennzeichnete Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit Daten an die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit. Wenn die Datenübertragung beendet ist, überträgt die Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit ein Kommunikations-Beendigungssignal. Bei Empfang des Kommunikations-Beendigungssignals beendet die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit die Kommunikation und kehrt in den Anfangszustand zurück.
In dem Anfangszustand des Systems der vorliegenden Ausführungsform schaltet der Mikrocomputer 7A der Master-Einheit-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 seinen Steueranschluss A auf einen H-Pegel und schaltet seinen Steueranschluss B auf einen L-Pegel. Folglich wird ein H-Pegelsignal an eine UND-Schaltung AND1 der Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 5 ausgegeben, während ein L-Pegelsignal an eine UND-Schaltung AND2 ausgegeben wird. Als Ergebnis bringt die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 5 die Master-Einheit-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 in den Empfangsbetrieb.
Andererseits schaltet der Mikrocomputer 7B der Slave-Einheit-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 für Slave-Einheiten m (m = 1, 2, ..., n, ...) ihre Steueranschlüsse Bm und Fm auf einen H-Pegel und die anderen Anschlüsse im Anfangszustand auf einen L-Pegel. Dann wird ein H-Pegelsignal an eine UND-Schaltung AND11 und an eine UND-Schaltung AND15 der Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 6 eingegeben. Inzwischen wird ein L-Pegelsignal an die anderen UND-Schaltungen AND10, 12, 13 und 14 eingegeben. Als Ergebnis sind die Lichtsignal- Sender/Empfänger-Einheiten 4 der Slave-Einheiten m zum Empfangen der Übertragungsdaten von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 6 und ebenfalls zum Weiterleiten der von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 6 an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 4 der untergeordneten Slave-Einheiten (Slave-Einheit m + 1, Slave-Einheit m + 2, ...), die der Slave-Einheit m nachfolgen, bereit. Mit dem oben erwähnten Vorgang können alle mit der Master-Einheit 8 verbundenen Slave-Einheiten 1, 2, ..., n, ... die von der Master-Einheit 8 empfangenen Daten empfangen.
Dann werden Vorgänge der Lichtfaser-Verknüpfungsschaltungen 5 und 6 zum Abfragen des Lichtfaser-Übertragungssystems in Übereinstimmung mit den in den 11 und 12B gezeigten Ablaufdiagrammen beschrieben.
Zuerst bringt der Mikrocomputer 7A der Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3, die in der Master-Einheit 8 vorgesehen ist, den Anschluss A auf einen L-Pegel und den Anschluss B auf einen H-Pegel (Schritt S1), so dass sich die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 5 zum Senden fertig macht. Dadurch wird ermöglicht, dass Daten von der Master-Einheit 8 übertragen werden können. Dann gibt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 Adressdaten der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 einer Slave-Einheit n an das Lichtfaserkabel 1 über die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 5 und den optischen Verbinder 2 aus (Schritt S2). Dann bringt der Mikrocomputer 7A den Anschluss A auf einen H-Pegel und den Anschluss B auf den L-Pegel (Schritt S3), um die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 5 in den Empfangsbetrieb zu bringen, und wartet auf eine Antwort von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n.
An der Seite der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n schaltet beim Bestätigen, dass die von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 in ihrem Anfangszustand (Empfangszustand) gemäß Schritt S201 empfangenen Adressdaten mit ihrer eigenen Adresse koinzidieren (Schritt S202), der Mikrocomputer 7B den Anschluss Cn auf den H-Pegel und die anderen Anschlüsse auf den L-Pegel (Schritt S203). Mit dem oben erwähnten Vorgang wird die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n zum Übertragen von Daten an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 fertig gemacht und sendet die Adressdaten dahin zurück (Schritt S204). Dann schaltet der Mikrocomputer 7B den Anschluss Bn auf den H-Pegel und die anderen Anschlüsse auf den L-Pegel (Schritt S205), wodurch die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n zum Empfang von Befehlsdaten von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 fertig gemacht wird.
An der Seite der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n schaltet beim Bestätigen bei Schritt S202, dass die von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 übertragenen Adressdaten nicht mit ihrer eigenen Adresse koinzidieren, der Mikrocomputer 7B die Anschlüsse An und Dn auf den H-Pegel und die anderen Anschlüsse auf den L-Pegel (Schritt S211). Die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n wird dadurch fertig gemacht, von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der untergeordneten oder nachfolgenden Slave-Einheiten (Slave-Einheit n + 1, n + 2, ...) empfangenen Adressdaten an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 über die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 6 und den optischen Verbinder 2 zu übertragen. Dann bringt, beim Bestätigen, dass die von der nachfolgenden Slave-Einheiten empfangenen Adressdaten an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 über die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 6 und den optischen Verbinder 2 gesendet wurden (Schritt S212), der Mikrocomputer 7B den Anschluss Bn und Fn auf den H-Pegel und die anderen Anschlüsse auf den L-Pegel (Schritt S213). Als Ergebnis wird die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n zum Weiterleiten des Befehls von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der nachfolgenden Slave-Einheit (Slave-Einheiten n + 1, n + 2, ...) fertig gemacht.
An der Seite der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 schaltet beim Bestätigen einer Antwort von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n (Schritt S4) der Mikrocomputer 7A den Anschluss A auf den L-Pegel und den Anschluss B auf den H-Pegel (Schritt S5). Dann gibt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 ein Datenanforderungssignal an das Lichtfaserkabel 1 über die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 5 und den optischen Verbinder 2 aus (Schritt S6). Danach schaltet der Mikrocomputer 7A den Anschluss A auf den H-Pegel, schaltet den Anschluss B auf den L-Pegel (Schritt S7), und wartet auf Daten von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n.
An der Seite der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n schaltet beim Bestätigen des Datenanforderungssignals von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 (Schritt S206) der Mikrocomputer 7B den Anschluss Cn auf den H-Pegel und die anderen Anschlüsse auf den L-Pegel (Schritt S207). Dann überträgt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n Daten an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 über die Lichtsignal-Verknüpfungsschaltung 6 und den optischen Verbinder 2 (Schritt S208). Anschließend gibt, wenn die Datenübertragung beendet ist (Schritt S209), die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n das Kommunikations-Beendigungssignal an das Lichtfaserkabel 1 über den Mikrocomputer 7B, die Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung 6 und den optischen Verbinder 2 aus (Schritt S210) und kehrt in den Anfangszustand zurück.
Inzwischen schaltet in der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n, deren Adresse nicht mit den Adressdaten von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 koinzidiert und die nun bereit ist, Befehle von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der nachfolgenden Slave-Einheit bei Schritt S213 zu übertragen, beim Bestätigen des Datenanforderungssignals von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 bei Schritt S214, der Mikrocomputer 7B die Anschlüsse An und Dn auf den H-Pegel und die anderen Anschlüsse auf den L-Pegel (Schritt S215). Somit macht sich die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n fertig, Daten von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der nachfolgenden untergeordneten Slave-Einheit an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 weiterzuleiten. Bei Beendigung der Übertragung der von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der nachfolgenden Slave-Einheit empfangenen Daten an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 (Schritt S216), kehrt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n in den Anfangszustand zurück. Dann kehrt bei Empfang der von der nachfolgenden Slave-Einheit n + 1 über die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n gesendeten Daten (Schritt S8) und Empfangen des Kommunikations-Beendigungssignals (Schritt S9) die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 in den Anfangszustand zurück und beendet den Abfragevorgang.
12A zeigt den Betrieb der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit der ersten Slave-Einheit 1.
Dann wird ein Auswahlvorgang bei dem System der vorliegenden Ausführungsform nachstehend mit Bezug auf 13 und 14 beschrieben. Der Auswahlvorgang ist ein Vorgang, um die Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit zu kennzeichnen, mit der die Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit zu kommunizieren wünscht, und um Daten an die gekennzeichnete Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit von der Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit zu übertragen.
In ihrem Anfangszustand ist die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 im Empfangsbetrieb, wobei der Mikrocomputer 7A den Steueranschluss A auf den H-Pegel und den Steueranschluss B auf den L-Pegel schaltet. Andererseits ist, wenn der Mikrocomputer 7B der Lichtsignal- Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit m (m = 1, 2, ..., n, ...) den Anschluss Bm und den Anschluss Fm auf den H-Pegel und die anderen Anschlüsse auf den L-Pegel schaltet, wie es in 14 gezeigt ist (Schritt S501), die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit m in dem Zustand, in dem sie imstande ist, die Übertragungsdaten von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 zu empfangen und ebenfalls die Daten von der Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit an die nachfolgende Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit weiterzuleiten.
Wenn die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 den Auswahlvorgang für die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n beginnt, bringt die Lichtsignal Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 den Steueranschluss A des Mikrocomputers 7A zuerst auf den L-Pegel und den Steueranschluss B auf den H-Pegel bei Schritt S301 von 13. Mit diesem Vorgang macht sich die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 fertig zu übertragen und gibt dann die Adressdaten an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n aus (Schritt S302). Dann bringt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 den Anschluss A erneut auf den H-Pegel, bringt den Anschluss B auf den L-Pegel (Schritt S303) und wartet auf eine Antwort von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n (Schritt S304).
Andererseits bringt beim Bestätigen, dass die von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 empfangenen Adressdaten mit ihrer eigenen Adresse koinzidieren (Schritt S502), die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n den Steueranschluss Cn auf einen H-Pegel und die anderen Steueranschlüsse auf einen L-Pegel (Schritt S503). Als Ergebnis ist die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n bereit, an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 zu übertragen, und überträgt dann die Adressdaten (Schritt S504). Dann schaltet der Mikrocomputer 7B der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n den Steueranschluss Bn auf den H-Pegel und die anderen Steueranschlüsse auf den L-Pegel (Schritt S505), so dass sich die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n fertig macht, Befehle von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 zu empfangen.
Beim Bestätigen, dass die übertragenen Adressdaten nicht mit ihrer eigenen Adresse bei Schritt S502 übereinstimmt, schaltet der Mikrocomputer 7B der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n den Anschluss An und Dn auf einen H-Pegel und die anderen Anschlüsse auf einen L-Pegel (Schritt S509). Mit diesem Vorgang ist die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n bereit, die von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 seiner nachfolgenden Slave-Einheit empfangenen Adressdaten an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 zu übertragen.
Beim Empfangen der Adressdaten von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n bei Schritt S304 bringt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 den Anschluss A auf einen L-Pegel, den Anschluss B auf einen H-Pegel (Schritt S305) und überträgt dann ein Datenübertragungssignal (Schritt S306). Anschließend überträgt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 Daten kontinuierlich an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n (Schritt S307). Wenn die Datenübertragung beendet ist (Schritt S308), überträgt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 das Kommunikations-Beendigungssignal (Schritt S309) und kehrt in den Anfangszustand zurück.
Beim Empfangen der Übertragungsdaten von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit 8 bei Schritt S507 bestätigt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n das Kommunikations-Beendigungssignal von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit bei Schritt S508, und beim Bestätigen, dass die Datenübertragung von der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 3 der Master-Einheit beendet ist (Schritt S508), kehrt die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der Slave-Einheit n in den Anfangszustand zurück.
Es sei bemerkt, dass 14A, die der 14B ähnlich ist, den Betrieb der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 4 der ersten Slave-Einheit 1 zeigt.
Mit dem vorerwähnten Abfragevorgang und Auswahlvorgang kann das System der vorliegenden Ausführungsform die optische Kommunikation zwischen der Master-Einheit 8 und der gewünschten Slave-Einheit n ohne Verzweigen mittels der Verzweigungsvorrichtung des durch die Lichtfaserkabel 1 zu übertragenden Lichtsignals erreichen. Daher kann gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ein kostengünstiges Lichtfaser-Übertragungssystem, das eine einfache Lichtübertragungsstruktur aufweist und einfach zu verwenden ist, bereitgestellt werden. Obgleich der optische Verbinder 2 bei der vorerwähnten bevorzugten Ausführungsform vom bidirektionalen Typ ist, muss der optische Verbinder 2 nicht vom bidirektionalen Typ sein. Obgleich jeder der als Steuerschaltungen dienenden Mikrocomputer 7A und 7B den Kommunikations-Controller 14 bei der oben erwähnten bevorzugten Ausführungsform aufweisen, ist es annehmbar, eine Steuerschaltung, die eine Kommunikationssteuerfunktion aufweist, neben den Mikrocomputern 7A und 7B getrennt bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf ein Lichtfaser-Übertragungssystem, das mit einem bidirektionalen Faserverbinder ausgestattet ist, sondern ebenfalls auf ein Lichtfaser-Übertragungssystem, das mit einem unidirektionalen Faserverbinder ausgestattet ist, angewendet werden.
(Zweite Ausführungsform)
18 ist ein Blockdiagramm eines Lichtfaser-Übertragungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Das vorliegende Lichtfaser-Übertragungssystem ist im wesentlichen aufgebaut aus: einer Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161, die mit einem Hauptcontroller 165 in beliebigen elektrischen Haushaltsgeräten, Informationsvorrichtungen, Fertigungseinrichtungen und dergleichen verbunden ist, einer Mehrzahl von Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 162 (nur eine Ausgangsport-Sender/Empfänger-Einheit ist in 18 repräsentativ gezeigt), die mit jeweiligen Ausgangsports 166 verbunden sind; eine Mehrzahl von Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 163 (nur eine Eingangsport-Sender/Empfänger-Einheit ist repräsentativ in 18 gezeigt), die mit jeweiligen Eingangsports 167 verbunden sind; und zur Verbindung zwischen den Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161, 162 und 163 vorgesehene Lichtfasern 164.
Es ist offensichtlich, dass die Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161 und die Ausgangs-/Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 162, 163 ein Master/Slave-System bilden.
Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, bei der die Kommunikationssteuerung für die Master- und Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten von ihren jeweiligen Mikrocomputern durchgeführt wird, verwendet die zweite Ausführungsform nur einen mit der Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit (Master-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit) verbundenen Mikrocomputer, und die Eingangs-/Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten (Slave-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten) sind unter der Steuerung dieses Mikrocomputers, wie es nachstehend ausführlich beschrieben ist.
Die Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161, die Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 162, 162, ..., und die Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 163, 163, ... sind mit den Lichtfasern 164 seriell verbunden.
Die Hauptcontroller-Lich-tsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161 weist eine mit einem Mikrocomputer 170 des Hauptcontrollers 165 verbundene Hauptcontroller-Lichtsignal-Steuerschaltung 168 und einen mit der Lichtfaser 164 verbundenen optischen Verbinder 169 auf. Jede der Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 162 weisen eine mit dem Ausgangsport 166 verbundene Lichtsignal-Steuereinheit 171 und zwei mit den Lichtfasern 164 und 164 verbundene optische Verbinder 172 und 173 auf. Auf ähnliche Weise weist jede Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 eine mit dem Eingangsport 167 verbundene Eingangsport-Lichtsignal-Steuerschaltung 174 und zwei mit den Lichtfasern 164 und 164 verbundene optische Verbinder 175 und 176 auf.
19 ist ein Blockdiagramm der Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161. Das folgende beschreibt den Aufbau der Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161 mit Bezug auf 19 durch Erläuterung der folgenden, von der Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161 durchgeführten Vorgänge: Empfangen von Eingangsdaten von dem Eingangsport 167 und Übertragung von Ausgangsdaten an den Ausgangsport 166 und ein Steuersignal an den Eingangsport der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163.
Zuerst wird der Eingangs-Daten-Empfangsvorgang wie folgt durchgeführt.
Ein mittels der Lichtfaser 164 übertragenes serielles Lichtsignal wird in ein serielles elektrisches Signal durch ein Lichtempfangselement 177 des optischen Verbinders 169 umgewandelt und dann in dem Verstärker 178 verstärkt. Das serielle elektrische Signal wird in ein Schieberegister 179 eingegeben und in ein paralleles elektrisches Signal umgewandelt. Ein Taktsignal CLK1 für das Schieberegister 179 wird durch Frequenzteilen einer Ausgabe eines Schwingkreises 180 durch eine Frequenzteilerschaltung 181 erzeugt.
Ein von dem Eingangsport 167 übertragenes serielles Signal umfasst Eingangsdaten, Adressdaten ADRSl und ein Synchronisationssignal SYN1, wie es in 22 gezeigt ist. Dann wird das Synchronisationssignal SYNl in dem parallelen elektrischen Signal, das durch Umwandeln des seriellen elektrischen Signals durch das Schieberegister 179 erzeugt wird, von einer Synchronisationssignal-Detektionsschaltung 182 erfasst. Dann werden die Eingangsdaten und die Adressdaten ADRS1 des parallelen elektrischen Signals in einer Halteschaltung 183 bei der Detektion des Synchronisationssignals SYN1 gehalten.
Eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 184, die den Mikrocomputer 170 des Hauptcontrollers 165 bildet, gibt die Eingangsdaten und die in der Halteschaltung 183 gehaltenen Adressdaten ADRS1 in einem Eingangsport 185 ein. Dann wird die Bestätigung der Adressdaten ADRS1 von der CPU 184 durchgeführt, und der Empfang der Eingangsdaten ist dadurch beendet.
Als nächstes wird die Übertragung der Ausgangsdaten und des Steuersignals von der Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161 wie folgt ausgeführt.
Die CPU 184 des Hauptcontrollers 165 überträgt das serielle elektrische Signal einschließlich der Eingangsdaten oder das Steuersignal über einen Ausgangsport 186 an eine Treiberschaltung für ein lichtemittierendes Element 187 der Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161. Dann treibt die Treiberschaltung für das lichtemittierende Element 187 ein lichtemittierendes Element 188 in dem optischen Verbinder 169 basierend auf dem seriellen elektrischen Signal, wodurch das elektrische Signal in ein serielles Lichtsignal umgewandelt und dann mittels der Lichtfaser 164 übertragen wird. Auf diese Art und Weise ist die Übertragung der Ausgangsdaten oder des Steuersignals beendet.
20 zeigt ein Blockdiagramm der Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162. Das folgende beschreibt mit Bezug auf 20 den Aufbau der Ausgangsports-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162 durch die Erläuterung eines Empfangsvorgangs von Ausgangsdaten von dem Hauptcontroller 165, der von der Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162 ausgeführt wird.
Ein serielles Lichtsignal, das die von dem Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161 übertragene Ausgangsdaten umfasst, wird in ein serielles elektrisches Signal durch ein Lichtempfangselement 191 des optischen Verbinders 172 umgewandelt und dann in einem Verstärker 192 verstärkt. Das serielle elektrische Signal wird ein Schieberegister 193 eingegeben und in ein paralleles elektrisches Signal umgewandelt. Inzwischen wird das serielle elektrische Signal ebenfalls in eine Treiberschaltung für ein lichtemittierendes Element 194 zum Treiben eines lichtemittierenden Elements 195 des anderen optischen Verbinders 173 eingegeben, das von dem lichtemittierenden Element 195 in ein serielles Lichtsignal umgewandelt wird, das von der Treiberschaltung für das lichtemittierende Element 194 angetrieben wird, und dann an eine Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 oder eine Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162 übertragen wird, die in einer Position positioniert sind, die derjenigen der aktuellen Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162 untergeordnet ist (entweder die Einheit 163 oder 162, die hier nachstehend als eine Lichtsignal-Transceiver/Empfänger-Einheit eines untergeordneten Ports bezeichnet).
Ein Taktsignal CLK2 für das Schieberegister 193 wird durch Frequenzteilen einer Ausgabe eines Schwingkreises 196 in einer Frequenzteilerschaltung 197 erzeugt.
Das von dem Hauptcontroller 165 übertragene serielle Lichtsignal umfasst nicht nur die Ausgangsdaten sondern ebenfalls ein Synchronisationssignal SYN2 und Adressdaten ADRS2 des Ausgangsport 166, an den die Ausgangsdaten übertragen werden sollten. Dann wird das Synchronisationssignal SYN2 in dem parallelen elektrischen Signal, das sich aus dem seriellen Lichtsignal ergibt, von einer Synchronisationssignal-Detektionsschaltung 198 erfasst. Dann werden die Adressdaten ADRS2 des parallelen elektrischen Signals in einer Halteschaltung 199 bei Detektion des Synchronisationssignals SYN2 gehalten.
Eine Adressenvergleichsschaltung 100 vergleicht die in der Halteschaltung 199 gehaltenen Adressdaten ADRS2 mit von einem Adresseneinstellschalter 101 eingestellten Adressdaten. Wenn bestimmt wird, dass beide Adressdaten miteinander koinzidieren, gibt die Adressenvergleichsschaltung 100 ein Adressenkoinzidenzsignal ADC01 an eine weitere Halteschaltung 102 aus. Dann werden die Ausgangsdaten des parallelen elektrischen Signals in der Halteschaltung 102 gehalten und dann an den Ausgangsport 166 übertragen. Der Empfang der Ausgangsdaten ist somit beendet.
Außerdem wird an dem zweiten optischen Verbinder 173 der Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162 ein serielles Lichtsignal von der untergeordneten Port-Lichtsignal-Transceiver/Empfänger-Einheit 162 oder 163 mittels der Lichtfaser 164 übertragen. Das serielle Lichtsignal wird in ein serielles elektrisches Signal durch ein Lichtempfangselement 103 umgewandelt, dann in einem Verstärker 104 verstärkt und dann an eine weitere Treiberschaltung für ein lichtemittierendes Element 105 übertragen. Dann wird das elektrische Signal in das serielle Lichtsignal durch ein lichtemittierendes Element 106 in dem ersten optischen Verbinder 172, der von der Treiberschaltung für das lichtemittierende Element 105 angetrieben wird, basierend auf dem seriellen elektrischen Signal zurückgewandelt, und das Lichtsignal wird dann an den Hauptcontroller 165 mittels der Lichtfaser 164 übertragen.
Mit anderen Worten wird das von der untergeordneten Port-Lichtsignal-Transceiver/Empfänger-Einheit gesendete serielle Lichtsignal durch die aktuelle Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162 an den Hauptcontroller 165 so wie es ist weitergeleitet.
21 ist ein Blockdiagramm der Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163. Das folgende beschreibt mit Bezug auf 21 den Aufbau der Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 durch Erläuterung deren Vorgänge, um das Steuersignal von dem Hauptcontroller 165 zu empfangen und Eingangsdaten an den Hauptcontroller 165 zu übertragen.
Bevor der Vorgang des Übertragens der Eingangsdaten von dem Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 begonnen wird, gibt der Hauptcontroller 165 ein Übertragungsanforderungssignal aus, das aus einem Steuersignal (einem Zweibitsignal) CNTL, Adressdaten ADRS3 und einem Synchronisationssignal SYN3 (siehe 23) zum Anfordern der Übertragung der Eingangsdaten von einer spezifischen Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 aufgebaut ist. Das Steuersignal CNTL ist ein Signal zum Steuern einer Übertragungsleitungssteuerschaltung 107 der Eingangsport-Signalsteuerschaltung 174, die mit dem Zieleingangsport 167 verbunden ist, der zur Übertragung abgefragt wird, und die Adressdaten ADRS3 sind Daten zum Kennzeichnen der Adresse des Zieleingangsports 167.
Das Übertragungsanforderungssignal wird in ein serielles Lichtsignal umgewandelt und von der Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161 übertragen und dann von dem optischen Verbinder 175 jeder Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 empfangen. In dem optischen Verbinder 175 wird das Lichtsignal von einem Lichtempfangselement 108 in ein serielles elektrisches Signal umgewandelt und dann in einem Verstärker 109 verstärkt. Das serielle elektrische Signal wird in ein Schieberegister 110 eingegeben und in ein paralleles elektrisches Signal umgewandelt. Inzwischen wird das serielle elektrische Signal ebenfalls in eine Treiberschaltung für ein lichtemittierendes Element 111 eingegeben und dann von einem lichtemittierenden Element 112 des zweiten optischen Verbinders 176, der von der Treiberschaltung des lichtemittierenden Elements 111 getrieben wird, rückgewandelt, und dann von dem optischen Verbinder 176 an die untergeordnete Port-Lichtsignal-Transceiver/Empfänger-Einheit übertragen.
Ein Taktsignal CLK3 für das Schieberegister 110 wird von einem Schwingkreis 113 und einer Frequenzteilerschaltung 114 erzeugt.
Wenn das Synchronisationssignal SYN3 des parallelen elektrischen Signals von dem Schieberegister 110 von einer Synchronisations-Detektionsschaltung 115 erfasst wird, werden die Adressdaten ADRS3 des parallelen elektrischen Signals in einer Halteschaltung 116 gehalten. Dann werden die in der Halteschaltung 116 gehaltenen Adressdaten ADRS3 mit Adressdaten ADRS4 verglichen, die von einem Adresseneinstellschalter 118 durch eine Adressenvergleichsschaltung 117 eingestellt werden. Wenn die Adressdaten ADRS3 und ADRS4 miteinander koinzidieren, wird ein Adressenkoinzidenzsignal ADCO2 von der Adressenvergleichsschaltung 117 ausgegeben. Dann wird bei Empfang des Adressenkoinzidenzsignals ADC02 das Steuersignal CNTL des parallelen elektrischen Signals in einer weiteren Halteschaltung 119 gehalten.
Anschließend schaltet, gesteuert von dem in der Halteschaltung 119 gehaltenen Signal CNTL, die Übertragungsleitungsteuerschaltung 107 die Übertragungsleitung des seriellen elektrischen Signals von einer "untergeordneten Datenübertragungsleitung", die ein Normalbetrieb ist, in eine "Eingangsdatenübertragungsleitung" um. Mit anderen Worten schaltet die Übertragungsleitungssteuerschaltung 107 die optische Datenübertragungsrichtung in Übereinstimmung mit der Betriebsart der Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit ähnlich der Lichtfaser-Verknüpfungsschaltung bei der ersten Ausführungsform um. Wenn die Übertragungsleitung in die "Eingangsdatenübertragungsleitung" auf eine Art und Weise umgeschaltet wird, wie es hier nachstehend beschrieben ist, werden Eingangsdaten von dem Eingangsport 167 an den Hauptcontroller 165 von der Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 übertragen.
Ausführlicher gesagt wird unter der Annahme, dass der Inhalt des Steuersignals CNTL gleich (0, 1) ist, wenn beide Adressdaten ADRS3 und ADRS4 miteinander koinzidieren, das in der Halteschaltung 119 gehaltene Steuersignal (0, 1) als ein Übertragungsleitungs-Einstellsignal ausgegeben (Eingangsdatenübertragungsbetrieb). Dann wird ein UND-Gatter 107a der Übertragungsleitungssteuerschaltung 107"an"geschaltet, um das serielle elektrische Signal einschließlich der Eingangsdaten von dem Schieberegister 121 an eine Treiberschaltung für ein lichtemittierendes Element 120 auszugeben.
Es sei bemerkt, dass das serielle elektrische Signal von dem Schieberegister 121 durch Addieren der Adressdaten ADRS4 von dem Adresseneinstellschalter 118 und des Synchronisationssignals SYN4 von einer Synchronisationssignal-Einstellschaltung 122 zu den Eingangsdaten von dem Eingangsport 167 gebildet werden.
Als ein Taktsignal für das Schieberegister 121 wird das Taktsignal CLK3 von der Frequenzteilerschaltung 114 von einer GATE-Schaltung 124 übertragen.
Ein LOAD-Signal, um das Schieberegister 121 dazu zu bringen, die Eingangsdaten von dem Eingangsport 67, die Adressdaten ADRS4 von der Adresseneinstellschaltung 118 und das Synchronisationssignal SYN4 von der Synchronisationssignal-Einstellschaltung 122 aufzunehmen und zu halten, wird von der Gatterschaltung 124 ausgegeben, wenn ein Zähler 123 das Zählen von Taktimpulsen beendet, deren Anzahl einer Zeitspanne entspricht, in der eine Einheit des aus den Eingangsdaten, der Adressdaten und dem Synchronisationssignal zusammengesetzten seriellen elektrischen Signals in das Schieberegister 121 geladen wird.
Wenn andererseits die Adressdaten ADRS3 und ADRS4 nicht miteinander koinzidieren, wird das Steuersignal CNTL von dem Hauptcontroller 165 nicht in der Halteschaltung 119 gehalten, und ein Übertragungsleitungs-Einstellsignal (1, 0) wird kontinuierlich von der Halteschaltung 119 ausgegeben (untergeordneter Datenübertragungsbetrieb). Dies ist ein Normalzustand der Eingangsport-Licht-Sender/Empfänger-Einheit 163. Dann wird ein UND-Gatter 107b der Übertragungsleitungssteuerschaltung 107 angeschaltet, um an die Treiberschaltung für ein lichtemittierendes Element 120 ein serielles elektrisches Signal auszugeben, das durch Umwandeln des seriellen Lichtsignals von der untergeordneten Port-Lichtsignal-Transceiver/Empfänger-Einheit durch ein Lichtempfangselement 125 und einen Verstärker 126 des optischen Verbinders 176 gebildet wird.
Die Treiberschaltung für ein lichtemittierendes Element 120 treibt ein lichtemittierendes Element 127 des optischen Verbinders 175 bei Empfang des seriellen elektrischen Signals (siehe 22) von dem Schieberegister 121 oder dem Verstärker 126, um das elektrische Signal in ein serielles Lichtsignal umzuwandeln und das Lichtsignal an den Hauptcontroller 165 mittels der Lichtfaser 164 zu übertragen.
Mit anderen Worten überträgt, wenn die in dem Übertragungsanforderungssignal von dem Hauptcontroller 165 enthaltende Adressdaten und die von der Adresseneinstellschalter 118 eingestellten Adressdaten miteinander koinzidieren, die Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 die Eingangsdaten von dem verbundenen Eingangsport 167 in Richtung des Hauptcontrollers 165. Im Gegensatz dazu leitet, wenn sie nicht miteinander koinzidieren, die Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 die Eingangsdaten an den Hauptport-Lichtsignal-Sender/Empfänger 161 wie sie sind weiter, die über die untergeordneten Port-Lichtsignal-Transceiver/Empfänger-Einheiten von einem anderen Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 übertragen werden, wo die Koinzidenz der Adressdaten stattfindet.
Die Synchronisationssignal-Detektionsschaltungen 182, 198 und 115 sind erforderlich, um immer die letzten Bits des seriellen elektrischen Signals zu beobachten, die aufeinanderfolgend in die jeweiligen Schieberegister 179, 193 und 110 geladen werden, um zu prüfen, ob sie von dem Synchronisationssignal sind. Um den oben erwähnten Vorgang mit der Verwendung eines Synchronisationssignals zu erreichen, das eine kleine Anzahl von Bits aufweist, wird die folgende Anordnung bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform angenommen.
Genauer gesagt wird, wenn die Eingangsdaten in das Schieberegister 121 auf einer in 21 gezeigten Art und Weise geladen werden, jedes Bit der Eingangsdaten in aufeinanderfolgende zwei Bits der Schieberegister 121 geladen. Wenn die Adressdaten außerdem von dem Adresseneinstellschalter 118 eingestellt werden, wird jedes Bit der tatsächlichen Adressdaten wiederholt als aufeinanderfolgende zwei Bits verwendet (wenn die tatsächlichen Adressdaten beispielsweise "0, 1, 0, 1" darstellen, wird jedes Bit wiederholt, so dass ein Signal aus "0, 0, 1, 1, 0, 0, 1 , 1" eingestellt wird). Somit weisen die niederstwertigen zwei Bits der Eingangsdaten und der in das Schieberegister 121 aufgenommenen Adressdaten eine Sequenz von Hochpegelsignalen von "1, 1" oder Tiefpegelsignalen von "0, 0" auf. Im Gegensatz dazu wird, wenn das Synchronisationssignal von der Synchronisationssignal-Einstellschaltung 122 eingestellt wird, das tatsächliche Synchronisationssignal wie es ist, d. h. ohne Wiederholen der Bits, eingestellt.
Es sei bemerkt, dass, wenn die CPU 185 des Hauptcontrollers 165 ein serielles elektrisches Signal erzeugt, das Signal durch zweifaches Wiederholen jedes Bits des Ausgangssignals und der Adressdaten aufeinanderfolgend eingestellt wird.
Das Synchronisationssignal wird anschließend zu den Adressdaten in dem seriellen elektrischen Signal addiert, wie es in den 22 und 23 gezeigt ist. Unter der Annahme, dass das Synchronisationssignal "1, 0" darstellt, ist daher der Inhalt der niederstwertigen zwei Bits der Adressdaten und des Synchronisationssignals in dem seriellen elektrischen Signal wie es in 24a oder 29b gezeigt ist. Daher beobachten die Synchronisationssignal-Detektionsschaltungen 182, 198 und 115 den Inhalt der niederstwertigen vier Bits in den Schieberegistern 179, 193 und 110, und wenn ein Muster erscheint, wie es in 24A oder 24B gezeigt ist, können sie bestimmen, dass das Synchronisationssignal erfasst ist.
Somit wird die Detektion des Synchronisationssignal ohne weiteres und schnell mittels eines Synchronisationssignals mit einer kleinen Anzahl von Bits erreicht.
Die optischen Verbinder 169, 172, 173, 175 und 176 (diese werden hier nachstehend durch den optischen Verbinder 169 dargestellt) der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform weisen einen identischen Aufbau auf, und der Aufbau wird in 25, 26 und 27 gezeigt. 25 ist eine Explosionsansicht, 26 eine Schnittansicht, die entlang einer Linie 26–26 genommen und in der Richtung von A in 25 betrachtet wird, und 27 eine Schnittansicht, die entlang einer Linie 27–27 genommen und in der Richtung von W in 25 betrachtet wird.
Wie es in den 25-27 gezeigt ist, ist der optische Verbinder 69 hauptsächlich aus einem Halter 131, einer in dem Halter 131 eingefügten Linse 132, einer elektronischen Vorrichtung 133 und einem hinteren Deckel 134 aufgebaut.
Wie es in den 19 und 27 gezeigt ist, umfasst die elektronische Vorrichtung 133 darin elektrische Schaltungen, wie beispielsweise einen empfangenden photoelektrischen Wandlerabschnitt (Licht/Elektrizität) 135 einschließlich des Lichtempfangselements 177 des optischen Verbinders 169, einen sendenden photoelektrischen Wandlerabschnitt (Elektrizität/Licht) 136 einschließlich des lichtemittierenden Elements 188 und den Verstärker 178. Die Vorrichtung wird in den Halter 133 plaziert und befestigt, der zwischen der Linse 132 und dem hinteren Deckel 134 angeordnet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Photodiode als das Lichtempfangselement 177 und eine lichtemittierende Diode als das lichtemittierende Element 188 verwendet.
Die Linse 132 optimiert die optische Kopplung sowohl zwischen den in der elektronischen Vorrichtung 133 eingebauten photoelektrischen Wandlerabschnitten 135 und 136 als auch der Lichtfaser 164.
Wie es in den 26 und 27 gezeigt ist, wird ein Verbinder 137 in den Halter 131 eingefügt, und ein Ende der Lichtfaser 164 wird in den Verbinder 137 eingeführt. Somit wird das mittels der Lichtfaser 164 übertragene serielle Lichtsignal auf dem Lichtempfangselement 177 des photoelektrischen Empfangswandlerabschnitts 135 durch die Linse 132 konvergiert, während das serielle Lichtsignal von dem lichtemittierenden Element 188 des photoelektrischen Sendewandlerelements 136 an dem Ende der Lichtfaser 164 durch die Linse 132 konvergiert wird.
Wie es oben beschrieben ist, wird bei dem optischen Verbinder 169 der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform das Licht von der Lichtfaser 169 an das Lichtempfangselement 177 und das Licht von dem lichtemittierenden Element 188 an die Lichtfaser 164 durch die Linse 132 geleitet. Mit der oben erwähnten Anordnung besteht keine Notwendigkeit, irgendwelche lichtemittierenden Dioden mit verschiedenen Emissionslichtspektra, optische Filter, Zweiwegtrennungsschaltungen usw. als diejenigen bereitzustellen, die für die vorerwähnten herkömmlichen Lichtfaserübertragungssysteme bereitgestellt werden, wodurch eine einfache Lichtübertragungsstruktur erreicht wird.
Wie es oben beschrieben ist, umfasst das Lichtfaserübertragungssystem der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform eine Hauptcontroller-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 161, die mit dem Hauptcontroller 165, der Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162 zum Empfangen des seriellen Lichtsignals einschließlich der Adressdaten von dem Hauptcontroller 165 und die Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 zum Empfangen und Senden des seriellen Lichtsignals einschließlich der Adressdaten von und zu dem Hauptcontroller 165 verbunden ist. Außerdem werden die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheiten 161, 162 und 163 jeweils mit einem optischen Verbinder versehen, der ein Lichtempfangselement und ein lichtemittierendes Element aufweist. Dann werden die Lichtsignal-Sender/Empfänger.-Einheiten 161, 162 und 163 lediglich seriell über die jeweiligen optischen Verbinder mittels der Lichtfaser 164 verbunden.
Somit erfordert die vorliegende bevorzugte Ausführungsform keine besondere optische Einrichtung, wie beispielsweise ein optisches Filter und eine bidirektionale Trennungsschaltung zum Spezifizieren des entgegengesetzten Teilnehmers der Lichtfaserübertragung. Die oben erwähnte Anordnung ermöglicht, dass eine einfache optische Übertragungsstruktur erreicht wird, wodurch ermöglicht wird, dass ein hoher optischer Kopplungswirkungsgrad erhalten wird.
Die Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162 überträgt das von dem Hauptcontroller 165 übertragene serielle Signal an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit eines untergeordnete Ports. Während dieses Vorgangs gibt die Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 165 die in dem seriellen Signal enthaltenen Ausgangsdaten nur an den Ausgangsport 166 aus, wenn die in dem seriellen Signal enthaltenen Adressdaten und die Adressdaten des verbundenen Ausgangsports 166 miteinander koinzidieren.
Mit der oben erwähnten Anordnung kann der Hauptcontroller 165 den Ausgangsport des anderen Teilnehmers kennzeichnen und die Ausgangsdaten dahin ohne Bereitstellung irgendeiner CPU in der Ausgangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 162 bei der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform übertragen.
Die Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 überträgt das von dem Hauptcontroller 165 übertragene Übertragungsanforderungssignal an die Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit eine untergeordnete Ports. Während dieses Vorgangs stellt, wenn die in dem Übertragungsanforderungssignal enthaltenen Adressdaten und die Adressdaten des verbundenen Eingangsports 167 miteinander koinzidieren, die Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 die Übertragungsleitung auf die "Eingangsdatenübertragungsleitung" basierend auf dem in dem Übertragungsanforderungssignal enthaltenen Steuersignal ein und wandelt die Eingangsdaten von dem Eingangsport 167 in ein serielles Lichtsignal um und überträgt dann das Lichtsignal an den Hauptcontroller 165. Im Gegensatz dazu wird, wenn sie nicht miteinander koinzidieren, die Tbertragungsleitung auf die "untergeordnete Datenübertragungsleitung" eingestellt, um das von der Lichtsignal-Transceiver/Empfänger-Einheit eines untergeordneten Ports übertragene serielle Signal an den Hauptcontroller 165 weiterzuleiten.
Mit der oben erwähnten Anordnung kann der Hauptcontroller 165 den Eingangsport des anderen Teilnehmers kennzeichnen und die Eingangsdaten davon ohne Bereitstellung irgendeiner CPU in dem Eingangsport-Lichtsignal-Sender/Empfänger-Einheit 163 bei der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform empfangen.
Obwohl jeder der optischen Verbinder 169, 172, 173, 175 und 176 der oben erwähnten bevorzugten Ausführungsform ein bidirektionaler Typ ist, kann jeder optische Verbinder durch zwei optische Verbinder vom unidirektionalen Typ implementiert werden. Außerdem kann jede der Hauptcontroller-Lichtsignal-Steuerschaltung 168, der Ausgangsport-Lichtsignal-Steuerschaltung 171 und der Eingangsport-Lichtsignal-Steuerschaltung 174 und der Eingangsport-Lichtsignal-Steuerschaltung 164 in einem Chip in der Form eines ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) oder dergleichen gefertigt sein.
Es ist offensichtlich, dass die somit beschriebene Erfindung auf viele Arten und Weisen verändert werden kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Optisches Kommunikationssystem mit einer Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale(3; 161), einer Mehrzahl von Slave-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale (4; 162, 163) und optischen Kommunikationspfaden (1; 164), wobei die Master- und Slave-Signal-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale durch die optischen Kommunikationspfade in Reihe geschaltet sind, wobei: (a) die Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (3; 161) umfasst: einen optischen Verbinder (2; 169), der mit einem optischen Kommunikationspfad (1; 164) verbunden ist und ein optisches Signalempfangsmittel (25; 177, 178) zum Empfangen eines optischen Signals von dem optischen Kommunikationspfad und Umwandeln des optischen Signals in ein elektrisches Signal und ein optisches Signalübertragungsmittel (26; 188) zum Umwandeln eines elektrischen Signals in ein optisches Signal und Ausgeben des optischen Signals auf den optischen Kommunikationspfad aufweist, wobei das Signal von der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (3; 161) Adressdaten einer gekennzeichneten Slave-Signal-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale zur Kommunikation mit der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale aufweist; (b) jede der Slave-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale (4; 162, 163) umfasst: einen ersten optischen Verbinder (2; 172, 175), der mit einem jeweiligen optischen Kommunikationspfad verbunden ist, der die gegenwärtigen Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (4; 162, 163) mit der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (3; 161) verbindet, wenn die gegenwärtige Slave-Signal-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale direkt neben der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale ist, oder wenn die vorhergehende Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (4; 162, 163) näher an der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale ist, wenn die Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale nicht direkt neben der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale ist, und mit einem optischen Signalempfangsmittel (25; 191, 192; 108, 109) zum Empfangen eines optischen Signals von dem optischen Kommunikationspfad und Umwandeln des optischen Signals in ein elektrisches Signal; einen zweiten optischen Verbinder (2; 173, 176), der mit dem ersten optischen Verbinder und einem jeweiligen optischen Kommunikationspfad verbunden ist, der die gegenwärtige Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (4; 162, 163) mit der folgenden Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale verbindet, die weiter von der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale ist, und mit einem optischen Signalempfangsmittel (25; 103, 104; 125, 126) zum Empfangen eines optischen Signals von dem optischen Kommunikationspfad und Umwandeln des optischen Signals in ein elektrisches Signal und einem optischen Signalübertragungsmittel zum Umwandeln eines elektrischen Signals in ein optisches Signal und Ausgeben des optischen Signals an dem dem zweiten optischen Verbinder zugeordneten Kommunikationspfad; Betriebsumschaltmittel (6; 171, 174), die mit den ersten und zweiten optischen Verbindern (2; 172, 175; 173, 176) zum Umschalten einer Betriebsart der Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale in einen ersten Betrieb verbunden ist, wobei das von dem ersten optischen Verbinder (2; 172, 175) empfangene optische Signal an den zweiten optischen Verbinder (2; 173, 176) nach der Umwandlung in ein elektrisches Signal übertragen und dann an den dem zweiten optischen Verbinder (2; 173, 176) zugeordneten optischen Kommunikationspfad nach der Umwandlung in ein optische Signal ausgegeben wird; und Adressenvergleichsmittel (7B; 100, 117) zum Vergleichen der von der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale übertragenen Adressdaten mit Adressdaten der jeweiligen Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale, um zu entscheiden, ob die jeweilige Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale die gekennzeichnete Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale ist, wodurch die jeweilige Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale Daten von sich selber an die Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale ausgibt oder Daten von der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale nur einnimmt, wenn die Adressdaten miteinander koinzidieren; das optische Kommunikationssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein optisches Faserübertragungssystem ist, wobei jeder optische Kommunikationspfad eine optische Faser (1; 164) umfasst; dass die Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (3; 161) ferner mit dem optischen Verbinder (2; 169) verbundene Betriebsumschaltmittel (5; 168) zum Umschalten einer Betriebsart der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (3; 161) zwischen einem Empfangsbetrieb, wobei der optische Verbinder (2; 169) ein optisches Signal von der optischen Faser empfängt, und einem Sendebetrieb, wobei der optische Verbinder (2; 169) ein optisches Signal an die optische Faser überträgt, umfasst; dass der erste optische Verbinder (2; 172, 175) jeder Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (4; 162, 163) ferner ein optisches Signalübertragungsmittel (26; 106, 127) zum Umwandeln eines elektrischen Signals in ein optisches Signal und Ausgeben des optischen Signals an den dem ersten optischen Verbinder zugeordneten optischen Kommunikationspfad umfasst; und dass das Betriebsumschaltmittel (6; 171, 174), das mit den ersten und zweiten optischen Verbindern (2; 172, 175; 173, 176) einer jeweiligen Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale verbunden ist, angepasst ist, um die Betriebsart der Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale zwischen dem ersten Betrieb und einem zweiten Betrieb umzuschalten, indem ein von dem zweiten optischen Verbinder empfangenes optisches Signal an den ersten optischen Verbinder nach Umwandeln in ein elektrisches Signal übertragen und dann an den dem ersten optischen Verbinder zugeordneten optischen Kommunikationspfad nach Umwandeln in ein optisches Signal ausgegeben wird.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, bei dem jeder optische Verbinder (2; 172, 173, 175, 176) eine Halteeinrichtung (23; 131), einen Verbinder (24; 137), der in dem Halter untergebracht und in dem die optische Faser eingefügt ist, und eine elektronische Vorrichtung (20; 133) mit dem Empfangs- und Sendemittel für optische Signale (25, 26; 177, 178, 188; 191, 192, 106; 103, 104, 195; 108, 109, 127; 125, 126, 112) umfasst und dem Verbinder (24, 137) in der Halteeinrichtung (23, 131) gegenüberstehend untergebracht ist.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 2, bei dem jeder optische Verbinder ferner eine zwischen dem Verbinder und der elektronischen Vorrichtung untergebrachte Linse (21; 132) aufweist.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, ferner mit Steuermitteln (7A, 7B; 170) zum Steuern des Betriebsumschaltmittels (5, 6; 171, 174) der Master- und Slave-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 4, bei dem das Steuermittel Mikrocomputer (7A, 7B) umfasst, die mit den zugeordneten Betriebsumschaltmitteln (5, 6) der Master- und Slave-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale jeweils verbunden sind, und wobei die Mikrocomputer (7A, 7B) der Master- und Slave-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale ebenfalls mit einem Hauptcomputer (8) und Subcomputern oder Peripheriegeräten (9) des Hauptcomputers zur Datenübertragung dazwischen jeweils verbunden sind.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 5, bei dem das Betriebsumschaltmittel (5) der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (3) umfasst: eine erste UND-Schaltung (AND1), deren Ausgang mit einem Dateneingangsanschluss (RD) des Mikrocomputers (7A) verbunden ist, und deren Eingänge jeweils mit einem ersten Steueranschluss (A) des Mikrocomputers (7A) und des optischen Signalempfangsmittels (25) des optischen Verbinders (2) verbunden sind; und eine zweite UND-Schaltung (AND2), deren Eingang mit einem Ansteuermittel (27) für das optische Signalübertragungsmittel (26) des optischen Verbinders (2) verbunden ist, und deren Eingänge jeweils mit einem zweiten Steueranschluss (B) des Mikrocomputers (7A) und einem Datenausgangsanschluss (TD) des Mikrocomputers (7A) jeweils verbunden sind.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 5, bei dem der Mikrocomputer (7B) jeder Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (4) eine zentrale Verarbeitungseinheit (10), Speichermittel (11, 12), eine parallele E/A-Schnittstelle (13) zum Steuern des Betriebsumschaltmittels (6) und einen Kommunikationscontroller (14) zum Steuern der Kommunikation mittels der optischen Faser sowie auch der Kommunikation mit dem zugeordneten Subcomputer oder Peripheriegerät umfasst, wobei das Speichermittel, die parallele E/A-Schnittstelle und der Kommunikationscontroller mit der zentralen Verarbeitungseinheit verbunden sind.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 7, bei dem das Betriebsumschaltmittel (6) jeder Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (4) umfasst: eine erste ODER-Schaltung (0R1), deren Ausgang mit einem Dateneingangsanschluss (RDn) des Kommunikationscontrollers (14) verbunden ist, und deren Eingänge mit Ausgängen von ersten und zweiten UND-Schaltung (AND10, AND11) verbunden sind, wobei Eingänge der ersten UND-Schaltungen (AND10) mit einem ersten Steueranschluss (An) der parallelen E/A-Schnittstelle (13) und dem optischen Signalempfangsmittel (25) des zweiten optischen Verbinders (2) jeweils verbunden sind, und Eingänge der zweiten UND-Schaltung (AND11) mit einem zweiten Steueranschluss (Bn) der parallelen E/A-Schnittstelle (13) und dem optischen Signalempfangsmittel (25) des ersten optischen Verbinders (2) verbunden eine zweite ODER-Schaltung (0R2), deren Ausgang mit einem Ansteuermittel (27) für das optische Signalübertragungsmittel (26) des ersten optischen Verbinders (2) verbunden ist, und deren Eingänge mit Ausgängen von dritten und vierten UND-Schaltungen (AND12, AND13) verbunden sind, wobei die Eingänge der dritten UND-Schaltung (12) mit einem dritten Steueranschluss (Cn) der parallelen E/A-Schnittstelle (13) und einem Datenausgangsanschluss (TDn) des Kommunikationscontrollers (14) jeweils verbunden sind, und Eingänge der vierten UND-Schaltung (13) mit einem vierten Steueranschluss (Dn) der parallelen E/A-Schnittstelle (13) und dem optischen Signalempfangsmittel (25) des zweiten optischen Verbinders (2) verbunden sind; und eine dritte ODER-Schaltung (0R3), deren Ausgang mit einem Ansteuermittel (27) für das optische Signalübertragungsmittel (26) des zweiten optischen Verbinders (2) verbunden ist, und deren Eingänge mit Ausgängen von fünften und sechsten UND-Schaltungen (AND14, AND15) verbunden sind, wobei Eingänge der fünften UND-Schaltung (14) mit einem fünften Steueranschluss (En) der parallelen E/A-Schnittstelle (13) und dem Datenausgangsanschluss (TDn) des Kommunikationscontrollers (14) jeweils verbunden sind, und Eingänge der sechsten UND-Schaltung (AND15) mit einem sechsten Steueranschluss (Fn) der parallelen E/A-Schnittstelle (13) und dem optischen Signalempfangsmittel (25) des ersten optischen Verbinders (2) verbunden sind.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 4, bei dem die Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (161) mit einem Hauptcontroller (165) verbunden ist, und die Slave-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale (162, 163) mit ihren zugeordneten Eingangsports und Ausgangsports (167, 166) verbunden sind, und wobei die Steuermittel einen Mikrocomputer (170, 184) umfassen, der in dem Hauptcontroller (165) aufgenommen ist.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 9, bei dem das optische Signal und das elektrische Signal serielle Signale sind, und wobei: (a) das Betriebsumschaltmittel (168) der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (161) umfasst: ein Schieberegister (179) zum Umwandeln des von dem optischen Verbinder (169) übertragenen seriellen elektrischen Signals in ein paralleles elektrisches Signal; und eine Halteschaltung (183) zum Halten von in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Eingangsdaten, (b) das Betriebsumschaltmittel (171) jeder der Slave-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale (162), die mit den jeweiligen Ausgangsports (166) verbunden sind, umfasst: ein Schieberegister (193) zum Umwandeln des von dem ersten optischen Verbinder (172) übertragenen seriellen elektrischen Signals in ein paralleles elektrisches Signal; eine Adressdaten-Halteschaltung (199) zum Halten von in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten; wobei das Adressenvergleichsmittel (100) ein Adressen-Koinzidenzsignal (ADCO1) ausgibt, wenn die Adressdaten in der Adressdaten-Halteschaltung (199) mit den Adressdaten dieser Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (162) koinzidieren; und eine Daten-Halteschaltung (102) zum Halten von in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Ausgangsdaten bei Empfang des Adressen-Koinzidenzsignals (ADCO1), und (c) das Betriebsumschaltmittel (174) jeder der mit den jeweiligen Eingangsports (167) verbundenen Slave-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale (163) umfasst: ein erstes Schieberegister (110) zum Umwandeln des von dem ersten optischen Verbinder (175) übertragenen seriellen elektrischen Signals in ein paralleles elektrisches Signal; eine Adressen-Halteschaltung (116) zum Halten von in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten; das Adressenvergleichsmittel (117) ein Adressen-Koinzidenzsignal (ADCO2) ausgibt, wenn die Adressdaten in der Adressen-Halteschaltung (116) mit den Adressdaten dieser Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) koinzidieren; eine Steuersignal-Halteschaltung (119) zum Halten eines in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Steuersignals bei Empfang des Adressen-Koinzidenzsignals (ADCO2) und Ausgeben eines Übertragungsleitungseinstellsignals; ein zweites Schieberegister (121) zum Umwandeln von von dem Eingangsport (167) übertragenen Eingangsdaten in ein serielles elektrisches Signal und Halten des elektrischen Signals; und eine Übertragungsleitungssteuerschaltung (107) zum Umschalten einer Übertragungsleitung in einen normalen Zustand, in dem das serielle elektrische Signal von dem zweiten optischen Verbinder (176) an den ersten optischen Verbinder (175) an eine Übertragungsleitung zum Übertragen des seriellen elektrischen Signals von dem zweiten Schieberegister (121) an den ersten optischen Verbinder (175) basierend auf dem von der Steuersignal-Halteschaltung (119) übertragenen Übertragungsleitungseinstellsignal übertragen wird.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1 und ferner mit einer Master-Einheit (8) und einer Mehrzahl von Slave-Einheiten (9), wobei die Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (3) in der Master-Einheit (8) vorgesehen ist, und jede Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (4) in einer jeweiligen der Slave-Einheiten (9) vorgesehen ist.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 11, bei dem die Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (3) für die Master-Einheit (8) eine Steuerschaltung (7A) zum Steuern der Sende/Empfangs-Betriebsumschaltschaltung (5) umfasst, um in den Sendebetrieb, um ein elektrisches Signal an den optischen Verbinder (2) über die Sende/Empfangs-Betriebsumschaltschaltung (5) auszugeben, oder in den Empfangsbetrieb, um ein elektrisches Signal von dem optischen Verbinder (2) über die Sende/Empfangs-Betriebsumschaltschaltung (5) zu empfangen, umzuschalten; und wobei die Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (4) für jede der Slave-Einheiten (9) eine Steuerschaltung (7B) umfasst, die imstande ist, einen ersten Steuervorgang zum Umschalten des Betriebsumschaltmittels (6) zwischen der ersten Betriebsart und der zweiten Betriebsart, und einen zweiten Steuervorgang zum Veranlassen, dass das Betriebsumschaltmittel (6) den ersten optischen Verbinder (2) oder den zweiten optischen Verbinder (2) durch Kommunikation mit dem Betriebsumschaltmittel auswählt, und zum Veranlassen, dass das Betriebsumschaltmittel (6) ein elektrisches Signal an den ersten optischen Verbinder oder an den zweiten optischen Verbinder ausgibt, durchzuführen.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 11, bei dem jedes optische Signalübertragungsmittel ein lichtemittierendes Element umfasst.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1 und ferner mit einem Hauptcontroller (165), einem Ausgangsport (166) und einem Eingangsport (167); wobei die Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (161) mit dem Hauptcontroller verbunden ist, wobei eine erste der Slave-Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale (162) mit dem Ausgangsport (166) und eine zweite der Sender/Empfänger-Einheiten für optische Signale (163) mit dem Eingangsport (167) verbunden ist; wobei das Betriebsumschaltmittel (168) der Master-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (161) angepasst ist, um im Empfangsbetrieb Eingangsdaten einzunehmen, die in einem elektrischen Signal enthalten sind, das durch Umwandeln eines optischen Signals in dem ersten optischen Verbinder (169) erhalten wurde, um die Eingangsdaten an den Hauptcontroller (165) zu übertragen, und um im Sendebetrieb ein elektrisches Signal von dem Hauptcontroller (165) an den ersten optischen Verbinder (169) zu übertragen; wobei das Betriebsumschaltmittel (171) der Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (162), das mit dem Ausgangsport (166) verbunden ist, angepasst ist, um in einem elektrischen Signal enthaltene Ausgangsdaten, das durch Umwandlung eines optischen Signals in dem ersten optischen Verbinder der mit dem Ausgangsport (166) verbundenen Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (162) erhalten wurde, an den mit der Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (162) verbundenen zugeordneten Ausgangsport zu übertragen, wenn die in dem elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten mit Adressdaten der mit dem Ausgangsport (166) verbundenen Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (162) koinzidieren; und wobei das Betriebsumschaltmittel (174) der mit dem Eingangsport (167) verbundenen Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) angepasst ist, um Eingangsdaten von dem Eingangsport (167) einzunehmen, um die Eingangsdaten in ein elektrisches Signal umzuwandeln und das elektrische Signal an den ersten optischen Verbinder (175) der mit dem Eingangsport (167) verbundenen Slave-Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) zu übertragen, wenn in einem elektrischen Signal enthaltene Adressdaten, das durch Umwandeln eines optischen Signals in dem ersten optischen Verbinder (175) der mit dem Eingangsport (167) verbundenen Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) erhalten wurde, mit den Adressdaten der mit dem Ausgangsport (167) verbundenen Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) koinzidiert, und angepasst ist, um ein elektrisches Signal zu übertragen, das durch Umwandeln eines optischen Signals in dem zweiten optischen Verbinder (176) der mit dem Eingangsport (167) verbundenen Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) erhalten wurde, wenn die Adressdaten nicht miteinander koinzidieren.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 14, bei dem: (a) die Steuerschaltung für optische Signale des Hauptcontrollers (168) umfasst: ein erstes Schieberegister (179) zum Umwandeln des von dem optischen Verbinder (169) der Master Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (161) übertragenen seriellen elektrischen Signal in ein paralleles elektrisches Signal, und eine erste Halteschaltung (183) zum Halten der in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Eingangsdaten, (b) das Betriebsumschaltmittel (171) des Ausgangsports der Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (162) umfasst: ein zweites Schieberegister (193) zum Umwandeln des von dem ersten optischen Verbinder (172) des Ausgangsports der Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (162) übertragenen elektrischen Signals in ein paralleles elektrisches Signal, eine zweite Halteschaltung (199) zum Halten der in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten, eine erste Adressenvergleichsschaltung (100) zum Vergleichen der in der zweiten Halteschaltung (199) gehaltenen Adressdaten mit Adressdaten des Ausgangsports der Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (162) und Ausgeben eines ersten Adressen-Koinzidenzsignals (ADCO1), wenn diese Adressdaten miteinander koinzidieren, und eine Daten-Halteschaltung (102) zum Halten von in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Ausgangsdaten bei Empfang des ersten Adressen-Koinzidenzsignals, und (c) das Betriebsumschaltmittel (174) des Eingangsports der Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) s umfasst: ein drittes Schieberegister (110) zum Umwandeln des seriellen elektrischen Signals, das von dem ersten optischen Verbinder (175) des Eingangsports der Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) übertragen wurde, in ein paralleles elektrisches Signal; eine dritte Halteschaltung (16) zum Halten von in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Adressdaten; eine zweite Adressenvergleichsschaltung (117) zum Vergleichen der in der dritten Halteschaltung (116) gehaltenen Adressdaten mit Adressdaten des Eingangsport der Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) und Ausgeben eines zweiten Adressen-Koinzidenzsignals (ADCO2), wenn diese Adressdaten miteinander koinzidieren; eine Steuersignal-Halteschaltung (119) zum Halten, bei Empfang des zweiten Adressen-Koinzidenzsignals, eines in dem parallelen elektrischen Signal enthaltenen Steuersignals und Ausgeben eines Übertragungsleitungs-Einstellsignals; ein viertes Schieberegister (121) zum Umwandeln von von dem Eingangsport (167) übertragenen Eingangsdaten in ein serielles elektrisches Signal und Halten des elektrischen Signals; und eine Übertragungsleitungssteuerschaltung (107) zum Umschalten einer Übertragungsleitung in einen normalen Zustand, in dem das serielle elektrische Signal von dem zweiten optischen Verbinder (176) des Eingangsports der Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) an den ersten optischen Verbinder (175) des Eingangsports der Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) an eine Übertragungsleitung zum Übertragen des seriellen elektrischen Signals von dem vierten Schieberegister (121) an den ersten optischen Verbinder (175) des Eingangsports der Sender/Empfänger-Einheit für optische Signale (163) basierend auf dem von der Steuersignal-Halteschaltung (119) übertragenen Übertragungsleitungseinstellsignal übertragen wird.
Optisches Kommunikationssystem gemäß Anspruch 14, bei dem jedes optische Signalübertragungsmittel ein lichtemittierendes Element umfasst.