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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem zur Steuerung
von Anschlusseinheiten durch Boundary-Scan-Elemente und insbesondere
ein Kommunikationssystem, welches schnell Ausgangsdaten von den
Anschlusseinheiten übertragen
kann.
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Ein
Boundary-Scan-Testverfahren ist als eins der Prüfverfahren vorgeschlagen worden,
wobei eine Mehrzahl von IC-Chips auf einer Platine mit darauf ausgebildeter
gedruckter Verdrahtung angeordnet ist, um zu überprüfen ob eine Verbindung zwischen
jedem IC-Chip und jeder gedruckten Verdrahtung richtig ausgebildet
ist oder nicht und um zu überprüfen, ob
eine gedruckte Verdrahtung unterbrochen ist oder nicht.
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Dieses
Boundary-Scan-Testverfahren kann bei integrierten Schaltungen (IC-Chips), welche Boundary-Scan-Elemente
enthalten, angewendet werden. Das Boundary-Scan-Element, zum Beispiel das
in 4 dargestellte, weist eine Mehrzahl von Randzellen 114,
welche individuell zwischen Eingangs-/Ausgangsanschlüssen einer internen Logik 111 zur
Implementierung der inhärenten
Funktionen der integrierten Schaltung 110 und Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 112/113 der
integrierten Schaltung 110 vorhanden sind, eine TAP-Steuerung (TAP-Schaltung) 119 zur
Steuerung einer Eingabe und Ausgabe von Daten zu und von den Randzellen 114,
einen TDI-Anschluss 120 zur Aufnahme von Testdaten, einen
TDO-Anschluss 121 zur Übertragung
von Testdaten, einen TCK-Anschluss 122, an welchen ein
Taktsignal angelegt wird, und einen TMS-Anschluss 123 zur
Aufnahme eines Betriebsartsignals, um die Betriebsart der TAP-Steuerung 119 zu
schalten, auf; und es ist, falls es erforderlich ist, darüber hinaus
mit einem Überbrückungsregister 115,
einem ID-CODE-Register 116, einem Befehlsregister 117,
einem TRS-Anschluss 124 zur Aufnahme eines Rücksetzsignals
oder Ähnlichem
versehen. In diesem Zusammenhang wird das Überbrückungsregister 115 bis
zum Befehlsregister 117 als Boundary-Scan-Register (118)
bezeichnet.
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Um
die entsprechenden Anschlüsse
oder die Signale, welche durch die entsprechenden Anschlüsse einzustellen/auszugeben
sind, im Detail zu beschreiben, ist das TDI (Testdateneingang) ein
Signal, um seriell Befehle und Daten einer Testlogik einzugeben,
welches bei steigenden Flanken des TCK abgetastet wird. Das TDO
(Testdatenausgang) ist ein Signal, um seriell Daten von der Testlogik
auszugeben, wobei der Ausgabewert bei fallenden Flanken des TCK
wechselt. Der TCK (Testtakt) liefert der Testlogik einen Takt. Er
ist ein bestimmter Eingang, um den Einsatz eines seriellen Testdatenpfades
unabhängig von
dem für
die Komponente inhärenten
Systemtakt zu aktivieren. Das TMS (Testbetriebsartauswahl) ist ein
Signal zur Steuerung des Testbetriebs und wird bei steigenden Flanken
des TCK abgetastet. Die TAP-Steuerung decodiert dieses Signal. Das
TRST (Test-Reset)
ist ein negatives Logiksymbol, um asynchron die TAP-Steuerung zu
initialisieren, und ist optional.
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Die
integrierte Schaltung 110, welche solch ein Boundary-Scan-Element
umfasst, kann auf den Betriebszustand davon und auf die Verbindungsbeziehung
zwischen dieser integrierten Schaltung 110 und externen
Vorrichtungen durch die im Folgenden beschriebenen Verfahren getestet
werden.
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Zuerst
werden, um die Qualität
der internen Logik 111 der integrierten Schaltung 110 zu überprüfen, serielle
Daten (Testdaten) an dem TDI-Anschluss 120 der integrierten
Schaltung 110 angelegt, indem sie eingeschoben werden,
und dadurch werden die Testdaten in den entsprechenden Randzellen 114,
welche den entsprechenden Eingangsanschlüssen 112 entsprechen,
eingestellt. In diesem Zustand wird die integrierte Schaltung 110 betrieben,
bevor die Daten, welche in den entsprechenden Randzellen 114 eingestellt
werden, die den entsprechenden Ausgangsanschlüssen 113 entsprechen,
zur Ausgabe von dem TDO-Anschluss 121 ausgeschoben werden,
und auf der Grundlage der entsprechenden Beziehung zwischen den
seriellen Daten (Testergebnisdaten), welche erhalten werden, und
den Testdaten, welche an diese integrierte Schaltung 110 angelegt werden,
wird die interne Logik 111 der integrierten Schaltung 110 auf
ihre Qualität
getestet.
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Das
Boundary-Scan-Testverfahren kann auf einer Mehrzahl von integrierten
Schaltungen ausgeführt
werden, solange die Boundary-Scan-Elemente darin enthalten sind.
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Zum
Beispiel kann eine Mehrzahl von integrierten Schaltungen 110,
welche auf einem Substrat 126 angebracht sind, wie es in 5 dargestellt
ist, auch einem Test auf einen Bruch oder Ähnlichem der gedruckten Muster
zwischen den integrierten Schaltungen 110 zusammen mit
einem Test der integrierten Schaltungen 110 selbst unterzogen
werden.
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In
diesem Fall werden die entsprechenden Boundary-Scan-Elemente, welche
in der Vielzahl der integrierten Schaltungen 110 enthalten
sind, in Reihe miteinander verbunden. Genauer werden der TDO-Anschluss 121 der
ersten integrierten Schaltung 110 (links in der Zeichnung)
und der TDI-Anschluss 120 der zweiten integrierten Schaltung 110 (rechts
in der Zeichnung) miteinander verbunden, der Ausgangsanschluss 129 einer
Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128, welche in einer Hauptcomputereinheit 127 oder ähnlichem
vorhanden ist, und der TDI-Anschluss 120 der
ersten integrierten Schaltung 110 miteinander verbunden
und der Eingangsanschluss 130 der Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128 und
der TDO-Anschluss 121 der zweiten integrierten Schaltung 110 miteinander
verbunden. Die Testverfahren sind wie folgt:
Beim Test eines
Bruches, eines Kurzschlusses oder Ähnlichem der gedruckten Muster
wird ein Testdatenerstellungswerkzeug 131 oder Ähnliches
verwendet, um Testdaten (serielle Daten) zu erstellen, welche von
dem Ausgangsanschluss 129 der Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128 ausgegeben
werden und an den TDI-Anschluss 120 der
ersten integrierten Schaltung 110, während geschoben wird, angelegt,
wobei die Testdaten in die entsprechenden Randzellen 114,
welche den entsprechenden Ausgangsanschlüssen 113 in dieser
integrierten Schaltung 110 entsprechen, eingestellt werden.
In diesem Zustand werden die Daten, welche in den entsprechenden
Randzellen 114 gespeichert sind, von den entsprechenden
Ausgangsanschlüssen 113,
welche in der ersten integrierten Schaltung 110 vorhanden sind,
ausgegeben, wie es in 6 dargestellt ist, und werden
durch die entsprechenden gedruckten Muster 133, welche
einen Systembus und Ähnliches
ausbilden, an die entsprechenden Eingangsanschlüsse 112 der zweiten
integrierten Schaltung 110 angelegt und werden weiter in
die entsprechenden Randzellen 114, welche diesen entsprechenden
Eingangsanschlüssen 112 entsprechen, übernommen.
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Anschließend werden
die Daten, welche in den entsprechenden Randzellen 114 dieser
entsprechenden integrierten Schaltungen 110 gespeichert sind,
geschoben und durch die Eingangsanschlüsse 130 der Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128 übernommen,
wobei sie analysiert werden, indem ein Testergebnisanalysewerkzeug 132 oder Ähnliches verwendet
wird, so dass ein Test bezüglich
Bruch, Kurzschluss und Ähnlichem
in solch einem Testbereich 135, wenn die gedruckten Muster 133 eine
Verbindung zwischen den integrierten Schaltungen 110 bereitstellen,
durchgeführt
werden kann.
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Als
nächstes
werden bei einer Überprüfung der
internen Logik 111 der entsprechenden integrierten Schaltungen 110 Testdaten
von dem Ausgangsanschluss 129 der Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128 ausgegeben
und an den TDI-Anschluss 120 der ersten
integrierten Schaltung 110 angelegt, indem sie geschoben
werden, um so die entsprechenden Randzellen 114, welche
den entsprechenden Eingangsanschlüssen 112 dieser integrierten
Schaltung 110 entsprechen, einzustellen, wie es in 8 dargestellt
ist.
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Darauf
folgend wird diese integrierte Schaltung 110 betrieben
und die sich ergebenden Daten werden in die entsprechenden Randzellen 114,
welche den entsprechenden Ausgangsanschlüssen 113 entsprechen, übernommen,
bevor die Daten, welche in diesen entsprechenden Randzellen 114 gespeichert
sind, geschoben werden, um von dem TDO-Anschluss 121 der
ersten integrierten Schaltung 110 ausgegeben zu werden.
Dabei wird die zweite integrierte Schaltung 110 durch die
Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128 in einen Überbrückungszustand
gebracht, wie es in 7 dargestellt ist, so dass die
Daten, welche von dem TDO-Anschluss 121 ausgegeben
werden, durch die zweite integrierte Schaltung 110 hindurch
laufen und durch den Eingangsanschluss 130 der Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128 übernommen
werden. Dann kann das Testanalysewerkzeug 132 oder Ähnliches
zur Analyse der übernommenen
Daten verwendet werden, um zu testen, ob die erste integrierte Schaltung 110 richtig
arbeitet oder nicht.
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Als
nächstes
bringt die Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128 für den Fall
einer Überprüfung der
zweiten integrierten Schaltung 110 in ähnlicher Weise die erste integrierte
Schaltung 110 in einen Überbrückungszustand,
wie es in 7 dargestellt ist, bevor Testdaten
von dem Ausgangsanschluss 129 der Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128 ausgegeben
und durch die erste integrierte Schaltung 110 hindurch
geleitet werden. Dann werden die Testdaten an den TDI-Anschluss 120 der zweiten
integrierten Schaltung 110 angelegt, während geschoben wird, um die
entsprechenden Randzellen 114, welche den entsprechenden
Eingangsanschlüssen 112 dieser
integrierten Schaltung 110 entsprechen, einzustellen, wie
es in 8 dargestellt ist. Darauf folgend wird diese integrierte
Schaltung 110 betrieben und die sich ergebenden Daten werden
in die entsprechenden Randzellen 114, welche den entsprechenden
Ausgangsanschlüssen 113 entsprechen, übernommen.
Danach werden die Daten, welche in den entsprechenden Randzellen 114 gespeichert
sind, geschoben, um von dem TDO-Anschluss 121 ausgegeben
zu werden und werden weiter durch den Eingangsanschluss 130 der
Boundary-Scan-Steuerbaugruppe 128 übernommen.
Dann werden die übernommenen
Daten analysiert, indem das Testergebnisanalysewerkzeug 132 oder Ähnliches
verwendet wird, um so zu testen, ob die zweite integrierte Schaltung 110 richtig
arbeitet oder nicht.
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Auf
diese Weise kann ein Substrat 126, solange integrierte
Schaltungen 110 verwendet werden, welche Boundary-Scan-Schaltungen
umfassen, bezüglich
der Qualität
der entsprechenden integrierten Schaltungen 110 selbst
und auf die Verbindungsbeziehung zwischen den integrierten Schaltungen 110 und Ähnliches
getestet werden, indem das Boundary-Scan-Testverfahren durchgeführt wird.
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Nun
wurde durch den vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass, wenn
integrierte Schaltungen, welche solche Boundary-Scan-Elemente umfassen,
verwendet werden, um das Substrat oder Ähnliches eines Sensormoduls
auszubilden, eine Eingabe und Ausgabe von seriellen Daten zu oder von
den entsprechenden integrierten Schaltungen, welche auf dem Substrat 126 angebracht
sind, mit einer Rate in der Größenordnung
von 20 Mbps ohne den Einsatz von integrierten Kommunikationsschaltungen
oder Ähnlichem
durchgeführt
werden kann.
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Dann
wurde ein Kommunikationssystem vorgeschlagen, welches die Boundary-Scan-Elemente verwendet,
um eine Kommunikation mit Hauptcomputereinheiten und Ähnlichem
ohne den Einsatz von Kommunikationsvorrichtungen auszuführen.
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9 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Kommunikationssystems
darstellt, bei welchem die Boundary-Scan-Elemente verwendet werden.
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Das
Kommunikationssystem 140, welches in dieser Figur dargestellt
ist, umfasst:
eine Kommunikationssteuervorrichtung 141,
um die Übertragung
von Steuerdaten, die Auswahl von erfassten Daten und Ähnliches
auszuführen;
eine Mehrzahl von Sensoreinheiten 142a–142c, um die Überwachung
eines zu beobachtenden Objektes auszuführen; eine Mehrzahl von Boundary-Scan-Elementen 143a–143c,
welche für
jede dieser Sensoreinheiten 142a–142c vorhanden sind,
wobei die Boundary-Scan-Elemente eine solche Verarbeitung ausführen, wie
ein Übernehmen
der Steuerdaten, welche von der Kommunikationssteuervorrichtung 141 ausgegeben
werden, um dieselben den entsprechenden Sensoreinheiten 142a–142c zuzuführen und
ein Übernehmen
der erfassten Daten oder Ähnlichem,
welche von diesen entsprechenden Sensoreinheiten 142a–142c ausgegeben
werden, um dieselben der vorher erwähnten Kommunikationssteuervorrichtung 141 zuzuführen;
und
Kommunikationsleitungen 144, um eine Verbindung zwischen
jedem dieser Boundary-Scan-Elemente 143a–143c und
der vorher erwähnten
Kommunikationssteuervorrichtung 141 bereitzustellen. Die
Boundary-Scan-Elemente sind in Reihe mit der Kommunikationssteuervorrichtung 141 verbunden. Genauer
ist die Verbindung in solch einer Weise ausgebildet, dass der Ausgangsanschluss 141a der Kommunikationssteuervorrichtung 141 mit
dem TDI-Anschluss des Boundary-Scan-Elements 143a verbunden
ist, der TDO-Anschluss des Boundary-Scan-Elements 143a mit dem TDI-Anschluss
des nächsten
Boundary-Scan-Elements 143b verbunden ist und so weiter
und der TDO-Anschluss des Boundary-Scan-Elements 143c mit dem Eingangsanschluss 141b der
Kommunikationssteuervorrichtung 141 verbunden ist.
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Die
Funktion dieses Kommunikationssystems 140 ist wie folgt:
Die
entsprechenden Boundary-Scan-Elemente 143a–143c arbeiten
synchron mit dem Taktsignal, welches von dem TCK-Anschluss 141d der
Kommunikationssteuervorrichtung 141 übertragen wird, und die Betriebsart
jeder TAP-Steuerung wird durch das TMS-Signal, welches von dem TMS-Anschluss 141c der
Kommunikationssteuervorrichtung 141 übertragen wird, geschaltet.
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Nun
werden, indem die entsprechenden Sensoreinheiten 142a–142c gemäß dem Befehl
von der Hauptcomputereinheit 145 angesteuert werden, Steuerdaten
(serielle Daten) von dem Ausgangsanschluss 141a der Kommunikationssteuervorrichtung 141 ausgegeben
und den entsprechenden Boundary-Scan-Elementen 143a–143c zugeführt und
in den Randzellen, welche den Ausgangsanschlüssen entsprechen, eingestellt.
Dann werden die Steuerdaten von den Ausgangsanschlüssen ausgegeben
und den entsprechenden Sensoreinheiten 142a–142c,
welche den entsprechenden Boundary-Scan-Elementen 143a–143c entsprechen,
zugeführt,
wodurch diese Einheiten angesteuert werden.
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Darüber hinaus
werden, wenn die erfassten Daten von den entsprechenden Sensoreinheiten 142a–142c gemäß der Anweisung
von der Hauptcomputereinheit 145 aufgesammelt sind, die
erfassten Daten der entsprechenden Sensoreinheiten 142a–142c einmal
in den entsprechenden Randzellen, welche den Eingangsan schlüssen der
entsprechenden Boundary-Scan-Elementen 143a–143c entsprechen;
eingestellt. Dann werden sie als serielle Daten von den TDO-Anschlüssen ausgegeben
und durch den Eingangsanschluss 141b der Kommunikationssteuervorrichtung 141 übernommen.
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Solch
ein Kommunikationssystem 140 kann, wenn Steuerdaten in
die entsprechenden Boundary-Scan-Elemente 143a–143c eingestellt
werden oder wenn die erfassten Daten von den entsprechenden Boundary-Scan-Elementen 143a–143c ausgegeben
werden, auf eine Datenübertragungsrate
von 20 Mbps maximiert werden, wodurch die Übertragung von Kommunikationsdaten
bei höheren
Raten als denjenigen von herkömmlichen
Kommunikationssystemen ermöglicht
wird.
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Die
EP 388790 offenbart ein Boundary-Scan-System,
wobei unterschiedliche Anschlusseinheiten parallel mit der Kommunikationssteuerung verbunden
sind.
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Das
vorab beschriebene Kommunikationssystem besitzt jedoch ein Problem,
dass, wenn die erfassten Daten der Anschlusseinheiten, wie z.B. Sensoreinheiten,
welche mit den Boundary-Scan-Elementen verbunden sind, gewaltig
sind, wie z.B. bei Bildsignalen oder Ähnlichem, ein Abfall in der Übertragungsrate
unbestreitbar ist und der Effekt der hohen Datenübertragungsrate, welcher durch
die Anwendung der Boundary-Scan-Elemente als Kommunikationselemente
erzielt wird, nicht ausreichend zur Geltung gebracht wird.
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Da
darüber
hinaus die Boundary-Scan-Elemente Information nur in der Form von
digitalen Signalen anlegen und ausgeben können, gibt es ein Problem,
dass sie keine Information in einer analogen Signalform übernehmen
können.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kommunikationssystem
bereitzustellen, welches Daten von Anschlusseinheiten bei höheren Raten übertragen
kann.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kommunikationssystem
bereitzustellen, welches analoge Signale von Anschlusseinheiten
mit höheren
Raten übertragen
kann.
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Die
Kommunikationssteuerung steuert die Anschlusseinheiten, indem Steuerdaten
durch die Boundary-Scan-Elemente dorthin übertragen werden. Dann werden Daten,
welche durch die Anschlusseinheiten erhalten werden, durch die Datenkommunikationsleitung
ohne die dazwischenliegenden Boundary-Scan-Elemente direkt zu der
Kommunikationssteuerung übertragen.
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Dies
ermöglicht
die hohe Übertragungsrate von
Daten, auch wenn die Ausgangsdaten der Anschlusseinheiten gewaltig
sind und ermöglicht
die Übertragung
der Ausgangsdaten, auch wenn es sich um analoge Signale handelt.
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Darüber hinaus
werden die Ausgangsdaten durch eine einzige Datenkommunikationsleitung übertragen,
so dass eine Verdrahtung des Systems vereinfacht ist. Zusätzlich werden
die Boundary-Scan-Elemente synchron gesteuert, so dass, wenn die
entsprechenden Anschlusseinheiten derart geschaltet sind, dass sie
ihre Ausgangsdaten durch die Datenkommunikationsleitung übertragen,
ein kleiner Zeitabstand zwischen den Ausgangsdaten erzeugt wird
und eine Behinderung dazwischen vermieden wird.
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Bei
der vorliegenden Erfindung umfassen die Anschlusseinheiten verschiedene
Sensoreinheiten, wie z.B. Beobachtungskameraeinheiten, und die Ausgangsdaten
umfassen die erfassten Daten der Sensoreinheiten, wie z.B. Bewegtbildsignale
und Standbildsignale.
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Die
Steuerdaten umfassen nicht nur die Daten, welche zu den Anschlusseinheiten übertragen werden,
um die Anschlusseinheiten zu steuern, sondern auch die Zustandsdaten
und Ähnliches
der Anschlusseinheiten, welche von den Anschlusseinheiten zurück übertragen
werden müssen.
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Die
Boundary-Scan-Elemente umfassen nicht nur unabhängige, getrennte Baugruppen,
sondern auch solche, welche in anderen ICs enthalten sind. Darüber hinaus
repräsentieren
die Eingangsanschlüsse
und Ausgangsanschlüsse
für den
Fall, dass jedes der Boundary-Scan-Elemente eine unabhängige Baugruppe
ist, die Eingangsanschlüsse
und Ausgangsanschlüsse
davon und repräsentieren
in dem Fall, dass die Boundary-Scan-Elemente in anderen ICs enthalten
sind, die Eingangsanschlüsse
und Ausgangsanschlüsse
der ICs. Dann sind die vorher erwähnten Ausgangsanschlüsse bzw.
die vorher erwähnten
Eingangsanschlüsse
mit den Eingangsanschlüssen
bzw. den Ausgangsanschlüssen
der Anschlusseinheiten derart verbunden, dass die Daten der Randzellen
an die Anschlusseinheiten ausgegeben und die Daten umgekehrt an
die Randzellen angelegt werden.
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Darüber hinaus
kann das vorab beschriebene Kommunikationssystem derart bereitgestellt
werden, dass: die Ausgangsdaten analoge Signale sind; und ein analoger
Signalprozessor zur Verarbeitung der Ausgangsdaten zwischen der
Kommunikationssteuerung und der Kommunikationsleitung (Anspruch
2) vorhanden ist. Bei dieser Erfindung kann das Vorhandensein des
vorher erwähnten
analogen Signalprozessors die Belastung der Kommunikationssteuerung
derart erleichtern, dass die Verarbeitung der analogen Signale rasch
erfolgt.
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Darüber hinaus
wird das vorab beschriebene Kommunikationssystem derart bereitgestellt,
dass: die Randzellen eine Mehrzahl von eingangsanschlussseitigen
Randzellen, welche in Reihe verbunden sind und individuell den entsprechenden
Eingangsanschlüssen
zugewiesen sind, und eine Mehrzahl von ausgangsanschlussseitigen
Randzellen, welche in Reihe verbunden sind und individuell den entsprechenden
Ausgangsanschlüssen
zugewiesen sind, umfassen; und die eingangsanschlussseitigen Randzellen
und die vorher erwähnten
ausgangsanschlussseitigen Randzellen parallel zwischen dem TDI-Anschluss
und dem TDO-Anschluss
parallel verbunden sind (Anspruch 3).
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Die
Randzellen sind nicht in herkömmlicher Weise
alle in Reihe gekoppelt, sondern sind in die eingangsanschlussseitigen
Randzellen, welche den Eingangsanschlüssen zugewiesen sind, und die
ausgangsanschlussseitigen Randzellen, welche den Ausgangsanschlüssen zugewiesen
sind, geteilt, welche parallel zwischen dem TDI-Anschluss und dem TDO-Anschluss
verbunden sind. Dementsprechend kann, zum Beispiel, wenn Daten von
dem TDI-Anschluss in den ausgangsseitigen Randzellen eingestellt
werden, eine direkte Übertragung
der Daten zu den ausgangsseitigen Randzellen ohne die dazwischenliegenden
vorher erwähnten
eingangsanschlussseitigen Randzellen vorgenommen werden, was weiter
die hohe Datenübertragungsrate
zwischen den Boundary-Scan-Elementen und der Kommunikationssteuerung
oder den Anschlusseinheiten bewirkt.
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems
darstellt;
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2 ist
ein Blockdiagramm, welches eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems
darstellt;
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3 ist
ein Blockdiagramm des Boundary-Scan-Elements 11a–11c in 2;
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4 ist
ein Blockdiagramm eines herkömmlichen
Boundary-Scan-Elements;
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5 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel eines Boundary-Scan-Tests
darstellt, wobei die in 4 dargestellten Boundary-Scan-Elemente verwendet
werden;
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6 ist
eine schematische Darstellung, welche ein Beispiel eines Boundary-Scan-Tests darstellt,
wobei die in 4 dargestellten Boundary-Scan-Elemente
verwendet werden;
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7 ist
eine schematische Darstellung, welche ein Beispiel eines Boundary-Scan-Tests darstellt,
wobei die in 4 dargestellten Boundary-Scan-Elemente
verwendet werden;
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8 ist
eine schematische Darstellung, welche ein Beispiel eines Boundary-Scan-Tests darstellt,
wobei die in 4 dargestellten Boundary-Scan-Elemente
verwendet werden; und
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9 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel eines herkömmlichen
Kommunikationssystems darstellt, bei welchem Boundary-Scan-Elemente
verwendet werden.
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Konfiguration
einer ersten Ausführungsform
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems
darstellt.
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Das
in dieser Figur dargestellte Kommunikationssystem 1a umfasst
eine Mehrzahl von Boundary-Scan-Elementen 4a–4c,
Beobachtungskameraeinheiten (Anschlusseinheiten) 6a–6c,
welche durch Latchschaltkreise 5a–5c mit den entsprechenden Boundary-Scan-Elementen 4a–4c verbunden
sind, eine Kommunikationssteuervorrichtung 3, um die Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c durch
die Boundary-Scan-Elemente 4a–4c zu steuern, eine einzige
analoge Kommunikationsleitung (Datenkommunikationsleitung) 10,
durch welche Bildsignale der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c übertragen werden,
und eine analoge Signal verarbeitungseinheit 7, um die Bildsignale,
welche von der analogen Kommunikationsleitung 10 übertragen
werden, aufzunehmen; darüber
hinaus ist eine Betriebsartschaltvorrichtung 2 mit der
Kommunikationssteuervorrichtung 3 verbunden und eine Anzeigevorrichtung 8 ist mit
der analogen Signalverarbeitungseinheit 7 verbunden, um
die Bildsignale, welche von den Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c ausgegeben
werden, anzuzeigen.
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Die
Boundary-Scan-Elemente 4a–4c haben dieselbe
Konfiguration, wie diejenige, welche in 4 dargestellt
ist, und sind in Reihe mit der Kommunikationssteuervorrichtung 3 verbunden.
Genauer ist der Ausgangsanschluss 3a der Kommunikationssteuervorrichtung 3 mit
dem TDI-Anschluss des Boundary-Scan-Elements 4c verbunden,
der TDO-Anschluss des Boundary-Scan-Elements 4c ist mit
dem TDI-Anschluss
des nächsten
Boundary-Scan-Elements 4b verbunden, und der TDO-Anschluss des Boundary-Scan-Elements 4b ist
in ähnlicher
Weise mit dem TDI-Anschluss
des Boundary-Scan-Elements 4a verbunden. Schließlich ist
der TDO-Anschluss
des Boundary-Scan-Elements 4a mit dem Eingangsanschluss 3b der
Kommunikationssteuervorrichtung 3 verbunden. Dementsprechend
werden die Daten, welche den Boundary-Scan-Elementen 4a–4c zugeführt werden
oder die Daten, welche von den Boundary-Scan-Elementen 4a–4c ausgegeben
werden, immer in die Richtung von den Boundary-Scan-Elementen 4c zu 4a übertragen.
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Darüber hinaus
wird der TCK-Anschluss bzw. der TMS-Anschluss jedes Boundary-Scan-Elements 4a–4c mit
einem Taktsignal bzw. einem Betriebsartsignal von der Kommunikationssteuervorrichtung 3 versorgt,
und dadurch arbeiten die entsprechenden Boundary-Scan-Elemente 4a–4c synchron.
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Die
Eingangsanschlüsse
bzw. Ausgangsanschlüsse
(nicht dargestellt) der Boundary-Scan-Elemente 4a–4c sind
mit den entsprechenden Latchschaltkreisen 5a–5c verbunden.
Steuerdaten, welche in den Randzellen eingestellt sind, werden durch
die entsprechenden Latchschaltkreise 5a–5c an die entsprechenden
Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c ausgegeben und
die Zustandsdaten der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c,
z.B. Daten, welche anzeigen, ob der Beobachtungsvorgang in Aktion
ist oder nicht, Daten, welche die Richtung einer Beobachtung anzeigen,
und Daten, welche die Größe der Aufnahmelinse
anzeigen, werden durch die Latchschaltkreise 5a–5c an
die Randzellen angelegt.
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Die
Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c sind an Positionen
angeordnet, welche zu beobachtenden Objekten entsprechen, führen die
Aufnahme der zu beobachteten Objekte aus während die Aufnahmerichtungen
und die Größe der Aufnahmelinse gemäß der Steuerdaten
gewechselt werden, welche von den entsprechenden Latchschaltkreisen 5a–5c ausgegeben
werden, und übertragen
die Aufnahmebedingungen und Ähnliches
als die Zustandsdaten zu den entsprechenden Latchschaltkreisen 5a–5c zurück. Zusätzlich übertragen
die Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c die Bildsignale,
welche durch die Aufnahme erhalten werden, direkt auf die analoge Kommunikationsleitung 10 ohne
die dazwischenliegenden Latchschaltkreise 5a–5c.
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Die
Kommunikationssteuervorrichtung 3 umfasst Hardware-Schaltungen,
Mikroprozessor-Schaltungen und Ähnliches
und überträgt Steuerdaten
gemäß Auswahlanzeigedaten,
welche von der Betriebsartschaltvorrichtung 2 ausgegeben
werden, zu den entsprechenden Boundary-Scan-Elementen 4a–4c,
wodurch die Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c gesteuert
werden. Sie empfängt
auch die Zustandsdaten von jedem Boundary-Scan-Element 4a–4c und
analysiert dieselben, um zu überprüfen, ob
die Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c normal funktionieren
oder nicht oder Ähnliches.
Darüber
hinaus steuert sie die analoge Signalverarbeitungseinheit 7 gemäß der Auswahlanzeigedaten,
welche von der Betriebsartschaltvorrichtung 2 ausgegeben
werden, so dass die Bildsignale, welche von der analogen Kommunikationsleitung 10 übertragen
werden, auf der Anzeigevorrichtung 8 dargestellt werden.
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Die
analoge Kommunikationsleitung 10 ist aus einem Koaxialkabel
und Ähnlichem
zusammengesetzt und ist zwischen dem analogen Signaleingangsanschluss
der analogen Signalverarbeitungseinrichtung 7 und den analogen
Signalausgangsanschlüssen
der entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c parallel
verbunden. Und sie nimmt auch ein Bildsignal, welches von irgendeiner
der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c ausgegeben wird,
auf und überträgt dasselbe
zu dem analogen Signaleingangsanschluss der analogen Signalverarbeitungseinrichtung 7.
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Die
analoge Signalverarbeitungseinheit 7 umfasst eine analoge
Signaleingangsschaltung zur Aufnahme eines Bildsignals, eine analoge
Signalverarbeitungsschaltung, um eine bestimmte Bildverarbeitung
auf dem Bildsignal durchzuführen,
welches durch diese analoge Signaleingangsschaltung aufgenommen
ist, eine Bildsignalausgangsschaltung, um das Bildsignal, welches
durch diese analoge Signalverarbeitungsschaltung bildverarbeitet
ist, in der Form eines analogen Signals oder in der Form eines digitalen
Signals auszugeben, und eine Steuerschaltung, um diese Schaltungen
gemäß Betriebsartanzeigesignalen
von der Kommunikationssteuervorrichtung 3 zu steuern, und Ähnliches.
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Gemäß Anweisungen,
welche von der Kommunikationssteuervorrichtung 3 ausgegeben
werden, übernimmt
diese analoge Signalverarbeitungseinheit 7 ein Bildsignal,
welches durch die analoge Kommunikationsleitung 10 zugeführt wird,
und überlagert
dieses mit einem Zustandsbestimmungsergebnis und Ähnlichem
der entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c,
welches von der Kommunikationssteuereinheit 3 zugeführt wird,
bevor dasselbe der Anzeigevorrichtung 8 in einer bestimmten
Signalform, entweder der analogen Signalform oder der digitalen
Signalform, zugeführt
wird.
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Die
Betriebsartschaltvorrichtung 2 weist eine Mehrzahl von
Druckknopfschaltern und Ähnliches auf,
um Auswahlanzeigedaten und Ähnliches
zu erzeugen, um die Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c und Ähnliches
gemäß dem Betriebsinhalt
der entsprechenden Druckknopfschalter auszuwählen und führt dieselben der vorab erwähnten Kommunikationssteuervorrichtung 3 zu.
Eine Bedienperson kann diese Betriebsartschaltvorrichtung 2 bedienen, damit
das Kommunikationssystem 1a eine bestimmte Verarbeitung
ausführt.
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Die
Anzeigevorrichtung 8 wird aus einer CRT-Einheit, einer
Flüssigkeitskristallanzeigeeinheit oder Ähnlichem
gebildet, was eine Anzeigekapazität aufweist, die erforderlich
ist, um Bilder der zu beobachtenden Objekte anzuzeigen und übernimmt
das Bildsignal in der analogen Signalform oder das Bildsignal in
der digitalen Signalform, welches von der analogen Signalverarbeitungseinheit 7 ausgegeben wird,
um das Bild, welches durch dieses Bildsignal dargestellt wird, anzuzeigen.
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Betrieb einer
ersten Ausführungsform
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Im
Folgenden wird mit Bezug auf das in 1 dargestellte
Blockdiagramm der Betrieb des Kommunikationssystems 1a im
Detail beschrieben. Das Kommunikationssystem 1a kann manuell
geschaltet werden, um das Bild und Ähnliches jeder gewünschten
Beobachtungskameraeinheit 6a–6c anzuzeigen, und
kann automa tisch geschaltet werden, um das Bild und Ähnliches
der entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c nacheinander
anzuzeigen.
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Manueller Schaltvorgang
der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c
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Wenn
manuelle Auswahlanzeigedaten von der Betriebsartschaltvorrichtung 2 zu
der Kommunikationssteuervorrichtung 3 übertragen werden, erstellt
die Kommunikationssteuervorrichtung 3 Steuerdaten, welche
erforderlich sind, um eine der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c,
welche durch die manuellen Auswahlanzeigedaten bestimmt ist, einzuschalten
und die anderen Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c abzuschalten.
Diese Steuerdaten werden dann durch die Kommunikationsleitungen 9 übertragen
und in den Randzellen an den Ausgangsseiten der entsprechenden Boundary-Scan-Elemente 4a–4c eingestellt.
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Gleichzeitig
wird von der Kommunikationssteuervorrichtung 3 ein Betriebsartanzeigesignal
an die analoge Signalverarbeitungseinheit 7 ausgegeben,
welches eine Aufnahmebefehl für
ein Bildsignal anzeigt, welches die analoge Signalverarbeitungseinheit 7 fertig
für den
Aufnahmevorgang von Bildsignalen macht.
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Als
nächstes
werden, wenn ein Betriebsartsignal, welches einen Ausgabebefehl
für Steuerdaten anzeigt,
von dem TMS-Anschluss 3c der Kommunikationssteuervorrichtung 3 ausgegeben
wird, die Steuerdaten, welche in den Randzellen auf den Ausgangsseiten
der entsprechenden Boundary-Scan-Elemente 4a–4c eingestellt
sind, zu den entsprechenden Latchschaltkreisen 5a–5c ausgegeben und
weiter zu den entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c übertragen.
Gemäß dem Inhalt der
empfangenen Steuerdaten erkennt jede Beobachtungskameraeinheit 6a–6c,
ob eine Signalausgabeerlaubnis erteilt ist oder nicht, und nur eine
der Beobachtungskameraeinheiten, z.B. die Beobachtungskameraeinheit 6c überträgt ihr Bildsignal
auf die analoge Kommunikationsleitung 10. Das übertragene Bildsignal
wird in die analoge Signalverarbeitungseinheit 7 übernommen
und weiter wird ein Bild gemäß diesem
Bildsignal auf der Anzeigevorrichtung 8 angezeigt.
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Anschließend behalten
die Beobachtungskameraeinheiten 6a-6c ihre Zustände, bis
die Betriebsartschaltvorrichtung 2 bedient wird; und wenn
die andere Beobachtungskameraeinheit 6a oder 6b ausgewählt wird,
werden die manuellen Auswahlanzeigedaten neu erstellt und das Bild
der ausgewählten
Beobachtungska meraeinheit 6a–6c wird durch die
vorab beschriebenen Verfahren auf der Anzeige 8 angezeigt.
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Automatischer Schaltvorgang
der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c
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Wenn
automatische Auswahlanzeigedaten von der Betriebsartschaltvorrichtung 2 zu
der Kommunikationssteuervorrichtung 3 übertragen werden, erstellt
die Kommunikationssteuervorrichtung 3 Steuerdaten, welche
erforderlich sind, um eine der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c einzuschalten
und die anderen Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c abzuschalten.
Dies folgt demselben Verfahren wie demjenigen, bei dem vorab beschriebenen
anfänglichen
Schaltvorgang, so dass das Bild der ausgewählten Beobachtungskameraeinheit,
z.B. 6a, auf der Anzeige 8 angezeigt wird.
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Dann
erstellt nach Ablauf einer bestimmten vorher festgesetzten Zeit
die Kommunikationssteuervorrichtung 3 Steuerdaten, welche
erforderlich sind, um die Beobachtungskameraeinheit 6b einzuschalten,
welche der anfangs ausgewählten
Beobachtungskameraeinheit 6a folgt, und schaltet die anderen
Beobachtungskameraeinheiten 6a und 6c ab. Diese
Steuerdaten werden durch die Kommunikationsleitungen 9 übertragen
und das Bild der Beobachtungskameraeinheit 6b wird durch
dasselbe Verfahren, wie bei dem vorab beschriebenen Fall, auf der Anzeige 8 angezeigt.
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Danach
werden die Auswahlvorgänge
für die entsprechenden
vorab beschriebenen Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c bei
jedem Ablauf der vorher festgesetzten bestimmten Zeit zyklisch wiederholt,
so dass die Bilder, welche durch die entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c erhalten
werden, nacheinander auf der Anzeigevorrichtung 8 angezeigt
werden.
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Zustandserfassungsvorgang
der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c
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Dabei
werden parallel zu dem manuell/automatisch geschalteten Bildannahmevorgang
oder dem Bildanzeigevorgang der entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c,
was vorab beschrieben ist, Zustandsdaten, welche den Betriebszustand
und Ähnliches
anzeigen, von den entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c ausgegeben.
Diese Zustandsdaten werden durch die entsprechenden Latchschaltkreise 5–5c gespeichert, bevor
sie zu den Eingangsan schlüssen
der entsprechenden Boundary-Scan-Elemente 4a–4c übertragen
und in den Randzellen eingestellt werden.
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Anschließend werden,
wenn ein TMS-Signal, welches eine Leseanweisung anzeigt, von dem TMS-Anschluss 3c der
Kommunikationssteuervorrichtung 3 ausgegeben wird, die
Zustandsdaten, welche in den Randzellen eingestellt sind, seriell
von den TDO-Anschlüssen übertragen
und dem Eingangsanschluss 3b der Kommunikationssteuervorrichtung 3 zugeführt.
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Die
Kommunikationssteuervorrichtung 3 analysiert die empfangenen
Zustandsdaten und beurteilt an Hand der Aufnahmebedingungen der
entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c, ob
die entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c normal
funktionieren oder nicht, ob die Kommunikationsleitungen 9 oder Ähnliches
unterbrochen sind oder nicht oder Ähnliches. Diese entsprechenden
erfassten Ergebnisse und entsprechenden Beurteilungsergebnisse können auch
durch die analoge Signalverarbeitungseinheit 7 auf der
Anzeigevorrichtung 8 dargestellt werden.
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Ergebnis der
ersten Ausführungsform
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Wie
bei der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, werden die Bildsignale,
welche von den Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c übertragen
werden, durch die analoge Kommunikationsleitung 10 ohne
die dazwischenliegenden Boundary-Scan-Elemente 4a–4c direkt
zu der analogen Signalverarbeitungseinheit 7 übertragen.
Dies ermöglicht
die hohe Rate einer Übertragung
und Verarbeitung von Bildsignalen, ohne dass das Ergebnis der hohen Übertragungsdatenrate
aufgrund der Verwendung der Boundary-Scan-Elemente 4a–4c beeinträchtigt wird.
Darüber
hinaus können
die Bildsignale der Vielzahl der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c durch
eine einzige analoge Kommunikationsleitung 10 übertragen
werden, was zu einer einfachen Verdrahtung führt; zusätzlich vermeidet das synchrone
Arbeiten der Boundary-Scan-Elemente den Zeitverzug und eine Beeinträchtigung
der Bildsignale beim Umschalten der Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c.
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Konfiguration
einer zweiten Ausführungsform
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2 ist
ein Blockdiagramm, welches eine zweite Ausführungsform des Kommunikationssystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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Der
Unterschied zwischen dem Kommunikationssystem 1b, welches
in dieser Figur dargestellt ist, und dem Kommunikationssystem 1a,
welches in 1 dargestellt ist, besteht darin,
dass speziell entworfene Boundary-Scan-Elemente 11a–11c anstelle der
Boundary-Scan-Elemente mit der in 4 dargestellten
Ausbildung verwendet werden; dies realisiert die Steigerung der Übertragung
der Steuerdaten und Ähnliches.
Andere Konfigurationen und Funktionen sind dieselben, wie diejenigen
des Kommunikationssystems 1a; und dieselben Teile sind
in 2 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Im Folgenden wird
eine konkrete Beschreibung der Boundary-Scan-Elemente 11a–11c vorgenommen.
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Wie
in 3 dargestellt ist, ist jedes Boundary-Scan-Element 11a–11c in
einem Chipgehäuse 12 als
eine einzelne Baugruppe enthalten und umfasst, in ähnlicher
Weise wie das in 4 dargestellte Boundary-Scan-Element,
Randzellen 19 und 20, eine TAP-Steuerung 25,
um den Eingang und Ausgang von Daten zu und von den Randzellen 19 und 20 zu
steuern, einen TDI-Anschluss 14, um serielle Daten aufzunehmen,
einen TDO-Anschluss 15, um serielle Daten zu übertragen,
einen TCK-Anschluss 17, an welchen ein Taktsignal angelegt
wird, und einen TMS-Anschluss 16,
um ein Betriebsartsignal aufzunehmen, um die Betriebsart der TAP-Steuerung 25 zu
schalten; und es ist, wenn es erforderlich ist, mit einem Überbrückungsregister 21,
einem ID-CODE-Register 22, einem Befehlsregister 23 und Ähnlichem
(Boundary-Scan-Register 24) versehen.
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Bei
den Boundary-Scan-Elementen 11a–11c der 3 sind
jedoch die Randzellen 19 und 20 nicht in Reihe
verbunden und sind in Ausgangszellen (ausgangsseitige Randzellen) 20 und
Eingangszellen (eingangsseitige Randzellen) 19, welche
den Ausgangsanschlüssen 18 bzw.
Eingangsanschlüssen 13,
die auf dem Äußeren des
Chipgehäuses 12 angeordnet
sind, entsprechen. Die Eingangszellen 19 und die Ausgangszellen 20 sind
individuell in Reihe verbunden und sind parallel zwischen dem TDI-Anschluss 14 und
dem TDO-Anschluss 15 verbunden.
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Dann,
bei einer speziellen Betriebsart, weisen die Boundary-Scan-Elemente 11a–11c eine
Betriebsart auf, in welcher entweder die Eingangszellen 19 oder
die Ausgangszellen 20 allein in ihre betriebsbereiten Zustände und
die anderen in ihre nicht betriebsbereiten Zustände gebracht werden.
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Dadurch
werden, wenn die entsprechenden Eingangszellen 19 in ihre
betriebsbereiten Zustände versetzt
sind, die Zustandsdaten und Ähnliches,
welche durch die entsprechenden Eingangsanschlüsse 13 in die entsprechenden
Eingangszellen 19 aufgenommen sind, direkt von dem TDO-Anschluss 15 ausgegeben,
ohne durch die Ausgangszellen 20 geschoben zu werden, wie
es herkömmlicherweise
der Fall ist.
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Darüber hinaus
können,
wenn die entsprechenden Ausgangszellen 20 in ihren betriebsbereiten Zuständen sind,
die Steuerdaten und Ähnliches,
welche durch den TDI-Anschluss 14 angelegt werden, in die
entsprechenden Ausgangszellen 20 geschoben und direkt eingestellt
werden und von den entsprechenden Ausgangsanschlüssen 18 nach außen ausgegeben
werden, ohne durch die Eingangszellen 19, wie es herkömmlicherweise
der Fall ist, geschoben zu werden.
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Durch
die Verwendung der Betriebsart, welche inhärent bei dem vorab beschriebenen
Boundary-Scan-Elementen 11a–11c vorhanden ist,
wird das Kommunikationssystem 1b, welches aus solchen Boundary-Scan-Elementen 11a–11c zusammengesetzt
ist, weiter bezüglich
der Datenübertragungsrate zwischen
der Kommunikationssteuervorrichtung 3 und den entsprechenden
Boundary-Scan-Elementen 11a–11c im
Vergleich mit dem vorab beschriebenen Kommunikationssystem 1a verbessert.
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Andere Ausführungsformen
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Darüber hinaus
können,
während
bei der ersten und der zweiten vorab beschriebenen Ausführungsform
die Bildsignale in der analogen Signalform von den entsprechenden
Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c ausgegeben und
durch die analoge Kommunikationsleitung 10 an die analoge
Signalverarbeitungseinheit 7 angelegt werden, die Bildsignale in
der digitalen Signalform von den entsprechenden Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c ausgegeben und
durch eine digitale Kommunikationsleitung (oder einen Bus, ein optisches
Faserkabel oder Ähnliches) an
eine digitale Signalverarbeitungseinheit angelegt werden.
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Zusätzlich können, während bei
der ersten und der zweiten vorab beschriebenen Ausführungsform
die Beobachtungskameraeinheiten 6a–6c als die Anschlusseinheiten
der Kommunikationssysteme 1a und 1b gesteuert
werden, andere Anschlusseinheiten, z.B. eine Messvorrichtung, um
physikalische Werte der zu beobachtenden Objekte zu messen, eine
individuelle Computereinheit bei einer verteilten Anordnung und Ähnliches,
gesteuert werden, um eine Messung, Verarbeitungsergebnisse und Ähnliches
aufzusammeln, was von diesen entsprechenden Vorrichtungen und der
entsprechenden Computereinheit ausgegeben wird.