JP2001014288A

JP2001014288A - セルアレイ間のメッセージ通信装置

Info

Publication number: JP2001014288A
Application number: JP11188303A
Authority: JP
Inventors: Tsunemichi Shiozawa; 恒道塩澤; Kiyoshi Oguri; 清小栗; Hideyuki Ito; 秀之伊藤; Koichi Nagami; 康一永見
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】機能ブロックの構成やハードウェアを複雑に
することなく、機能ブロック間の送受信速度の差を吸収
し、また送信元の処理を早期に完了させることを可能と
するセルアレイ間のメッセージ通信装置を提供するこ
と。【解決手段】各セルAは、経路指定情報およびメッセ
ージを受信する受信部10,20,30,40と、受信した経路指
定情報とメッセージを隣接セルに出力する経路部(スイ
ッチ50)を有する。通信を行う際に、送信元セルが経路
指定情報とメッセージを出力し、経路上にある各セルの
受信部10,20,30,40が、経路部50に設定されている経路
状態と経路指定情報に応じて隣接セルへの経路を経路部
に設定し、設定された経路を介してメッセージを送信先
セルに送信する。設定された経路で決まる隣接セルが当
該セルからの経路指定情報やメッセージを受信できない
場合にこれらの一方または両方を格納するバッファ11,2
1,31,41を各セルに設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のセルがアレ
イ状に接続されたセルアレイ間のメッセージ通信装置に
関し、特に、セルアレイ相互間で通信を行う際の通信オ
ーバヘッドを削減することが可能なセルアレイ間のメッ
セージ通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アレイ状に配列された複数のセルから構
成されるセルアレイは、従来、ＬＳＩなどで実現されて
おり、このようなセルアレイにおいて、１つ以上のセル
で構成される機能ブロック間の通信は、送信元機能ブロ
ックと送信先機能ブロックとの間に静的に構成される信
号線を介して行われていた。

【０００３】送信元機能ブロックと送信先機能ブロック
との間に信号線を静的に設ける場合、それらの機能ブロ
ック間の信号線が同一平面上で交差しないように考慮し
て各機能ブロックの配置や信号線の配線を行うことが必
要となる。そのために従来は、信号線を配線するリソー
スである配線面を複数設け、交差する信号線を異なる配
線面に配線する方法が採用されている。しかし、このよ
うな従来の方法では配線面の数の増加により機能ブロッ
ク間の配線を容易にすることはできるが、その一方、配
線面の数を増加しなくてはならないため、製造コストを
増加させてしまうという問題がある。

【０００４】一方、機能ブロック間での通信頻度が少な
ければ、通信の都度、それに必要な時間だけ通信経路を
一時的に確保するだけで充分であるという点に着目し、
通信を行なう際に、通信元機能ブロックから送信先機能
ブロックを指定する経路指定情報を出力し、送信先機能
ブロックまでの経路上に経路指定情報に従って経路情報
を設定するようにして通信路を動的に確保する論理回路
が提案されている。このように通信経路を動的に確保し
て通信を行う例としては、特願平９−３３２７３７号
（「論理回路の動的な構成方法」）あるいは特願平９−
３３４０６４号（「論理回路の機能ブロック間通信方
法」）に提案されたものがある。

【０００５】図５は、通信の際に、動的に通信経路を確
保して通信を行う従来の経路決定方法を説明するための
図である。以下、図５を用いて、機能ブロック１のセル
２１から機能ブロック２のセル５６との間に通信経路を
確保してメッセージを送信する例を具体的に説明する。

【０００６】ここで、経路指定情報について説明してお
く。入力方向からの経路情報が設定されていないセル
に、例えば、経路指定情報“Ｎ”が入力された場合には
経路指定情報が入力された方向から上側の方向の隣接セ
ルへの経路を選択するとともに当該入力された経路指定
情報により上側のセルへの経路を設定し、その経路指定
情報“Ｎ”を消費(取り除く)する。

【０００７】同様に、入力方向からの経路情報が設定さ
れていないセルに、経路指定情報“Ｅ”，“Ｓ”，
“Ｗ”のいずれかが入力された場合には、それぞれ、経
路指定情報が入力した方向から右側，下側，左側方向の
隣接セルへの経路を選択するとともに当該入力された経
路指定情報により右側，下側，左側の隣接セルへの経路
を設定し、その経路指定情報“Ｅ”，“Ｓ”，“Ｗ”を
消費(取り除く)する。

【０００８】経路指定情報“Ｎ”，“Ｅ”，“Ｓ”また
は“Ｗ”は、転送元セルから転送先セルまでの経路を指
定するために経由するセルの数だけメッセージに添付さ
れ、経由する各セルにおいて先頭の経路指定情報から順
次経路設定のために使用された後消費される（取り除か
れる）。

【０００９】上述したようにして各セルに設定された経
路は、設定された経路上に設定を解除するための“Ｃ”
命令（後述する制御情報Ｃ）が転送されてくるまで保存
される。“Ｃ”命令が転送されてくるまでの間に入力さ
れる全ての経路指定情報とメッセージ（以下、特にこれ
らを区別しない場合には単に「データ」と呼ぶ）は、そ
のとき消費された経路指定情報の先頭の“Ｎ”，
“Ｅ”，“Ｓ”，“Ｗ”が１つ取り除かれた後、前記保
存されている経路方向に転送される。

【００１０】機能ブロック１のセル２１から機能ブロッ
ク２のセル５６にメッセージを送信する本実施例では、
まず、機能ブロック１のセル２１において、可変部によ
って図６（ａ）に示す経路指定情報とメッセージ本体が
生成され、組み込み部に送られる。組み込み部では、こ
の経路指定情報の先頭が“Ｗ”であることから左側のセ
ル(セル１１)への経路が選択され設定されるとともにそ
の経路指定情報（先頭の“Ｗ”）は消費されて（取り除
かれて）、セル１１に対して図６（ｂ）に示すデータの
左から右の順番に、経路指定情報“Ｓ”，“Ｓ”，
“Ｓ”，“Ｓ”，“Ｓ”，“Ｅ”，“Ｅ”，“Ｅ”，
“Ｅ”、“Ｐ”、“メッセージ本体”、および制御情報
“Ｃ”が順次出力される。

【００１１】セル１１では、セル２１から入力された先
頭の経路指定情報が“Ｓ”であることから下側のセル
(セル１２)への経路が選択され設定されるとともにその
経路指定情報（先頭の“Ｓ”）は消費されて（取り除か
れて）、セル１２には図６（ｃ）に示す経路指定情報
“Ｓ”，“Ｓ”，“Ｓ”，“Ｓ”，“Ｅ”，“Ｅ”，
“Ｅ”，“Ｅ”、“Ｐ”、“メッセージ本体”、および
制御情報“Ｃ”が転送される。

【００１２】図５には、セル１３およびセル３６から出
力される経路指定情報とメッセージを示してある。この
ように各セルが隣接セルから送られた経路指定情報を使
用してメッセージ通信のための通信経路を確保すること
によって、機能ブロック１のセル２１から送出されるメ
ッセージを、機能ブロック２のセル５６へ送信すること
が可能になる。

【００１３】経路指定情報の最後にある“Ｐ”は、受信
したメッセージを当該セルの可変部に取り込むことを指
示する情報であり、上記“Ｎ”，“Ｅ”，“Ｓ”，
“Ｗ”と同様にこの“Ｐ”は使用されたら消費される
（取り除かれる）。そして、可変部には経路指定情報が
付加されない“メッセージ本体”が取り込まれる。ま
た、“メッセージ本体”の後に付加されている制御情報
“Ｃ”は、経路指定情報によって確保した通信経路を解
放するための制御に使用される制御情報である。すなわ
ち、各セルは隣接セルから制御情報“Ｃ”を受信する
と、当該セルに既に設定されている経路情報で指定され
る隣接セルに上述した如き経路指定情報とメッセージ本
体と制御情報“Ｃ”を転送した後、これらのデータを転
送するために使用した経路の設定を解除する。

【００１４】図７は、以上述べた方法によってメッセー
ジ通信を行う従来のセル構成を示す図である。同図に示
すように、各セルＡは、組み込み部Ｂと可変部Ｖから構
成されている。以下、図７の従来のセル構成によるメッ
セージ通信方法を具体的に説明する。

【００１５】同図において、通信路１１３，１２３，１
３３，１４３は、隣接するセルの組み込み部からの入力
通信路であり、通信路１１５，１２５，１３５，１４５
は、隣接したセルの組み込み部への出力通信路であり、
１１０，１２０，１３０，１４０は、各通信路の制御を
行うためのポート制御部である。

【００１６】組み込み部Ｂには、命令の実行機能が予め
組み込まれており、可変部Ｖは、複数の機能や記憶機能
を有し、組み込み部Ｂからの指定により処理すべき機能
などが決定され実行されるようになっている。すなわ
ち、入力通信路１１３，１２３，１３３，１４３を介し
て入力された命令が組み込み部Ｂで解釈され、その結果
により、可変部Ｖに予め用意されている複数の処理機能
の一つ（図５の機能ブロック１の可変部には、例として
論理積回路、論理和回路、排他的論理和回路が示されて
いる）を選択し実行するようになっている（例えば、可
変部Ｖに接続されている通信路を介して入力されたデー
タに対して選択された処理機能を実行し、またその処理
の結果を隣接セルへ送出したり、あるいは、処理結果に
よっては組み込み部Ｂを介して他のセルに命令を送出す
るなど）。

【００１７】ポート制御部１１０，１２０，１３０，１
４０は、自入力通信路から何れかの出力通信路に経路が
設定されているか否かの状態を記憶する状態レジスタ
（図示せず）を有している。１５０は、入力通信路から
入力されたメッセージを出力通信路に出力するスイッチ
である。１６０は、現時点でスイッチ１５０に設定され
ている経路と各入力通信路から入力された経路指定情報
に従ってスイッチ１５０に必要な経路を設定するための
制御部である。

【００１８】ここでは、上側の隣接セルから、通信路１
１３を介して、経路指定情報またはメッセージ（すなわ
ち「データ」）が入力された場合を例にとって当該セル
の各部の動作について説明する。

【００１９】まず、隣接したセルから入力通信路１１３
を介して経路設定情報が到着し、隣接したセルから信号
線１１４を介して入力通信路１１３上に有効なデータが
到着したことが通知されると、ポート制御部１１０は、
状態レジスタ（図示せず）に記憶されている状態に基づ
いて自入力通信路から出力通信路に経路が設定されてい
るか否かの状態を判定する。

【００２０】ポート制御部１１０は、ポート制御部１１
０が何れの出力通信路にも経路が設定されていない状態
の場合には、入力通信路１１３を介して入力されたデー
タを経路設定情報として解釈し、信号線１６１を介して
制御部１６０に、入力された経路設定情報により指定さ
れた経路の設定を要求する。

【００２１】制御部１６０は、ポート制御部１１０から
要求された経路の設定が使用中でなければ、経路が設定
された旨を、信号線１６１を介してボート制御１１０に
通知し、要求された経路の設定が使用中であれば使用が
終了するのを待った後に、経路が設定された旨を、信号
線１６１を介してポート制御部１１０に通知する。ポー
ト制御部１１０は、信号線１６１を介して経路が設定さ
れた旨を通知されると、自入力通信路から何れかの出力
通信路に経路が設定されたことを状態レジスタ（図示せ
ず）に記憶するとともに、信号線１４を介して隣接した
セルに入力通信路１１３上のデータを受信した旨を通知
する。

【００２２】一方、ポート制御部１１０の状態が何れか
の出力通信路に経路が設定されている状態の時に入力通
信路１１３に隣接したセルからデータが入力され、信号
線１１４を介して入力通信路１１３に有効なデータが出
力されている旨が通知されると、ポート制御部１１０
は、入力通信路１１３上のデータを内部に取り込んだ
後、信号線１１４を介して隣接したセルのポート制御部
にデータを受信した旨を通知する。

【００２３】ポート制御部１１０は、通知信号線１１８
を介して経路設定先にデータが送信可能であることが通
知されている場合には、入力通信路１１４から取り込ん
だ前記データを、信号線１１７を介してスイッチ１５０
に入力するとともに、信号線１１８を介して信号線１７
に有効な信号が出力されている旨を通知する。

【００２４】スイッチ１５０は、入力されたデータを予
め設定されている（ここではＮ方向から入力されたデー
タがＥ方向に出力されるように経路が設定されていたと
する）出力通信路１４５に出力するとともに、信号線１
４６を介して出力通信路１４５上に有効な信号が到着し
たことを通知する。

【００２５】この例のように動作させることによって、
各セルに通信経路が設定されるとともに、設定された経
路を介して隣接したセル相互間でメッセージを送受信す
ることができる。送信先機能ブロックのセルのスイッチ
１５０では、経路指定情報“Ｐ”により、何れかの入力
通信路からの出力を通信路１７５とするように設定す
る。送信先機能ブロックのセルの可変部は、データを受
信する毎に信号線１７６を介して応答し、ポート制御部
はその応答に応じて受信したデータを順次スイッチを介
して送信する。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述した如きセルアレ
イ上に通信経路を設定することで通信を行うセルアレイ
間のメッセージ通信装置では、送信元の機能ブロックか
ら送信先の機能ブロックにメッセージを送信する場合に
以下のような問題が生じる。

【００２７】（１）送信元の機能ブロックと送信先の機
能ブロックとの間でメッセージを送受信する速度が異な
る場合、機能ブロック間の通信速度が速度の低い機能ブ
ロックによって制限される。

【００２８】（２）送信元の機能ブロックが送信するメ
ッセージのサイズが、送信元から送信先までの経路とな
るセル内のポート制御部に存在できるメッセージのサイ
ズより大きい場合、その差となる分を受信先の機能ブロ
ックが受信するまで送信元の送信処理は完了せず、その
間、送信元の機能ブロックは他の機能ブロックに新たな
メッセージを送信するなどの処理ができない。

【００２９】（３）経路指定情報で指定された方向の経
路が使用中の場合、その経路が解放されるまで送信元の
機能ブロックは他の機能ブロックに新たなメッセージを
送信することができない。

【００３０】従来の方法では、これらの問題を解決する
ために、上記（１）に関しては送信元の機能ブロックと
送信先の機能ブロックとができるだけ同一の速度(送受
信能力が高い機能ブロックの速度に合わせる)でメッセ
ージを送受信可能なように機能ブロックの構成を見直し
再構成していたが、このような見直し再構成を相互に通
信を行う全ての機能ブロック間で実施することは非常に
困難である。

【００３１】上記（２）に関しては送信先の機能ブロッ
クに一時的にメッセージを格納するバッファを設け、送
信されたメッセージをとりあえずこのバッファに格納す
ることにより受信を早く完了させる方法がある。しか
し、この方法では機能ブロック内にメッセージを格納す
るのに十分なサイズのバッファを設ける必要があり、機
能ブロックのハードウェア量が増大してしまう欠点があ
る。一般に、機能ブロックが構成される可変部は、組み
込み部よりも動作速度が低速であり、また同一機能を実
現するためのハードウェア量も多い。

【００３２】上記（３）に関しては、送信元の機能ブロ
ックに複数の送信用のインタフェースを設け、送信時に
空いているインタフェースを利用して他の機能ブロック
にメッセージを送信する方法がある。しかし、この方法
では、送信元の機能ブロックに複数のインタフェースを
用意する必要があるとともに、インタフェースの空塞状
態を管理する機能が新たに必要となるため、送信元の機
能ブロックのハードウェア量が増加するとともに構成が
複雑にもなるという欠点がある。

【００３３】また、これらを解決する単純な方法として
は、メッセージのサイズに対して十分大きな通信経路を
経由して通信を行う方法も考えられるが、この場合、メ
ッセージ通信のために経由する組み込み部の数が増加す
ることになり、送信元の機能ブロックは送信処理を速く
終了することができるが、逆に、送信先の機能ブロック
への通信時間が増加するという欠点がある。

【００３４】本発明の目的は、これらの欠点を解消し、
メッセージを相互に送受信する各機能ブロックの構成に
制限を与えることなく、送信元および送信先である機能
ブロックのハードウェアのサイズを増加させたり複雑に
したりすることなく、送信元の機能ブロックと送信先の
機能ブロックとのメッセージ送受信速度の差を吸収する
とともに、送信元の処理を早期に完了させることを可能
とするセルアレイ間のメッセージ通信装置を提供するこ
とである。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、通信経路上のセルまたはセル間を接続す
る通信路にバッファを設けるようにしたものである。具
体的には、複数のセルの各々に、隣接セルから通信路を
介して経路指定情報およびメッセージを受信する受信部
（ポート制御部）と、受信部で受信した経路指定情報お
よびメッセージを受信した隣接以外の隣接セルに出力す
る経路部（スイッチ）を設け、通信を行う際に、送信元
となる機能ブロックのセル（送信元セル）は、送信先の
機能ブロックのセル（送信先セル）までの経路上にある
各セルに設定する経路指定情報と送信先に送信するメッ
セージを出力する。経路上にある各セルの受信部は、当
該セルの前記経路部に設定されている経路状態と隣接セ
ルから受信する経路指定情報に応じて隣接セルへの経路
を経路部に設定し、各セルの経路部に設定された経路を
介してメッセージを送信先セルに送信する。

【００３６】そして特に、本発明では、セルアレイを構
成するセルの全部または一部に、経路部に設定された経
路で決まる隣接セルが当該セルからの経路指定情報また
はメッセージを受信できない場合に、前記経路指定情報
またはメッセージ、あるいはその両方を一時的に格納す
るバッファを設けることを特徴としている。

【００３７】また、隣接セル間を接続する全てまたは一
部の通信路に、前記経路部に設定された経路で決まる受
信側の隣接セルが送信側の隣接セルからの経路指定情報
またはメッセージを受信できない場合に、前記経路指定
情報またはメッセージ、あるいはその両方を一時的に格
納するバッファを設けたことを特徴としている。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面を
用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る通信装置
に用いられるセルアレイおよびセルの構成図である。図
７で説明したのと同様に、セルアレイを構成する各セル
Ａは、組み込み部Ｂと可変部Ｖで構成され、隣接セルか
ら経路指定情報を順次組み込み部Ｂに入力することによ
り通信経路を設定し、設定された通信経路に基づいてメ
ッセージを次の隣接セルに送信する。

【００３９】図２は、本発明の第１の実施例を説明する
ためのセルの一構成例を示すブロック構成図である。同
図において、通信路１２，２２，３２，４２は、隣接セ
ルの組み込み部からの入力通信路であり、通信路１３，
２３，３３，４３は、隣接セルの組み込み部への出力通
信路であり、１０，２０，３０，４０は、各通信路の制
御を行うためのポート制御部である。

【００４０】各ポート制御部１０，２０，３０，４０
は、自入力通信路から何れかの出力通信路に経路が設定
されているか否かの状態を記憶する状態レジスタ（図示
せず）を有している。１１，２１，３１，４１は、各入
力通信路を介して隣接した組み込み部から出力された経
路指定情報またはメッセージ、あるいはその両方を格納
することが可能なバッファである。５０は、入力通信路
から入力されたメッセージを出力通信路に出力するスイ
ッチである。６０は、現時点でスイッチ５０に設定され
ている経路と各入力通信路から入力された経路指定情報
に従ってスイッチ５０に必要な経路を設定するための制
御部である。

【００４１】ここでは、隣接セルからの経路指定情報ま
たはメッセージ(単に「データ」と呼ぶ)が、通信路１２
を介してセルＡに入力された場合の各部の動作について
説明する。まず、隣接セルから入力通信路１２上にデー
タが到着し、入力通信路１２上に有効な信号が到着した
ことが信号線１６を介して通知されると、ポート制御部
１０は、状態レジスタ（図示せず）に記憶されている状
態を判定し、自入力通信路から出力通信路に経路が設定
されていない状態の場合には、入力通信路１２を介して
入力されたデータを経路設定情報として解釈し、信号線
６１を介して制御部６０に指定された経路の設定を要求
する。

【００４２】ポート制御部１０から経路設定の要求を受
けた制御部６０は、要求された経路の設定が使用中でな
ければ、経路が設定された旨を、信号線６１を介してポ
ート制御部１０に通知し、要求された経路の設定が使用
中であれば使用が終了するのを待った後、経路が設定さ
れた旨を、信号線６１を介してポート制御部１０に通知
する。

【００４３】ポート制御部１０は、信号線６１を介して
経路が設定された旨を通知されると、自入力通信路から
何れかの出力通信路に経路が設定されたことを状態レジ
スタ（図示せず）に記憶するとともに、信号線１６を介
して隣接したセルに入力通信路１２上のデータを受信し
た旨を通知する。

【００４４】一方、自入力通信路１２から何れかの出力
通信路に経路が設定されている状態の時に、入力通信路
１２上にデータが到着し、信号線１６を介して入力通信
路１２上に有効なデータが到着したことが通知される
と、ポート制御部１０は、入力通信路１２のデータを内
部に取り込むとともに、入力通信路１２のデータを受信
した旨を、信号線１６を介して隣接したセルに通知す
る。

【００４５】信号線１８を介して経路設定先にデータが
送信可能であることが通知されている場合、ポート制御
部１０は、入力通信路１２上のデータを信号線１４を介
してスイッチ５０に入力するとともに、信号線１８を介
してスイッチ５０に有効なデータが入力されている旨を
通知する。

【００４６】スイッチ５０は、入力されたデータを予め
設定されている（ここではＮ方向から入力されたデータ
がＥ方向に出力されるように経路が設定されていたとす
る)出力通信路４３に出力するとともに信号線４７を介
して出力通信路４３上に有効なデータが到着したことを
通知する。この例のように動作させることによって、各
セルに通信経路が設定されるとともに、設定された経路
を介してメッセージを送信することができる。

【００４７】送信先機能ブロックのセルＡのスイッチ５
０では、受信した先頭が経路指定情報“Ｐ”であること
から、入力通信路からの出力を通信路７３にするように
設定する。送信先機能ブロックのセルはデータを受信す
る毎に信号線７４を介して応答し、ポート制御部はその
応答に応じて受信したデータを順次スイッチを介して送
信する。

【００４８】次に、図２を用いて、送信元となる機能ブ
ロックから送信されるデータの送信速度に比べて送信先
の機能ブロックの応答速度が遅い場合の動作について、
入力通信路１２から入力されたデータが出力通信路７３
を介して可変部Ｖに送信される例で説明する。

【００４９】送信先機能ブロックのセルの応答速度が遅
い場合、信号線７４を介して受信した旨の応答が行われ
る前に入力通信路１２を介して後続のデータが隣接した
セルから組み込み部Ｂに到着する。

【００５０】ポート制御部１０は、信号線１４に出力中
のデータに対する受信した旨の通知を、信号線１８を介
して出力先の通信路から受信する前に、通信路１２およ
び信号線１６を介してデータを受信すると、信号線１５
を介してバッファ１１に入力通信路１２上のデータを格
納するように指示した後、信号線１６を介して隣接した
セルに入力通信路１２上のデー夕を受信した旨を通知す
る。

【００５１】ポート制御部１０は、バッファ１１がフル
になるまで入力信路１２から入力されたデータをバッフ
ァ１１の空き領域に格納する動作を繰り返し、信号線１
８を介して出力先の通信路からデータを受信した旨の通
知を受信した場合にはバッファ１１に格納されている最
も古いデータ(最初にバッファ１１に格納されたデータ)
から順にスイッチ５０に出力するとともに信号線１８を
介してスイッチ５０に有効なデータが入力されている旨
を通知する。

【００５２】ただし、ここでバッファ１１から出力され
たデータが経路を解除する制御情報(図６の“Ｃ”)であ
る場合には取り出したデータを転送した後、信号線６１
を介してスイッチ５０に設定されている経路を解除し、
バッファ１１から取り出したデータに対して通常時に入
力通信路１２を介して入力されたデータと同様の動作を
行う。

【００５３】ポート制御部１０は、バッファ１１が空と
なった場合には上記の通常の方法によって、出力先の通
信路に入力通信路上のデータを転送し、バッファ１１が
フル(入力信路１２到着したデータを格納するためのバ
ッファの空き領域がなくなった)になった場合には隣接
したセルにデータを受信した旨を通知しない。このよう
に、バッファ１１がフルになった場合には、隣接した経
路上の送信元に近いセルのバッファに順次データが格納
される。

【００５４】以上述べたように、送信元機能ブロックか
ら送信されるデータの送信速度に比べて送信先機能ブロ
ックの応答速度が遅い場合でも、送信元の機能ブロック
から出力されるメッセージのサイズに比べ、経路上の組
み込み部Ｂに設けられたバッファ１１の総量が大きけれ
ば、送信元機能ブロックからの送信処理を送信先機能ブ
ロックの動作速度とは独立に行えるとともにその処理を
完了させることが可能となり、受信先の機能ブロックに
特別なバッファを設ける必要がなくなる。

【００５５】同様に、要求した経路が使用中で送信先ま
での通信経路が設定できない場合にも、既に経路が設定
されている組み込み部のバッファおよび経路設定待ちと
なっている組み込み部のバッファにメッセージを格納す
ることにより、送信元の機能ブロックのセルにおける処
理を迅速に完了することが可能となる。

【００５６】図２は、セルの組み込み部の入力通信路に
設けた各ポート制御部毎に１つずつバッファを設けた本
発明の第１の実施例の基本的構成を示しているが、以下
に示す構成も本実施例から容易に実現することが可能で
ある。ａ）バッファを入力通信路側でなく出力通信路側に設け
てもよく、また、入力通信路側と出力通信路側の両方に
設けてもよい。ｂ）隣接する両方のセルにバッファを設けず、隣接する
２つのセルで一つのバッファを共用する構成にしてもよ
い。ｃ）全てのセルの組み込み部にバッファを設けるのでな
く、１つおきまたは２つおきにバッファを設けた組み込
み部を有するセルを配置する構成にしてもよい。

【００５７】図３は、本発明の第２の実施例を説明する
ためのセルＡの一構成例を示すブロック構成図である。
上記第１の実施例は、経路指定情報とメッセージを一時
的に格納するバッファを、各セル内に設けた実施例であ
るが、本実施例は、該バッファを、隣接するセル間の通
信路に設けた実施例である。

【００５８】図３において、通信路１３，２３，３３，
４３は、隣接したセルの組み込み部からの入力通信路で
あり、通信路１５，２５，３５，４５は、隣接したセル
の組み込み部への出力通信路であり、１０，２０，３
０，４０は、各通信路の制御を行うためのポート制御部
である。各ポート制御部１０，２０，３０，４０は、自
入力通信路から何れかの出力通信路に経路が設定されて
いるか否かの状態を記憶する状態レジスタ（図示せず）
を有している。

【００５９】また、１１および２１は、それぞれ入力通
信路１３および２３を介して隣接した組み込み部から出
力された経路指定情報またはメッセージ、あるいはその
両方を格納することが可能なバッファであり、１２およ
び２２は、それぞれバッファ１１および２１を制御する
ためのバッファ制御部であり、５０は、入力通信路１
３，２３，３３，４３から入力されたメッセージを出力
通信路１５，２５，３５，４５に出力するためのスイッ
チであり、６０は、現時点でスイッチ５０に設定されて
いる経路と各入力通信路から入力された経路指定情報に
従ってスイッチ５０に必要な経路を設定するための制御
部である。

【００６０】ここでは、経路指定情報またはメッセージ
(単に「データ」と呼ぶ)が通信路１３を介して当該セル
Ａに入力された場合の各部の動作について説明する。ま
ず、入力通信路１３上にデータが到着し、信号線１４を
介して入力通信路１３上に有効なデータが到着したこと
が通知されると、バッファ制御部１２は、信号線１００
を介して信号線１７に入力通信路１３上のデータを出力
可能か否かの確認をポート制御部１０に行うとともに、
信号線１０１を介してバッファ１１に先行して到着して
バッファに格納されているデータが存在しないことが確
認できた場合に入力通信路１３上のデータを信号線１０
２に出力するとともに、信号線１００を介してポート制
御部１０に信号線１０２上に有効なデータが入力されて
いることを通知する。

【００６１】上記以外の場合、入力通信路１３上のデー
タは到着順にバッファ１１に格納され、信号線１００を
介してポート制御部１０からの要求に従って順次信号線
１７に出力される。バッファ制御部１２は、信号線１３
を介して隣接したセルから入力したデータがバッファ１
１の空き領域に格納されるかまたは信号線１０２を介し
て受信した旨の通知を受信すると、信号線１４を介して
データの受け取りを完了した旨を隣接したセルに通知す
る。

【００６２】バッファ１１から信号線１０２にデータが
出力され、信号線１００を介して信号線１０２に有効な
データが到着したことが通知されると、ポート制御部１
０は、状態レジスタ（図示せず）に記憶されている内容
に基づいて、自入力通信路から出力通信路に経路が設定
されているか否かの状態を判定し、自入力通信路から出
力通信路に経路が設定されていない状態の場合には、信
号線１０２を介して入力されたデータを経路設定情報と
して解釈し、信号線６１を介して制御部６０に指定され
た経路の設定を要求する。

【００６３】経路設定の要求を受けた制御部６０は、ポ
ート制御部１０から要求された経路の設定が使用中でな
ければ、経路が設定された旨を信号線６１を介してポー
ト制御部１０に通知し、要求された経路の設定が使用中
であれば使用が終了するのを待った後、経路が設定され
た旨を信号線６１を介してポート制御部１０に通知す
る。

【００６４】ポート制御部１０は、信号線６１を介して
経路が設定された旨を通知されると、自入力通信路から
何れかの出力通信路に経路が設定されたことを状態レジ
スタ（図示せず）に記憶するとともに、信号線１００を
介してバッファ制御部１２に信号線１０２上のデータを
受信した旨を通知する。バッファ制御部１２は、この通
知を受信することにより、バッファ１１に格納している
最初のデータを信号線１０２に出力するとともに、信号
線１００を介して信号線１０２上に有効なデータが到着
したことを通知する。以上の動作を繰り返す。

【００６５】また、ポート制御部１０は、何れかの出力
通信路に経路が設定されている状態で信号線１０２上に
データが出力され、信号線１００を介して信号線１０２
上に有効なデータが出力されている旨が通知されると、
信号線１０２上のデータを内部に取り込んだ後、信号線
１００を介してバッファ制御部１２に信号線１０２上の
データを受信した旨通知する。バッファ制御部１２は、
信号線１０２に出力しているデータがバッファ１１から
取り出したデータであれば信号線１０１を介してバッフ
ァ１１に指示してそのデータを格納している領域を空き
領域とする。

【００６６】ポート制御部１０は、通知信号線１８を介
して経路設定先にデータが送信可能であることが通知さ
れている場合には、信号線１０２からの入力されたデー
タを信号線１７を介してスイッチ５０に入力するととも
に、信号線１８を介して信号線１７に有効な信号が出力
されている旨を通知する。

【００６７】スイッチ５０は、入力されたデー夕を予め
設定されている（ここではＮ方向から入力されたデータ
がＥ方向に出力されるように経路が設定されていたとす
る)出力通信路４５に出力するとともに、信号線４６を
介して出力通信路４５上に有効な信号が到着したことを
通知する。

【００６８】以上説明したように動作させることによっ
て、各セルに通信経路が設定されるとともに、設定され
た経路を介して隣接したセル間でメッセージを送信する
ことができる。送信先機能ブロックのセルのスイッチ５
０では、受信した先頭が経路指定情報“Ｐ”であること
から、入力通信路からの出力を通信路７５にするように
設定する。送信先機能ブロックのセルはデータを受信す
る毎に信号線７６を介して応答し、ポート制御部はその
応答に応じて受信したデータを順次スイッチ５０を介し
て送信する。

【００６９】次に、図３を用いて、送信元となる機能ブ
ロックのセルから送信されるデータの送信速度に比べて
送信先の機能ブロックのセルの応答速度が遅い場合の動
作を、入力通信路１３から入力されたメッセージを出力
通信路７５を介して可変部Ｖ上に構成された機能処理部
に送信する例で説明する。

【００７０】送信先の機能ブロックの応答速度が遅い場
合、信号線７６を介して応答が行われる前に入力通信路
１３を介して後続のメッセージが組み込み部Ｂに到着す
る。ポート制御部１０が、信号線１７に出力中のデータ
に対する受信確認を信号線１８を介して出力先の通信路
から受信する前に通信路１３および信号線１４を介して
後続のデータを受信すると、バッファ制御部１２は、信
号線１０１を介してバッファ１１に入力通信路１３上の
データを格納するように指示した後、信号線１４を介し
て隣接したセルに入力通信路１３上のデータを受信した
旨を通知する。

【００７１】バッファ制御部１２は、バッファ１１がフ
ルになるまで入力信路１３から入力されたデータをバッ
ファ１１に格納する動作を繰り返す。また、バッファ制
御部１２は、信号線１００およびポート制御部１０を介
して出力先の通信路からデータを受信した旨の通知を受
信した場合には、バッファ１１に格納されている最も古
いデータを信号線１０２、ポート制御部１０およびスイ
ッチ５０を介して出力先の通信路に順次出力する。

【００７２】ただし、ここでバッファ１１から取り出し
たデータが経路を解除する制御情報“Ｃ”である場合に
は、取り出したデータを出力した後、信号線６１を介し
てスイッチ５０に設定されている経路を解除する。バッ
ファ１１がフルになった場合には、隣接した経路上の送
信元に近い側の隣接セルとの間の接続部に設けられたバ
ッファに順次データが格納される。

【００７３】以上述べたように、送信元機能ブロックか
ら送信されるデータの送信速度に比べて、送信先機能ブ
ロックの応答速度が遅い場合でも、送信元機能ブロック
から出力されるメッセージのサイズに比べて経路上のセ
ル間の接続部に設けられたバッファの総量が大きけれ
ば、送信元機能ブロックの送信処理を送信先機能ブロッ
クの動作速度とは独立に行うとともにその処理を完了さ
せることが可能となり、受信先機能ブロックに特別なバ
ッファを設ける必要がなくなる。

【００７４】要求した経路が使用中で送信先までの通信
経路が設定できない場合にも、既に経路が設定されてい
るセル間の接続部に設けられたバッファに送信するメッ
セージを格納することにより、同様に送信元の機能ブロ
ックの処理を完了することが可能となる。

【００７５】図３は、隣接したセル間の入力通信路側に
バッファを設けた本発明の第２の実施例の基本的構成を
示しているが、以下に示す構成も本実施例から容易に実
現することが可能である。ａ）バッファを入力通信路側
でなく出力通信路側に設けてもよく、また入力通信路側
および出力通信路側の両方に設けてもよい。ｂ）隣接し
たセル毎にバッファを設けず、複数の隣接したセル間で
バッファを共用するようにしてもよい。ｃ）隣接した全
てのセル間にバッファを設けるのでなく、１つおきまた
は２つおきにバッファを配置したり、または、ＬＳＩの
物理的な境界の内部または外部にバッファを配置するよ
うにしてもよい。

【００７６】図４は、セルアレイを構成するＬＳＩの物
理的な境界の内部にバッファを配置するようにした一例
を示す図であり、丸印がバッファを示している。以上説
明した方法を用いることによって、送信元機能ブロック
から出力されたメッセージは送信先機能ブロックまでの
通信経路上にあるバッファに格納することが可能とな
る。

【００７７】以上、詳細に説明したように、従来のセル
アレイを介した機能ブロック間の通信方法では、通常、
送信先機能ブロックがメッセージを受信終わるまで送信
元機能ブロックは送信処理を完了することができなかっ
た。

【００７８】しかし、上記本発明においては、送信元機
能ブロックから出力されたメッセージは、送信元機能ブ
ロックから送信先機能ブロックまでの経路上に設けられ
たバッファに格納することを可能としている。

【００７９】このため、送信元機能ブロックは、通信経
路上のこれらのバッファに送信メッセージが格納された
時点で送信処理を完了することが可能となり、送信元機
能ブロックの処理速度が送信先機能ブロックの処理速度
に比べて高速である場合や、通信経路の途中のセルが他
の機能ブロック間の通信で使用中の場合にも送信元機能
ブロックがメッセージの受信を待ち合わせる確率を少な
くすることが可能となる。

【００８０】さらに、通信経路上のバッファのサイズに
比べて送信元機能ブロックが出力するメッセージのサイ
ズが充分小さければ、送信元機能ブロックは送信先機能
ブロックの受信完了を待ち合わせる必要がなくなり、早
い時点で次の処理を開始することが可能となる。

【００８１】また、第２の実施例のような方法でバッフ
ァを実現する方法では、セルアレイＬＳＩの外部回路と
してバッファを実現することも可能であり、セルアレイ
の可変部Ｖ上に実現される処理機能部の特性（どの程度
の長さのメッセージをどの程度の頻度で送信するかな
ど)に応じて適切なバッファを外部回路として設けるこ
とが可能となり、全体として価格−性能比に優れた構成
を選択することが可能となる。

【００８２】

【発明の効果】本発明によれば、通信経路上のセルまた
はセル間を接続する通信路にバッファを設けることによ
り、メッセージを相互に送受信する各機能ブロックの構
成に制限を与えることなく、また、送信元機能ブロック
および送信先機能ブロックのハードウェアのサイズを増
加させたり複雑にしたりすることなく、送信元機能ブロ
ックと送信先機能ブロックとのメッセージ送受信速度の
差を吸収するとともに、送信元の処理を早期に完了させ
ることが可能なセルアレイ間のメッセージ通信装置を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象となるセルアレイの構成を示す図
である。

【図２】本発明の第１の実施例を説明するための図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施例を説明するための図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施例において、バッファをＬ
ＳＩの境界に配置する一構成例を説明するための図であ
る。

【図５】従来のセルアレイを介した機能ブロック間の通
信方法を説明するための図である。

【図６】図５の機能ブロック１のセル２１から機能ブロ
ック２のセル５６に送信される経路指定情報およびメッ
セージの構成を説明するための図である。

【図７】従来のセルアレイにおけるセル間のメッセージ
通信装置を説明するための図である。

【符号の説明】

Ａ：セル、Ｂ：組み込み部、Ｖ：可変部、１０，２０，
３０，４０：ポート制御部、１１，２１，３１，４１：
バッファ、５０：スイッチ、６０：制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤秀之東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者永見康一東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 5B045 BB11 BB24 BB34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信路を介して接続された複数のセルの
各々が、隣接セルから前記通信路を介して経路指定情報
およびメッセージを受信する受信部と、前記受信部で受
信した経路指定情報およびメッセージを受信した隣接以
外の隣接セルに出力する経路部を有し、通信を行う際
に、送信元となるセルが送信先となるセルまでの経路上
にある各セルに設定する経路指定情報および送信先に送
信するメッセージを出力し、前記経路上にある各セルの
前記受信部が、当該セルの前記経路部に設定されている
経路状態と隣接セルから受信する前記経路指定情報に応
じて隣接セルへの経路を前記経路部に設定し、各セルの
経路部に設定された経路を介して前記メッセージを送信
先となるセルに送信するセルアレイ間の通信装置であっ
て、前記セルの全部または一部に、前記経路部に設定された
経路で決まる隣接セルが当該セルからの経路指定情報ま
たはメッセージを受信できない場合に、前記経路指定情
報またはメッセージ、あるいはその両方を一時的に格納
するバッファを設けたことを特徴とするセルアレイ間の
メッセージ通信装置。
【請求項２】通信路を介して接続された複数のセルの
各々が、隣接セルから前記通信路を介して経路指定情報
およびメッセージを受信する受信部と、前記受信部で受
信した経路指定情報およびメッセージを受信した隣接以
外の隣接セルに出力する経路部を有し、通信を行う際
に、送信元となるセルが送信先となるセルまでの経路上
にある各セルに設定する経路指定情報および送信先に送
信するメッセージを出力し、前記経路上にある各セルの
前記受信部が、当該セルの前記経路部に設定されている
経路状態と隣接セルから受信する前記経路指定情報に応
じて隣接セルへの経路を前記経路部に設定し、各セルの
経路部に設定された経路を介して前記メッセージを送信
先となるセルに送信するセルアレイ間の通信装置であっ
て、隣接セル間を接続する全てまたは一部の通信路に、前記
経路部に設定された経路で決まる受信側の隣接セルが送
信側の隣接セルからの経路指定情報またはメッセージを
受信できない場合に、前記経路指定情報またはメッセー
ジ、あるいはその両方を一時的に格納するバッファを設
けたことを特徴とするセルアレイ間のメッセージ通信装
置。