JP2004110619A - データ通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部ユニットとの間でデータ通信を行うためのUSBI/F17を設けたASIC10において、USBI/F17から受信したデータの転送を制御するDMAC50と、USBI/F17からデータを受信した場合にそのデータに係る転送終了情報の異常を検出する転送異常検出部55と、転送異常検出部55が異常を検知した場合にUSBI/F17からDMAC50へのデータの入力を中断し、また異常の補償後に入力を再開する転送中断部51と、転送中断部51がデータの入力を中断した場合に転送異常検出部55によって検出した転送終了情報の異常を補償する転送終了情報補償部54とを設ける。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、外部機器との間でデータ通信を行うことのできるデータ通信装置に関し、特に、データの受信に異常が発生した場合の動作に特徴を有するデータ通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、データ通信を行う場合において、一連のデータをいくつかのパケットに分けて送受信することが行われている。この場合において、どの範囲のパケットが一連のデータであるかがわからないと受信側で通信に係るデータを復元することができないので、一連のデータの送信の最後では、最終パケットを示す転送終了情報を送信するようにしている。
例えばUSB(ユニバーサル・シリアル・バス)による通信の場合には、最終パケットのサイズが1パケットとして転送可能な最大サイズ(Full Speedなら64バイト、High Speedなら512バイト)以下であればそのサイズの情報自体が転送終了情報であり、最終パケットのサイズが1単位として転送可能な最大サイズであれば、その後で転送終了情報としてNULLパケット(ゼロレングスパケット)を送信するようにしている。
【0003】
一方、受信側では、パケット毎に転送されてくるデータをバッファに記憶すると共に、その記憶位置を示すため、各パケットに対応する例えば図8に示すようなディスクリプタを作成する。
図8に示した例では、各パケットのディスクリプタは、次のパケットについてのディスクリプタの記憶位置を示す次ディスクリプタポインタ、そのパケットのデータの先頭位置を示すバッファアドレス、そのパケットのデータのサイズを示す転送サイズ、およびそのパケットが最終パケットか否かを示す最終パケット(EOP)フラグの情報を有する。
そして、転送終了情報を受信した場合に、その情報が示す最終パケットのディスクリプタのEOPフラグを1(ON)にすることにより、どのパケットが最終パケットであるかを記憶しておく。このようなディスクリプタを作成することにより、一連のデータをパケットに分解して転送した場合でも、先頭パケットから最終パケットまでのデータを順に読み出してつなぎ合わせ、元のデータを復元することができる。
【0004】
しかし、何らかの理由で転送終了情報が正常に受信できない場合も考えられる。上述したUSBのNULLパケットの場合のように、有効なデータを含むパケットの送信後に別途転送終了情報を送信する場合には、この情報の転送に異常が生じ、抜け落ちてしまうことも考えられる。そして、このような場合には、EOPフラグはONにされない。従って、読み出す際にも読み出しを最終パケットで終了せず、次の一連のデータと繋がった形で読み出してしまい、元のデータを正しく復元することができない。例えばプリンタでの印刷に供する印刷データにおいてこのような事態が発生すると、文字化け等の不具合の原因となり、非常に都合が悪い。
従来は、このような問題に対する対応として、例えば特許文献1に記載されているように、データ異常を検知した時点でプロトコルリスタートを要求し、再度データ転送を行うようにしていた。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−237913号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方式ではデータ異常が発生した場合には再度データ転送を行う必要が生じるので、データの転送に時間がかかってしまうという問題があった。
この発明は、このような問題を解決し、外部ユニットとの間でデータ通信を行う通信装置において、転送終了情報に異常が発生した場合でも高速で正しいデータ通信を行うことができるようにすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明のデータ通信装置は、外部ユニットとの間でデータ通信を行うためのインタフェース手段と、その手段から受信したデータの転送を制御する転送制御手段と、上記インタフェース手段から上記転送制御手段にデータを入力した場合にそのデータに係る転送終了情報の異常を検出する転送異常検出手段と、その手段が異常を検知した場合に上記インタフェース手段から上記転送制御手段へのデータの入力を中断する転送中断手段と、その手段がデータの入力を中断した場合に上記転送異常検出手段によって検出した上記転送終了情報の異常を補償する補償手段と、その手段による補償後に上記転送制御手段へのデータの入力を再開する転送再開手段とを設けたものである。
【0008】
このようなデータ通信装置において、上記転送制御手段に、ダイレクトメモリアクセスによるデータ転送を行う手段を設けるとよい。
また、上記インタフェース手段をシリアルインタフェースとするとよく、さらにユニバーサルシリアルバス(USB)によるシリアルインタフェースとするとよい。
また、上記のデータ通信装置において、上記転送異常検出手段を、上記転送制御手段へ入力したデータのサイズが上記インタフェース手段によって1単位として受信可能な最大パケットサイズの整数倍から所定時間変化しない場合に上記転送終了情報に異常が発生していると判断する手段とするとよい。
さらに、上記補償手段を、転送終了パケットを受信したことにして上記転送終了情報の異常を補償する手段とするとよく、さらに、上記データ通信がUSBによる通信であり、上記転送終了パケットがUSB規格におけるNULLパケットであるとよい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、この発明のデータ通信装置の実施形態である特定用途向けIC(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)及び、そのASICを備えた画像処理装置の一例であるデジタル複合機(MFP)について図1及び図2を用いて説明する。図1はそのASICの構成を示すブロック図、図2はそのASICを備えたデジタル複合機の構成をコントローラボードを中心に示すブロック図である。
【0010】
このASIC10は、図1に示すように、画像を回転させる処理を行う画像回転処理部11及び画像データの圧縮と解凍を行う圧縮/伸長処理部12による画像処理部と、外部ユニットとの間でデータ通信を行うためのインタフェース手段であるハードディスクドライブインタフェース(HDDI/F)13,操作部I/F14,IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1284I/F15,メディアアクセス制御(MAC)I/F16,ユニバーサルシリアルバス(USB)I/F17とを備え、画像処理部へのデータ入出力及び上記の各I/Fから受信したデータの転送をダイレクトメモリアクセス(DMA)によって行う転送制御手段であるダイレクトメモリアクセスコントローラ(DMAC)31〜42,50,57を備えている。
DMACはこれらの各処理部及びI/Fについて2組ずつ設けているが、これはメモリリード用とメモリライト用のものである。そして、これらのDMACはアービタ30に接続されている。このアービタ30が各DMACに対してバスの占有の優先順位を設定し、上位のDMACから順にアクセス動作を行うことができる。
【0011】
また、このASIC10は、さらにPCI(Peripheral Components Interconnect)I/F18,CPUI/F19,システムI/F20,SDRAM(Synchronous Dynamic RAM)I/F21,ローカルバスI/F22を備え、DMAC50におけるデータ異常の検出を行うための転送異常検出部55とタイマ56も備えている。そして、システムI/F20はPCII/F18とCPUI/F19に接続され、PCII/F18,CPUI/F19,システムI/F20はそれぞれアービタ30に接続している。
なお、シリアルインタフェースであるUSBI/F17から受信したデータを転送する際に用いるDMAC50には、この発明の特徴となる構成を設けており、他のDMACよりも詳細に図示しているが、これらの構成については後に詳述する。
【0012】
このようなASIC10は、図2に示すようにMFPの制御部であるコントローラボード1に搭載され、統括制御動作を行うCPU2を始めとする各ユニットとデータ通信を行って、それら各部の間でのデータの授受を仲介する。
コントローラボード1には、ASIC10のほか、CPU2,SDRAM3,フラッシュROM4,セントロニクスI/F5,物理メディアインタフェース(PHY)6,USBI/F7を備えている。そして、制御手段であるCPU2及び記憶手段であるSDRAM3とフラッシュROM4は、それぞれASIC10のCPUI/F19,SDRAMI/F21,ローカルバスI/F22と接続している。なお、SDRAM3やフラッシュROM4以外のメモリも、そのメモリに対応したI/FをASIC10に設ければ接続可能である。
【0013】
また、セントロニクスI/F5,PHY6,USBI/F7は、それぞれコントローラボード1に外部機器(ユニット)を接続するためのインタフェースであり、それぞれASIC10のIEEE1284I/F15,MACI/F16,USBI/F17に接続している。PHY6は、MFPをネットワークに接続するためのインタフェースである。
さらに、コントローラボード1にはMFPの操作を行うための操作部8と画像データやプログラム等のデータを蓄積するためのHDD9とが接続され、これらはそれぞれASIC10の操作部I/F14とHDDI/F13に接続している。
【0014】
このようなコントローラボード1は、ASIC10のPCII/F18に接続するPCIバス110によって、画像形成手段であるプリンタや画像読取手段であるスキャナ、ファクシミリ通信手段である網制御部(NCU)等を備えるエンジン部100と接続している。
そして、CPU2によって各部をコピー,プリンタ,スキャナ,ファクシミリ等のアプリケーションに割り振り、そのアプリケーションに必要なジョブを実行させることにより、このMFPをコピー機,プリンタ,スキャナ,ファクシミリ装置等として機能させることができる。例えば、USBI/F7経由でホストのパーソナルコンピュータ(PC)から受信した印刷データをコントローラボード1でプリンタによって印刷可能な形式に変換し、PCIバス110経由でエンジン部100のプリンタに送出して印刷出力させたり、エンジン部100のスキャナによって読み取った画像データをPCIバス110経由でコントローラボード1に送信させ、これをHDD9に転送して蓄積させたりすることができる。
【0015】
次に、上述したASIC10におけるデータ通信の動作について、USBI/F17からデータを受信する際の動作を例として、図3乃至図7も用いて説明する。図3はUSBI/Fによって受信したデータをDMAによって転送する場合の制御タイミングを示すタイミングチャート、図4は同じくデータの受信終了時にNULLパケットを受信した場合の制御タイミングを示すタイミングチャート、図5は同じくデータの受信終了時に必要なNULLパケットを受信しなかった場合の制御タイミングを示すタイミングチャート、図6は最大サイズの2つのパケットをDMACに入力した時点でのディスクリプタの状態を示す図、図7はその後一旦受信を終了して再度別のパケットを入力した時点でのディスクリプタの状態を示す図である。
【0016】
図1に示したASIC10がコントローラボード1のUSBI/F7に接続された外部ユニットから送信されてくるデータを受信する場合、そのデータはUSBI/F17が受信し、これをDMAC50に入力してDMAC50がそのデータを指定されたユニットに対してDMA転送する。ASIC10においては、このようなDMAC50に、転送中断部51,カウンタ52,データバッファ53,転送終了情報補償部54を設け、さらにタイマ56と接続した転送異常検出部55を接続している。
【0017】
USBI/F17からDMAC50にデータを入力する場合、図3に示すように、まずUSBI/F17がデータの準備ができたことを示すDMA_Req信号をアサートし、DMAC50側ではデータを受け取る準備ができた場合にその旨を示すDMA_Ack信号をアサートする。図3に示すCLK信号はASIC10のシステムクロックである。そして、DMA_Ack信号がアサートされるとUSBI/F17からDMAC50にデータの入力が開始され、入力されたデータは従来の技術の項で図8を用いて説明したようなディスクリプタを付してデータバッファ53に記憶される。そして、このデータは指定されたユニットに対してアービタ30を介して順次転送される。図3のDATA信号のVALIDの部分が有効なデータが入力される期間を示す。
【0018】
USBI/F17はデータをパケット単位で受信するので、この入力もパケット毎に行われる。1単位として受信可能な最大パケットサイズは、Full Speedの場合は64バイト、High Speedの場合は512バイトであるが、ここでは後者とする。そして、1パケットのデータのDMAC50への入力が終了した時点でDMA_Req信号とDMA_Ack信号はデアサートされる。
一方、カウンタ52は一連のデータのDMAC50への入力開始時から入力したデータのサイズをカウントしている。パケットのサイズは、入力されたパケットが最終パケットでない場合には常に最大パケットサイズであるので、カウンタ52のカウント値は最終パケット以外のパケットの入力終了時には最大パケットサイズの整数倍になる。逆に言えば、パケットの入力終了時にカウンタ52のカウント値が最大パケットサイズの整数倍でなければ、直前に入力を終了したパケットが最終パケットであったということなる。
【0019】
従って、このような場合には一連のデータの受信が終了したものとみなして最終パケットのディスクリプタのEOPフラグを1にし、カウンタ52をリセットする。この場合においては、最大パケットサイズと異なるパケットサイズそのものが、一連のデータの受信終了を示す転送終了情報として機能することになる。
しかし、最終パケットのサイズが最大パケットサイズの整数倍になる場合も考えられる。そして、このような場合にはパケットサイズを転送終了情報として機能させることができないので、送信元の外部ユニットは最終パケットの後に転送終了情報としてNULLパケット(ゼロレングスパケット)を送信してくる。
【0020】
USBI/F17はこのNULLパケットを受信すると図4に示すようにその旨を示すDMA_Null_Req信号をアサートする。これに応じてDMAC50がDMA_Ack信号をアサートするとDMAC50がNULLパケットによる転送終了情報を認識し、ディスクリプタのEOPフラグを1にすると共にカウンタ52をリセットする。
しかし、NULLパケットは最終パケットとは別のパケットとして送信されてくるため、何らかの理由でUSBI/F17がこれを受信できないことも考えられる。この場合には、DMAC50は一連のデータの受信が終了したことを認識できないので、ディスクリプタのEOPフラグを1にしたりカウンタ52をリセットしたりはしない。
【0021】
例えば最大パケットサイズの2つのパケットからなる一連のデータがDMAC50に入力された場合にはディスクリプタは図6に示すようになるが、ここでUSBI/F17がNULLパケットを受信できないと、EOPフラグが変更されない。そしてこのまま次の一連のデータの受信とDMAC50への入力が行われてしまうと、ディスクリプタが図8に示すようになって次のデータと繋がってしまうことになる。
【0022】
このASIC10においては、このような事態を避けるため、以下のように転送終了情報の異常を検出し、それを補償するようにしている。
すなわち、転送異常検出手段である転送異常検出部55によってタイマ56を参照しながらカウンタ52のカウント値を監視し、DMAC50へ入力したデータのサイズがUSBI/F17によって1単位として受信可能な最大パケットサイズの整数倍から所定時間変化しない場合に、転送終了情報に異常が発生している、すなわちUSBI/F17がNULLパケットの受信に失敗していると判断し、この場合に転送中断手段である転送中断部51によってX_PAUSE信号をアサートしてUSBI/F17からDMAC50へのデータの入力を中断するようにしている。
【0023】
そして、補償手段である転送終了情報補償部54によってINS_ON信号をアサートしてUSBI/F17がNULLパケットを受信したことにし、転送終了情報の異常を補償する。すると、DMAC50は図4に示した場合と同様にディスクリプタのEOPフラグを1に設定すると共にカウンタ52のカウント値をリセットするので、その後、転送中断部51が転送再開手段として機能してX_PAUSE信号をデアサートし、DMAC50へのデータの入力を再開する。
【0024】
この動作の制御タイミングは図5に示す通りである。図5において、DATA中の数字は一連のデータの何バイト目をDMAC50に入力中かを示し、COUNTER中の数字はカウンタ52のカウント値を示す。
図5に示す例では、時刻T0ではカウンタ52は初期化されており、時刻T1でUSBI/F17がDMA_Req信号をアサートしてDMAC50にDMA転送を要求する。そして、時刻T2ではX_PAUSE信号はアサートされていないので、DMAC50はDMA_Ack信号をアサートすることができ、これをアサートしてデータの入力を受け付ける。そして、その後時刻T3までの間に最初のパケットの512バイトのデータがDMAC50に入力され、カウンタ52のカウント値は512になる。
【0025】
この時点でDMA_Req信号とDMA_Ack信号は一旦デアサートされるが、時刻T4においてUSBI/F17が再度DMA_Req信号をアサートして次のパケットのデータの入力を要求する。そして、DMAC50は時刻T5にこれに応答する。このとき、時刻T3から時刻T5までの間カウンタ52のカウント値は最大パケットサイズの整数倍(1倍)であるが、時刻T3から時刻T5までの期間は所定時間(T_same)よりも短いため、X_PAUSE信号はアサートされていない。従って、時刻T5においてDMAC50はDMA_Ack信号をアサートすることができ、これをアサートして次のパケットのデータの入力を受け付ける。
【0026】
そして、その後時刻T6までの間に2番目のパケットの512バイトのデータがDMAC50に入力され、カウンタ52のカウント値は1024になり、この時点でDMA_Req信号とDMA_Ack信号はデアサートされる。
ここで、実際にはこの2番目のパケットが一連のデータの最終パケットであるが、外部ユニットが送信したNULLパケットがUSBI/F17で受信できなかったものとする。
【0027】
この場合、次のデータはすぐには転送されてこないので、DMAC50はカウンタ52のカウント値が最大パケットサイズの2倍の1024の状態でしばらく待機することになる。そして、そのまま時刻T6から所定時間T_same経過後の時刻T7になると、DMAC50へ入力したデータのサイズが最大パケットサイズの整数倍から所定時間変化しないことになるので、転送異常検出部55はUSBI/F17がNULLパケットの受信に失敗していると判断し、転送中断部51にX_PAUSE信号をアサートさせてDMAC50へのデータの入力を中断させる。
【0028】
一方、転送終了情報補償部54はこの中断を検知すると次のタイミングでINS_ON信号をアサートしてUSBI/F17がNULLパケットを受信したことにし、ディスクリプタのEOPフラグを1にする。また、カウンタ52のリセットは時刻T7の時点で行われる。その後、EOPフラグを1にする処理が終了した時刻T9の次のタイミングの時刻T10で、転送中断部51がX_PAUSE信号をデアサートしてDMAC50へのデータの入力を再開する。
図5に示した例では、それより前のタイミングの時刻T8でUSBI/F17がDMA_Req信号をアサートして次の一連のデータの入力を要求している。しかし、この次のタイミングではX_PAUSE信号がアサートされているのでDMAC50はDMA_Ack信号をアサートすることができず、転送は中断されることになる。
【0029】
その後、時刻T10でX_PAUSE信号がデアサートされるとDMA_Ack信号をアサートできるようになるので、次のタイミングの時刻T11でこれをアサートしてデータの入力を受け付ける。そして、その後時刻T12までの間に最初のパケットの100バイトのデータがDMAC50に入力され、カウンタ52のカウント値は100になる。そして、その時点でそのパケットのデータの入力が終了するので、DMA_Req信号とDMA_Ack信号はデアサートされる。また、ここで入力したパケットは最大サイズより小さいものであるので、DMAC50はこれが最終パケットであると認識してそのパケットについてのEOPフラグを1にすると共にカウンタ52を0にクリアして次の一連のデータを受信する準備を整える。
【0030】
なお、X_PAUSE信号がアサートされている間に外部ユニットからデータが送信されてくると、USBI/F17は外部ユニットに対し、データが受信不可能であることを示すNAKを送信する。このように外部ユニット側にデータを受信できないことを伝えれば、再度外部ユニット側からデータを送信してくるので、データを取りこぼすことがなくなる。その後X_PAUSE信号がデアサートされた場合には、USBI/F17はデータの受信を再開できるので、NAKの送信を中止し、データ転送が可能になる。
【0031】
USBI/F17からデータを受信する際に上記のような動作を行った場合、各パケットのディスクリプタは図7に示すようになる。すなわち、2番目と3番目のパケットについてのディスクリプタでEOPフラグが1になっているので、2番目のパケットで一連のデータが一旦終了していることがわかる。
従って、USBI/F17が2番目のパケットの後で転送終了情報であるNULLパケットを受信できず、転送終了情報に異常が発生した場合でも、このような異常を認識してそれを補償し、一連のデータを後のデータとつなげてしまうことなく正確に転送することができるといえる。そしてこのことにより、プリンタで印刷に供する印字データの異常により文字化けが発生するといった不具合を防止することができる。また、この際にデータの再送は必要ないので、転送速度を低下させることがなく、高速な転送を行うことができる。
【0032】
なお、ここではUSBI/F17と接続したDMAC50にこの発明の特徴となる構成を設けた例について説明したが、他のI/Fに接続したDMACに同様な構成を設けてもよい。この場合、転送終了情報の異常の検出やその補償、さらにデータの入力の中断及び再開には、そのI/Fにおける通信方式に適した方式を適宜採用すればよい。
また、このようなデータ通信装置をこのようなASICとして構成することは必須ではなく、独立の装置として構成してもよい。データ通信装置の搭載先も、MFPに限られるものではなく、プリンタ,スキャナ,ファクシミリ装置等の画像処理装置や、コンピュータ周辺機器を始めとする広く一般の電子装置に搭載することも可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明のデータ通信装置によれば、転送終了情報に異常が発生した場合でも、このような異常を認識してそれを補償し、正確かつ高速にデータ通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のデータ通信装置の実施形態であるASICの構成を示すブロック図である。
【図2】そのASICを備えた画像処理装置の一例であるMFPの構成をコントローラボードを中心に示すブロック図である。
【図3】図1に示したASICにおいてUSBI/Fによって受信したデータをDMAによって転送する場合の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図4】同じくデータの受信終了時にNULLパケットを受信した場合の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図5】同じくデータの受信終了時に必要なNULLパケットを受信しなかった場合の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図6】最大サイズの2つのパケットをDMACに入力した時点でのディスクリプタの状態を示す図である。
【図7】その後一旦受信を終了して再度別のパケットを入力した時点でのディスクリプタの状態を示す図である。
【図8】図7の場合と同様なパケットを従来のデータ通信装置のDMACに入力した場合のディスクリプタの状態を示す図である。
【符号の説明】
1:コントローラボード 2:CPU
7:USBI/F 10:ASIC
17:USBI/F 30:アービタ
50:DMAC 51:転送中断部
52:カウンタ 53:データバッファ
54:転送終了情報補償部 55:転送異常検出部
56:タイマ 100:エンジン部
110:PCIバス
Claims (7)
- 外部ユニットとの間でデータ通信を行うためのインタフェース手段と、
該手段から受信したデータの転送を制御する転送制御手段と、
前記インタフェース手段から前記転送制御手段にデータを入力した場合にそのデータに係る転送終了情報の異常を検出する転送異常検出手段と、
該手段が異常を検知した場合に前記インタフェース手段から前記転送制御手段へのデータの入力を中断する転送中断手段と、
該手段がデータの入力を中断した場合に前記転送異常検出手段によって検出した前記転送終了情報の異常を補償する補償手段と、
該手段による補償後に前記転送制御手段へのデータの入力を再開する転送再開手段とを設けたことを特徴とするデータ通信装置。 - 請求項1記載のデータ通信装置であって、
前記転送制御手段は、ダイレクトメモリアクセスによるデータ転送を行う手段を有していることを特徴とするデータ通信装置。 - 請求項1又は2記載のデータ通信装置であって、
前記インタフェース手段はシリアルインタフェースであることを特徴とするデータ通信装置。 - 請求項3記載のデータ通信装置であって、
前記インタフェース手段はユニバーサルシリアルバスによるシリアルインタフェースであることを特徴とするデータ通信装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項記載のデータ通信装置であって、
前記転送異常検出手段は、前記転送制御手段へ入力したデータのサイズが前記インタフェース手段によって1単位として受信可能な最大パケットサイズの整数倍から所定時間変化しない場合に前記転送終了情報に異常が発生していると判断する手段であることを特徴とするデータ通信装置。 - 請求項5記載のデータ通信装置であって、
前記補償手段は、転送終了パケットを受信したことにして前記転送終了情報の異常を補償する手段であることを特徴とするデータ通信装置。 - 請求項6記載のデータ通信装置であって、
前記データ通信はユニバーサルシリアルバス(USB)による通信であり、
前記転送終了パケットはUSB規格におけるNULLパケットであることを特徴とするデータ通信装置。
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