JP2005071278A - クロック同期シリアルデータ転送方法および同システム - Google Patents

Abstract

【課題】 シリアルデータ転送の効率化を図ったクロック同期シリアルデータ転送システムおよび同方法を得る。
【解決手段】 送信部１０内のメモリＡ１１に格納されているデータ郡Ａ１３をシリアルデータ送信部１２へ転送し、受信部２０のシリアルデータ受信部２２が出力されたＤＡＴＡ３０２ａ並びにＳＹＮＣ＿Ａ３０３ａを、ＣＬＫ３０１ａと同期したタイミングで受信する。ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ａを検出して１Ｂｙｔｅの境界を判断するとともに、受信データ識別部２３で受信したデータがデータ郡Ａ１３のデータであることを判断する。この受信したデータは、データ郡Ａ１３を格納するメモリＢ２１の所定の領域へ格納される。シリアルデータ送信部１２におけるデータ送信は、ＣＬＫ３０１ａに同期してＤＡＴＡ３０２ａから最小データ転送単位ごとにデータを出力する。送信側・受信側でデータを転送するタイミングの同期を取るクロック信号と、最小データ転送単位を識別する為のシンク信号を設けることで、一系統の転送経路で、複数のデータ種の連続転送を可能とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シリアルデータ転送の効率化を図ったクロック同期シリアルデータ転送方法および同システムに関するものである。

情報機器において、機器間や機器内部では制御データやユーザーデータなど、量の異なる各種のデータが転送される。小型化、省スペース化やインターフェースの簡略化が必要な機器では、これらのデータ転送にシリアル転送方式を採用することが多い。

従来技術例として、チャネルインターフェース信号線にクロックＳＣＬＫが含まれており、各Ｉ／Ｏデバイスとバスアーピトレータとの間のデータ転送は、送信側から出力されるクロックに同期して実行される。Ｉ／Ｏ共通バスには、コマンドとアドレスとデータが時分割で送信される８ビット幅のＣＡＤバスと、ＣＡＤバス上に出力されているのがコマンドであるかデータであるかを区別する信号が含まれている（特許文献１／［要約］からの抜粋）。
その他に、転送データを送り側システムクロックに同期させる方法（特許文献２）、それぞれの伝送路内に同一のＬＳＹＮＣ信号を含ませて送信する方法（特許文献３）、経過時間を計算する手法（特許文献４）、等がある。
特開２００１−２６５７１１号公報 特開２００２−１０８８０９号公報 特開２００２−１６９７７０号公報 特開平０５−１３６８０８号公報

解決しようとする問題点は、転送経路が一系統のシステムでは、複数種のデータを混載しての転送ができないことである。従来、転送経路が一系統のシステムでは、複数種のデータを順次転送する場合は良いが、ＤＭＡやＦＩＦＯ等で大量のデータ群を連続して転送している最中に、他のデータを転送しなければならない場合は、現在実施中のデータ転送が終了するまで待って転送するか、現在実施中のデータ転送を一度停止し、他のデータ転送を行わなければならない。これにより、ソフトウェアの処理増加や、転送効率の低下が発生する。

請求項１に記載の本発明のクロック同期シリアルデータ転送方法は、送信側と受信側との間におけるデータ授受に関するクロック同期シリアルデータ転送方法であり、クロック信号でデータを転送するタイミングの同期を取り、データを構成するデータ信号、ＷｏｒｄやＢｙｔｅなどの最小データ転送単位を識別する為のシンク信号をデータ種別毎に付加し、相違するデータ種類の連続転送を可能としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクロック同期シリアルデータ転送方法において、データ種類毎に異なるシンク信号を設け、送信側は転送するデータ毎にデータと対応したシンク信号を出力し、受信側は該シンク信号でデータ種類を判断することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のクロック同期シリアルデータ転送方法において、受信側は、シンク信号でデータ種類を判断することで、一系統の転送経路で複数種類のデータの連続転送を可能としたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明のクロック同期シリアルデータ転送システムは、少なくとも２種類のデータの夫々に該夫々を識別するためのシンク信号を付加して送信する送信部と、送信された少なくとも２種類のデータを受信してシンク信号に基づき該少なくとも２種類のデータを夫々に識別する受信部とを有し、相違するデータ種類の連続転送を可能としたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のクロック同期シリアルデータ転送システムにおいて、連続転送は、所定のクロック信号でデータを転送するタイミングの同期を取ることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のクロック同期シリアルデータ転送システムにおいて、シンク信号をデータ種類毎に相違させ、転送するデータ毎にデータと対応したシンク信号を出力し、該シンク信号でデータ種類を判断することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項４から６の何れかに記載のクロック同期シリアルデータ転送システムにおいて、 受信部は、シンク信号でデータ種類を判断することで、一系統の転送経路で複数種類のデータの連続転送を可能としたことを特徴とする。

本発明のクロック同期シリアルデータ転送方法および同システムは、より簡潔なソフトウェアにより、効率的にデータ転送を可能とする。本発明の特徴点は、送信側・受信側でデータを転送するタイミングの同期を取るクロック信号と、データを転送するデータ信号、ＷｏｒｄやＢｙｔｅなどの最小データ転送単位を識別する為のシンク信号を有するクロック同期シリアルデータ転送方法および同システムにおいて、データ種別毎に異なるシンク信号を設け、送信側は転送するデータ毎にデータと対応したシンク信号を出力し、受信側は、そのシンク信号でデータ種別を判断する。このことで、一系統の転送経路で、複数のデータ種の連続転送を可能とする。

添付図面を参照して本発明によるクロック同期シリアルデータ転送方法および同システムの実施の形態を詳細に説明する。図１から図７を参照すると、本発明のクロック同期シリアルデータ転送方法および同システムの一実施形態が示されている。
図１は、送信の動作例を説明するための第１のシステム構成図である。図２および図３は、図１に対応するタイミング図である。
図４は、送信の動作例を説明するための第２のシステム構成図である。図５および図６は、図４に対応するタイミング図である。
図７は、送信の動作例を説明するための第３のシステム構成図である。

図１に示した第１のシステム構成は、送信部１０と受信部２０とが、送信クロックＣＬＫ３０１ａと、データ信号ＤＡＴＡ３０２ａと、シンク信号ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ａと、ＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ａの各信号線により接続されて構成される。
送信部１０は、メモリＡ１１とシリアルデータ送信部１２とを備え、メモリＡ１１はデータ郡Ａ１３とデータ郡Ｂ１４とを有している。
また、受信部２０は、シリアルデータ受信部２２とメモリＢ２１とを備え、シリアルデータ受信部２２は、受信データ識別部２３を有している。

上記構成の図１において、送信部１０内のメモリＡ１１に格納されているデータ郡Ａ１３をシステムＢ２０のメモリＢ２１へ転送する場合、まずメモリＡ１１に格納されているデータ郡Ａ１３を、シリアルデータ送信部１２へ転送する。メモリＡ１１から転送されたデータは、図２に示すように、送信クロックＣＬＫ３０１ａに同期してデータ信号ＤＡＴＡ３０２ａから最小データ転送単位（本説明では１Ｂｙｔｅ＝８ビットを最小データ転送単位とする）ごとにデータを出力する。この際、１Ｂｙｔｅのデータ境界とデータ郡Ａ１３のデータであることを識別する為に、１Ｂｙｔｅ転送内の任意のビット送信タイミング(本説明では８ビット目)にシンク信号ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ａを出力する。
受信部２０のシリアルデータ受信部２２は、シリアルデータ送信部１２から出力されたＤＡＴＡ３０２ａ並びにＳＹＮＣ＿Ａ３０３ａを、ＣＬＫ３０１ａと同期したタイミングで受信する。

シリアルデータ受信部２２は、ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ａを検出して１Ｂｙｔｅの境界を判断すると共に、受信データ識別部２３で受信したデータがデータ郡Ａ１３のデータであることを判断する。
シリアルデータ受信部２２で受信したデータは、データ郡Ａ１３を格納するメモリＢ２１の所定の領域へ格納される。

データ郡Ａ１３を転送中にデータ郡Ｂ１４を転送する場合は、データ郡Ａ１３の転送と同様に、メモリＡ１１からデータ郡Ｂ１４のデータをシリアルデータ送信部１２へ転送する。この際、データ郡Ａ１３とデータ郡Ｂ１４のデータ転送は、同時または時分割で行われる。シリアルデータ送信部１２におけるデータ郡Ｂ１４のデータ送信は、上記したデータ郡Ａ１３のデータ送信と同様に、ＣＬＫ３０１ａに同期してＤＡＴＡ３０２ａから最小データ転送単位ごとにデータを出力する。

この時データ郡Ａ１３に属するデータを送信する場合はＳＹＮＣ＿Ａ３０３ａを、データ郡Ｂ１４に属する場合はＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ａを送信する。例えば、８Ｂｙｔｅのデータ郡Ａ１３を送信中に、４Ｂｙｔｅのデータ郡Ｂ１４を送信する場合は、図３の様にデータ郡Ａ１３とデータ郡Ｂ１４のデータは、時分割に連続して転送される。

受信部２０のシリアルデータ受信部２２は、シリアルデータ送信部１２から出力されたＤＡＴＡ３０２ａ並びにＳＹＮＣ＿Ａ３０３ａ又は、ＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ａを、ＣＬＫ３０１ａと同期したタイミングで受信する。

シリアルデータ受信部２２は、ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ａ又はＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ａを検出し、１Ｂｙｔｅの境界を判断する。それととともに、受信データ識別部２３で受信したデータがデータ郡Ａ１３に属するデータであるか、データ郡Ｂ１４に属するデータであるかを判断する。そして、シリアルデータ受信部２２で受信したデータは、データ郡Ａ１３、データ郡Ｂ１４の各々が、メモリＢ２１内の所定の領域へ格納される。

本発明の他の実施例を、図４を参照して説明する。
図４の第２のＣＰＵシステムは、送信側システムＡ１００と受信側システムＢ２００で構成され、システムＡ１００とシステムＢ２００間は、転送データの送受信タイミングの同期を取るクロック信号ＣＬＫ３０１ｂおよびデータを転送するデータ信号ＤＡＴＡ３０２ｂと、１Ｂｙｔｅのデータ転送完了、並びに転送するデータの種類を識別するＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｂおよびＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ｂとで接続される。

システムＡ１００は、データ郡Ａ１０８とデータ郡Ｂ１０９を格納するメモリＡ１０３と、このメモリＡ１０３に格納されているデータをシステムＢ２００へシリアル転送を行うシリアルデータ送信部１０４、メモリＡ１０３に格納されているデータをシリアルデータ送信部１０４へＤＭＡ転送するＤＡＭ制御部Ａ１０２、そしてこれらの制御を行うＣＰＵ＿Ａ１０１を有する。シリアルデータ送信部１０４には、データ郡Ａ１０８のデータを格納する送信レジスタＡ１０５、データ郡Ｂ１０９のデータを格納する送信レジスタＢ１０６と、さらに、これらのレジスタのデータを所定のシリアルデータに変換して送信する送信部１０７を有する。

システムＢ２００は、システムＡ１００から転送されたシリアルデータを受信するシリアルデータ受信部２０４と、シリアルデータ受信部２０４で受信したデータを格納するメモリＢ２０３と、シリアルデータ受信部２０４からメモリＢ２０３へデータをＤＭＡ転送するＤＭＡ制御部２０２、そしてこれの制御を行うＣＰＵ＿Ｂ２０１を有する。
また、シリアルデータ受信部２０４は、シリアルデータを受信する受信部２０５と受信したデータの種類を判断する受信データ判断部２０６とを有する。

（実施例の動作の説明）
システムＡ１００からシステムＢ２００へ８Ｂｙｔｅのデータ郡Ａ１０８を転送中に、４Ｂｙｔｅのデータ郡Ｂ１０９を転送する場合について説明する。

ＣＰＵ＿Ａ１０１は、データ郡Ａ１０８の転送要求が発生すると、シリアルデータ送信部１０４へデータ送信の指示と、ＤＭＡ制御部Ａ１０２へメモリＡ１０３に格納されているデータ郡Ａ１０８をシリアルデータ送信部１０４へ転送を行うよう指示する。
ＤＭＡ制御部Ａ１０２は、この指示を受け、メモリＡ１０３からシリアルデータ送信部１０４の送信レジスタＡ１０５へデータ郡Ａ１０８の転送を開始する。シリアルデータ送信部１０４は、送信レジスタＡ１０５のデータを１Ｂｙｔｅ(８ｂｉｔ)のシリアルデータに変換してＤＡＴＡ３０２ｂから出力する。この１Ｂｙｔｅのデータ転送は、図５の様にＣＬＫ３０１ｂを８クロックと、このＣＬＫ３０１ｂに同期したタイミングで、ＤＡＴＡ３０２ｂを８ｂｉｔ、および８クロック目にＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｂを出力する。

システムＢ２００のシリアルデータ受信部２０４は、受信部２０５でＣＬＫ３０１ｂと同期したタイミングで、ＤＡＴＡ３０２ｂ、ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｂを取り込む。受信部２０５は、ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｂを検出することで、１Ｂｙｔｅのデータ受信を判断する。

また、受信データ判断部２０６は、ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｂを検出することで、受信されたデータがデータ郡Ａ１０８に属することを判断する。シリアルデータ受信部２０４は、ＤＭＡ制御部Ｂ２０２にデータ郡Ａ１０８に属する１Ｂｙｔｅのデータを受信したことを通知する。

ＤＭＡ制御部Ｂ２０２は、シリアルデータ受信部２０４で受信したデータを、メモリＢ２０３内のデータ郡Ａ１０８を格納する所定の領域へＤＭＡ転送する。

次に、データ郡Ａ１０８の送信中にデータ郡Ｂ１０９の送信要求が発生すると、ＣＰＵ＿Ａ１０１は、ＤＭＡ制御部Ａ１０２に、メモリＡ１０３に格納されているデータ郡Ｂ１０９をシリアルデータ送信部１０４へ、転送を行うよう指示する。

ＤＭＡ制御部Ａ１０２は、この指示を受け、シリアルデータ送信部１０４の送信レジスタＢ１０６へ、データ郡Ｂ１０９の転送を開始する。ＤＭＡ制御部Ａ１０２はデータ郡Ａ１０８の転送を開始しているので、シリアルデータ送信部１０４へのデータ転送は、データ郡Ａ１０８とデータ郡Ｂ１０９を交互に行う。シリアルデータ送信部１０４は、送信レジスタＡ１０５と送信レジスタＢ１０６の各々のデータを、１Ｂｙｔｅ(８ｂｉｔ)のシリアルデータに変換してＤＡＴＡ３０２ｂから出力する。

この１Ｂｙｔｅのデータ転送は、図６の様に（この場合はデータ郡Ａ１０８を８Ｂｙｔｅ、データ郡Ｂ１０９を４Ｂｙｔｅ）、ＣＬＫ３０１ｂを８クロックと、このＣＬＫ３０１ｂに同期したタイミングでＤＡＴＡ３０２ｂ、データ郡Ａ１０８のデータを送信する場合は、８クロック目にＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｂを、データ郡Ｂ１０９のデータを送信する場合はＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ｂを、夫々出力する。

システムＢ２００のシリアルデータ受信部２０４は、受信部２０５でＣＬＫ３０１ｂと同期したタイミングで、ＤＡＴＡ３０２ｂ、ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｂまたはＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ｂを取り込む。受信部２０５は、ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｂまたはＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ｂの検出で、１Ｂｙｔｅのデータ受信を判断する。また、受信データ判断部２０６は、ＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｂまたはＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ｂを検出すると、受信したデータがデータ郡Ａ１０８に属するものか、データ郡Ｂ１０９に属するものかを判断する。

シリアルデータ受信部２０４は、ＤＭＡ制御部Ｂ２０２にデータ郡Ａ１０８またはデータ郡Ｂ１０９に属する１Ｂｙｔｅのデータを受信したことを通知する。ＤＭＡ制御部Ｂ２０２は、シリアルデータ受信部２０４で受信したデータをメモリＢ内のデータ郡Ａ１０８、およびデータ郡Ｂ１０９の各々を、格納する領域へＤＭＡ転送する。ＤＭＡ制御部Ａ１０２は、メモリＡ１０３からシリアルデータ送信部１０４へデータ郡Ｂ１０９の転送を全て終了すると、ＣＰＵ＿Ａ１０１へデータ郡Ｂ１０９の転送終了を通知する。

続いてデータ郡Ａ１０８の転送が全て終了すると、ＣＰＵ＿Ａ１０１へデータ郡Ａ１０８の転送終了を通知する。システムＢ２００においても同様に、ＤＭＡ制御部Ｂ２０２は、シリアルデータ受信部２０５からメモリＢ２０３へデータの転送が全て終了すると、ＣＰＵ＿Ｂ２０１へデータ郡Ａ１０８とデータ郡Ｂ１０９、各々の転送終了を通知する。

上記の実施例によれば、従来のクロック同期シリアルデータ転送方法および同システムと比較して、新たにデータの種類毎にＳＹＮＣ信号を追加することで、一系統の通信経路で複数種のデータを連続転送する場合に、データの転送待ちを削減し、効率良く転送することが出来る。特に、大量のデータを転送している途中で少量のデータを転送する場合に、有効である。

その他の実施例として、メモリから連続したデータを転送する方法として、ＤＭＡ転送以外にデータ送信部にＦＩＦＯ１１４を設けたシステムも考えられる。

図７の場合、ＣＰＵ＿Ａ１１１は、メモリＡ１１２に格納しているデータ郡Ａ１１６とデータ郡Ｂ１１７を、シリアルデータ転送部１１３内部のＦＩＦＯ１１４に転送する。送信部１１５は、ＦＩＦＯ１１４のデータを順次、システムＢ２１０にシリアル送信する。

この際、上記実施例と同様に、データ郡Ａ１１６のデータを送信する場合はＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｃを、データ郡Ｂ１１７を送信する場合はＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ｃを、それぞれ出力する。システムＢ２１０のシリアルデータ受信部２１３では、シリアル転送されたデータを受信部２１５で受信し、受信データ判断部２１６でＳＹＮＣ＿Ａ３０３ｃまたはＳＹＮＣ＿Ｂ３０４ｃの検出によりデータの種類を判断し、ＦＩＦＯ＿Ｂ２１４へ格納する。ＣＰＵ＿Ｂ２１１は、ＦＩＦＯ＿Ｂ２１４から順次メモリＢ２１２の所定の領域にデータを格納する。
従って、本発明におけるクロック同期シリアルデータ転送方法および同システムの有効性は非常に高い。

クロック同期シリアルデータ転送方法および同システムの実施例１へ適用される第１のシステム構成図である。 実施例１に対応する第１のタイミング図である。 実施例１に対応する第２のタイミング図である。 送信の動作例を説明するための第２のシステム構成図である。 第２の実施例に対応する第１のタイミング図である。 第２の実施例に対応する第２のタイミング図である。 送信の動作例を説明するための第３のシステム構成図である。

符号の説明

１０ 送信部
１１ メモリＡ
１２ シリアルデータ送信部
１３ データ郡Ａ
１４ データ郡Ｂ
２０ 受信部
２１ メモリＢ
２２ シリアルデータ受信部
２３ 受信データ識別部
１００ システムＡ
１０１ ＣＰＵＡ
１０２ ＤＭＡ制御部
１０３ メモリＡ
１０４ シリアルデータ送信部
１０５ 送信レジスタＡ
１０６ 送信レジスタＢ
１０７ 送信部
１０８ データ郡Ａ
１０９ データ郡Ｂ
２００ システムＢ
２０１ ＣＰＵ＿Ｂ
２０２ ＤＭＡ制御部Ｂ
２０３ メモリＢ
２０４ シリアルデータ受信部
２０５ 受信部
２０６ 受信データ判断部
３０１ （送信クロック）ＣＬＫ
３０２ （データ信号）ＤＡＴＡ
３０３ （シンク信号）ＳＹＮＣ＿Ａ
３０４ （シンク信号）ＳＹＮＣ＿Ｂ

Claims (7)

1. 送信側と受信側との間におけるデータ授受に関するクロック同期シリアルデータ転送方 法であり、
   クロック信号でデータを転送するタイミングの同期を取り、
   前記データを構成するデータ信号、ＷｏｒｄやＢｙｔｅなどの最小データ転送単位を識別するシンク信号をデータ種別毎に付加し、
   相違するデータ種類の連続転送を可能としたことを特徴とするクロック同期シリアルデータ転送方法。
2. 前記データ種類毎に異なるシンク信号を設け、前記送信側は転送するデータ毎にデータと対応したシンク信号を出力し、前記受信側は該シンク信号で前記データ種類を判断することを特徴とする請求項１に記載のクロック同期シリアルデータ転送方法。
3. 前記受信側は、前記シンク信号で前記データ種類を判断することで、一系統の転送経路で複数種類のデータの連続転送を可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載のクロック同期シリアルデータ転送方法。
4. 少なくとも２種類のデータの夫々に該夫々を識別するためのシンク信号を付加して送信する送信部と、
   前記送信された少なくとも２種類のデータを受信して前記シンク信号に基づき該少なくとも２種類のデータを夫々に識別する受信部とを有し、
   相違するデータ種類の連続転送を可能としたことを特徴とするクロック同期シリアルデータ転送システム。
5. 前記連続転送は、所定のクロック信号で前記データを転送するタイミングの同期を取る、ことを特徴とする請求項４に記載のクロック同期シリアルデータ転送システム。
6. 前記シンク信号をデータ種類毎に相違させ、前記転送するデータ毎にデータと対応したシンク信号を出力し、該シンク信号で前記データ種類を判断することを特徴とする請求項４または５に記載のクロック同期シリアルデータ転送システム。
7. 前記受信部は、前記シンク信号で前記データ種類を判断することで、一系統の転送経路で複数種類のデータの連続転送を可能としたことを特徴とする請求項４から６の何れかに記載のクロック同期シリアルデータ転送システム。

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