JP2005215924A - 制御装置の通信方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のマイコンとＥＥＰＲＯＭを有した制御装置において、設計上の都合によりマイコンの通信ポートの数に制限がある場合でも、マイコンの再選定を行う必要のない制御装置の通信方法および制御装置を提供すること。
【解決手段】主として制御を行うマスターマイコンと他のマイコンおよびＥＥＰＲＯＭを接続するデータバスを共有させて、一対のデータバスにより他のマイクロコンピュータとＥＥＰＲＯＭ双方のデータが伝送されるようにした。よって、マスターマイコンは一つの通信ポートだけで他のマイコンと不揮発性メモリどちらとも通信が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロコンピュータと不揮発性のメモリを有する制御装置の通信方法および制御装置に関するものである。

従来、機器の動作制御は、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）を備えた制御装置によるものが一般的である。マイコンは内部にＲＡＭやＲＯＭと言った記憶素子を有していて、ここに格納されたデータやプログラムによって入出力ポートに接続されたセンサやデバイスの動作を制御している。

さらにこの種の制御装置は、マイコンの外部に記憶素子として電気的にデータの書換が可能な不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭを備えている。マイコンとＥＥＰＲＯＭは通信ポートにより接続されており、通信ポートを介してマイコンからＥＥＰＲＯＭへのデータの書き込みや、データの読み出しが行われている。

また、近年においては機器の持つ機能が多様化しており、これに伴って各種センサや制御しなければいけないデバイスの数は増加している。そのため、センサやデバイスに接続する入出力ポートの数を確保するため、複数のマイコンを用いて制御を行う必要がある。

そこで図２の構成図のように、主に制御を行うマスターマイコン５１と、マスターマイコン５１により動作が制御されるスレイブマイコン５２の２つのマイコンを設けた制御装置が用いられている。この制御装置では、マスターマイコン５１はスレイブマイコン５２とデータ通信を行うために第１の通信ポート５３を介して接続され、また、ＥＥＰＲＯＭ５４とはデータの書き込みや読込をするために第２の通信ポート５５を介して接続されている。
特開平９−６２６３８号公報 特開２００１−２９０７５５号公報

つまり、図２に示すような制御装置においては、マスターマイコンはスレイブマイコンとＥＥＰＲＯＭに接続するため、最低２つの通信ポートを備えていなければならない。ところが、対ノイズ性を優先させるなどの設計の都合により、選定できるマイコンが制約されてしまい、通信ポートを１つしか持たないマイコンにより設計しなければならないこともある。このような場合は、仕様の変更にて対応するか、若しくはマイコンを再選定しなくてはならないといった手間が生じてしまっていた。

本発明は上記課題を解決するためのもので、複数のマイコンとＥＥＰＲＯＭを有した制御装置において、設計上の都合により選択できるマイコンが制限された場合でも、マイコンの再選定を行う必要のない制御装置の通信方法および制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、マイクロコンピュータ間のデータ通信と、マイクロコンピュータと不揮発性メモリ間のデータ通信を同じデータバスを用いて行うことを特徴とする制御装置の通信方法である。

また、互いにデータ通信を行う複数のマイクロコンピュータと、データを格納するとともに前記マイクロコンピュータによりデータが書き込まれる不揮発性メモリと、データを伝送するデータバスを有する制御装置において、マイクロコンピュータと不揮発性メモリ間のデータを伝送するデータバスはマイクロコンピュータ間のデータを伝送するデータバスと共有であることを特徴とする制御装置である。

また、前記マイクロコンピュータが前記不揮発性メモリにデータ書き込みを行う際は、他のマイクロコンピュータに対してデータの受信を行わないように指示を出すことを特徴とする請求項２記載の制御装置である。

本発明は上述のように構成したから、通信ポートを１つしか有していないマイコンをマスターマイコンとして用いることができるため、マイコンの通信ポートの数に制限があった場合にも、マイコンの再選定を行う手間をなくして制御装置の設計を容易に行うことができる。

好適と考える本発明の実施形態を、本発明の作用を示して簡単に説明する。

マイコン間およびマイコンと不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）のデータ通信は互いの通信ポートに接続したデータバスを介して行われる。そこで本発明は、主として制御を行うマスターマイコンと他のマイコンおよびＥＥＰＲＯＭを接続するデータバスを共有させて、一対のデータバスにより他のマイクロコンピュータとＥＥＰＲＯＭ双方のデータが伝送されるようにした。よって、マスターマイコンは一つの通信ポートだけで他のマイコンと不揮発性メモリどちらとも通信が可能となる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

図１は本実施例の制御装置１の概略を示す構成図であって、マスターマイコン２およびスレイブマイコン３により機器の制御が実行されるように構成されている。そして、これらマイコンの他に不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ４が設けられている。

マスターマイコン２は、機器の主要な制御を実行するものであり、各種制御プログラムやデータ等が記憶されたＲＯＭ２１と、ＲＯＭ２１に記憶されたプログラムやデータに従って演算処理を実行するＣＰＵ２２と、ＣＰＵ２２による演算処理の実行中に処理されるデータや演算過程で一時的に生じるデータなどを記憶するＲＡＭ２３と、各種センサやデバイスとのデータ入出力を制御するための入出力ポート２４と、スレイブマイコン３及びＥＥＰＲＯＭ４とのデータ通信を行うための通信ポート２５とを備えている。

通信ポート２５は、シリアル通信方式のインターフェースにより構成され、データ送受信のタイミングを合わせるためのクロック信号を出力するシリアルクロック出力端子（Ｓｃｌｋ１）、データを送信するデータ送信端子（Ｓｏｕｔ１）、データを受信するデータ受信端子（Ｓｉｎ１）を有している。

スレイブマイコン３は、マスターマイコン２からの指示により動作が制御されるようになっており、マスターマイコン２と同様に各種制御プログラムやデータ等が記憶されたＲＯＭ３１と、ＲＯＭ３１に記憶されたプログラムやデータに従って演算処理を実行するＣＰＵ３２と、ＣＰＵ３２による演算処理の実行中に処理されるデータや演算過程で一時的に生じるデータなどを記憶するＲＡＭ３３と、各種センサやデバイスとのデータ入出力を制御するための入出力ポート３４と、マスターマイコン２とのデータ通信を行うための通信ポート３５とを備えている。

また、スレイブマイコン３の通信ポート３５は、マスターマイコン２からのクロック信号が入力されるシリアルクロック入力端子（Ｓｃｌｋ２）、マスターマイコン２へデータを送信するデータ送信端子（Ｓｏｕｔ２）、マスターマイコン２からのデータを受信するデータ受信端子（Ｓｉｎ２）を有している。

ＥＥＰＲＯＭ４は電気的にデータの書換が可能な不揮発性のメモリであって、電源を切ってもデータが消去されないことから、機器の動作状態を監視したり個体差によるバラツキを補正するために必要なデータ（例えば、温度や時間）等が随時格納されるようになっている。そして、マスターマイコン２とは通信ポート４１を介して接続され、マスターマイコン２から前述のデータが書き込まれたり、マスターマイコン２が動作中に必要とするデータを読み込んだりする。

ＥＥＰＲＯＭ４の通信ポート４１は、マスターマイコン２からのクロック信号が入力されるシリアルクロック入力端子（ＳＫ）、マスターマイコン２からのデータが入力されるデータ入力端子（ＤＩ）、マスターマイコン２へデータを出力するデータ出力端子（ＤＯ）を有している。

マスターマイコン２とスレイブマイコン３は、シリアルクロック出力端子（Ｓｃｌｋ１）とシリアルクロック入力端子（Ｓｃｌｋ２）、データ送信端子（Ｓｏｕｔ１）２７とデータ受信端子（Ｓｉｎ２）、データ受信端子（Ｓｉｎ１）とデータ送信端子（Ｓｏｕｔ２）がそれぞれデータバス５ａ、５ｂ、５ｃにより接続されている。

そして、マスターマイコン２とＥＥＰＲＯＭ４は、シリアルクロック出力端子（Ｓｃｌｋ１）とシリアルクロック入力端子（ＳＫ）、データ送信端子（Ｓｏｕｔ１）とデータ入力端子（ＤＩ）、データ受信端子（Ｓｉｎ１）とデータ出力端子（ＤＯ）がそれぞれデータバス５ａ、５ｂ、５ｃにより接続されている。

つまり、マスターマイコン２とスレイブマイコン３間のデータ通信はマスターマイコン２とＥＥＰＲＯＭ４間のデータ通信とデータバス５ａ、５ｂ、５ｃを共有して行われている。

次に、本実施例における動作を説明する。

マスターマイコン２とスレイブマイコン３を有する制御装置においては、機器の動作はマスターマイコン２からの指令により制御されている。マスターマイコン２ではＲＯＭ２１に記憶されたプログラムやデータ、さらに入出力ポートに接続される各種センサからのデータに基づきＣＰＵ２２が演算処理を行い、ＣＰＵ２２の演算結果により入出力ポート２４に接続されているデバイスの動作が制御される。

そして、スレイブマイコン３の動作はマスターマイコン２の指示により制御されるようになっているため、スレイブマイコン３の入出力ポート３４に接続されているセンサのデータを読み込んだりデバイスの動作を行わせる際は、データバス５ａによりマスターマイコン２のシリアルクロック出力端子（Ｓｃｌｋ１）からスレイブマイコン３のシリアルクロック入力端子（Ｓｃｌｋ２）へデータの送受信を行う合図となる信号を送信したのち、データバス５ｂ、５ｃを通してデータの通信が行われる。

通常、データバス５ａ、５ｂ、５ｃにはマスターマイコン２とスレイブマイコン３間でのデータが伝送されていて、マスターマイコン２とスレイブマイコン３の通信により機器の動作が制御されている。

ここでマスターマイコン２からＥＥＰＲＯＭ４へのデータの書き込みが生じたとき、次のようにデータの送信が行われる。

まず、マスターマイコン２は、データバス５ａによりシリアルクロック出力端子（Ｓｃｌｋ１）からスレイブマイコン３のシリアルクロック入力端子（Ｓｃｌｋ２）へデータの送受信を行う合図となる信号を送信する。そして、以後送信するデータの受信を行わないようデータバス５ｂを通してデータ送信端子（Ｓｏｕｔ１）からスレイブマイコン３のデータ受信端子（Ｓｉｎ２）へ指示を送る。

また、マスターマイコン２はＥＥＰＲＯＭ４に対しては、シリアルクロック出力端子（Ｓｃｌｋ１）からデータバス５ａを通してＥＥＰＲＯＭ４のシリアルクロック入力端子（ＳＫ）へデータの送受信を行う合図となる信号を送信する。そして、以後のデータを受信するようにデータバス５ｂを通してデータ送信端子（Ｓｏｕｔ１）からデータ入力端子（ＤＩ）へ指示を送り、その後、データバス５ｂを通して書き込みデータを送信することで、ＥＥＰＲＯＭ４へデータの書き込みが行われる。

このように、マスターマイコン２とスレイブマイコン３およびＥＥＰＲＯＭ４とのデータ通信は同じデータバス５ａ、５ｂ、５ｃを共有して行われるため、ＥＥＰＲＯＭ４へデータの書き込みを行うときは、予めスレイブマイコン３に対しデータの受信を行わないよう指令をするとともに、ＥＥＰＲＯＭ４へデータを受信するように指令をする。このように制御することで、同じデータバスを用いていても、誤ったデータの送受信が行われることはなく、確実にＥＥＰＲＯＭ４へのデータの書き込みが行われる。

よって、通信ポートを１つしか有していないマイコンをマスターマイコン２として用いることができるため、マイコンの通信ポートの数に制限があった場合にも対応することが可能である。そして、通信ポートを１つしか有していないマイコンは安価であり、接続の際に必要となるデータバスにかかる部品も１ポート分不要となるので、制御装置全体のコストを抑えることができるとともに、データバスを共有とすることで、基板パターンの面積を小さくすることもできるためさらなるコストダウンも可能となるのである。

本発明の制御装置の構成図である。 従来の制御装置の構成図である。

符号の説明

２ マスターマイコン
３ スレイブマイコン
４ 不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）
５ａ，５ｂ，５ｃ データバス

Claims (3)

1. マイクロコンピュータ間のデータ通信と、マイクロコンピュータと不揮発性メモリ間のデータ通信を同じデータバスを用いて行うことを特徴とする制御装置の通信方法。
2. 互いにデータ通信を行う複数のマイクロコンピュータと、データを格納するとともに前記マイクロコンピュータによりデータが書き込まれる不揮発性メモリと、データを伝送するデータバスを有する制御装置において、マイクロコンピュータと不揮発性メモリ間のデータを伝送するデータバスはマイクロコンピュータ間のデータを伝送するデータバスと共有であることを特徴とする制御装置。
3. 前記マイクロコンピュータが前記不揮発性メモリにデータ書き込みを行う際は、他のマイクロコンピュータに対してデータの受信を行わないように指示を出すことを特徴とする請求項２記載の制御装置。

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