JP2007140824A - Device system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ループ状の通信経路に接続された複数のデバイスを備えるデバイスシステムに関する。 The present invention relates to a device system including a plurality of devices connected to a loop communication path.
マルチプロセッサシステムのように、複数のプロセッサや、メモリコントローラ、キャッシュコントローラ、I/Oインタフェース等の複数のデバイスを備えるデバイスシステムには、それぞれのデバイスに備えられるノードを順に接続することにより形成されたループ状の通信経路(以下、「ループバス」とも呼ぶ。)を備えているものがある(例えば、下記特許文献1、2参照)。
Like a multiprocessor system, a device system including a plurality of devices such as a plurality of processors, a memory controller, a cache controller, and an I / O interface is formed by sequentially connecting nodes included in each device. Some have a loop communication path (hereinafter also referred to as “loop bus”) (for example, see
前述のようなループバスを備えたデバイスシステムでは、起動時に、このループバスを初期化する必要がある。例えば、初期化後において、ヘッダ部とペイロード部とから成るパケットが、ループバスを所定数だけ巡回するデバイスシステムについて考えてみる。 In the device system having the loop bus as described above, it is necessary to initialize the loop bus at the time of startup. For example, consider a device system in which a packet consisting of a header part and a payload part circulates a predetermined number of loop buses after initialization.
かかるデバイスシステムにおいて、データを送信しようとするデバイスでは、巡回しているパケットのうち、空きパケットを見つけて、その空きパケットに対して、ヘッダ部に制御情報を、ペイロード部に送信すべきデータを、それぞれ格納して送信する。一方、受信側デバイスでは、巡回しているパケットのヘッダ部に自分のIDが格納されていると、そのパケットのペイロード部に格納されているデータを取り込む。 In such a device system, a device to transmit data finds an empty packet among circulating packets, and sends control information in the header part and data to be transmitted in the payload part for the empty packet. , Store and send each. On the other hand, when the ID of the receiving device is stored in the header of the circulating packet, the receiving device captures the data stored in the payload of the packet.
各デバイスがこのような動作を行うためには、各デバイスが巡回しているパケットのヘッダ位置を知ることを要する。各デバイスは、ヘッダ位置が分からなければ、ループバスを巡回しているパケットについて、ヘッダ部に制御情報が格納されているか否かを判断できないために、そのパケットが空きパケットであるか否かを判定することができないからである。また、各デバイスは、巡回しているパケットについて、送信先IDが自分のIDであるか否かを判定することができないために、そのパケットが自分宛のパケットであるか否かを判断できないからである。 In order for each device to perform such an operation, it is necessary to know the header position of the packet that each device circulates. If each device does not know the header position, it cannot determine whether or not the control information is stored in the header portion of the packet circulating around the loop bus, so whether or not the packet is an empty packet. This is because it cannot be determined. Further, since each device cannot determine whether or not the destination ID is its own ID for the circulating packet, it cannot determine whether or not the packet is a packet addressed to itself. It is.
そこで、このループバスの初期化処理として、各デバイスに対して、巡回する各パケットのヘッダ位置を示す信号を送信する必要がある。 Therefore, as an initialization process of the loop bus, it is necessary to transmit a signal indicating the header position of each circulating packet to each device.
従来、かかる初期化処理は、各デバイスが備えるノード(通信の制御を行う機能部)のうち、いずれか1つのノード(マスタノード)が実行するようにしていた。しかしながら、この場合、デバイスシステムにおける構成変更などにより、マスタノードがなくなってしまう可能性もある。 Conventionally, such initialization processing is executed by any one node (master node) among nodes (functional units that control communication) included in each device. However, in this case, the master node may be lost due to a configuration change in the device system.
そこで、各デバイスが初期化処理を実行可能な構成とし、マスタノードがなくなった場合に、他のデバイスが代わりに初期化処理を実行するような構成も考えられる。しかしながら、かかる構成では、予め、各デバイスに初期化処理を実行させるためのハードウェアを実装しておかなければならず、デバイスシステムの製造コストが跳ね上がることとなる。 Therefore, a configuration is also possible in which each device can execute initialization processing, and when there is no master node, another device executes initialization processing instead. However, in such a configuration, hardware for causing each device to execute an initialization process must be mounted in advance, which increases the manufacturing cost of the device system.
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、ループバスに接続された複数のデバイスを備えるデバイスシステムにおいて、構成変更が生じた場合でも、ループバスの初期化を実行可能とすると共に、かかる初期化に伴うデバイスシステムのコストの上昇を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems. In a device system including a plurality of devices connected to a loop bus, even when a configuration change occurs, the initialization of the loop bus is performed. It is an object of the present invention to provide a technique capable of executing the above-described functions and suppressing an increase in the cost of the device system associated with the initialization.
前述の課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の第1のデバイスシステムは、ループ状の通信経路により接続された複数のデバイスを備えるデバイスシステムであって、前記複数のデバイスのうち、少なくとも2以上のデバイスはプロセッサで構成されており、前記通信経路は、各デバイスに備えられる第1のノードと、少なくとも1つの第2のノードと、を順に接続することによりループ状に形成され、複数のパケット要素から成るパケットを一方向に巡回させることが可能であり、各ノードは、他のノードと略同期して、前記パケットを、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で順次入力し、下流側のノードに前記通信経路を介して前記パケット要素単位で順次送出し、前記第2のノードは、前記パケットを下流側のノードに前記パケット要素単位で送出する際に、送出されるパケット要素がヘッダ部であることを示すフラグ、または、送出されるパケット要素がペイロード部であることを示すフラグのうち、送出する順序に応じて、いずれかのフラグを、第1のフラグとして、送出されるパケット要素に付加することを要旨とする。 In order to solve at least a part of the above-described problem, a first device system of the present invention is a device system including a plurality of devices connected by a loop communication path, and among the plurality of devices, At least two or more devices are configured by a processor, and the communication path is formed in a loop by sequentially connecting a first node provided in each device and at least one second node; It is possible to circulate a packet composed of a plurality of packet elements in one direction, and each node substantially synchronizes with other nodes, and the packet element is sent from the upstream node via the communication path. Sequentially input in units, and sequentially transmitted to the downstream node in units of packet elements via the communication path, and the second node A flag indicating that the packet element to be transmitted is a header part, or a flag indicating that the packet element to be transmitted is a payload part. The gist is to add one of the flags to the packet element to be transmitted as the first flag according to the order of transmission.
このように、本発明の第1のデバイスシステムでは、ループ状の通信経路には、少なくとも1つの第2のノードが接続され、この第2のノードが、パケットを下流側のノードにパケット要素単位で送出する際に、送出されるパケット要素がヘッダ部であることを示すフラグ、または、送出されるパケット要素がペイロード部であることを示すフラグのうち、送出する順序に応じて、いずれかのフラグを、第1のフラグとして、送出するパケット要素に付加するようにしている。 As described above, in the first device system of the present invention, at least one second node is connected to the loop communication path, and the second node sends a packet to a downstream node as a packet element unit. Depending on the order of transmission, either the flag indicating that the packet element to be transmitted is the header part or the flag indicating that the packet element to be transmitted is the payload part. The flag is added to the packet element to be transmitted as the first flag.
したがって、各デバイスに備えられる第1のノードは、このパケット要素に付加された第1のフラグを確認することで、通信経路を介して入力したパケット要素がヘッダ部であるのか、ペイロード部であるのかを判断することができることとなり、通信経路は初期化されることとなる。このようにして、デバイスに備えられた第1のノードとは別の第2のノードが通信経路を初期化することとなるので、デバイスの取替え等の構成変更が生じても、通信経路の初期化が行われることとなる。 Therefore, the first node provided in each device confirms the first flag added to the packet element, so that the packet element input via the communication path is the header part or the payload part. Therefore, the communication path is initialized. In this way, since the second node different from the first node provided in the device initializes the communication path, even if a configuration change such as device replacement occurs, the initial communication path Will be performed.
また、第2のノードが通信経路を初期化するので、各デバイスに初期化処理を実行させるための機能部を設ける必要がない。従って、全てのデバイスに初期化処理を実行させるための機能部を設ける構成に比べて、デバイスシステムの製造コストの上昇を抑制することができる。 In addition, since the second node initializes the communication path, it is not necessary to provide a function unit for causing each device to execute the initialization process. Therefore, an increase in manufacturing cost of the device system can be suppressed as compared with a configuration in which a functional unit for executing initialization processing in all devices is provided.
上記第1のデバイスシステムにおいて、各パケット要素には、前記第1のフラグの他に、そのパケット要素が有効であることを示すフラグ、または、そのパケット要素が無効であることを示すフラグのうち、いずれかのフラグが、第2のフラグとして付加されており、前記第2のノードは、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で前記パケットを入力する際に、そのパケットを構成する各パケット要素にそれぞれ付加された前記第2のフラグを各々検出すると共に、それら第2のフラグが示すパターンが、所定の基準パターンであるか否かを判定し、前記第2のノードは、前記所定の基準パターンでないと判定した場合に、前記パケットを下流側のノードに前記パケット要素単位で送出する際に、そのパケットを構成する前記パケット要素に付加された前記第2のフラグが示すパターンが、前記所定の基準パターンのうちの特定のパターンとなるように、前記第2のフラグを変更するようにしてもよい。 In the first device system, each packet element includes, in addition to the first flag, a flag indicating that the packet element is valid, or a flag indicating that the packet element is invalid. , Any one of the flags is added as a second flag, and when the second node inputs the packet in units of packet elements from the upstream node via the communication path, the packet Each of the second flags added to each of the packet elements constituting each of the packet elements, and whether or not the pattern indicated by the second flag is a predetermined reference pattern is determined. When the packet is determined not to be the predetermined reference pattern, the packet is configured when the packet is sent to the downstream node in units of the packet elements. It said second flag indicates a pattern wherein is added to the packet elements is such that the specific pattern of the predetermined reference pattern, may be changed to the second flag.
1つのパケットを構成する複数のパケット要素に付加される第2のフラグが、それら第2のフラグが示すパターンが所定の基準パターンとなるように、各パケット要素に付加される場合において、或るノードの出力信号レベルの変動等に起因して、第2のフラグに誤りが生じると、これら第2のフラグが示すパターンは所定の基準パターンとは異なるパターンとなる。そして、このとき、パケットにも同様に誤りが生じている可能性が高い。 When a second flag added to a plurality of packet elements constituting one packet is added to each packet element such that the pattern indicated by the second flag is a predetermined reference pattern, If an error occurs in the second flag due to a change in the output signal level of the node, the pattern indicated by the second flag is a pattern different from the predetermined reference pattern. At this time, there is a high possibility that an error has occurred in the packet as well.
かかる場合においても、上記構成とすることで、第2のノードの下流側のノードでは、通信経路を介して入力するこのパケットについての、第2のフラグが示すパターンが、所定のパターンのうちの特定のパターンとなっていることを確認することで、仮に自分宛のパケットであっても受信しないように判断することができる。その結果、誤りが生じたパケットを第1のノードで取り込まないようにさせることができる。 Even in such a case, by adopting the above configuration, the pattern indicated by the second flag for the packet that is input via the communication path in the downstream node of the second node is the predetermined pattern. By confirming that it is a specific pattern, it is possible to determine not to receive even a packet addressed to itself. As a result, a packet in which an error has occurred can be prevented from being captured by the first node.
上記第1のデバイスシステムにおいて、前記特定のパターンは、下流側のノードに前記パケット要素単位で送出される前記パケットが、空きパケットであることを示すパターンであることが好ましい。 In the first device system, it is preferable that the specific pattern is a pattern indicating that the packet transmitted to the downstream node in units of packet elements is an empty packet.
このような構成とすることで、後述するように、第1のノードが、第2のフラグが示すパターンにより、通信経路を介して入力するパケットが空きパケットであるか否かを判定する構成であれば、この第1のノードに対して、誤りが生じている可能性の高いパケットを空きパケットとして判定させることができる。 With such a configuration, as described later, the first node determines whether or not a packet input via the communication path is an empty packet according to the pattern indicated by the second flag. If there is, it is possible to cause the first node to determine a packet having a high possibility of an error as an empty packet.
上記第1のデバイスシステムにおいて、前記第1のノードは、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で入力するパケットが、空きパケットであるか否かを、そのパケットを構成する各パケット要素に付加された前記第2のフラグが示すパターンに基づいて判定し、前記第1のノードは、空きパケットであると判定した場合に、そのパケットを構成する前記パケット要素のうち、前記第1のフラグが示すところの前記ヘッダ部であるパケット要素に、制御情報を含むヘッダを格納すると共に、前記第1のフラグが示すところの前記ペイロード部であるパケット要素に、宛先となる前記第1のノードに送信すべきデータを格納して、前記ヘッダが格納されたパケット要素及び前記データが格納されたパケット要素から成るパケットを、前記通信経路を介して、下流側のノードに前記パケット要素単位で送出することが可能であるようにしてもよい。 In the first device system, the first node configures whether or not a packet input in units of packet elements from an upstream node via the communication path is an empty packet. The determination is made based on the pattern indicated by the second flag added to each packet element, and when the first node determines that the packet is an empty packet, among the packet elements constituting the packet, A header including control information is stored in the packet element that is the header portion indicated by the first flag, and the first address that is the destination is stored in the packet element that is the payload portion indicated by the first flag. Data to be transmitted to one node is stored, and consists of a packet element storing the header and a packet element storing the data. Packets, via the communication path, may be may be sent in the packet element units of the downstream side node.
このような構成とすることで、送信すべきデータを有する第1のノードは、第2のノードにおいて、誤りが生じている可能性が高いパケットを空きパケットであると判定した場合に、その空きパケットに送信すべきデータやヘッダを格納して、そのパケットを下流側のノードにパケット要素単位で送出することとなる。その結果、誤りが生じている可能性が高いパケットが、いずれの第1のノードにも取り込まれずに通信経路を巡回し続けることを抑制することができる。 By adopting such a configuration, when the first node having data to be transmitted determines that a packet that is likely to have an error is a free packet in the second node, the free node Data and a header to be transmitted are stored in the packet, and the packet is transmitted to the downstream node in units of packet elements. As a result, it is possible to prevent a packet that is highly likely to have an error from continuing to circulate through the communication path without being captured by any of the first nodes.
上記第1のデバイスシステムにおいて、前記パケットは、2つのパケット要素から成るようにしてもよい。 In the first device system, the packet may be composed of two packet elements.
このようにすることで、各ノードにおいて、第2のフラグが示すパターンが所定の基準パターンであるか否かを判定するために、通信経路を介して順次入力する第2のフラグを、バッファリングする領域が比較的少なくて済むこととなる。例えば、仮にパケットが3つのパケット要素から成る場合には、3つの第2のフラグが示すパターンについて判定するために、第2のフラグを3つまでバッファリングする領域が必要となる。一方、上記構成であれば、第2のフラグを2つまでバッファリングする領域だけで済むこととなる。 In this way, in each node, in order to determine whether the pattern indicated by the second flag is a predetermined reference pattern, the second flag that is sequentially input via the communication path is buffered. Therefore, a relatively small area is required. For example, if a packet is composed of three packet elements, an area for buffering up to three second flags is necessary to determine the pattern indicated by the three second flags. On the other hand, with the above configuration, only a region for buffering up to two second flags is required.
上記第1のデバイスシステムは、1つの半導体基板上に集積化されていてもよい。 The first device system may be integrated on one semiconductor substrate.
このようにすることで、デバイスシステム全体の物理的な大きさを、比較的コンパクトにすることができる。 By doing so, the physical size of the entire device system can be made relatively compact.
本発明の第2のデバイスシステムは、ループ状の通信経路により接続された複数のデバイスを備えるデバイスシステムであって、前記複数のデバイスのうち、少なくとも2以上のデバイスはプロセッサで構成されており、前記通信経路は、各デバイスに備えられる第1のノードと、少なくとも1つの第2のノードと、を順に接続することによりループ状に形成され、複数のパケット要素から成るパケットを一方向に巡回させることが可能であり、各ノードは、他のノードと略同期して、前記パケットを、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で順次入力し、下流側のノードに前記通信経路を介して前記パケット要素単位で順次送出し、各パケット要素には、フラグが付加されており、前記第2のノードは、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で前記パケットを入力する際に、そのパケットを構成する各パケット要素にそれぞれ付加された前記フラグを各々検出すると共に、それらフラグが示すパターンが、所定の基準パターンであるか否かを判定し、前記第2のノードは、前記所定の基準パターンでないと判定した場合に、前記パケットを下流側のノードに前記パケット要素単位で送出する際に、そのパケットを構成する前記パケット要素に付加された前記フラグが示すパターンが、前記所定の基準パターンのうちの特定のパターンとなるように、前記フラグを変更することを要旨とする。 The second device system of the present invention is a device system comprising a plurality of devices connected by a loop communication path, and at least two of the plurality of devices are constituted by a processor, The communication path is formed in a loop shape by sequentially connecting a first node provided in each device and at least one second node, and circulates a packet composed of a plurality of packet elements in one direction. Each node can sequentially input the packet from the upstream node via the communication path in units of the packet elements, and substantially communicate with the downstream node. The packet elements are sequentially transmitted via a route, and a flag is added to each packet element, and the second node is connected to the upstream side. When the packet is input in units of packet elements from the network via the communication path, each of the flags added to each packet element constituting the packet is detected, and the pattern indicated by the flags is: It is determined whether or not the predetermined reference pattern, and when the second node determines that it is not the predetermined reference pattern, when sending the packet to the downstream node in units of the packet elements, The gist is to change the flag so that a pattern indicated by the flag added to the packet element constituting the packet becomes a specific pattern of the predetermined reference pattern.
このように、本発明の第2のデバイスシステムでは、ループ状の通信経路には、少なくとも1つの第2のノードが接続され、この第2のノードが、上流側から通信経路を介して入力するパケットについてのフラグが示すパターンが所定の基準パターンであるか否かを判定し、所定の基準パターンでないと判定した場合に、パケットを下流側のノードにパケット要素単位で送出する際に、そのパケットを構成するパケット要素に付加されたフラグが示すパターンが、所定の基準パターンのうちの特定のパターンとなるようにフラグを変更するようにしている。 Thus, in the second device system of the present invention, at least one second node is connected to the loop communication path, and this second node inputs from the upstream side via the communication path. When it is determined whether or not the pattern indicated by the flag for the packet is a predetermined reference pattern, and the packet is determined not to be the predetermined reference pattern, when the packet is sent to the downstream node in units of packet elements, the packet The flag is changed so that the pattern indicated by the flag added to the packet element that constitutes is a specific pattern of a predetermined reference pattern.
したがって、第1のノードにおいて、通信経路を介してパケット要素単位で入力するパケットについてのフラグが示すパターンは、所定の基準パターンとなる。それ故、この所定の基準パターンが、パケット要素についてのヘッダ部及びペイロード部の別が識別可能なパターンとなっていれば、各ノードでは、通信経路を介して入力したパケット要素がヘッダ部であるのか、ペイロード部であるのかを判断することができることとなり、通信経路は初期化されることとなる。このようにして、デバイスに備えられた第1のノードとは別の第2のノードが通信経路を初期化することとなるので、デバイスの取替え等の構成変更が生じても、通信経路の初期化が行われることとなる。 Therefore, in the first node, the pattern indicated by the flag for the packet input in packet element units via the communication path is a predetermined reference pattern. Therefore, if the predetermined reference pattern is a pattern in which the header part and the payload part of the packet element can be identified, the packet element input via the communication path is the header part in each node. Or the payload portion, the communication path is initialized. In this way, since the second node different from the first node provided in the device initializes the communication path, even if a configuration change such as device replacement occurs, the initial communication path Will be performed.
また、第2のノードが通信経路を初期化するので、各デバイスに初期化処理を実行させるための機能部を設ける必要がない。従って、全てのデバイスに初期化処理を実行させるための機能部を設ける構成に比べて、デバイスシステムの製造コストの上昇を抑制することができる。 In addition, since the second node initializes the communication path, it is not necessary to provide a function unit for causing each device to execute the initialization process. Therefore, an increase in manufacturing cost of the device system can be suppressed as compared with a configuration in which a functional unit for executing initialization processing in all devices is provided.
また、或るノードの出力信号レベルの変動等に起因してフラグに誤りが生じると、このフラグが示すパターンは、所定の基準パターンとは異なるパターンとなる。そして、このとき、パケットにも同様に誤りが生じている可能性が高い。 Further, when an error occurs in a flag due to a change in the output signal level of a certain node, the pattern indicated by this flag becomes a pattern different from a predetermined reference pattern. At this time, there is a high possibility that an error has occurred in the packet as well.
かかる場合においても、上記構成とすることで、特定のパターンが、例えば、空きパケットを示すパターンとなっていれば、第1のノードは、このフラグが示すパターンを確認することで、通信経路を介して入力したパケットを空きパケットであると判定することができ、仮に自分宛のパケットであっても受信しないように判断することができる。その結果、誤りが生じたパケットを第1のノードで取り込まないようにさせることができる。また、送信すべきデータを有する第1のノードは、このパケットを利用して送信すべきデータを送信することができるので、誤りが生じている可能性が高いパケットが、いずれの第1のノードにも取り込まれずに通信経路を巡回し続けることを抑制することができる。 Even in such a case, by adopting the above configuration, if the specific pattern is, for example, a pattern indicating an empty packet, the first node checks the pattern indicated by this flag, thereby setting the communication path. It is possible to determine that a packet input via the packet is a vacant packet, and it is possible to determine not to receive even a packet addressed to itself. As a result, a packet in which an error has occurred can be prevented from being captured by the first node. Further, since the first node having data to be transmitted can transmit data to be transmitted using this packet, a packet that is highly likely to have an error is transmitted to any of the first nodes. It is possible to prevent the communication path from being continuously circulated without being taken in.
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.実施例:
A1.デバイスシステムの概要構成:
A2.ノードの構成及び動作:
A3.クリーナノードの構成及び初期化処理:
A4.制御用ビット訂正処理:
A5.実施例の効果:
B.変形例:
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in the following order based on examples.
A. Example:
A1. Device system overview:
A2. Node configuration and operation:
A3. Cleaner node configuration and initialization:
A4. Control bit correction processing:
A5. Effects of the embodiment:
B. Variation:
A.実施例:
A1.デバイスシステムの概要構成:
図1は、本発明の一実施例としてのデバイスシステムの概要構成を示す説明図である。
A. Example:
A1. Device system overview:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a device system as an embodiment of the present invention.
図1の示すデバイスシステム10は、4つのデバイス20A〜20Dを備えており、これらデバイス20A〜20Dを1つの半導体基板上に集積化したマイクロプロセッサである。
A
デバイスシステム10では、デバイス20A及びデバイス20Bをプロセッサとして、デバイス20CをI/Oインタフェースとして、デバイス20Dをメモリコントローラとして、それぞれ構成されている。
The
なお、デバイス20A及びデバイス20Bであるプロセッサは、それぞれCPUの他、キャッシュメモリ、ROM、RAM、ノード(通信の制御を行う機能部)などの、周辺回路を含むユニットを意味している。また、デバイス20CであるI/Oインタフェース及びデバイス20Dであるメモリコントローラも同様に、それぞれの主制御を行う機能部の他に、ノードなどの周辺回路を含むユニットを意味する。
In addition, the processor which is the
4つのデバイス20A〜20Dは、それぞれが備えるノード22A〜22Dを順に接続することにより、ループ状に形成される通信経路NIOを介して互いに接続されている。
The four
具体的には、図1に示すように、デバイス20Aのノード22Aと、デバイス20Bのノード22Bと、は通信経路NIOを構成する第1番目の部分経路NIO1を介して接続され、デバイス20Bのノード22Bと、デバイス20Cのノード22Cと、は通信経路NIOを構成する第2番目の部分経路NIO2を介して接続され、デバイス20Cのノード22Cと、デバイス20Dのノード22Dと、は通信経路NIOを構成する第3番目の部分経路NIO3を介して接続され、デバイス20Dのノード22Dと、デバイス20Aのノード22Aと、は通信経路NIOを構成する第4番目の部分経路NIO4を介して接続されている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the
ここで、デバイス20Aとデバイス20Bとの間には、本発明の特徴部分であるクリーナノード30が設けられており、部分経路NIO1は、ノード22Aとクリーナノード30とを結ぶNIO1a、及び、クリーナノード30とノード22Bとを結ぶNIO1bに区分されている。
Here, a
このクリーナノード30は、各デバイス20A〜20Dが備えるノード22A〜22Dと同様に、通信の制御を行う機能部である。しかしながら、クリーナノード30は、ノード22A〜22Dと異なり、通信の制御の他に、通信経路NIOの初期化処理等を行う。なお、このクリーナノード30及びノード22A〜22Dの詳細構成については、後ほど説明する。
The
なお、前述のノード22A〜22Dが請求項における第1のノードに、前述のクリーナノード30が請求項における第2のノードに、それぞれ相当する。
The
以上説明したデバイスシステム10において、各デバイス20A〜20Dは、それぞれ通信経路NIOに接続されているノード22A〜22Dを介して、所定の通信内容を示すデータを送受信することにより、互いに通信を行う。
In the
かかる所定の通信内容としては、送信先のデバイスにデータを書き込むためのライトリクエストメッセージや、送信先のデバイスからデータを読み出すためのリードリクエストメッセージや、これらリクエストメッセージに対するレスポンスメッセージ等がある。そして、各デバイス間で送受信されるデータは、いわゆるパケットとして構成されている。 Examples of the predetermined communication contents include a write request message for writing data to a destination device, a read request message for reading data from the destination device, a response message for these request messages, and the like. Data transmitted / received between the devices is configured as a so-called packet.
図2は、各デバイス間で送受信されるパケットのデータ構造を示す説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a data structure of a packet transmitted / received between devices.
図2に示すように、通信経路NIOにおいて伝送されるパケットは、64ビットの固定長であり、大きく分けて前半32ビットのヘッダ部と、後半32ビットのペイロード部と、から成る。
As shown in FIG. 2, a packet transmitted through the communication path NIO has a fixed length of 64 bits and is roughly composed of a header part of the
ヘッダ部は、さらに前半16ビットの制御情報部と、後半16ビットのアドレス部と、から成る。制御情報部は、先頭から順に、通信内容の種類(リードリクエストメッセージや、ライトリクエストメッセージ等)を示すフィールド(TYPE),データサイズを示すフィールド(Dsize),宛先IDを示すフィールド(DID),送信元IDを示すフィールド(SID)から成る。アドレス部は、送信先のデバイスに書き込むデータや、送信先のデバイスから読み出されるデータを書き込むためのメモリ(図示省略)に確保されている通信用メモリのアドレスを示すフィールドから成る。 The header part further comprises a control information part of the first 16 bits and an address part of the second 16 bits. The control information part, in order from the top, includes a field (TYPE) indicating the type of communication content (read request message, write request message, etc.), a field (Dsize) indicating the data size, a field (DID) indicating the destination ID, and transmission. It consists of a field (SID) indicating the original ID. The address portion includes a field indicating the address of a communication memory secured in a memory (not shown) for writing data to be written to the transmission destination device and data to be read from the transmission destination device.
一方、ペイロード部は、32ビット全てが、送受信される通信データを格納するためのフィールドである。なお、これらヘッダ部及びペイロード部が、請求項におけるパケット要素に相当する。 On the other hand, the payload part is a field for storing communication data to be transmitted and received in all 32 bits. The header part and the payload part correspond to the packet element in the claims.
かかる構造のパケットを、各ノード22A〜22Dは、32ビット毎にパラレル転送している。
Each of the
図3は、図1に示す通信経路NIOの詳細構成を示す説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of the communication path NIO shown in FIG.
図3では、図1に示す通信経路NIOのうち、部分経路NIO1の一部を拡大して示している。図3に示すように、通信経路NIOは、第1番目〜第34番目までの34本の通信配線で構成されている。そして、第1番目の通信配線及び第2番目の通信配線は、後述する制御用ビット(Hビット及びVビット)を伝送するための専用配線であり、第3番目の通信配線〜第34番目の通信配線の合計32本の配線が、前述のパケットを伝送するための専用配線である。 In FIG. 3, a part of the partial path NIO1 is shown in an enlarged manner in the communication path NIO shown in FIG. As shown in FIG. 3, the communication path NIO is composed of 34 communication wires from the first to the 34th. The first communication line and the second communication line are dedicated lines for transmitting control bits (H bit and V bit), which will be described later, and the third communication line to the 34th line. A total of 32 lines of communication lines are dedicated lines for transmitting the aforementioned packets.
そして、図3において、ノード22Aは、システムクロック1サイクルで制御用ビット(2ビット)と、パケットを構成するビット(パケットビット)(32ビット)と、を転送することができる。従って、下流側のノードであるクリーナノード30からみると、1サイクル毎にヘッダ部(32ビット)と、ペイロード部(32ビット)と、が制御用ビット(2ビット)を付加されて、交互に上流側のノードであるノード22Aから送信されてくることとなる。
In FIG. 3, the
なお、上述したノード22Aと同様に、他のノード22B〜22D及びクリーナノード30も、パケットを32ビット毎にパラレル転送している。
Similar to the
ここで、前述のHビットは、同じサイクルにおいて第3番目〜第34番目の通信配線で伝送されるパケットビットが、ヘッダ部またはペイロード部のいずれであるかを示す制御用ビットである。具体的には、Hビットが「1」である場合、同じサイクルのパケットビットがヘッダ部であることを示し、Hビットが「0」である場合、同じサイクルのパケットビットがペイロード部であることを示す。 Here, the aforementioned H bit is a control bit indicating whether a packet bit transmitted through the third to 34th communication wirings in the same cycle is a header portion or a payload portion. Specifically, when the H bit is “1”, it indicates that the packet bit of the same cycle is the header part, and when the H bit is “0”, the packet bit of the same cycle is the payload part. Indicates.
従って、図3に示すクリーナノード30では、1サイクル毎にHビットとして「1」と「0」とが交互にノード22Aから送信されてくることとなる。なお、クリーナノード30に限らず、他のノード22A〜22Dについても、1サイクル毎にHビットとして「1」と「0」とが、通信経路NIOを介して入力することとなる。
Therefore, in the
一方、前述のVビットは、同じサイクルにおいて第3番目〜第34番目の通信配線で伝送されるパケットビットが、有効であるか、または、無効であるかを示す制御用ビットである。具体的には、Vビットが「1」である場合、同じサイクルのパケットビットが有効であることを示し、Vビットが「0」である場合、同じサイクルのパケットビットが無効であることを示す。 On the other hand, the aforementioned V bit is a control bit indicating whether or not the packet bits transmitted through the third to 34th communication wires in the same cycle are valid or invalid. Specifically, when the V bit is “1”, it indicates that the packet bit of the same cycle is valid, and when the V bit is “0”, it indicates that the packet bit of the same cycle is invalid. .
ここで、ノード22A〜22Dでは、1つのパケットを構成する2つのパケットビット(ヘッダ部及びペイロード部)がいずれも無効である場合に、そのパケットを空きパケットとみなして、送信すべきデータがある場合にはそのデータを格納して送信するようにしている。
Here, in the
従って、各ノード22A〜22D及びクリーナノード30は、このVビットによって、通信経路NIOを介して入力されるパケットが、空きパケットであるか、または、空きパケットではない通常パケット(いずれかのノード20A〜20Dによって送信すべきデータが格納されている有効なパケット)であるか、を識別するようにしている。
Therefore, each of the
具体的には、各ノード22A〜22D及びクリーナノード30は、1つのパケットを構成する2つのパケットビット(ヘッダ部及びペイロード部)と同じサイクル(連続する2サイクル)で伝送される2つのVビットの組み合わせが、「0,0」であれば空きパケットであると、「1,1」であれば通常パケットであると、識別する。
Specifically, each of the
なお、前述のHビットが請求項における第1のフラグに、前述のVビットが請求項における第2のフラグに、それぞれ相当する。 The aforementioned H bit corresponds to the first flag in the claims, and the aforementioned V bit corresponds to the second flag in the claims.
A2.ノードの構成及び動作:
図4は、デバイスが備えるノードの構成を示す説明図である。なお、図4では、ノード22Aを代表して示すが、他のノード22B〜22Dも同じ構成である。
A2. Node configuration and operation:
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a node included in the device. In FIG. 4, the
図4に示すノード22Aは、第1のレジスタ221と、第2のレジスタ222と、送受信制御部223と、を備えている。なお、図4に示す受信バッファ24及び送信バッファ意26は、プロセッサ20Aが備える通信用メモリ(図示省略)の一部である。
A
第1のレジスタ221は、ノード22Aの入力側に接続される部分経路NIO4の34ビットの配線幅に等しいビット数の記憶領域を有するレジスタである。同様に、第2のレジスタ222は、ノード22Aの出力側に接続されるNIO1aの34ビットの配線幅に等しいビット数の記憶領域を有するレジスタである。
The
第1のレジスタ221は送受信制御部223から出力される制御信号CTL1によって、書き込み動作が制御され、第2のレジスタ222は、送受信制御部223から出力される制御信号CTL2によって書き込み動作が制御される。
The writing operation of the
送受信制御部223は、システムクロックSCKに同期して、1サイクル毎に制御信号CTL1を出力して、入力側の部分経路NIO4から入力されるデータの第1のレジスタ221への書き込み動作を制御すると共に、制御信号CTL2を出力して、第1のレジスタ221から出力されるデータの第2のレジスタ222への書き込み動作を制御する。
The transmission /
そして、ノード22Aは、以下で説明するようにして、2サイクルのシステムクロック毎に1つのパケットを送受信する。
The
図5は、ノード22Aにおけるパケットの送受信の動作を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the packet transmission / reception operation in the
図5において、上段はノード22Aにおいて部分経路NIO4を介して入力されるHビットを、中段はノード22Aにおいて部分経路NIO4を介して入力されるVビットを、下段はノード22Aにおいて部分経路NIO4を介して入力されるパケットビットを、それぞれ示す。
In FIG. 5, the upper stage shows the H bit inputted through the partial path NIO4 at the
後述するように、ノード22Aは2サイクル毎に1つのパケットを送受信することから、この2サイクルを、説明の便宜上、第1のサイクルと、第2のサイクルと、に分けることとする。すなわち、第1のサイクル,第2のサイクル,第1のサイクル,第2のサイクル,・・・といったように、第1のサイクルと第2のサイクルとが交互に繰り返されることとなる。
As will be described later, since the
そして、図5では、各サイクルにおいて第1のレジスタ221に格納されるビット(Hビット,Vビット,パケットビット)及び第2のレジスタ222に格納されるビット(Hビット,Vビット,パケットビット)の組み合わせを、矩形で囲んで示している。なお、この組み合わせにおいて、右側が第1のレジスタ221に格納されるビットを、左側が第2のレジスタ222に格納されるビットを、それぞれ示す。
In FIG. 5, bits (H bit, V bit, packet bit) stored in the
また、図5では、第1のサイクルにおける前述の組み合わせを、1−nで示し、第2のサイクルにおける前述の組み合わせを、2−nで示している。なお、「n」は、1,2,3,・・・の自然数を示しており、1−nはn番目の第1のサイクルを、2−nはn番目の第2のサイクルを、それぞれ示す。従って、サイクル1−1,サイクル2−1,サイクル1−2,サイクル2−2,・・・の順序で2サイクルが繰り返される。 In FIG. 5, the above-described combination in the first cycle is indicated by 1-n, and the above-described combination in the second cycle is indicated by 2-n. “N” represents a natural number of 1, 2, 3,..., 1-n represents the nth first cycle, and 2-n represents the nth second cycle. Show. Therefore, two cycles are repeated in the order of cycle 1-1, cycle 2-1, cycle 1-2, cycle 2-2,.
具体的には、例えば、サイクル1−1では、第1のレジスタ221には、Hビットとして「0」が、Vビットとして「1」が、パケットビットとして「ペイロード部」が、それぞれ格納されると共に、第2のレジスタ222には、Hビットとして「1」が、Vビットとして「1」が、パケットビットとして「ヘッダ部」が、それぞれ格納される。
Specifically, for example, in cycle 1-1, the
今、サイクル2−1において、図5に示すように、第1のレジスタ221に、Hビット「1」,Vビット「1」,パケットビット「ヘッダ部」が書き込まれ、第2のレジスタ222に、Hビット「0」,Vビット「1」,パケットビット「ペイロード部」が書き込まれたものとする。
Now, in cycle 2-1, as shown in FIG. 5, the H bit “1”, the V bit “1”, and the packet bit “header part” are written in the
図4に示す送受信制御部223は、図5に示す次のサイクル1−2が開始される前において、既に第1のレジスタ221に書き込まれており、サイクル1−2で第2のレジスタ222に書き込まれる予定のHビット「1」と、部分経路NIO4を伝送されており、サイクル1−2で第1のレジスタ221に書き込まれる予定のHビット「0」と、に基づき、次のサイクル1−2で第2のレジスタ222及び第1のレジスタ221に書き込む予定のパケットビット(合計64ビット)が、1つのパケットであることを判断する。
The transmission /
Hビットの組み合わせが、「1,0」(第2のレジスタ222,第1のレジスタ221)であれば、パケットビットの組み合わせは「ヘッダ部,ペイロード部」(第2のレジスタ222,第1のレジスタ221)である。ここで、パケットは、図2に示すように、ヘッダ部,ペイロード部の順に伝送されるので、Hビットが前述の組み合わせ(1,0)の場合に、パケットビットの組み合わせが、1つのパケットを示すこととなる。
If the combination of H bits is “1, 0” (
上述した1つのパケットであるか否かの判断と併せて、送受信制御部223は、既に第1のレジスタ221に書き込まれており、サイクル1−2で第2のレジスタ222に書き込まれる予定のVビットと、部分経路NIO4を伝送されており、サイクル1−2で第1のレジスタ221に書き込まれる予定のVビットと、に基づき、この1つのパケットが通常パケットであるか否かを判断する。
In conjunction with the determination of whether or not the packet is a single packet, the transmission /
図5に示すように、サイクル1−2におけるVビットの組み合わせは「1,1」(第2のレジスタ222,第1のレジスタ221)になる予定であるので、この場合、送受信制御部223は、通常パケットであると判断することとなる。
As shown in FIG. 5, since the combination of V bits in the cycle 1-2 is scheduled to be “1, 1” (
そして、送受信制御部223は、通常パケットであると判断した場合、次のサイクル1−2で第2のレジスタ222に書き込まれる予定のパケットビット「ヘッダ部」に記載されているDIDに基づいて、このパケットが自分宛のパケットであるか否かを判断する。
When the transmission /
このとき、送受信制御部223は、自分宛のパケットであると判断すると、サイクル1−2の書き込みタイミングにおいて、第1のレジスタ221の入力パケットビット及び出力パケットビットを取り込んで、受信バッファ24に格納し、さらに、第1のレジスタ221及び第2のレジスタ222にパケットビットとして、全て「0」を書き込むのと共に、第1のレジスタ221及び第2のレジスタ222にVビットとして、いずれも「0」を書き込むことにより、出力側の部分経路NIO1aから空きパケットの送信を開始する。このようにして、ノード22Aは、自分宛のパケットを受信することとなる。
At this time, if the transmission /
一方、送受信制御部223は、自分宛のパケットでないと判断すると、パケットビットの受信バッファ24への格納を行わず、そのまま、サイクル1−2の書き込みタイミングで、第1のレジスタ221に書き込まれている各ビット(Hビット,Vビット,パケットビット)を第2のレジスタ222に書き込むと共に、入力側の部分経路NIO4から入力される各ビット(Hビット,Vビット,パケットビット)を第1のレジスタ221に書き込み、出力側の部分経路NIO1aからこの自分宛ではないパケットの送信を開始する。
On the other hand, if the transmission /
以上の説明では、部分経路NIO4から入力されるパケットが通常パケットであったが、仮に、入力されるパケットが空きパケットであり、送信バッファ26に送信待ちパケットが格納されている場合には、送受信制御部223は、上述したサイクル1−2において、第2のレジスタ222及び第1のレジスタ221に、パケットビット(ヘッダ部及びペイロード部),Hビット(1,0),Vビット(1,1)を書き込むことにより、出力側の通信経路NIOaから、通常パケットの送信を開始することができる。
In the above description, the packet input from the partial path NIO4 is a normal packet. However, if the input packet is an empty packet and a transmission waiting packet is stored in the
このようにして、デバイス20Aのノード22Aは、2サイクルのシステムクロック毎に、1つのパケットの受信及び送信を実行することができる。また、他のデバイス20B〜20Dのノード22B〜22Dも同様にして、2サイクルのシステムクロック毎に、1つのパケットの受信及び送信を実行することができる。
In this way, the
以上説明したように、各ノード22A〜22Dは、Hビットに基づいて、次のサイクルで2つのレジスタに格納される予定のパケットビットの組み合わせが、1つのパケットであるか否かを判断すると共に、ヘッダ部を識別して、そのヘッダ部に記載されているDIDにより自分宛のパケットであるか否かを判定するようにしている。
As described above, each of the
しかしながら、デバイスシステム10の起動時には、このHビットとして、各サイクル毎に1,0,1,0・・・と交互の値となるように、通信経路NIO中に伝送されておらず、例えば、全てのサイクルにおいて「0」が伝送されている状態である。従って、このままでは、各ノード22A〜22Dは、パケットビットとしてヘッダ部が伝送されるサイクルが分からず、パケットの送受信を行うことができない。
However, at the time of activation of the
そこで、通信経路NIOの初期化処理として、クリーナノード30が、Hビットとして、各サイクル毎に1,0,1,0,・・・と交互の値を、通信経路NIOに送出するようにする。
Therefore, as an initialization process for the communication path NIO, the
A3.クリーナノードの構成及び初期化処理:
図6は、クリーナノード30の構成を示す説明図である。
A3. Cleaner node configuration and initialization:
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the
図6に示すクリーナノード30は、ノード22A〜22Dと同様に、第1のレジスタ301と、第2のレジスタ302と、送受信制御部303と、を備えている。なお、第1のレジスタ301及び第2のレジスタ302は、前述の図4に示す第1のレジスタ221及び第2のレジスタ222と同じであるので、説明を省略する。
The
第1のレジスタ301は、送受信制御部303から出力される第1の制御信号CTL10によって書き込み動作が制御され、第2のレジスタ302は、送受信制御部303から出力される第2の制御信号CTL20によって書き込み動作が制御される。なお、送受信制御部303は、前述の送受信制御部223と同様にシステムクロックSCKを入力している。
The writing operation of the
デバイスシステム10が起動されると、図6に示すクリーナノード30において、送受信制御部303は、通信経路NIOの初期化処理として、前述の第1のサイクルの書き込みタイミングにおいて、第2のレジスタ302に、Hビット「1」,Vビット「0」,パケットビット「全て0」を書き込み、第1のレジスタ301に、Hビット「0」,Vビット「1」,パケットビット「全て0」を書き込む。
When the
また、送受信制御部303は、前述の第2のサイクルの書き込みタイミングでは、1つ前のサイクル(第1のサイクル)で第1のレジスタ301に書き込まれていたHビット「0」,Vビット「0」,パケットビット「全て0」を、第2のレジスタ302に書き込み、第1のレジスタ301に、Hビット「1」,Vビット「1」,パケットビット「全て0」を書き込む。そして、送受信制御部303は、以上の第1のサイクル及び第2のサイクルの動作を、繰り返し実行する。
The transmission /
このようにすることで、クリーナノード30の出力側の部分経路NIO1bには、Hビットとして、各サイクル毎に1,0,1,0,・・・と交互に繰り返し送出されることとなり、各ノード22A〜22Dは、パケットビットとしてヘッダ部が伝送されるサイクルを知ることができる。また、このとき、クリーナノード30からは空きパケットが送出されるので、各ノード22A〜22Dは、この空きパケットを利用して、他のノードに対してデータを送信することができる。
In this way, the H-bit is repeatedly sent to the partial path NIO1b on the output side of the
そして、クリーナノード30は、以上の初期化処理を開始した後において、通信経路NIOを1週して戻ってきた空きパケット、または、いずれかのノードがデータをペイロード部に格納した通常パケットのいずれかを入力した場合に、空きパケットの通信経路NIOへの送出を停止して、後述する制御用ビット訂正処理を行う。
Then, after starting the above initialization process, the
A4.制御用ビット訂正処理:
通信経路NIOの初期化後において、ノードにおける出力信号レベルの突発的な変動などに起因して、Hビット或いはVビットの誤りが発生する可能性がある。そして、Hビットに誤りが発生した場合、各ノードは、例えば、受信するパケットビットがペイロード部を表すビットであるにも関わらず、ヘッダ部であると判断するといったように、パケットの切れ目を誤って判断する場合が発生し得る。
A4. Control bit correction processing:
After the initialization of the communication path NIO, there is a possibility that an H-bit or V-bit error may occur due to a sudden change in the output signal level at the node. Then, when an error occurs in the H bit, each node erroneously breaks the packet so that, for example, the received packet bit is a bit indicating the payload portion, but the header portion is determined. May occur.
かかる場合、宛先ノードでは、DIDを誤って判断することとなり、自分宛のパケットであるにも関わらず、他のノード宛のパケットであると判断することとなる。その結果、上述したように、宛先ノードは、自分宛のパケットを、そのまま出力側の部分経路に出力するので、このパケットが通信経路NIO内を巡回し続けることとなる。 In such a case, the destination node erroneously determines the DID, and determines that the packet is addressed to another node even though it is addressed to itself. As a result, as described above, the destination node outputs the packet addressed to itself to the partial path on the output side as it is, so that this packet continues to circulate in the communication path NIO.
また、Vビットに誤りが発生した場合、例えば、通常パケットであるにも関わらず、かかるパケットを構成するパケットビットの組み合わせに対応するVビットの組み合わせが、本来の組み合わせ「1,1」ではなく、「1,0」や「0,1」となってしまうおそれがある。 When an error occurs in the V bit, for example, the combination of the V bits corresponding to the combination of the packet bits constituting the packet is not the original combination “1, 1” although the packet is a normal packet. , “1, 0” or “0, 1” may occur.
かかる場合、宛先のノードでは、通常パケットでないと判断することとなる。そして、この場合、宛先のノードは、上述した自分宛ではないパケットを受信した場合と同様な処理を、このパケットについて行うこととなる。すなわち、本来、自分宛のパケットであるのにも関わらず、そのパケットを、受信バッファ24に取り込むことなくそのまま出力側の部分経路に出力することとなる。その結果、この通常パケットが通信経路NIO内を巡回し続けることとなる。
In such a case, the destination node determines that the packet is not a normal packet. In this case, the destination node performs the same process on the packet as when the packet not addressed to itself is received. That is, although the packet is originally addressed to itself, the packet is output as it is to the partial path on the output side without being taken into the
また、同様に、空きパケットであるのにも関わらず、Vビットの組み合わせが、本来の組み合わせ「0,0」でなく、「1,0」や「0,1」となってしまった場合も、この空きパケットが通信経路NIO内を巡回し続けることとなる。 Similarly, there is a case where the combination of V bits becomes “1, 0” or “0, 1” instead of the original combination “0, 0” in spite of being an empty packet. This empty packet continues to circulate in the communication path NIO.
そこで、クリーナノード30は、かかる不都合を抑制すべく、制御用ビット訂正処理として、Hビット及びVビットを監視すると共に、不正なHビットまたはVビットを発見した場合に、当該ビットを訂正するようにしている。
Therefore, the
一方、パケットビットについては、クリーナノード30は監視しておらず、入力側の部分経路NIO1aから入力したパケットを、通常パケット/空きパケットの別に関わらず、そのまま出力側の部分経路NIO1bに出力するようにしている。
On the other hand, the
図7は、クリーナノード30における制御用ビット訂正処理を説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the control bit correction processing in the
図7において、(A)は部分経路NIO1aを介してクリーナノード30に入力されるHビットを、(B)は部分経路NIO1aを介してクリーナノード30に入力されるVビットを、それぞれ示す。なお、図7において、各ビットを囲む矩形(1−n/2−n)は、図5に示す矩形(1−n/2−n)と同様であるので、説明を省略する。
7A shows an H bit input to the
今、サイクル2−11において、図7に示すように、クリーナノード30の第1のレジスタ301に、Hビット「1」,Vビット「1」が書き込まれており、第2のレジスタ302に、Hビット「0」,Vビット「1」が書き込まれたものとする。
Now, in cycle 2-11, as shown in FIG. 7, the H bit “1” and the V bit “1” are written in the
図6に示す送受信制御部303は、図7に示す次のサイクル1−12が開始される前において、既に第1のレジスタ301に書き込まれており、サイクル1−12で第2のレジスタ302に書き込まれる予定のHビット「1」と、部分経路NIO1aを伝送されており、サイクル1−12で第1のレジスタ301に書き込まれる予定のHビット「1」と、に基づき、Hビットの正常性を判断する。
The transmission /
かかる場合、送受信制御部303は、「1」の次に「0」ではなく「1」が続くので、サイクル1−12で第1のレジスタ301に書き込まれる予定のHビットが不正なHビットであると判断する。そして、この場合、送受信制御部303は、図7(A)の太線の矩形に示すように、次のサイクル1−12の書き込みタイミングで、第2のレジスタ302には、サイクル2−11において第1のレジスタ301に書き込まれていた「1」をHビットとして書き込み、一方、第1のレジスタ301には、部分経路NIO1aに伝送されていた「1」に代えて、「0」をHビットとして書き込むようにする。
In this case, since the transmission /
このようにすることで、不正なHビットが訂正され、パケットの切れ目の誤判断を抑制することができる。 By doing so, an illegal H bit is corrected, and erroneous determination of packet breaks can be suppressed.
また、送受信制御部303は、上述したHビットの訂正と併せて、Vビットも訂正するようにする。
Further, the transmission /
具体的には、図7(B)の太線の矩形に示すように、次のサイクル1−12の書き込みタイミングで、第2のレジスタ302には、サイクル2−11において第1のレジスタ301に書き込まれていた「1」に代えて、「0」をVビットとして書き込み、第1のレジスタ301にも同様にして、部分経路NIO1aに伝送されていた「1」に代えて、「0」をVビットとして書き込むようにする。
Specifically, as shown by the bold rectangle in FIG. 7B, the
このようにすることで、クリーナノード30は、Hビットの誤りが発生した通常パケットを、空きパケットとして部分経路NIO1bに出力することとなる。このようにHビットの訂正と併せてVビットも訂正して、通常パケットを空きパケットに変更するのは、Hビットに誤りが生じた場合、パケットビットにも同様に誤りが生じている可能性があるので、かかる誤りを含むパケットを宛先ノードで受信バッファに格納させないようにするためである。また、空きパケットとすることで、他のノードがデータを送信するのに、このパケットを用いることが可能となるからである。
In this way, the
以上説明したHビットの誤りは、本来、パケットビットがペイロード部であるのにも関わらず、同じサイクルのHビットが「0」ではなく、「1」になった場合であったが、この場合の他、本来、パケットビットがヘッダ部であるのにも関わらず、同じサイクルのHビットが「0」になった場合や、Vビットの誤りが発生した場合も、クリーナノード30は、Hビット及びVビットの訂正を行うようにしている。
The H bit error described above was originally the case where the H bit in the same cycle became “1” instead of “0” even though the packet bit was the payload part. In addition, even when the packet bit is originally a header part, even when the H bit of the same cycle becomes “0” or when an error of the V bit occurs, the
図8は、制御用ビット訂正処理におけるHビットまたはVビットの訂正の一例を示す説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of H-bit or V-bit correction in the control bit correction process.
図8では、Hビットの誤りが発生した2つのケース(ケースA,B)及びVビットの誤りが発生した2つのケース(ケースC,D)について、それぞれ、訂正前後における、Hビットの組み合わせ及びVビットの組み合わせを示している。 In FIG. 8, for the two cases (cases A and B) in which an H-bit error has occurred and the two cases (cases C and D) in which a V-bit error has occurred, the combination of H bits before and after correction and A combination of V bits is shown.
図8に示す各ケースA〜Dにおいて、訂正前のHビットの組み合わせは、左側が第2のレジスタ302に書き込まれる予定のHビットを、右側が第1のレジスタ301に書き込まれる予定のHビットを、それぞれ示す。
In each case A to D shown in FIG. 8, the combination of H bits before correction is such that the left side is the H bit that is to be written to the
一方、図8に示す各ケースA〜Dにおいて、訂正後のHビットの組み合わせは、左側が実際に第2のレジスタ302に実際に書き込まれるHビットを、右側は実際に第1のレジスタ301に書き込まれるHビットを、それぞれ示す。
On the other hand, in each of the cases A to D shown in FIG. 8, the corrected H bit combination is that the left side is actually written to the
なお、Vビットの組み合わせについても、Hビットの組み合わせと同様であるので、説明を省略する。また、図8において「x」は、「1」または「0」のいずれかの値であることを示す。 Since the combination of V bits is the same as the combination of H bits, the description is omitted. In FIG. 8, “x” indicates a value of “1” or “0”.
また、図示は省略しているが、パケットビットについては、第2のレジスタ302にはヘッダ部が、第1のレジスタ301にはペイロード部が、それぞれ、訂正前において書き込まれる予定であり、訂正後において実際に書き込まれるものとする。
Although not shown in the figure, for the packet bits, the header portion is to be written in the
図8に示すケースAは、パケットビットとしてペイロード部が第1のレジスタ301に書き込まれる予定であるにも関わらず、同じサイクルで書き込まれる予定のHビットが「1」であるという、Hビットの誤りが発生しているケースである。このケースは、上述した図7のケースと同じであり、訂正後のHビットの組み合わせは(1,0)となり、Vビットの組み合わせは(0,0)となる。
In the case A shown in FIG. 8, although the payload portion is scheduled to be written to the
また、ケースBは、パケットビットとしてヘッダ部が第2のレジスタ302に書き込まれる予定であるにも関わらず、同じサイクルで書き込まれる予定のHビットが「0」であるという、Hビットの誤りが発生しているケースである。
In case B, there is an error in the H bit that the H bit scheduled to be written in the same cycle is “0” even though the header portion is scheduled to be written in the
また、ケースC、Dは、Hビットには誤りが発生していないが、Vビットに誤りが発生しており、Vビットの組み合わせが、空きパケットを意味する(0,0)、または、通常パケットを意味する(1,1)のいずれの組み合わせでもないケースである。 In cases C and D, no error has occurred in the H bit, but an error has occurred in the V bit, and the combination of V bits means an empty packet (0, 0), or normal This is a case that is not any combination of (1, 1) meaning a packet.
これらケースB〜Dにおいても、クリーナノード30における送受信制御部303は、HビットまたはVビットを訂正して、ケースAと同様に、Hビットの組み合わせを(1,0)とし、Vビットの組み合わせを(0,0)とする。
Also in these cases B to D, the transmission /
このように、送受信制御部303は、HビットまたはVビットの誤りを発見した場合には、HビットまたはVビットを訂正して、誤りの生じたビットに対応するパケットについて、Vビットの組み合わせを(0,0)とすることで、かかるパケットを空きパケットとして部分経路NIO1bから出力する。
As described above, when the transmission /
A5.実施例の効果:
以上説明したように、デバイスシステム10では、通信経路NIO上に、各デバイス20A〜20Dのノード22A〜22Dの他に、クリーナノード30を設置している。そして、このクリーナノード30のみが通信経路NIOの初期化処理を行うようにしている。従って、いずれかのデバイスの備えるノードがマスタノードとなり、通信経路NIOの初期化を行う構成ではないので、デバイスの取替え等のシステムの構成変更が生じても、通信経路NIOの初期化を行うことが可能となる。
A5. Effects of the embodiment:
As described above, in the
また、クリーナノード30のみが通信経路NIOの初期化を行うので、全てのデバイス20A〜20Dに初期化処理を行う回路を設ける必要がない。それ故、全てのデバイス20A〜20Dに初期化処理を行う回路を設ける構成に比べて、デバイスシステム10の製造コストの上昇を抑制することができる。
Further, since only the
また、クリーナノード30は、初期化後において、HビットとVビットとを監視して、いずれかのビットに誤りを発見した場合に、Hビット及びVビットを訂正して、そのビットに対応するパケットを空きパケットとして部分経路NIO1bに出力するようにしている。従って、HビットまたはVビットの誤りと同じタイミングで、パケットビットに誤りが生じたような場合に、かかる誤りを含むパケットを宛先ノードで受信バッファに格納させないようにすることができる。また、HビットまたはVビットの誤りと同じタイミングで、パケットビットのうち、ヘッダ部のDIDに誤りが生じて、存在しないDIDに変わってしまったような場合にも、クリーナノード30では、かかるパケットを空きパケットにして出力するので、いずれのノードでも取り込まれないパケットが、通信経路NIOを巡回し続けることを抑制することができる。
In addition, after initialization, the
B.変形例:
なお、本発明は、前述の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形も可能である。
B. Variation:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible. .
B1.変形例1:
上述した実施例では、クリーナノード30は、部分経路NIO1にのみ設ける構成であったが、部分経路NIO1のみならず、他の部分経路NIO2〜NIO4に設ける構成であっても構わない。このような構成とすることで、初期化処理において、空きパケットを通信経路NIOに送出するノードが増えるので、初期化処理をより早く完了させることができる。
B1. Modification 1:
In the embodiment described above, the
B2.変形例2:
上述した実施例では、Hビットが、「1」である場合に同じサイクルで伝送されるパケットビットがヘッダ部であることを示し、「0」である場合に同じサイクルで伝送されるパケットビットがペイロード部であることを示すものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。これとは逆に、Hビットが、「1」である場合に同じサイクルで伝送されるパケットビットがペイロード部であることを示し、「0」である場合に同じサイクルで伝送されるパケットビットがヘッダ部であることを示すものとしても構わない。
B2. Modification 2:
In the above-described embodiment, when the H bit is “1”, it indicates that the packet bit transmitted in the same cycle is the header part, and when it is “0”, the packet bit transmitted in the same cycle is Although the payload portion is indicated, the present invention is not limited to this. On the contrary, when the H bit is “1”, it indicates that the packet bit transmitted in the same cycle is the payload part, and when it is “0”, the packet bit transmitted in the same cycle is It does not matter if it is a header part.
また、Vビットについても、上述した実施例では、1つのパケットを構成する2つのパケットビットと同じサイクルで伝送される2つのVビットの組み合わせが、「0,0」であれば空きパケットを示し、「1,1」であれば通常パケットを示すものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。これとは逆に、Vビットの組み合わせが、「0,0」であれば通常パケットを示し、「1,1」であれば空きパケットを示すものとしても構わない。 As for the V bit, in the above-described embodiment, if the combination of two V bits transmitted in the same cycle as the two packet bits constituting one packet is “0, 0”, an empty packet is indicated. "1, 1" indicates a normal packet, but the present invention is not limited to this. On the contrary, if the combination of V bits is “0, 0”, a normal packet may be indicated, and if “1, 1”, an empty packet may be indicated.
B3.変形例3:
上述した実施例では、クリーナノード30では、不正なHビットまたはVビットを発見した場合に、発見したビットに対応するパケットについてのVビットの組み合わせを(0,0)とすることで、かかるパケットを空きパケットとして出力していたが、Vビットビットの組み合わせを(0,0)とすると共に、かかるパケットに対応するパケットビットを全て0にした上で出力するようにしても構わない。
B3. Modification 3:
In the embodiment described above, when the
各デバイス20A〜20Dは、Vビットの組み合わせだけで、空きパケットか否かを判断するようにしている。従って、パケットビットが全て0であるか否かに関わらず、そのパケットにおけるVビットの組み合わせが(0,0)であれば空きパケットと判断し、送信待ちパケットが送信バッファにある場合には、ヘッダ部及びペイロード部に、それぞれ制御情報及び通信データを格納(上書き)するからである。
Each of the
B4.変形例4:
上述した実施例では、パケット(64ビット)は、ヘッダ部(32ビット)及びペイロード部(32ビット)毎に、パケットビットとしてパラレル転送されるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、16ビット毎にパラレル転送するものとして、ヘッダ部(前半),ヘッダ部(後半),ペイロード部(前半),ペイロード部(後半),・・・の順序で転送するようにしてもよい。
B4. Modification 4:
In the embodiment described above, the packet (64 bits) is transferred in parallel as packet bits for each header part (32 bits) and payload part (32 bits), but the present invention is not limited to this. is not. For example, assuming that parallel transfer is performed every 16 bits, the transfer may be performed in the order of header portion (first half), header portion (second half), payload portion (first half), payload portion (second half),.
なお、この場合、クリーナノードは、Hビットを、1,1,0,0,・・・の順序で通信経路NIOに送出するようにすればよい。また、各ノード及びクリーナノードは、4つのVビットの組み合わせで、空きパケット(0,0,0,0)または通常パケット(1,1,1,1)を識別するようにすればよい。 In this case, the cleaner node may send the H bits to the communication path NIO in the order of 1, 1, 0, 0,. In addition, each node and cleaner node may identify a free packet (0, 0, 0, 0) or a normal packet (1, 1, 1, 1) by a combination of four V bits.
B5.変形例5:
上述した実施例では、クリーナノード30は、制御用ビット訂正処理において、Hビット及びVビットをそれぞれ別個に監視するようにしていたが、これに代えて、Hビット及びVビットから成る1つのパターンが、所定の基準パターンであるか否かを判定することにより、監視するようにしてもよい。
B5. Modification 5:
In the embodiment described above, the
具体的には、例えば、クリーナノード30において、送受信制御部303に、1つのパケットを構成する2つのパケットビットと同じサイクルのHビット(2ビット)及びVビット(2ビット)の基準パターンを予め設定しておく。
Specifically, for example, in the
この基準パターンは、通常パケットを示すパターン(1,0,1,1)、または、空きパケットを示すパターン(1,0,0,0)の2つのパターンである。なお、いずれのパターンも、(Hビット前半,Hビット後半,Vビット前半,Vビット後半)を示す。 This reference pattern is a pattern (1,0, 1, 1) indicating a normal packet or a pattern (1,0, 0, 0) indicating an empty packet. Each pattern indicates (first half of H bit, second half of H bit, first half of V bit, second half of V bit).
そして、入力される1つのパケットについての、Hビット及びVビットの組み合わせが前述の基準パターンと一致するか否かを判定し、一致しない場合に、当該パケットについてのHビット及びVビットの組み合わせを、空きパケットを示すパターン(1,0,0,0)となるように、Hビット及びVビットを訂正するようにすればよい。 Then, it is determined whether or not the combination of the H bit and the V bit for one input packet matches the above-described reference pattern. If the combination does not match, the combination of the H bit and the V bit for the packet is determined. The H bit and the V bit may be corrected so that the pattern (1, 0, 0, 0) indicating the empty packet is obtained.
このようにしても、HビットまたはVビットの誤りに起因して、いずれのノードでも取り込まれないパケットが、通信経路NIOを巡回し続けることを抑制することができる。 Even in this case, it is possible to suppress a packet that is not taken in by any node from continuing to circulate through the communication path NIO due to an error of the H bit or the V bit.
B6.変形例6:
上述した実施例において、デバイスシステム10は、4つのデバイス20A〜20Dを備える構成であったが、4つに限らず、2つまたは3つのデバイスや、5つ以上のデバイスを備える構成であっても構わない。
B6. Modification 6:
In the embodiment described above, the
B7.変形例7:
上述した実施例において、デバイスシステム10は、1つの半導体基板上に集積されているものとしたが、各デバイスが、それぞれ別個の半導体基板上に実装されている構成であっても構わない。
B7. Modification 7:
In the above-described embodiment, the
10…デバイスシステム
NIO…通信経路
NIO1〜NIO4,NIO1a,NIO1b…部分経路 20A〜20D…デバイス 22A〜22D…ノード
24…受信バッファ 26…送信バッファ
30…クリーナノード
221…第1のレジスタ
222…第2のレジスタ
223…送受信制御部
301…第1のレジスタ
302…第2のレジスタ
303…送受信制御部
SCK…システムクロック
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数のデバイスのうち、少なくとも2以上のデバイスはプロセッサで構成されており、
前記通信経路は、各デバイスに備えられる第1のノードと、少なくとも1つの第2のノードと、を順に接続することによりループ状に形成され、複数のパケット要素から成るパケットを一方向に巡回させることが可能であり、
各ノードは、他のノードと略同期して、前記パケットを、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で順次入力し、下流側のノードに前記通信経路を介して前記パケット要素単位で順次送出し、
前記第2のノードは、前記パケットを下流側のノードに前記パケット要素単位で送出する際に、送出されるパケット要素がヘッダ部であることを示すフラグ、または、送出されるパケット要素がペイロード部であることを示すフラグのうち、送出する順序に応じて、いずれかのフラグを、第1のフラグとして、送出されるパケット要素に付加することを特徴とするデバイスシステム。 A device system comprising a plurality of devices connected by a loop communication path,
Among the plurality of devices, at least two or more devices are configured by a processor,
The communication path is formed in a loop shape by sequentially connecting a first node provided in each device and at least one second node, and circulates a packet composed of a plurality of packet elements in one direction. Is possible and
Each node sequentially inputs the packet in units of packet elements from the upstream node via the communication path in substantially synchronization with the other nodes, and the packet is transmitted to the downstream node via the communication path. Sequentially sent in element units,
When the second node sends the packet to the downstream node in units of the packet element, a flag indicating that the packet element to be sent is a header part, or the packet element to be sent is a payload part. A device system characterized in that any one of the flags indicating that is added to a packet element to be transmitted as a first flag according to the order of transmission.
各パケット要素には、前記第1のフラグの他に、そのパケット要素が有効であることを示すフラグ、または、そのパケット要素が無効であることを示すフラグのうち、いずれかのフラグが、第2のフラグとして付加されており、
前記第2のノードは、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で前記パケットを入力する際に、そのパケットを構成する各パケット要素にそれぞれ付加された前記第2のフラグを各々検出すると共に、それら第2のフラグが示すパターンが、所定の基準パターンであるか否かを判定し、
前記第2のノードは、前記所定の基準パターンでないと判定した場合に、前記パケットを下流側のノードに前記パケット要素単位で送出する際に、そのパケットを構成する前記パケット要素に付加された前記第2のフラグが示すパターンが、前記所定の基準パターンのうちの特定のパターンとなるように、前記第2のフラグを変更する、
デバイスシステム。 The device system according to claim 1,
In addition to the first flag, each packet element has one of a flag indicating that the packet element is valid or a flag indicating that the packet element is invalid. 2 is added as a flag,
When the second node inputs the packet in units of packet elements from the upstream node via the communication path, the second node adds the second flag added to each packet element constituting the packet. Detecting each and determining whether the pattern indicated by the second flag is a predetermined reference pattern;
When it is determined that the second node is not the predetermined reference pattern, when the packet is sent to the downstream node in units of the packet element, the second node is added to the packet element constituting the packet. Changing the second flag so that the pattern indicated by the second flag is a specific pattern of the predetermined reference pattern;
Device system.
前記特定のパターンは、下流側のノードに前記パケット要素単位で送出される前記パケットが、空きパケットであることを示すパターンである、
デバイスシステム。 The device system according to claim 2,
The specific pattern is a pattern indicating that the packet transmitted in units of packet elements to a downstream node is an empty packet.
Device system.
前記第1のノードは、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で入力するパケットが、空きパケットであるか否かを、そのパケットを構成する各パケット要素に付加された前記第2のフラグが示すパターンに基づいて判定し、
前記第1のノードは、空きパケットであると判定した場合に、そのパケットを構成する前記パケット要素のうち、前記第1のフラグが示すところの前記ヘッダ部であるパケット要素に、制御情報を含むヘッダを格納すると共に、前記第1のフラグが示すところの前記ペイロード部であるパケット要素に、宛先となる前記第1のノードに送信すべきデータを格納して、前記ヘッダが格納されたパケット要素及び前記データが格納されたパケット要素から成るパケットを、前記通信経路を介して、下流側のノードに前記パケット要素単位で送出することが可能である、
デバイスシステム。 The device system according to claim 3.
The first node adds, to each packet element constituting the packet, whether or not a packet input in units of packet elements from an upstream node via the communication path is an empty packet. A determination based on the pattern indicated by the second flag,
When it is determined that the first node is an empty packet, the packet element that is the header portion indicated by the first flag among the packet elements constituting the packet includes control information. A packet element that stores a header, stores data to be transmitted to the first node as a destination, in a packet element that is the payload portion indicated by the first flag, and stores the header And a packet composed of packet elements in which the data is stored can be sent in units of the packet elements to a downstream node via the communication path.
Device system.
前記パケットは、2つのパケット要素から成る、
デバイスシステム。 The device system according to any one of claims 1 to 4,
The packet consists of two packet elements,
Device system.
前記デバイスシステムは、1つの半導体基板上に集積化されていることを特徴とする、
デバイスシステム。 The device system according to any one of claims 1 to 5,
The device system is integrated on one semiconductor substrate,
Device system.
前記複数のデバイスのうち、少なくとも2以上のデバイスはプロセッサで構成されており、
前記通信経路は、各デバイスに備えられる第1のノードと、少なくとも1つの第2のノードと、を順に接続することによりループ状に形成され、複数のパケット要素から成るパケットを一方向に巡回させることが可能であり、
各ノードは、他のノードと略同期して、前記パケットを、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で順次入力し、下流側のノードに前記通信経路を介して前記パケット要素単位で順次送出し、
各パケット要素には、フラグが付加されており、
前記第2のノードは、上流側のノードから前記通信経路を介して前記パケット要素単位で前記パケットを入力する際に、そのパケットを構成する各パケット要素にそれぞれ付加された前記フラグを各々検出すると共に、それらフラグが示すパターンが、所定の基準パターンであるか否かを判定し、
前記第2のノードは、前記所定の基準パターンでないと判定した場合に、前記パケットを下流側のノードに前記パケット要素単位で送出する際に、そのパケットを構成する前記パケット要素に付加された前記フラグが示すパターンが、前記所定の基準パターンのうちの特定のパターンとなるように、前記フラグを変更することを特徴とするデバイスシステム。 A device system comprising a plurality of devices connected by a loop communication path,
Among the plurality of devices, at least two or more devices are configured by a processor,
The communication path is formed in a loop shape by sequentially connecting a first node provided in each device and at least one second node, and circulates a packet composed of a plurality of packet elements in one direction. Is possible and
Each node sequentially inputs the packet in units of packet elements from the upstream node via the communication path in substantially synchronization with the other nodes, and the packet is transmitted to the downstream node via the communication path. Sequentially sent in element units,
Each packet element has a flag attached,
When the second node inputs the packet in units of packet elements from the upstream node via the communication path, the second node detects each flag added to each packet element constituting the packet. And determining whether or not the pattern indicated by the flags is a predetermined reference pattern,
When it is determined that the second node is not the predetermined reference pattern, when the packet is sent to the downstream node in units of the packet element, the second node is added to the packet element constituting the packet. A device system, wherein the flag is changed so that a pattern indicated by the flag becomes a specific pattern of the predetermined reference pattern.
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