JP2007241839A - ディジタル信号処理装置及び故障異常情報の保存方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発生頻度が少ない故障に対しても、故障部位の特定が容易にできるようにしたディジタル信号処理装置及び故障異常情報の保存方法を提供する。
【解決手段】所定の信号処理を行うとともに自己診断処理機能を有するＤＳＰと、少なくとも信号処理のための情報を記憶する第１の記憶領域及び自己診断処理結果による故障異常情報を保存可能な第２の記憶領域を有する不揮発性メモリと、ＤＳＰ及び不揮発性メモリ間に接続されたデータバスと、ＤＳＰによる自己診断処理の結果、故障異常情報が出力されたときにこの故障異常情報を不揮発性メモリの第２の記憶領域に書き込んで保存するとともに、第２の記憶領域全てに故障異常情報が書き込まれたときには新たな故障異常情報の書き込みを禁止する書き込み制御手段と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）を備えたディジタル信号処理装置に係り、特に故障が発生した場合に異常情報を保存可能にしたディジタル信号処理装置及び故障異常情報の保存方法に関する。

ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）は、ディジタル信号処理を行う専用のマイクロプロセッサであり、信号処理に特化した様々な機能を有しているため、従来ハードウェアで構成していた多くの信号処理機能をソフトウェア化してきた。通常、ＤＳＰはＣＰＵ（中央演算処理装置）と比べて使用可能なメモリ資源が乏しいため、ＣＰＵのように基本ソフトウェア（以下、ＯＳと呼ぶ）を利用したり、複雑な処理を実行することができない。

このため、ディジタルフィルタ処理やＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理などの固定した信号処理を複数のＤＳＰに割り付け、それぞれのＤＳＰ間は専用の高速通信路を用いて接続する分散方式の構成を取っていた。或いは、１つのカードにディジタルフィルタ処理やＦＦＴ処理などの複数のＤＳＰを備え、それぞれのＤＳＰ間はデータバスを介して接続し、データバスに共有の外部メモリを接続する方法もある。この場合、各ＤＳＰは互いが共有メモリをアクセスする時間をずらすことで、データバス上での信号の衝突を回避する構成を取っていた。

このように、従来のディジタル信号処理装置は、ＤＳＰが使用できるメモリ容量が小さいことから、ＤＳＰ単体は単純で固定的な信号処理を割当て、それを複数個まとめたＤＳＰカードという単位で、必要な処理を実現させている。また、ＤＳＰカードは、複数のＤＳＰと、外部メモリ、及びプログラム格納用のフラッシュＲＯＭを有し、各ＤＳＰのプログラムはフラッシュＲＯＭに格納されており、各ＤＳＰは起動時に自身が実行するプログラムを読込み、処理を開始するようにしている。

また、各種信号処理装置においては、故障などを自己診断する機能を備えたものがあるが、ＤＳＰカードの自己診断処理は、ＤＳＰのメモリ容量に制限があるため、通常の信号処理プログラムのほかに自己診断処理プログラムを内蔵することが難しかった。一方、現在は半導体技術の進歩により、ＤＳＰが使用できるメモリ容量が増え、より複雑な処理を実行できるようになったことから、従来ＣＰＵがおこなってきた処理をＤＳＰで置き換えるものも出てきた。それに伴い、ＤＳＰ及び外部メモリの偶発的故障に対して、適切かつ迅速な対応が要求されるようになった。

もし、故障原因が製品の初期不良であれば、ＤＳＰカードの製造段階で検出・修理が可能である。しかし、ＤＳＰカード出荷後に再現性の少ない故障事例が発生した場合は、製造元においても容易に故障の再現ができず、故障部位の特定に多くの時間を費やしていた。

特許文献１には、メモリカードを接続可能にし、かつ故障診断を可能にしたＡＶレシーバについて記載されており、ＡＶレシーバの故障時の故障情報をメモリカードに記憶させ、メモリカードに記憶した故障情報を基に、ＡＶレシーバの故障診断を行う例が記載されている。この例では、ＡＶレシーバに、メモリカードドライバと、メモリカードマイコンと、フラッシュメモリ、及びマスターマイコンを備え、マスターマイコンを利用してメモリカードマイコンと情報の通信を行うとともに、フラッシュメモリへの情報の書き込みや読出しを行っている。

この特許文献１の場合、ＡＶレシーバのメニューに「不良解析モード」を用意しておき、故障時に、異常の症状例をいくつか表示管に表示させ、ユーザが症状例を選択するとチェックルーチンが走り、その結果をメモリカードに書き込むものである。しかしながら、特許文献１ではマスターマイコンの制御のもとに故障診断を行うものであり、マイコンを持たないＤＳＰカード自体の故障診断には適さない方法であった。また、再現性の少ない故障事例が発生した場合は、製造元においても容易に故障の再現ができず、故障部位の特定に多くの時間がかかるという問題があった。
特開２００３−１５２５７４号公報（図１、段落００５５〜００５８）

特許文献１では、マスターマイコンの制御のもとに故障診断を行うものであり、マイコンを持たないＤＳＰカード自体の故障診断には適さない方法であった。また従来では、ＤＳＰに故障があった場合、故障原因が製品の初期不良であれば製造段階で検出・修理が可能であるが、製品出荷後に再現性の少ない故障事例が発生した場合、容易に故障の再現ができず、故障部位の特定に多くの時間がかかるという問題があった。

本発明は、発生頻度が少ない故障に対しても、故障部位の特定が容易にできるようにしたディジタル信号処理装置及び故障異常情報の保存方法を提供することを目的とする。

請求項１の本発明のディジタル信号処理装置は、所定の信号処理を行うとともに自己診断処理機能を有するＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）と、少なくとも信号処理のための情報を記憶する第１の記憶領域、及び前記自己診断処理結果による故障異常情報を保存可能な第２の記憶領域を有する不揮発性メモリと、前記ＤＳＰ及び前記不揮発性メモリ間に接続されたデータバスと、前記ＤＳＰによる自己診断処理の結果、故障異常情報が出力されたときにこの故障異常情報を前記不揮発性メモリの第２の記憶領域に書き込んで保存するとともに、前記第２の記憶領域全てに故障異常情報が書き込まれたときには新たな故障異常情報の書き込みを禁止する書き込み制御手段と、を具備したことを特徴とする。

また、請求項６記載の本発明のディジタル信号処理装置は、所定の信号処理を行うとともに自己診断処理機能を有し、所定のタイミングで自己診断処理を実行する複数のＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）と、少なくとも信号処理のための情報を記憶する第１の記憶領域、及び前記自己診断処理結果による故障異常情報を保存可能な第２の記憶領域を有する不揮発性メモリと、前記複数のＤＳＰ及び前記不揮発性メモリ間に接続されたデータバスと、前記複数のＤＳＰの自己診断処理の結果を第１のＤＳＰに収集して、前記自己診断処理によって発生した複数回分の故障異常情報を前記不揮発性メモリの前記第２の記憶領域に書き込んで保存するとともに、前記第２の記憶領域全てに故障異常情報が書き込まれたときには新たな故障異常情報の書き込みを禁止する書き込み制御手段と、を具備したことを特徴とする。

さらに、請求項１０記載の本発明のディジタル信号処理装置における故障異常情報の保存方法は、所定の信号処理を行うとともに自己診断処理機能を有し所定のタイミングで自己診断処理を実行する複数のＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）と、少なくとも信号処理のための情報を記憶する第１の記憶領域、及び前記自己診断処理結果による故障異常情報を保存可能な第２の記憶領域を有する不揮発性メモリとを有し、前記複数のＤＳＰ及び前記不揮発性メモリ間をデータバスを介して接続し、前記複数のＤＳＰの自己診断処理の結果を第１のＤＳＰに収集するステップと、前記自己診断によって発生した複数回分の故障異常情報を前記第２の記憶領域に書き込む保存ステップと、前記第２の記憶領域全てに故障異常情報が書き込まれたときには新たな故障異常情報の書き込みを禁止する書き込み禁止ステップとを具備したことを特徴とする。

本発明によれば、ディジタル信号処理装置を構成する複数のＤＳＰや記憶装置に異常があった場合、発生頻度にかかわらず故障異常情報を不揮発性メモリに保存することができ、確実に故障異常情報を取得できるため、メンテナンス性を向上させたディジタル信号処理装置を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明のディジタル信号処理装置の一実施形態を示すブロック図である。図１において、１１はディジタル信号処理装置を構成するＤＳＰカードであり、複数のＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ：Digital Signal Processor）１２〜１５と、記憶装置１６、フラッシュＲＯＭ１７、出力部１８を有し、これらＤＳＰ１２〜１５、記憶装置１６、フラッシュＲＯＭ１７、出力部１８はデータバス１９を介して接続されている。

ＤＳＰカード１１は、記憶装置１６がデータバス２２を介して外部入力装置２１に接続可能であり、出力部１８がデータバス２３を介して外部出力装置２４に接続可能である。複数（１〜Ｎ個）のＤＳＰ１２〜１５は、ディジタルフィルタ処理やＦＦＴ処理などの特定の信号処理をそれぞれが実行するものである。記憶装置１６は、例えばページメモリのような大容量のメモリであり、ＤＳＰ１２〜１５の信号処理において共通に使用され、ＤＳＰ１２〜１５は記憶装置１６をアクセスする時間をずらすことでデータバス１９上での信号の衝突を防ぐようにしている。ＤＳＰカード１１は、複数のＤＳＰ１２〜１５から構成されていることから、ブート対象のＤＳＰは、１または複数存在する。

また、フラッシュＲＯＭ１７は書き換え可能な不揮発性メモリであり、ＤＳＰ１２〜１５の自己診断プログラム及び信号処理プログラムが記憶され、さらに自己診断結果を記憶する複数の保存領域を含んでいる。

図２は、図１のＤＳＰカード１１の詳細な構成と動作を説明する説明図であり、複数のＤＳＰ１２〜１５の内、ＤＳＰ１２とＤＳＰ１５を代表に示している。ＤＳＰ１２とＤＳＰ１５は、それぞれ内部メモリ１２１，１５１と、ＤＭＡＣ（ダイレクトメモリアクセスコントローラ：Direct Memory Access Controller）１２２，１５２を備えている。ＤＭＡC１２２，１５２は、データバス１９を介してデータをやり取りする際に全てＤＭＡ転送（ダイレクト・メモリ・アクセス転送）を行う。

フラッシュＲＯＭ１７は、ＤＳＰ１２〜１５の自己診断プログラムを保存した記憶領域１７１と、ＤＳＰ１２〜１５の信号処理プログラムが記憶された記憶領域１７２と、自己診断結果を保存する複数の保存領域１７３〜１７６を含んでいる。記憶領域１７２はユーザが利用可能な書き換え領域でもあり、比較的広い領域である。保存領域１７３〜１７７はＮ個（図示の例では４個）の領域で成り、自己診断を実施した際に異常（エラー）が発生した場合、故障異常情報を記憶可能であって、エラー発生の診断回数、Ｎ回分の故障異常情報を保存可能にしている。

次に図３、図４のフローチャートを参照して本発明のディジタル信号処理装置における自己診断処理の動作について説明する。尚、図２の番号（１）〜（４）は、動作の順序を示したものである。

本発明において、自己診断処理は各ＤＳＰ１２〜１５及び記憶装置１６について行うが、自己診断の結果、エラーが発生した場合に故障異常情報をフラッシュＲＯＭ１７に書き込むのは、第１のＤＳＰ（本例ではＤＳＰ１２）が行う。

図３において、電源が投入されると、スタートステップＳ１ではリセット解除が行われ、ステップＳ２ではフラッシュＲＯＭ１７から自己診断プログラムが読み出され、ＤＳＰ１３〜１５はステップＳ３において自己診断を実行する。

ＤＳＰ１３〜１５は、図３の（１）に示す通り、フラッシュＲＯＭ１７から自己診断プログラムを起動した後、自プロセッサ内部の自己診断を実施する。このとき、各ＤＳＰ１３〜１５はデータバス１９及び記憶装置１６へはアクセスしない。

自己診断方法としては各種の方法があり、ＤＳＰについて自己診断を行う場合は、例えば自己の内部メモリの全アドレスにテストデータを連続して書き込み、その後全アドレスからテストデータを連続して読み出し、書き込んだデータと読み出したデータを互いに比較し、比較結果に不一致があった場合にメモリ素子に異常ありと判断し、故障異常情報（エラー情報）を発生する方法がある。

自己診断が完了するとステップＳ４に移行し、図２の（２）に示す通り、ＤＳＰ１３〜１５の自己診断結果をＤＳＰ１２に送信し、ステップＳ５で次のプログラムを起動する。こうしてステップＳ６では、ＤＳＰ１３〜１５の自己診断を終了し、次にＤＳＰ１２の自己診断に移る。

図４は、ＤＳＰ１２及び記憶装置１６の自己診断処理動作を示すフローチャートである。スタートステップＳ７ではリセット解除が行われ、ステップＳ８ではフラッシュＲＯＭ１７から自己診断プログラムが読み出される。ＤＳＰ１２は、図２の（１’）に示す通り、フラッシュＲＯＭ１７から自己診断プログラムを起動したあと、ステップＳ９に示すようにＤＳＰ１３〜１５から自己診断結果を受診する。このとき、ＤＳＰ１２はデータバス１９及び記憶装置１６へアクセスしない。

図２の（２）に示す通り、ＤＳＰ１３〜１５からの自己診断結果を受信するのを待って、ＤＳＰ１２は、ステップＳ１０において、自プロセッサ内部の自己診断を実施する。そして、ステップＳ１１では、図２の（３）に示す通り、記憶装置１６を対象とした自己診断を実行する。

次にステップＳ１２では、自己診断結果が全てそろった時点で、異常の有無を確認する。異常がある場合は、エラー情報を図２の（４）に示す通り、フラッシュＲＯＭ１７の自己診断結果保存領域１７３〜１７６に保存する。このとき、ステップＳ１３では、保存領域１７３〜１７６に初期状態の領域が存在するか否か調べる。つまり、初期状態は保存領域１７３〜１７６にオール１が記憶されており、保存領域１７３〜１７６にオール１の領域があれば空き領域と判断し、ステップＳ１４では、エラー情報を空いている保存領域１７３〜１７６に保存する。

ステップＳ１３において、初期状態の領域が存在しない場合、つまり保存領域１７３〜１７６に既にエラー情報が保存されて、空き領域がない場合は、フラッシュＲＯＭ１７への書込み処理を迂回する。一方、自己診断結果保存領域１７３〜１７６に初期状態の領域があった場合、もっとも若い番号の保存領域に対して自己診断結果を書込む。こうして、自己診断により異常が発生した場合は、先ず最初の保存領域１７３にエラー情報を保存し、以下、異常発生の診断回数がＮ回目になるまで、それぞれのエラー情報を保存領域１７４〜１７６に保存することができる。

自己診断結果の保存領域１７３〜１７６が多いほど多くのエラー情報を保存することができるが、信号処理プログラム１７２の領域が減少するため、余り多くの保存領域１７３〜１７６を設定することは好ましくなく、信号処理を重視して自己診断結果の保存領域を設定すると良い。

こうして、電源投入時に、ＤＳＰ１２〜１５及び記憶装置１６の自己診断が実行され、異常があればその都度、保存領域１７３〜１７６にエラー情報が記憶され、全て保存領域１７３〜１７６にエラー情報が保存された場合は、それ以上のエラー情報の書き込みは制限され、上書きが禁止される。このようなエラー情報の書き込み制御は、フラッシュＲＯＭに記憶されたプログラムに従ってＤＳＰカード１１自身で行う。

尚、ＤＳＰ１３〜１５の自己診断結果をＤＳＰ１２に収集した上で保存領域１７３〜１７６に書き込むのは、自己診断した結果をＤＳＰ１２が纏めて順序良く保存領域１７３〜１７６に書き込むための策であり、ＤＳＰ１３〜１５が勝手に書き込めないようにするためである。

本発明では、ＤＳＰカード１１を構成する複数のＤＳＰ１２〜１５や記憶装置１６に対して、発生頻度にかかわらずエラー情報をフラッシュＲＯＭ１７（不揮発性メモリ）に保存することができる。したがって、ＤＳＰカード１１の製造元は、ユーザから苦情やメンテナンスの要請等があった場合に、自己診断結果の保存領域１７３〜１７６に保存されたエラー情報（故障異常情報）を読み出して分析・表示することにより、容易に故障部位を特定することができ、修理が可能となる。

異常の発生は、経時変化や、周囲の環境、例えば湿気が多い場所や塩害の多い場所でＤＳＰカード１１を使用したとき等に発生することがあり、再現性の少ない故障事例が発生する場合があるが、複数回分（Ｎ回）のエラー情報を参照することにより、発生頻度の少ない異常であっても故障部位を特定することが容易になる。

図５は、自己診断結果の保存領域１７３〜１７６に保存された故障異常情報を読み出した後、必要に応じてデータを消去し初期状態にするためのフローチャートである。

図５において、ＤＳＰ１２は、スタートステップＳ１７でリセット解除を行い、ステップＳ１８では、フラッシュＲＯＭ１７から消去のためのプログラムを読み出して起動する。自己診断結果保存領域１〜Ｎにデータが書込まれている場合、ステップＳ１９では保存領域の数を示すｉ＝１〜Ｎを入力する。ステップＳ２０では、保存領域１７３〜１７６にエラー情報が残っていないかを確認するため、保存領域ｉが初期状態にあるか否かを調査し、初期状態でない場合はステップＳ２１において故障異常情報ｉを読み出して取得する。

次のステップＳ２２では該当する保存領域ｉのデータを消去するか残すかの判定を行い、消去して良い場合は、ステップＳ２３において保存領域ｉのデータを消去し、オール１の状態にする。次のステップＳ２４は他の保存領域について同様の消去動作を行い、Ｎ個全ての保存領域１７３〜１７６の消去動作を行う。こうして消去処理と修理を終えたＤＳＰカード１１はユーザに返却されることになる。

以上説明した通り本発明は、ディジタル信号処理装置を構成する複数のＤＳＰや記憶装置に対して、発生頻度にかかわらず故障異常情報を不揮発性メモリに保存する事ができる。これにより、ＤＳＰカードの製造元は、保存された複数種類の故障異常情報を取得することができるため、容易に故障部位の特定と修理が可能となる。また、発生頻度が少ない場合でも、確実に故障異常情報が取得できるため、メンテナンス性が向上する。

また、以上の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で他の変形例も考えられる。

本発明のディジタル信号処理装置の一実施形態を示すブロック図。 同実施形態のディジタル信号処理装置の詳細な構成及び動作を説明するための説明図。 同実施形態におけるＤＳＰ２〜Ｎの自己診断手順を説明するフローチャート。 同実施形態におけるＤＳＰ１の自己診断手順を説明するフローチャート。 同実施形態におけるＤＳＰのデータ消去の手順を説明するフローチャート。

符号の説明

１１…ＤＳＰカード（ディジタル信号処理装置）
１２，１３，１４，１５…ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）
１６…記憶装置
１７…フラッシュＲＯＭ（不揮発性メモリ）
１９…データバス

Claims (11)

1. 所定の信号処理を行うとともに自己診断処理機能を有するＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）と、
   少なくとも信号処理のための情報を記憶する第１の記憶領域、及び前記自己診断処理結果による故障異常情報を保存可能な第２の記憶領域を有する不揮発性メモリと、
   前記ＤＳＰ及び前記不揮発性メモリ間に接続されたデータバスと、
   前記ＤＳＰによる自己診断処理の結果、故障異常情報が出力されたときにこの故障異常情報を前記不揮発性メモリの第２の記憶領域に書き込んで保存するとともに、前記第２の記憶領域全てに故障異常情報が書き込まれたときには新たな故障異常情報の書き込みを禁止する書き込み制御手段と、を具備したことを特徴とするディジタル信号処理装置。
2. 前記不揮発性メモリは、書き換え可能なフラッシュＲＯＭであることを特徴とする請求項１記載のディジタル信号処理装置。
3. 前記不揮発性メモリの前記第２の記憶領域は、前記自己診断処理によって発生したＮ回分（Ｎは複数）の故障異常情報を書き込み可能な複数の記憶領域を含み、前記書き込み制御手段は、Ｎ回分の故障異常情報が書き込まれたときには新たな故障異常情報の上書きを禁止することを特徴とする請求項１記載のディジタル信号処理装置。
4. 前記ＤＳＰは、内部メモリとＤＭＡＣ（ダイレクトメモリアクセスコントローラ）を備え、前記データバスを介してデータをやり取りする際にＤＭＡ転送を行うことを特徴とする請求項１記載のディジタル信号処理装置。
5. 前記ＤＳＰに前記データバスを介して接続された記憶装置をさらに有し、前記書き込み制御手段は、前記記憶装置の自己診断処理結果を合わせて前記不揮発性メモリの前記第２の記憶領域に書き込んで保存することを特徴とする請求項１記載のディジタル信号処理装置。
6. 所定の信号処理を行うとともに自己診断処理機能を有し、所定のタイミングで自己診断処理を実行する複数のＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）と、
   少なくとも信号処理のための情報を記憶する第１の記憶領域、及び前記自己診断処理結果による故障異常情報を保存可能な第２の記憶領域を有する不揮発性メモリと、
   前記複数のＤＳＰ及び前記不揮発性メモリ間に接続されたデータバスと、
   前記複数のＤＳＰの自己診断処理の結果を第１のＤＳＰに収集して、前記自己診断処理によって発生した複数回分の故障異常情報を前記不揮発性メモリの前記第２の記憶領域に書き込んで保存するとともに、前記第２の記憶領域全てに故障異常情報が書き込まれたときには新たな故障異常情報の書き込みを禁止する書き込み制御手段と、を具備したことを特徴とするディジタル信号処理装置。
7. 前記複数のＤＳＰによる自己診断の実行のタイミングは、電源投入毎に行うことを特徴とする請求項６記載のディジタル信号処理装置。
8. 前記複数のＤＳＰによる自己診断は、前記第１のＤＳＰの自己診断処理を行う前に他のＤＳＰの自己診断処理を実行し、そのあとで前記第１のＤＳＰの自己診断処理を実行し、
   前記書き込み制御手段は、前記第１のＤＳＰに収集した複数のＤＳＰによる自己診断処理の結果を前記不揮発性メモリの前記第２の記憶領域に書き込んで保存することを特徴とする請求項６記載のディジタル信号処理装置。
9. 前複数のＤＳＰにデータバスを介して共通に接続された記憶装置をさらに有し、前記書き込み制御手段は、前記記憶装置の自己診断結果を前記第１のＤＳＰに収集し、前記不揮発性メモリの前記第２の記憶領域に書き込んで保存することを特徴とする請求項６記載のディジタル信号処理装置。
10. 所定の信号処理を行うとともに自己診断処理機能を有し所定のタイミングで自己診断処理を実行する複数のＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）と、少なくとも信号処理のための情報を記憶する第１の記憶領域、及び前記自己診断処理結果による故障異常情報を保存可能な第２の記憶領域を有する不揮発性メモリとを有し、前記複数のＤＳＰ及び前記不揮発性メモリ間をデータバスを介して接続し、
    前記複数のＤＳＰの自己診断処理の結果を第１のＤＳＰに収集するステップと、
    前記自己診断によって発生した複数回分の故障異常情報を前記第２の記憶領域に書き込む保存ステップと、
    前記第２の記憶領域全てに故障異常情報が書き込まれたときには新たな故障異常情報の書き込みを禁止する書き込み禁止ステップと、を具備したことを特徴とするディジタル信号処理装置における故障異常情報の保存方法。
11. 前記保存ステップは、前記第２の記憶領域に空き領域があるか否かを判定し、空き領域がある場合に空いている領域に順に前記故障異常情報を書き込むことを特徴とする請求項１０記載のディジタル信号処理装置における故障異常情報の保存方法。

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