JP2009517952A - バスステーション、及びバスステーションの同期を維持するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

バス(10)を有する電子システム内でバスステーション回路(14)が動作する。このバスステーションは、バス上の同期信号パターンを検出し、同期信号パターンの検出時に同期イネーブル状態に切り替わることによって、初期同期の時点を決定する。同期イネーブル状態で動作する際には、連続したメッセージの始点は、直前を先行するメッセージの終点から定まり、メッセージの先頭から末尾まで定まる。メッセージの内容の有効性を検査する。無効な内容を有するメッセージの検出に応答して、バスステーションは同期ディスエーブル状態に切り替わる。同期ディスエーブル状態の間は、受信したメッセージの使用はバスステーション回路において無効にされる。同期ディスエーブル状態では、バスステーションは同期イベントを待って同期イネーブル状態に戻る。

Description

（発明の分野）
本発明は、バス、及びこのバスを経由して接続されたバスステーション回路を有する電子システム、バスステーション回路、及びこうしたシステムを動作させる方法に関するものである。

（発明の背景）
バスは、異なるバスステーション回路が互いに対してメッセージを送信するために使用することのできる共用通信媒体である。メッセージは、ソース（送信源）ステーション回路からデスティネーション（宛先）ステーション回路に送信され、各メッセージは一般に、デスティネーション回路を識別するためのデスティネーション・アドレスを有する。こうしたシステムにおける１つの問題は、メッセージ中のデスティネーション・アドレス及び／またはコマンドデータの位置を見つけるために、メッセージの始点を識別しなければならないということである。

米国特許出願公開第２００３／０２２５９５１号明細書

メッセージの始点を識別する種々の技術が知られている。米国特許出願公開第２００３／０２２５９５１号明細書は、特別な信号線を用いて同期信号を発行し、そのタイミングがメッセージの始点を識別することを記載している。他の解決法は、所定の一意的な同期（シンク、sync）パターンをメッセージと同じ線路上で送信することである。一般に、こうした所定の同期パターンは各メッセージの始点で送信され、メッセージの始点をステーションに警告する。

しかし、これらの同期技術は、システムの複雑性を増加させ、かつ／あるいは所定の時間間隔中に送信することのできるメッセージの数を減少させるオーバヘッドを伴う。

本発明の目的はとりわけ、バスステーション回路間でメッセージを送信するために使用されるバスを有する電子システムにおける同期に用いられるオーバヘッドを低減することにある。

本発明によれば、請求項１に記載の電子システムが提供される。ここでは、バスステーション回路がメッセージの内容を用いて同期の喪失を検出する。メッセージ間にギャップ（隙間）がなければ、１つのメッセージの終点が次のメッセージの始点を規定し、原則的に、受信ステーションが始点に同期したままである際には、各メッセージの始点における所定の同期パターンも同期信号も必要としない。そして、バスステーション回路が無効な内容を有するメッセージに遭遇すると、バスステーション回路は同期ディスエーブル（無効）状態に切り換わり、新たな同期を見出すまでメッセージを無視する。１つの好適例では、こうしたメッセージの内容の検査をバスステーション回路において、当該メッセージが当該バスステーション回路宛てであるか否かにかかわらず実行する。従って、他のバスステーション回路用のメッセージの内容も用いて同期の喪失を検出し、このことは検出の信頼性を増加させる。

１つの好適例では、同期パターンをバス上に供給し、連続する一対の同期パターン間に複数のメッセージがある。この場合には、これらの同期パターンを用いて、同期が有効な状態を回復することができ、この状態ではメッセージの先頭から末尾までの識別を用いることができる。その代わりに、あるいはこれに加えて、バス上にメッセージを送信しないアイドル（休止）期間を用いて、バスの帯域幅を無用に損なうことなしに同期有効状態を回復することができる。

１つの好適例では、連続する一対の同期パターン間に複数のタイムスロットを規定する。バスステーション回路は、最初の同期パターンの送信後の経過時間を測定することによって、これらのタイムスロットを少なくとも部分的に規定する。最初のタイムスロットの時間間隔が経過した後に、メッセージの内容ベースでの、メッセージの先頭から末尾までの識別の無効化が用いられ、第２タイムスロット内では、次の同期パターンを受信する前に、同期は異なる方法で維持される。従って、無効なメッセージ内容の検出後の、メッセージの先頭から末尾までの識別の無効化の負の影響は、連続した同期パターンの伝送間の時間間隔の一部分のみに限定される。ストリームデータは、このストリームデータの内容を検査して２番目のタイムスロットの一部分中に受信を無効にすることなしに、２番目のタイムスロット全体中で受信される。

１つの好適例では、メッセージの内容から署名値を計算し、メッセージの内容の有効性を検査して、メッセージの先頭から末尾までの識別を用いて継続すべきか否かを判定する。署名値は例えば、エラー訂正コードから知られるパリティ値、またはシンドロームとすることができる。他の好適例では、メッセージからのコマンドコードを用いて、内容の有効性を判定して、メッセージの内容の有効性を検査して、メッセージの先頭から末尾までの識別を用いて継続すべきか否かを判定する。他の好適例では、コマンドのパラメータ値を用いて無効性を判定して、メッセージの先頭から末尾までの識別を用いて継続すべきか否かを判定する。コマンドコードに応じた、有効パラメータ値の範囲の定義を用いて、有効性を検査することが好ましい。別な好適例では、有効なコマンドコード及び／またはパラメータ値をメッセージのデスティネーションアドレスに応じて選択し、内容の有効性を判定して、メッセージの先頭から末尾までの識別を用いて継続すべきか否かを判定する。１つの好適例では、メッセージのデスティネーションアドレスの有効性を用いて、メッセージの先頭から末尾までの識別を用いて継続すべきか否かを判定する。これらの有効性を判定する技術は、単独で、あるいは任意の組合せで用いることができる。コマンドコード、パラメータ範囲、及び／またはデスティネーションアドレスは、有効性の検査に特化した情報をメッセージ中に含める必要がないという利点を有する。

別な好適例では、内容の有効性の検査を、メッセージの始点の探索にも用いる。従って、同期パターンなしでも同期を回復することができる。

本発明のこれら及び他の目的及び有利な態様は、以下の図面を参照した好適な実施例の説明より明らかになる。

（実施例の説明）
図１に、バス１０、バスマスターステーション１２（バスホストステーションとも称する）、及び複数のノーマル（通常）バスステーション（スレーブステーションとも称する）１４を具えたバスシステムを示す。ノーマルバスステーション１４及びバスマスターステーション１２はバス１０に結合されている。バス１０は、例えばデータ導線及びクロック信号導線で構成することができる。しかし、その代わりに、データ導線のみを用い、クロックはデータ導線上の信号から受信することもできる。また、複数のデータ導線を並列的に用いることもできる。バス１０中に別個の同期信号導線を用いないことが好ましい。

図２に、バス１０上のバス信号を時刻「ｔ」の関数として概略的に示す。バス信号は、同期パターン２０、及び同期パターン２０の連続対間のスロットＡ〜Ｄで構成される。複数のスロットＢ〜Ｄは等時間間隔のスロットである。各同期パターン２０に対するそれぞれの時間位置にあるこれらの等時間間隔のスロットは、一般に最小の処理能力（スループット）の制約の下で、それぞれのデータストリーム（例えばオーディオまたはビデオデータ）の伝送用に割り当てられる。各等時間間隔のスロットＢ〜Ｄは、これらのスロットに割り当てられたデータストリームのセグメント２６を含む。

同期パターン２０の送信に続く第１スロットＡはコマンドメッセージスロットであり、バスステーション１２、１４がコマンドメッセージ２２を送信及び受信する。第１スロットＡは完全に満たす必要はない。ギャップ２４が発生し、ここではバス１０はアイドル（休止）状態である。

図３に、バスステーション回路を示す。バスステーション回路は、バス１０（図示せず）への接続３１、データ処理回路３０、バスインタフェース回路３２、バスタイミング回路３４、及びメモリ３６を具えている。バスインタフェース回路３２は、データ処理回路３０とバス１０（図示せず）との間に結合されている。バスタイミング回路３４は、バスインタフェース回路３２及びデータ処理回路３０に結合されている。メモリ３６はデータ処理回路３０に結合されている（バスマスターステーション１２は同様の構造を有することができ、バスインタフェースは送信機として作用する）。

動作中には、バスインタフェース回路３２はとりわけ、バスからのメッセージを受信し、このメッセージの内容をデータ処理回路３０に提供する受信機として作用する。メッセージがバスステーション宛てである場合には、データ処理回路３０は、このメッセージからのコマンドコード及びパラメータ情報を用いて自身の動作を制御する。なお、バスステーション回路の機能をデータ処理回路３０、バスインタフェース回路３２、及びバスタイミング回路３４のいずれによって実行するかについては大きな自由度が存在する。従って、これらの回路をまとめてメッセージ処理回路と称する。データ処理回路３０、バスインタフェース回路３２、及びバスタイミング回路３４は主要機能であり、バスインタフェース回路３２は、バス信号処理における、ビットの抽出、メッセージの分離、同期パターンの検出、等のような内容に依存しない特徴を処理し、データ処理回路３０は、メッセージ中のコマンドの解釈及び実行、及び内容の有効検証のような内容に依存する機能を処理し（例えば、これらの機能を実行するようにプログラムされたプログラマブルプロセッサを用いることができ、あるいはまた、これらの機能を実行するように構成されたトランジスタ接続を有する専用回路を用いることができる）、そしてバスタイミング回路３４は、メッセージの始点、タイムスロットの始点等の時刻の信号伝達のようなタイミングの特徴を処理する。

図４に、バスステーション回路の動作を示す。最初に、バスステーション回路はディスエーブル（無効）状態であり、ループ（循環）ステップ４１によって表される。ループステップ４１では、バスインタフェース回路３２（またはデータ処理回路３０）は、バス１０から受信した信号を所定の同期パターンと比較して、同期パターン２０の送信を検出する。ループステップ４１は、同期パターンが検出されない限り反復する。バスステーション回路は、ループステップ４１が反復されている限りディスエーブル状態であると称する。

一旦、同期パターンを検出すると、バスステーションはイネーブル（有効）状態に切り替わり、このことはフローチャートでは残りのステップ、即ちループステップ４１以外のステップの実行に相当する。イネーブル状態に切り替わった後に、データ処理回路３０は第２ステップ４２を実行し、ここではメッセージの始点をバスタイミング回路３４に信号伝達する。バスタイミング回路３４はメッセージの始点をバスインタフェース回路３２に対して示す。メッセージの始点の指示を受信すると、バスインタフェース回路３２はバス１０からメッセージの内容を受信し、この内容をデータ処理回路３０に提供する。第３のステップ４３では、データ処理回路３０が内容の有効性を検査する。内容が無効であれば、データ処理回路３０はバスステーション回路をディスエーブル状態に戻し、即ちフローチャートではループステップ４１を再開し、バスタイミング回路３４がメッセージの始点を信号伝達する機能を無効にする。

なお、ディスエーブル状態及びイネーブル状態という用語を用いているが、これらの用語はバスステーション回路が新たなメッセージを受信する能力のみに適用される。バスステーション回路がディスエーブル状態であるということは、バスステーション回路が他の機能を実行すること、あるいは例えば、同期タイムスロットＢ〜Ｄのタイミングが、第１スロットＡ中のメッセージ２２によってではなく同期パターン２０のみによって決まる際に、これらの同期タイムスロット中で送信及び受信する機能を無効にされることを必ずしも意味しない。

種々の代案を用いて有効性を検査することができる。一具体例では、データ処理回路３０がメッセージからコマンドコードを読み取り、このコマンドコードを有効なコマンドコードのリストと比較する。別な具体例では、メモリ３６は、異なる種類のバスステーション回路、及びそれぞれのデスティネーションアドレスに関連するバスステーションの種類を識別する情報について、有効なコマンドコード（または有効なコマンドコードの範囲）を記憶する。例えば、バスステーション回路が記憶装置である際に、このバスステーション回路は例えば「ロード」及び「ストア（記憶）」コマンドはサポートすることができるが「ディスプレイ（表示）」コマンドはサポートすることができないが、バスステーション回路が表示スクリーンである場合には、バスステーション回路は表示関係のコマンドはサポートすることができるが、ロード及びストアコマンドはサポートすることができない。

この別な具体例では、データ処理回路３０はメッセージからデスティネーションアドレスも読み取り、このアドレスを用いて、当該デスティネーションアドレスに関連する種類のバスステーション用のコマンドコード（または範囲）を検索する。データ処理回路３０は、メッセージからのコマンドをリストからのコマンド（または範囲）と比較する。メッセージからのコマンドがリスト上（あるいはリストからの範囲内）にない場合には、データ処理回路３０はコマンドが無効であることを検出する。なお、有効コマンドについてのこの種の検査は、有効性を検査するバスステーション回路宛てのメッセージに限定されない。この方法で、他のあらゆるバスステーション用のメッセージの有効性を検査することができる。

他の具体例では、同様の方法をメッセージ中のパラメータ値に用いることができる。例えば、少なくとも一部のバスステーション回路がある範囲のアドレスにおける読出し及び書込みをサポートする場合には、メモリ３６は、当該バスステーションのデスティネーションアドレスに関連するアドレス範囲についての情報を記憶することができ、データ処理回路３０はこの情報を単独で、あるいはメッセージの有効性をチェックするための他の検査に加えて用いることができる。

他の具体例では、メッセージからの署名情報を用いて、ディスエーブル状態に切り替わるか否かを決定することができる。この具体例では、メッセージを送信するバスステーション回路が冗長情報をメッセージ中に含め、これにより、メッセージを引数として有する所定の数学的署名関数の評価が所定値を生じさせる。追加的情報の単純な例は１ビットのパリティであり、メッセージ中の論理値１であるビット数が偶数となるように選択する。この場合には、上記数学関数の評価は、メッセージ中の論理値１を有するビット数が偶数個であるか奇数個であるかを判定することを含む。しかし、それ自体はエラー検出コードとして知られている他の種類のパリティ情報も用いることができる。この具体例では、データ処理回路３０は署名評価関数によりメッセージを評価して、このことが所定値を生じさせるか否かを判定する。所定値を生じさせなければ、データ処理回路３０はバスステーション回路をディスエーブル状態に切り替える。

他の具体例では、他のバスステーション回路についての状態情報を用いてメッセージの有効性を検査することができる。この具体例では、データ処理回路３０はシステム全体についての情報を維持するか、あるいは代案の具体例では、個別のバスステーション回路についての情報を維持する。データ処理回路３０がコマンドを受信する毎に、そのコマンドが、データ処理回路３０がその一部をなすバスステーション回路宛てでない際にも、データ処理回路３０はコマンドからの情報を用いて状態情報を更新する。データ処理回路３０によって保持される状態情報は例えば、どのステーションからの、及び／またはどのステーションへのどのデータストリームが現在有効（アクティブ）であるか、どのバスステーション回路がスイッチオンまたはスイッチオフされているか、あるいは、特定の動作モードに切り替えられているかを示すことができる。この具体例では、メモリ３６が、異なる状態における異なるデスティネーションアドレスに関連するバスステーション回路用に有効であるコマンド及び／またはパラメータ値についての情報を記憶する。データ処理回路３０は、システムについて（あるいはデスティネーションアドレスに関連するバスステーション回路について）記憶した状態を用いて、そして随意的にメッセージのデスティネーションアドレスも用いて、この状態において有効なコマンド及び／またはパラメータ値の範囲についての情報を検索して、メッセージ中のコマンド及び／またはパラメータ値と比較する。コマンド及び／またはパラメータ値が当該状態に対して有効でない場合には、データ処理回路３０はバスステーション回路をディスエーブル状態に切り替え、バスタイミング回路３４がメッセージの始点を信号伝達する機能を無効にする。他の具体例では、メッセージのデスティネーションアドレスがシステム内に実際に存在するバスステーション回路に対応することを検証することができる。

これらの有効性を検査する方法の各々は単独で用いることができ、あるいは、これらの方法のいくつかを組み合わせて、より強力な有効性検査を提供することができる。なお、これらの方法のいずれもが、同期の喪失を検出するための所定の同期パターンがバス信号中に存在することを必要としない。

メッセージの内容が有効であることが判明すれば、第４のステップ４４を実行し、ここではデータ処理回路３０が、当該メッセージがこのデータ処理回路３０がその一部をなすバスステーション回路宛てであるか否かを判定する。当該メッセージがこのバスステーション回路宛てでない場合には、第６ステップ４６経由で処理を第２ステップ４２に戻し、即ち処理はイネーブル状態に留まり、次のメッセージを受信する前に新たな同期パターンの探索を実行しない。メッセージがこのバスステーション回路宛てである場合には、データ処理回路３０は第５ステップ４５を実行し、メッセージからのコマンドを実行して第６ステップ４６経由で第２ステップ４２に戻り、即ち、即ち処理はイネーブル状態に留まり、同期パターンの探索を実行しない。第６ステップ４６では、バスタイミング回路３４がメッセージの長さを用いて、第２ステップ４２を実行するための次のメッセージの開始時刻を決定する。あるいはまた、データ処理回路３０は、メッセージの始点を信号伝達することができることを、バスタイミング回路３４に信号伝達する。

なお、メッセージの内容を用いて有効性をチェックする第３ステップ４３は、当該メッセージが当該バスステーション宛てであるか否かにかかわらずバスステーション回路において実行し、同期を回復するまでバスステーション回路をディスエーブル状態に切り替える。なお、各ステップの順序は厳密ではなく、例えばいくつかのステップは並列的に実行することができる。一具体例では、データ処理回路３０における提供のうちコマンド解析のために提供される部分も、メッセージの有効性を検査するために用いる。従って、同期を制御するために大きなオーバヘッドを必要としない。

一具体例では、ループステップ４１は同期パターン２０の存在のみを検査する。このことは例えばインタフェース回路３２によって行う。しかし、追加的な検査を用いることもできる。別な具体例では、アイドル期間２４も用いる。この具体例では、第１スロットＡ中に、メッセージが送信されずその後にメッセージ送信が再開されるアイドル期間２４が発生したことを検出した際に、バスステーション回路（例えばバスインタフェース回路３２）が第２ステップ４２に切り替わる。従って、第１スロットＡ中には、アイドル信号２４も用いてディスエーブル状態からイネーブル状態に切り替わる。

異なるスロットＡ〜Ｄにおいて異なる同期技法を用いることができる。バスタイミング回路３４は、同期パターン２０の受信から第１スロットＡの終点までの所定時間間隔をカウント（計時）し、その直後に、第１スロットＡに比べて異なる同期技法を用いなければならないことをバスインタフェース回路３２に信号伝達するように構成することができる。異なるスロットＡ〜Ｄの始点において、補助的な同期パターンをバス信号中に含めることができる。この場合には、バスインタフェース回路３２は、これらの補助的な同期パターンを検出し、これらのパターンの検出時に異なる同期技法に切り替わるように構成することができる。また、タイムスロットの始点付近において時間間隔のカウントと補助パターンの検出との組合せを用いて、タイムスロットの始点を検出して異なる同期技法に切り替えることもできる。

別な具体例では、有効コマンドの探索を用いてディスエーブル状態を出ることもできる。この具体例では、連続する潜在的なメッセージの始点を試し、有効なメッセージを（あるいは所定数（例えば２〜５個）の有効なメッセージを連続して）検出するまで、こうした始点から生じるメッセージの有効性をチェックし、この検出時に第２ステップ２４を開始する。

なお、メッセージを含む第１タイムスロットＡが同期パターン２０に続く最初のタイムスロットである例を示してきたが、代わりに、当該タイムスロットと次の（タイムスロットに先行する）同期パターンとの間に同期タイムスロットを有する他のタイムスロットも、第１タイムスロットＡの代わりにメッセージ用に用いることができることは明らかである。また、同期タイムスロットがインターリーブされ、同期パターンがインターリーブされていない複数のタイムスロットも第１タイムスロットのみの代わりに用いることができる。

一具体例では、データフローを（特に）フレームに分割し、これらのフレームをスロット及びセルに再分割する。セルは、通信システムに出現する最小単位であり、単一ビットの情報を搬送する。４つのセルが組み合わさって１つのスロットになり、スロットは本発明によりシステム上の帯域幅を割り当てる基礎である。好適な具体例では、フレームは７６８セル毎に繰り返される。オーディオ・アプリケーションは一般に固定の帯域幅を必要とするので、チャンネルメカニズムを有利に用いることができる。動的に、バス管理ユニット（ホストステーションまたはマスターステーション）によってスロットをチャンネルにグループ化し、これにより特定のアプリケーションが情報を所定のレイテンシ及び処理量（スループット）で送信または受信することができる。

データトラフィック及び制御トラフィックは単一のバスライン上に統合することが好ましい。このことを促進するために、複数の装置が非同期メッセージをこのチャンネル内で互いに送信することを可能にするプロトコルを、このチャンネル内に規定する。

図５に、同期を例示する状態図を示す。ＴＤＭＡ（Time-Domain Multiplexed Access：時分割多重接続）バス通信システム上では、接続された装置の各々が、データストリーム中のどの時点で新たなフレーム（及び／またはスロット）が始まるかを知ることが望ましい。すべての同期メカニズムをデータライン上に多重化することが好ましい。追加的なプロトコルを使用し、これにより制御チャンネルへの同期が達成される。このことは、あらゆる装置またはステーションが、制御チャンネルが利用可能である（即ち使用中でない）際に常に、任意の時点で送信を開始することを可能にする同期プロトコルと共に用いるのに特に有利である。従って、フレーム構造に同期するあらゆる装置は、制御チャンネルが空きであるか否かを検出するように構成される。このことを「メッセージ同期」と称する。

一具体例では、同期は図５に示すように進み、初期状態５０から、装置はフレーム構造への同期をもたらす埋め込み情報の探索を開始し、フレーム同期状態５２に切り替わる。この状態では、制御チャンネルを観測して上記埋め込み情報を探索し、これを見つけると、メッセージ同期状態５４に切り替わる。メッセージ同期後に動作状態５６に切り替わり、ここではデータをバス上で送信及び受信することができる。図５中のすべての上向き矢印は、バス上に出現し得るエラー状態に対する反応を示す。時として、制御チャンネル内でメッセージを正しく解析し損なうことは、装置をメッセージ同期状態５４に戻す切り替えをもたらすことができ、埋め込みフレーム同期情報を検証し損なうことは、装置をフレーム同期状態５２に戻すことができる。このことは、メッセージ同期を達成し検証するための、低コスト、低オーバヘッドのメカニズムを可能にする。

図６に、別な同期を例示する他の状態図を示す。本発明による方法におけるメッセージプロトコルは一般に、メッセージ同期を達成及び／または検証することのできる次の複数の特徴を有する：
特別なシンボル（記号）を用いて、メッセージの不在（ＩＤＬＥ：アイドル）を示す。
特別なシンボルを用いて、メッセージの始点／終点を示す。
メッセージは特定のルール（即ち、第１バイト中にバイト長を示さなければならない、等）に準拠する必要があり得る。
メッセージはエラー訂正／検出コードを含むことができる。

本発明による方法の利点は、上述した特徴のいずれか、あるいはその組合せを用いて、メッセージ同期を達成し検証することができることにある。

一例として、通信システムにおいて用いられる本発明の方法の一具体例は、メッセージ間のスペース（空白）中にシンボルまたはコード「０ｘ００」を用いる。しかし、追加的符号化を適用しない場合には、コード「０ｘ００」がメッセージ中に出現する確率が存在する。従って、特別な符号化を用いなければ、単一の「０ｘ００」の検出は通常、メッセージ同期として使用するのには不十分であるが、制御チャンネルがアイドル状態であり得ることの識別ではある。「０ｘ００」の連続した出現は、メッセージチャンネルがアイドル状態である確率を増加させる。「０ｘ００」の数がメッセージの長さを超えた場合には、メッセージ同期が達成される。他の値を検出した場合には、メッセージの始点が仮定され、装置は、あたかもメッセージ同期状態にあるように到着するデータの解析を開始する。エラーを検出すると、処理全体をやり直す。この例を図６に示す。

図６では、最上部の「メッセージ解析」状態６４を用いて同期を達成する。アイドル状態検出に戻る遷移は、想定したメッセージ構造と受信した構造との（ＣＲＣ（巡回冗長検査）の不合格のような）不一致（ミスマッチ）が検出された際にいつもトリガされる。十分長いアイドル期間が検出された場合には、アイドル状態検出から同期状態６６への直接的な遷移が可能である。最下部のメッセージ状態解析６８は、同期を達成する代わりに検証するために用いる。

本明細書で説明した本発明の実施例は例示として受け取られることを意図したものである。通信バス経由で結合されたホストステーション及びスレーブステーションを具えた時間領域（時分割）多重通信システムにおいて用いられる通信方法が提供され、この通信バスは、クロック信号を分配するための第１ライン（線路）、及びホストステーションとスレーブステーションとの間でデータを転送するための第２ラインを有し、データライン上で同期情報を伝送することを特徴とする。種々の変形を行うことができる。例えば、単一データラインの代わりに複数のデータラインを用いることができることは明らかである。

バスシステムを示す図である。 バス信号を示す図である。 バスステーション回路を示す図である。 メッセージ処理フローチャートを示す図である。 状態遷移図である。 状態遷移図である。

Claims (19)

1. バスからメッセージを受信するためのバスインタフェースと；
   前記メッセージを処理するように構成されたメッセージ処理回路とを具えたバスステーション回路において、
   前記メッセージ処理回路が、
   同期イネーブル状態で動作している際に、連続する各メッセージの始点を、当該メッセージの直前を先行するメッセージの終点から識別して、当該メッセージを先頭から末尾まで識別し；
   前記メッセージの内容の有効性を検査し；
   無効な内容を有する前記メッセージの検出に応答して、無効な内容を有する前記メッセージ後に、メッセージの始点の識別を無効にする同期ディスエーブル状態に切り替わる
   ように構成されていることを特徴とするバスステーション回路。
2. 前記メッセージ処理回路が、前記メッセージの内容の有効性を検査すること、及び前記ディスエーブル状態に切り替わることを、前記メッセージが前記バスステーション回路宛てであるか否かにかかわらず実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスステーション回路。
3. 前記メッセージ処理回路が、バス上の同期パターン及び／またはアイドル期間の送信を検出する検出器を具え、前記メッセージ処理回路が、前記同期パターンの検出及び／または前記アイドル期間の検出及び／または検出した前記アイドル期間後のメッセージ送信の開始に応答して、前記同期ディスエーブル状態から前記同期イネーブル状態に切り替え復帰するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスステーション回路。
4. 前記バスステーション回路が、バス上の同期パターンの送信を検出する検出器を具え、
   前記メッセージ処理回路が、
   前記同期パターンの検出に応答して、前記同期ディスエーブル状態から前記同期イネーブル状態に切り替え復帰し；
   少なくとも、第１タイムスロット、及び該第１タイムスロットに後続する第２タイムスロットを規定し、前記第１タイムスロット及び前記第２タイムスロットは共に、連続する一対の同期パターン間にあり；
   前記第１タイムスロット中に、前記メッセージの始点を識別することを実行し；
   前記一対の同期パターンにおける第１の同期パターンの検出からの経過時間を測定して、前記第２タイムスロットの始点を規定し；
   前記規定した前記第２タイムスロットの始点において、特定モードに切り替わる
   ように構成され、前記特定モードでは、第２の前記バスステーション回路が前記第２タイムスロット全体からのデータを受信することを特徴とする請求項１に記載のバスステーション回路。
5. 前記メッセージ処理回路が、前記第２タイムスロット内で等時間間隔のデータを送信及び／または受信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスステーション回路。
6. 前記メッセージ処理回路が、前記メッセージから計算した署名値を検証することによって、前記メッセージの内容の有効性を検査することを実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスステーション回路。
7. 前記メッセージ処理回路が、前記メッセージのデスティネーションアドレスがシステム内のバスステーション回路に対応しないか否かを検査することによって、前記メッセージの内容の有効性を検査することを実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスステーション回路。
8. 前記メッセージ処理回路が、前記メッセージ中のコマンドコードが有効なコマンドコードであるか否かを検査することによって、前記メッセージの内容の有効性を検査することを実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスステーション回路。
9. 前記メッセージ処理回路が、前記メッセージのデスティネーションアドレスに応じて前記コマンドコードの有効な値を規定することによって、前記メッセージの内容の有効性を検査することを実行するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のバスステーション回路。
10. 前記メッセージ処理回路が、前記メッセージからコマンドのパラメータ値を抽出し、前記パラメータ値が、前記コマンドコードによって識別されるコマンドに対して有効なパラメータ値の範囲内にない際に無効性を検出することによって、前記メッセージの内容の有効性を検査することを実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスステーション回路。
11. 前記メッセージ処理回路が、前記メッセージのデスティネーションアドレス及び／または前記メッセージ中のコマンドに応じて、前記有効なパラメータ値の範囲を規定するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のバスステーション回路。
12. 前記メッセージ処理回路が、
    異なる時点を選択し；
    前記時点のそれぞれから開始して、前記バスからそれぞれのテストメッセージを抽出し；
    前記テストメッセージの内容の有効性を検査し；
    前記テストメッセージの１つについて有効性が見出された際に、前記同期イネーブル状態に切り替わり、前記有効性を見出したテストメッセージの始点に相当する前記時点を用いて同期を初期化する
    ことによって同期を探索するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスステーション回路。
13. バス、及び該バスに結合された複数のバスステーション回路を具えた電子システムにおいて、前記バスステーション回路のうち少なくとも第１バスステーション回路が、前記バス経由でメッセージを送信する送信機を具え、前記バスステーション回路のうち少なくとも第２バスステーション回路が、前記バスからメッセージを受信するためのバスインタフェースと、前記バスからの前記メッセージを処理するメッセージ処理回路とを具え、
    前記メッセージ処理回路は、同期イネーブル状態及び同期ディスエーブル状態で動作可能であり、
    前記同期イネーブル状態で動作している際に、連続する各メッセージの始点を、当該メッセージの直前を先行するメッセージの終点から識別して、当該メッセージを先頭から末尾まで識別し；
    前記メッセージの内容の有効性を検査し；
    無効な内容を有する前記メッセージの検出に応答して、前記同期ディスエーブル状態に切り替わり、前記同期ディスエーブル状態において、前記第２バスステーション回路おける、前記無効な内容を有するメッセージに後続するメッセージの始点の識別を無効にする
    ように構成されていることを特徴とする電子システム。
14. 同期パターンを周期的に、各々が複数のメッセージの送信を行うタイムスロット間において送信するように構成されたバスマスター回路を具え、
    前記メッセージ処理回路が、
    バス上の同期パターン及び／またはアイドル期間の送信を検出し；
    前記同期パターンの検出及び／または前記アイドル期間の検出及び／または検出した前記アイドル期間後のメッセージ送信の開始に応答して、前記同期ディスエーブル状態から前記同期イネーブル状態に切り替え復帰するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１３に記載の電子システム。
15. 前記メッセージ処理回路が、前記第２タイムスロット内で等時間間隔のデータを送信及び／または受信するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の電子システム。
16. 前記メッセージ処理回路が、
    異なる時点を選択し；
    前記時点のそれぞれから開始して、前記バスからそれぞれのテストメッセージを抽出し；
    前記テストメッセージの内容の有効性を検査し；
    前記テストメッセージの１つについて有効性が見出された際に、前記同期イネーブル状態に切り替わり、前記有効性を見出したテストメッセージの始点に相当する前記時点を用いて、同期を初期化する
    ことによって同期を探索するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の電子システム。
17. 前記メッセージ処理回路が、前記テストメッセージの１つについて有効性が見出される前に、前記テストメッセージの他のものについて有効性が見出された場合のみに、前記イネーブル状態に切り替わるように構成され、前記有効性を見出したテストメッセージの始点に相当する前記時点を、前記テストメッセージの他のものから導出するように構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の電子システム。
18. 前記メッセージ処理回路が、前記メッセージから計算した署名値を検証することによって、及び／または前記メッセージのデスティネーションアドレスが前記電子システム内のバスステーション回路に対応しないか否かを検査することによって、及び／または前記メッセージ中のコマンドコードが有効なコマンドコードであるか否かを検査することによって、及び／または前記メッセージからコマンドのパラメータ値を抽出し、前記パラメータ値が、前記コマンドコードによって識別されるコマンドに対して有効なパラメータ値の範囲内にない際に無効性を検出することによって、前記メッセージの内容の有効性を検査することを実行するように構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の電子システム。
19. バスを有する電子システム内のバスステーション回路を動作させる方法において、
    前記バス上の同期信号パターンを検出し、前記同期信号パターンの検出時に同期イネーブル状態に切り替わることによって、初期同期時点を決定するステップと；
    前記同期イネーブル状態で動作している際に、連続する各メッセージの始点を、当該メッセージの直前を先行するメッセージの終点から識別して、当該メッセージを先頭から末尾まで識別するステップと；
    前記メッセージの内容の有効性を検査するステップと；
    無効な内容を有する前記メッセージの検出に応答して、無効な内容を有する前記メッセージ後に、メッセージの始点の識別を無効にする同期ディスエーブル状態に切り替わり、前記バスステーション回路における、前記同期ディスエーブル状態の間に受信したメッセージの使用を無効にするステップと；
    同期イベントを待って、前期同期イネーブル状態に切り替え復帰するステップと
    を具えていることを特徴とするバスステーション回路の動作方法。

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