JP2010114762A - Serial communication device, communication control method, and communication control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理装置内における高速シリアル通信の技術に関する。 The present invention relates to a technique for high-speed serial communication in an image processing apparatus.
これまで、コピー機やスキャナなどの画像データを転送する装置は、パラレル・インターフェースが主流であり、そのインターフェースを介して1つのライン毎に所定のタイミングで画像データの送信、受信が行なわれていた。 Up to now, devices that transfer image data, such as copiers and scanners, have mainly used a parallel interface, and transmission and reception of image data are performed at a predetermined timing for each line via the interface. .
しかしながら、これらの装置の高速化、高解像度化の流れに伴い画像データの転送量を大幅に増やす必要性が出てきた。従来のようにパラレル・インターフェースを介してデータの転送を行っていると、データの信号線の増加、転送クロックの高速化によりEMI(Electro Magnetic Interference)ノイズ等の問題が懸念されるようになった。 However, with the trend toward higher speed and higher resolution of these devices, it has become necessary to greatly increase the transfer amount of image data. When data was transferred via a parallel interface as in the past, problems such as EMI (Electro Magnetic Interference) noise became a concern due to an increase in data signal lines and a faster transfer clock. .
そこで、近年EMIノイズの低減などを目的としたインターフェースとしてLVDS(Low Voltage Differential Signaling)に代表される高速シリアル転送のインターフェースが脚光を浴びている。この高速シリアル転送では、トランスミッタ回路がシリアル化されたデータを差動信号(Differential
Signals)により送信し、レシーバ回路が差動信号を差動増幅することでデータ転送を実現する。このシリアル転送を電子装置間で使用することにより、インターフェースの物理的な信号線数が少なくなり、EMIノイズの低減も実現できるようになった。
Therefore, in recent years, high-speed serial transfer interfaces represented by LVDS (Low Voltage Differential Signaling) have been spotlighted as interfaces for the purpose of reducing EMI noise. In this high-speed serial transfer, the transmitter circuit serializes the data into a differential signal (Differential
Signals), and the receiver circuit differentially amplifies the differential signal to realize data transfer. By using this serial transfer between electronic devices, the number of physical signal lines of the interface is reduced, and EMI noise can be reduced.
しかし、通信を行なう装置の制御装置同士の通信もシリアル通信にしてしまうと、シリアル通信が失敗した場合に制御装置同士の通信が出来なくなってしまう。その問題を解決するため、特許文献1等では、装置間でデータの送受信を行うシリアルラインが通信不能な状態となっても、装置間で制御情報を送受信することができる信号伝送システムを提供されているのが実情である。
そこで、本発明では画像データの特性を生かし、伝送路上のノイズ等による受信エラーが発生した時でもリアルタイム性を損なわないシリアル通信装置、通信制御方法、通信制御プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a serial communication device, a communication control method, and a communication control program that take advantage of the characteristics of image data and do not impair real-time performance even when a reception error due to noise on the transmission path occurs.
開示するシリアル通信装置の一形態では、画像データを含むパラレルデータをシリアルデータに変換して出力するシリアライザ回路と、該シリアライザ回路から出力される該シリアルデータをパラレルデータに変換して出力するデシリアライザ回路と、を有するシリアル通信装置であって、前記シリアライザ回路は、前記パラレルデータ内における前記画像データを検出するための付加情報を、該パラレルデータ内の該画像データの前と後とに挿入し、前記デシリアライザ回路は、変換した前記パラレルデータ内において、前記シリアライザ回路により挿入された前記付加情報の検出を行い、該検出の結果に基づき該パラレルデータ内から前記画像データを抽出し、抽出した該画像データを出力することを特徴とする。 In one form of the disclosed serial communication device, a serializer circuit that converts parallel data including image data into serial data and outputs the serial data, and a deserializer circuit that converts the serial data output from the serializer circuit into parallel data and outputs the parallel data And the serializer circuit inserts additional information for detecting the image data in the parallel data before and after the image data in the parallel data, The deserializer circuit detects the additional information inserted by the serializer circuit in the converted parallel data, extracts the image data from the parallel data based on the detection result, and extracts the extracted image It is characterized by outputting data.
また、開示するシリアル通信装置の一形態では、前記画像データの前と後とに挿入される前記付加情報はそれぞれ複数有り、かつ、該各付加情報はそれぞれ異なり、前記デシリアライザ回路は、前記画像データの前に挿入された複数の前記付加情報のうち一部の前記付加情報に係る検出結果と、前記画像データの後に挿入された複数の前記付加情報のうち一部の前記付加情報に係る検出結果とに基づいて、前記パラレルデータ内の前記画像データを抽出することを特徴とする。 In one form of the disclosed serial communication device, there are a plurality of additional information inserted before and after the image data, and the additional information is different, and the deserializer circuit includes the image data Detection results related to some of the additional information among the plurality of additional information inserted before the image, and detection results related to some of the additional information among the plurality of additional information inserted after the image data Based on the above, the image data in the parallel data is extracted.
また、開示するシリアル通信装置の一形態では、原稿画像を光学的に読み取り、読み取った結果を画像データとして出力するスキャナを有し、前記シリアライザ回路は、前記スキャナが出力した画像データを含むパラレルデータをシリアルデータに変換して出力することを特徴とする。 The disclosed serial communication device may further include a scanner that optically reads a document image and outputs the read result as image data, and the serializer circuit includes parallel data including image data output by the scanner. Is converted into serial data and output.
上記のような特徴に基づいて、開示のシリアル通信装置は、画像データの特性を生かし、伝送路上のノイズ等による受信エラーが発生した時でもリアルタイム性を損なわないシリアル通信の機能を有する。 Based on the above features, the disclosed serial communication device has a serial communication function that takes advantage of the characteristics of image data and does not impair real-time performance even when a reception error due to noise on the transmission path occurs.
画像データの特性を生かし、伝送路上のノイズ等による受信エラーが発生した時でもリアルタイム性を損なわないシリアル通信装置を提供する。 Provided is a serial communication device that takes advantage of the characteristics of image data and does not impair real-time performance even when a reception error occurs due to noise or the like on a transmission path.
図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1には、本実施の形態に係るシリアル通信装置100の構成を表したブロック図を示す。シリアル通信装置100は、シリアライザ制御回路260、送信データ処理回路220、8b10b符号化回路230、パラレル/シリアル変換回路240、ドライバ250を含むシリアライザ回路210と、レシーバ320及びCDR(Clock
Data Recovery)回路330、シリアル/パラレル変換回路340、エラスティックバッファ回路350、10B8B復号化回路360、受信データ処理回路370、デシリアライザ制御回路380を含むデシリアライザ回路300とを有する。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of serial communication apparatus 100 according to the present embodiment. The serial communication device 100 includes a
Data Recovery) circuit 330, serial / parallel conversion circuit 340, elastic buffer circuit 350, 10B8B decoding circuit 360, received data processing circuit 370, and deserializer circuit 300 including deserializer control circuit 380.
シリアライザ回路210は、スキャナなどの外部装置200に組み込まれ、画像データをシリアル化して画像書込み制御装置300のデシリアライザ回路310へ転送する。外部装置200から画像書込み制御装置300へのシリアルデータ送信は差動信号線(差動信号線ペア)を介して行なわれ、シリアライザ回路210とデシリアライザ回路310は、Serial ATAケーブル等で接続される。
The
デシリアライザ回路310は、画像書込み制御装置300に組み込まれ、外部装置200のシリアライザ回路210から送信されるシリアルデータをパラレルデータに変換し画像書込み制御回路(不図示)へ出力する。
The
なお、シリアル通信装置100は、図1に示す回路の全てを含む必要はなくそれらの一部を省略する構成又は追加する構成であっても良い。 Note that the serial communication device 100 does not need to include all of the circuits shown in FIG. 1 and may be configured to omit or add some of them.
以下では、シリアライザ回路210の動作について説明する。リセット解除後、送信データ処理回路220は、スキャナ等から送信される画像データである送信データを受信する。図2で示すように、送信データは無効データと有効データとを含む。この有効データは、例えば、画像の水平方向の1ライン分のデータに相当する。
Hereinafter, the operation of the
その送信データの中で、有効データであるか否かは送信制御信号によりシリアライザ制御回路260で判断する。ここで、図2では、送信制御信号がLowの時は無効データ、送信制御信号がHighの時は有効データであることを示している。
In the transmission data, the
そして、有効データの前部にstp1−stp4、有効データの後部にend1−end4の付加情報(以下、制御コードという)を、無効データ部分には無効データ用の制御コードcomを制御コード生成回路224で生成し、データタイミング調整回路222でタイミングを合わせた元の送信データをセレクタ226で切り替えることにより制御コードを挿入し、次段の8b10b符号化回路230に出力する。セレクタ226の切替はシリアライザ制御回路260で行なわれる(図3)。
Then, additional information (hereinafter referred to as control code) of stp1-stp4 at the front of the valid data, end1-end4 at the rear of the valid data, and a control code com for invalid data in the invalid data part are generated in the control
8b10b符号化回路230は、8ビットのデータを8b10b符号化技術により10ビットに符号化する。この技術はSerial
ATAやPCI Expressなどの高速シリアルインターフェース規格で採用されている。この8b10b符号化技術では、10ビットのビット列の内、データは256通りのDコードとして割り当てられ、残りの余ったコードは制御用にKコード(キャラクタ)として割り当てられている。
The
Used in high-speed serial interface standards such as ATA and PCI Express. In this 8b10b encoding technique, data is assigned as 256 D codes in a 10-bit bit string, and the remaining code is assigned as a K code (character) for control.
8b10b符号化回路230は、前述のstp1−stp4、end1−end4、comは上記Kコードに、有効データはDコードに変換されてパラレル/シリアル変換回路240へ出力する。
The
図4は、本実施の形態において使用するKコードの一例を示す図である。「com」は無効データを示す為に用いられ、「stp1」「stp2」「stp3」「stp4」は有効データの始まり示す為に用いられ、「end1」「end2」「end3」「end4」は有効データの終わりを示す為に用いられる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the K code used in the present embodiment. “Com” is used to indicate invalid data, “stp1,” “stp2,” “stp3,” and “stp4” are used to indicate the beginning of valid data, and “end1,” “end2,” “end3,” and “end4” are valid. Used to indicate the end of data.
なお、図4中のRD-/RD+はランニング・ディスパリティ(RD)と呼ばれ、RD+であれば次はRD-を送出し、逆にRD-であれば次はRD+のコードを送出する事でDCバランスが取れる仕組みとなっている。 In FIG. 4, RD- / RD + is called running disparity (RD). If it is RD +, the next RD- is sent, and if it is RD-, the RD + code is sent next. It is a mechanism that can balance DC.
パラレル/シリアル変換回路240は、符号化された10ビットのデータを1ビットにシリアル化する。そして、そのシリアル化されたデータをドライバ250が差動信号(Tx+/Tx-)により送信する。 The parallel / serial conversion circuit 240 serializes the encoded 10-bit data into 1 bit. Then, the driver 250 transmits the serialized data using a differential signal (Tx + / Tx−).
なお、ここで扱う有効データは、プリンタやコピー機で扱う画像データを想定している為、人間に目には分からない程度のビットエラーは問題とせず、1ライン分の有効データが全て抜ける、又は有効データ数が異なる場合を問題とする。 Note that the valid data handled here is assumed to be image data handled by a printer or copier. Therefore, bit errors that are invisible to human eyes are not a problem, and all valid data for one line is lost. Alternatively, the case where the number of valid data is different is a problem.
以下では、デシリアライザ回路310の動作について説明する。レシーバ320は、シリアライザ回路210から送信された差動信号シリアルデータを受信し2値化する。CDR回路330は、その2値化したシリアルデータのエッジタイミングを検出して内部で使用するクロックの位相調整を行うことで、クロックに同期したシリアルデータをシリアル/パラレル変換回路340へ出力する。
Hereinafter, the operation of the
シリアル/パラレル変換回路340は、CDR回路330から入力されるシリアルデータを10ビットのパラレルデータに変換する。また、Kコードのcom(K28.5)の検出を行い、シンボルロックを行なう。 The serial / parallel conversion circuit 340 converts the serial data input from the CDR circuit 330 into 10-bit parallel data. Also, the K code com (K28.5) is detected and symbol lock is performed.
エラスティックバッファ回路350は、シリアライザ回路210から入力されるデータ周波数と、デシリアライザ内部PLLで生成されるクロックとの周波数差を吸収するための回路である。
The elastic buffer circuit 350 is a circuit for absorbing the frequency difference between the data frequency input from the
10b8b復号化回路360は、シリアライザ回路210で10ビットに符号化されたデータを元の8ビットのデータに復号化する回路である。
The 10b8b decoding circuit 360 is a circuit that decodes the data encoded into 10 bits by the
受信データ処理回路370は、デシリアライザ回路310の次の回路へデータを出力する為のインターフェースとなる。
The reception data processing circuit 370 serves as an interface for outputting data to the next circuit after the
デシリアライザ制御回路380では、デシリアライザ回路310全体の制御を行なうと共に、シリアライザ回路210で付加したKコードの検出を行ない有効データと無効データの識別を行なう。
The deserializer control circuit 380 controls the
図5で示すよう、有効データを認識する為、シリアライザ回路210において有効データの前に制御コード「stp1」「stp2」「stp3」「stp4」を挿入し、有効データの後に制御コード「end1」「end2」「end3」「end4」を挿入している。
As shown in FIG. 5, in order to recognize valid data, control codes “stp1”, “stp2”, “stp3”, “stp4” are inserted before valid data in the
制御コード「stp1」は、4サイクル後のデータから有効データであることを示す制御コードである。同様に、制御コード「stp2」は3サイクル後、制御コード「stp3」は2サイクル後、制御コード「stp4」は次のサイクルのデータから有効データであることを示す制御コードである。 The control code “stp1” is a control code indicating that the data is valid data from the data after 4 cycles. Similarly, the control code “stp2” is a control code indicating that three cycles later, the control code “stp3” is two cycles later, and the control code “stp4” is valid data from the data of the next cycle.
また、制御コード「end1」は、1サイクル手前のデータまで有効データであることを示す制御コードであり、これと同様に、「end2」は2サイクル手前、「end3」は3サイクル手前、「end4」は4サイクル手前のデータまで有効データであることを示す制御コードである。本実施の形態においては、制御コードの個数を有効データの前後それぞれ4つとして説明しているが、有効データの前後に挿入する制御コードの個数は、4つ以外であっても良く、有効データの前後で挿入個数が異なっていても良い。 In addition, the control code “end1” is a control code indicating that the data up to the previous cycle is valid data. Similarly, “end2” is the second cycle, “end3” is the third cycle, “end4”. "Is a control code indicating that the data up to four cycles before is valid data. In the present embodiment, the number of control codes is described as four before and after valid data. However, the number of control codes inserted before and after valid data may be other than four. The number of insertions may be different before and after.
図6に、シリアル/パラレル変換回路340のブロック図を示す。まず、シリアル/パラレル変換回路340は、CDR回路330から入力されるシリアルデータをパラレルデータに変換する。シリアル/パラレル変換回路340は、このシリアルデータをパラレルデータに変換する際、シリアルデータのどの場所を切れ目と認識するかのシンボルロック制御は、制御コード「com」を認識することで行なう。 FIG. 6 shows a block diagram of the serial / parallel conversion circuit 340. First, the serial / parallel conversion circuit 340 converts serial data input from the CDR circuit 330 into parallel data. When the serial / parallel conversion circuit 340 converts the serial data into parallel data, the symbol lock control for identifying the location of the serial data as a break is performed by recognizing the control code “com”.
パラレルデータ変換後、シリアル/パラレル変換回路340は、制御コード検出回路344で制御コード「stp1」「stp2」「stp3」「stp4」と制御コード「end1」「end2」「end3」「end4」の検出を行なう。この時点のパラレルデータはまだ復号化されていないデータであるので、制御コードの検出は図4のRD-/RD+の両方を考慮する必要がある。 After the parallel data conversion, the serial / parallel conversion circuit 340 detects the control codes “stp1,” “stp2,” “stp3,” “stp4” and the control codes “end1,” “end2,” “end3,” “end4” by the control code detection circuit 344. To do. Since the parallel data at this time is data that has not been decoded yet, the detection of the control code needs to consider both RD− / RD + in FIG.
有効データの始まりを認識する方法は、制御コード「stp1」「stp2」「stp3」「stp4」の全てを検出したときではなく、制御コード「stp1」「stp2」「stp3」「stp4」の4種類の内の複数個、例えば、2つ検出したときに有効データの開始点を認識する。 The method of recognizing the start of valid data is not when all of the control codes “stp1,” “stp2,” “stp3,” “stp4” are detected, but four types of control codes “stp1,” “stp2,” “stp3,” “stp4”. The start point of valid data is recognized when a plurality of, for example, two of them are detected.
これは、例えば、図5の制御コード「stp1」及び「stp3」がノイズ等の影響で受信エラーとなり正しく認識できなかった場合(例えば、KコードではなくDコードと認識した場合)、制御コード「stp2」及び「stp4」さえ検出できれば、制御コード「stp4」の次のサイクルからは有効データであると認識できるからである。仮に、4つ全ての制御コードを検出した時にのみ有効データと認識する方法である場合、4つの内一つでも受信エラーとなれば、有効データの始まりを認識することができないこととなる。 For example, when the control codes “stp1” and “stp3” in FIG. 5 are received errors due to the influence of noise or the like and cannot be correctly recognized (for example, when recognized as a D code instead of a K code), the control code “ This is because if only “stp2” and “stp4” can be detected, it can be recognized as valid data from the next cycle of the control code “stp4”. If it is a method of recognizing valid data only when all four control codes are detected, if any one of the four control codes results in a reception error, the beginning of valid data cannot be recognized.
有効データの終わりを認識する方法も同様に、制御コード「end1」「end2」「end3」「end4」の全てを検出したときではなく、制御コード「end1」「end2」「end3」「end4」の4種類の内の複数個、例えば、2つ以上検出したときに有効データの終点を認識する。 Similarly, the method of recognizing the end of valid data is not when all of the control codes “end1”, “end2”, “end3” and “end4” are detected, but with the control codes “end1”, “end2”, “end3” and “end4”. When a plurality of, for example, two or more of the four types are detected, the end point of valid data is recognized.
上記のように、複数の制御コードで有効データを囲み(有効データの前後に複数の制御コードを挿入し)、さらに、その複数の制御コードの内、例えば、4つの内2つを認識した時に有効データの始まり又は終わりを認識することで、ノイズ等の影響により受信エラーが制御コードに発生した場合でも、正確に有効データの始点と終点とを把握することができる。 As described above, when valid data is enclosed by a plurality of control codes (a plurality of control codes are inserted before and after the valid data), and, for example, two of the four control codes are recognized. By recognizing the start or end of valid data, even when a reception error occurs in the control code due to the influence of noise or the like, the start point and end point of valid data can be accurately grasped.
(総括)
開示のシリアル通信装置は、画像データの特性を生かし、伝送路上のノイズ等による受信エラーが発生した時でもリアルタイム性を損なわないシリアル通信の機能を有する。
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。
(Summary)
The disclosed serial communication device makes use of the characteristics of image data and has a serial communication function that does not impair the real-time property even when a reception error due to noise or the like on the transmission path occurs.
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.
100 シリアル通信装置
200 外部装置
210 シリアライザ回路
220 送信データ処理回路
222 データタイミング調整回路
224 制御コード生成回路
226 セレクタ
230 8b10b符号化回路
240 パラレル/シリアル変換回路
250 ドライバ
260 シリアライザ制御回路
300 画像書き込み制御装置
310 デシリアライザ回路
320 レシーバ
330 CDR回路
340 シリアル/パラレル変換回路
342 シリアル/パラレル変換、シンボルロック制御
344 制御コード検出回路
350 エラスティックバッファ回路
360 10b8b復号化回路
370 受信データ処理回路
380 デシリアライザ制御回路
100
Claims (7)
前記シリアライザ回路は、前記パラレルデータ内における前記画像データを検出するための付加情報を、該パラレルデータ内の該画像データの前と後とに挿入し、
前記デシリアライザ回路は、変換した前記パラレルデータ内において、前記シリアライザ回路により挿入された前記付加情報の検出を行い、該検出の結果に基づき該パラレルデータ内から前記画像データを抽出し、抽出した該画像データを出力することを特徴とするシリアル通信装置。 A serial communication device comprising: a serializer circuit that converts parallel data including image data into serial data and outputs the serial data; and a deserializer circuit that converts the serial data output from the serializer circuit into parallel data and outputs the parallel data. ,
The serializer circuit inserts additional information for detecting the image data in the parallel data before and after the image data in the parallel data,
The deserializer circuit detects the additional information inserted by the serializer circuit in the converted parallel data, extracts the image data from the parallel data based on the detection result, and extracts the extracted image A serial communication device that outputs data.
前記デシリアライザ回路は、前記画像データの前に挿入された複数の前記付加情報のうち一部の前記付加情報に係る検出結果と、前記画像データの後に挿入された複数の前記付加情報のうち一部の前記付加情報に係る検出結果とに基づいて、前記パラレルデータ内の前記画像データを抽出することを特徴とする請求項1に記載のシリアル通信装置。 There are a plurality of additional information inserted before and after the image data, and each additional information is different,
The deserializer circuit includes a detection result related to a part of the additional information among the plurality of additional information inserted before the image data, and a part of the plurality of additional information inserted after the image data. The serial communication device according to claim 1, wherein the image data in the parallel data is extracted based on a detection result relating to the additional information.
前記シリアライザ回路が、前記パラレルデータ内における前記画像データを検出するための付加情報を、該パラレルデータ内の該画像データの前と後とに挿入するステップと、
前記デシリアライザ回路が、変換した前記パラレルデータ内において、前記シリアライザ回路により挿入された前記付加情報の検出を行い、該検出の結果に基づき該パラレルデータ内から前記画像データを抽出し、抽出した該画像データを出力するステップを有することを特徴とする通信制御方法。 Communication control of a serial communication device having a serializer circuit that converts parallel data including image data into serial data and outputs the serial data, and a deserializer circuit that converts the serial data output from the serializer circuit into parallel data and outputs the parallel data A method,
The serializer circuit inserting additional information for detecting the image data in the parallel data before and after the image data in the parallel data;
The deserializer circuit detects the additional information inserted by the serializer circuit in the converted parallel data, extracts the image data from the parallel data based on the detection result, and extracts the image A communication control method comprising a step of outputting data.
前記デシリアライザ回路が、前記画像データの前に挿入された複数の前記付加情報のうち一部の前記付加情報に係る検出結果と、前記画像データの後に挿入された複数の前記付加情報のうち一部の前記付加情報に係る検出結果とに基づいて、前記パラレルデータ内の前記画像データを抽出するステップを有することを特徴とする請求項4に記載の通信制御方法。 There are a plurality of additional information inserted before and after the image data, and each additional information is different,
The deserializer circuit detects a part of the additional information inserted among the plurality of additional information inserted before the image data, and a part of the additional information inserted after the image data The communication control method according to claim 4, further comprising: extracting the image data in the parallel data based on a detection result relating to the additional information.
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