JP2010124268A - データ通信装置、および通信制御方法、並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】調歩同期方式のシリアル通信を実行する通信装置において、通信相手から受信する通信データのビット変化を検出してローパルスの継続期間であるローパルス幅を計測し、計測されたローパルス幅が低速通信データ対応のビット幅相当のローパルス幅であるか否かの判定に基づいて通信データが高速通信であるか低速通信であるかを判定する構成とした。本構成により通信速度が不明の通信相手からの通信データの速度検出が可能となり、相手に合わせた通信速度に切り替えて通信を成立させる制御が可能となる。
【選択図】図14
Description
(a)調歩同期方式に従ったシリアルデータ通信を行う通信構成例、
(b)通信データのデータ構成例、
これらの一例を示している。
スタートビット=1ビット
データビット=8ビット
ストップビット=1ビット
このような構成からなる通信データを送信側で生成して受信側に出力される。このようにデータビットを1バイト(8ビット)単位でスタートビットとストップビットで挟む設定とした通信データを生成して送信する。
調歩同期方式のシリアル通信を実行する通信実行部と、
前記通信実行部が通信相手から受信する通信データのビット変化を検出するビット変化検出部と、
前記ビット変化検出部の検出するビット変化位置によって規定されるローパルスの継続期間であるローパルス幅を計測するタイマと、
前記タイマによって計測されるローパルス幅に応じて、前記通信データの通信速度判定処理を行う制御部を有し、
前記制御部は、
前記ローパルス幅が、低速通信データ対応のビット幅相当のローパルス幅であることの確認に基づいて、前記通信データの通信速度が低速通信であると判定する構成であるデータ通信装置にある。
データ通信装置において実行する通信制御方法であり、
通信実行部が、調歩同期方式のシリアル通信を実行する通信実行ステップと、
ビット変化検出部が、前記通信実行部が通信相手から受信する通信データのビット変化を検出するビット変化検出ステップと、
タイマが、前記ビット変化検出部の検出するビット変化位置によって規定されるローパルスの継続期間であるローパルス幅を計測する時間計測ステップと、
制御部が、前記タイマによって計測されるローパルス幅に応じて、前記通信データの通信速度判定処理を実行し、判定結果に応じて通信モードの変更を行う制御ステップを有し、
前記制御ステップは、
前記ローパルス幅が、低速通信データ対応のビット幅相当のローパルス幅であることの確認に基づいて、前記通信データの通信速度が低速通信であると判定するステップである通信制御方法にある。
データ通信装置において通信制御処理を実行させるプログラムであり、
通信実行部に、調歩同期方式のシリアル通信を実行させる通信実行ステップと、
ビット変化検出部に、前記通信実行部が通信相手から受信する通信データのビット変化を検出させるビット変化検出ステップと、
タイマに、前記ビット変化検出部の検出するビット変化位置によって規定されるローパルスの継続期間であるローパルス幅を計測させる時間計測ステップと、
制御部に、前記タイマによって計測されるローパルス幅に応じて、前記通信データの通信速度判定処理を実行し、判定結果に応じて通信モードの変更を行わせる制御ステップを有し、
前記制御ステップは、
前記ローパルス幅が、低速通信データ対応のビット幅相当のローパルス幅であることの確認に基づいて、前記通信データの通信速度が低速通信であると判定させるステップを含むプログラムにある。
(1)データ通信システムおよびデータ通信装置の構成例
(2)データ通信装置の実行する通信速度判定処理例1
(3)データ通信装置の実行する通信速度判定処理例2
(4)通信処理の具体例
(5)データ通信装置の処理の詳細
(6)データ通信装置の実行する処理シーケンス
まず、本発明の適用可能なデータ通信システムの概要について説明する。本発明のデータ通信装置は調歩同期方式のシリアル通信を行う。さらに、異なる通信速度の通信データに対する処理を行う構成を持つ。
通信速度A(8192bps)のシリアル通信を実行する機能を持つカメラ本体としての通信部(ホスト)110、
通信速度B(2048bps)のシリアル通信を実行する機能を持つカメラ本体としての通信部(ホスト)120、
このように異なる通信速度でのシリアル通信を行う通信部と接続して通信を行うことが必要となる。
(a)通信データ例
(b)ワード構成例
これらを示している。
スタートビット=1ビット
データビット=8ビット
ストップビット=1ビット
このような構成からなる通信データを1ワード(1word)とする。データ送信側では、このワード単位のデータを生成して受信側に出力する。なお、図3(a)に示すように、複数ワード(図ではワード0〜3の4ワード)を1フレーム(1Frame)とする。フレームは1つの通信単位である。
タイマ230は、制御部240の指示により時間計測を行う時間計測部231を有する。
CPUバス250は、通信実行部210、割り込み制御部220、タイマ230、制御部250間のデータやコマンド転送に利用されるバスである。
信号Bは、シリアル入力データを示す信号であり、外部の通信相手から入力するシリアル通信データであり、入力部212を介して制御部240に入力される。
信号Fは、シリアル通信の受信信号である。
これら信号E,Fは、先に図3を参照して説明したスタートビット、データビット、ストップビットによって構成されるワードを含む通信データである。さらに、1つ以上のワードからなるフレームが設定された通信データである場合もある。
信号Kは、タイマ230の時間計測部231の計測した時間の読み出しデータである。制御部240の指示に応じて読み出される。
(M1)制御部240の通信速度算出部241の算出した通信速度情報(通信実行部210に対する入力信号Cに相当する)
(M2)制御部240がプログラムに従って設定した信号であり、割り込み処理部220のビット変化検出部221において検出すべき信号変化の態様(ハイからローまたはローからハイ)を決定する信号(割り込み処理部220に対する入力信号Gに相当する)
(M3)制御部240からタイマ230の時間計測部231に出力される信号であり、時間計測の開始または終了を指示する制御信号(タイマ230に対する入力信号Jに相当する)
なお、各構成部間の信号はCPUバス250を介して転送される。
次に、図5を参照して、データ通信装置の実行する通信速度判定処理例1について説明する。すなわち、通信部b200の実行する通信速度判定処理である。通信部b200は通信相手から入力するシリアル通信データの解析を実行して受信データの通信速度を算出する。
ワード0のスタートビット301の立ち下がり(ハイからローへの変化点)を基点に、次に発生するパルスの立ち上がり(ローからハイへの変化ビット)までの時間を計測する。
1ビットのスタートビット(ロー(0))、
8ビットのデータビット、
1ビットのストップビット(ハイ(1))、
これらのビットデータによって構成される。
図5の[(b2)ローパルス幅(ローパルス継続時間)]には、高速通信(8192bps)と仮定した場合のデータビットの1〜8ビットが最初の立ち上がりとなる場合(A〜H)と、およびストップビットが最初の立ち上がりとなる場合(I)、さらに高速通信(8192bps)におけるストップビット位置より先に最初の立ち上がりが発生する場合(J)についての計測時間を示している。
これは、高速通信のデータビットの第1ビット位置(ビット0)でローからハイに変化した場合に対応する。
この場合は、通信速度は高速(8192bps)であると判定する。
データビットは[1*******]である。なお、[*]は0または1を示す。
これは、高速通信のデータビットの第2ビット位置(ビット1)でローからハイに変化した場合に対応する。
この場合は、通信速度は高速(8192bps)であると判定する。
データビットは[01******]である。
これは、高速通信のデータビットの第3ビット位置(ビット2)でローからハイに変化した場合に対応する。
この場合は、通信速度は高速(8192bps)であると判定する。
データビットは[001*****]である。
これは、高速通信のデータビットの第4ビット位置(ビット3)でローからハイに変化した場合に対応する。
また、これは、低速通信のデータビットの第1ビット位置(ビット0)でローからハイに変化した場合に対応する。
この場合は、通信速度は低速(2048bps)であると判定する。
データビットは[1*******]である。
これは、高速通信のデータビットの第5ビット位置(ビット4)でローからハイに変化した場合に対応する。
この場合は、通信速度は高速(8192bps)であると判定する。
データビットは[00001***]である。
これは、高速通信のデータビットの第6ビット位置(ビット5)でローからハイに変化した場合に対応する。
この場合は、通信速度は高速(8192bps)であると判定する。
データビットは[000001**]である。
これは、高速通信のデータビットの第7ビット位置(ビット6)でローからハイに変化した場合に対応する。
この場合は、通信速度は高速(8192bps)であると判定する。
データビットは[0000001*]である。
これは、高速通信のデータビットの第8ビット位置(ビット7)でローからハイに変化した場合に対応する。
また、これは、低速通信のデータビットの第2ビット位置(ビット1)でローからハイに変化した場合に対応する。
この場合は、通信速度は低速(2048bps)であると判定する。
データビットは[01******]である。
これは、高速通信のストップビット位置でローからハイに変化した場合に対応する。
この場合は、通信速度は高速(8192bps)であると判定する。
データビットは[00000000]である。
これは、高速通信のストップビット位置までにローからハイに変化しない場合に対応する。
この場合は、通信速度は低速(2048bps)であると判定する。
データビットは不明である。
高速(8192bps)通信における第1〜第3ビット(ビット0〜2)、
高速(8192bps)通信における第5〜第7ビット(ビット4〜6)、
高速(8192bps)通信におけるストップビット、
これらの位置である場合は、通信速度は高速(8192bps)通信であると判定する。
高速(8192bps)通信における第4ビット(ビット3)、
高速(8192bps)通信における第8ビット(ビット7)、
高速(8192bps)通信におけるストップビット位置を越える場合、
これらの位置である場合は、通信速度は低速(2048bps)通信であると判定する。
[0001****]
[00000001]
これらのデータはフレーム最初のワード(ワード0)では利用しない設定とする。あるいは無効データとして処理を行う。
(a)[0001****]
(b)[00000001]
これらの2つのパターンのデータである。上記データ(a)は全部で16種類であり、本発明の処理で利用できないデータは256種類の8ビットデータ中、16+1=17種類のみとなる。このように本発明の構成を適用することで、より多くのデータ構成を有効に利用可能となる。
図5を参照して説明した通信速度判定処理例1は、フレームを構成する最初のワード(ワード0)のみを解析対象とした処理例である。しかし、上述の通信速度判定処理例1では、ワード0を解析対象とした通信速度判定処理に失敗した場合、次のフレームのワード0まで待って、再度解析を行うことが必要となる。
(a)[0001****]
(b)[00000001]
これらのパターンのデータを送信した場合や、信号線にノイズが発生して解析に失敗した場合などにおいて、受信データに基づく通信速度判定処理を行う通信部b200は誤った通信速度を判定結果としてしまう場合がある。
(a)ワード単位のローパルス幅検出例
(b)速度検出、切り替え処理例
これらの説明図を示している。
スタートビットがロー[0]、
データビットが[11000101]、
このような設定の場合、図6(a2)に示すように、ロー[0]パルスのパルス幅として、1〜3の3つの時間が計測される。
1はスタートビット[0]のパルス幅である。
2はデータビット中に発生した高速(8192bps)通信と仮定した場合の3ビット幅分のパルス幅である。
3は、データビット中に発生した高速(8192bps)通信と仮定した場合の1ビット幅分のパルス幅である。
すなわち、
計測したローパルス幅が、高速(8192bps)通信の1〜3ビット幅分、または5〜7ビット幅分である場合は、高速(8192bps)通信であると判定する。
計測したローパルス幅が、高速(8192bps)通信の4ビット幅分または8ビット幅分(=低速(2048bps)通信の1ビット幅分または2ビット幅分)、またはそれ以上である場合は、低速(2048bps)通信であると判定する。
まずステップS11において、フレーム先頭のワード0を処理対象としてローパルス幅の計測を行う。
ここで、ワード0に含まれるデータビットは[0001****]の禁止パターンのデータであったとする。通信部b200は、先に説明した処理例1と同様のローパルス幅計測によって、
高速(8192bps)通信の4ビット幅分=低速(2048bps)通信の1ビット幅分のローパルス幅を計測することになる。この結果、先に説明した図5(b)の判定処理に従って、この受信データは高速(8192bps)通信ではなく低速(2048bps)通信であると判定する。受信部は、この時点で高速(8192bps)通信に対応する処理設定から、低速(2048bps)通信に対応する処理設定に変更する。
高速(8192bps)通信の2ビット幅分
高速(8192bps)通信の1ビット幅分
高速(8192bps)通信の1ビット幅分
これらの3つのローパルス幅が計測される。
これらの3つのローパルス幅は、すべて高速(8192bps)通信であると判定されるパルス幅である。通信部b200は、この時点で、低速(2048bps)通信に対応する処理設定から、高速(8192bps)通信に対応する処理設定に変更する。
高速(8192bps)通信の4ビット幅分(=低速(2048bps)通信の1ビット幅分)
このローパルス幅が計測される。このローパルス幅は、低速(2048bps)通信であると判定されるパルス幅である。
本処理例では、低速(2048bps)通信から高速(8192bps)通信への切り替えは、即時実行するが、高速(8192bps)通信から低速(2048bps)通信への設定変更は、ワード0のスタートビットからのローパルス幅計測時にのみ行う。
従って、この時点では高速(8192bps)通信の設定を維持する。
高速(8192bps)通信の1ビット幅分
この1つのローパルス幅が計測される。この1つのローパルス幅は、高速(8192bps)通信であると判定されるパルス幅である。通信部b200は、この時点で設定が高速(8192bps)通信であるので、そのまま高速(8192bps)通信対応の設定を継続する。なお、この時点で低速(2048bps)通信に対応する処理設定がなされている場合は、即座に高速(8192bps)通信に対応する処理設定に変更する。
[0001****]
[00000001]
これらのデータはフレーム最初のワード(ワード0)では利用しない設定とする。あるいは無効データとして処理を行う。フレームを構成する2番目以降のワードには、これらのデータの利用を許容してもよい。すなわちデータ制限を行なわない設定としてよい。
[0001****]
[00000001]
これらのデータはフレーム最初のワード(ワード0)では利用しない設定としているため、高速通信である場合は、禁止データビットの送信や誤った判定がない限り、ここで低速通信であると判定される可能性はない。
次に4ワードを1フレームとして設定したシリアルデータ通信処理の具体例について説明する。
(a)フレーム構成例
(b)コマンドに対する処理例
これらの説明図を示している。
ワード0:制御の方法(コマンド)をデータビットとして格納したワード
ワード1:制御項目をデータビットとして格納したワード
ワード2:制御内容をデータビットとして格納したワード
ワード3:制御結果をデータビットとして格納したワード
[00H]:処理なし(通信系のリセット)
[10H]:通信部a(マスタ)から通信部b(スレーブ)への制御
[20H]:通信部b(スレーブ)から通信部a(マスタ)への制御
なお、Hは16進数を示し、
[00H]=[00000000]
[hhH]=[11111111]
である。
[00H]以外の定義されているコマンド(Command)である[10H]または[20H]を、通信部bが正常に受け付けた場合は、通信速度の自動切り替えを禁止する。すなわち、上述した処理例1または処理例2において説明したパルス幅の計測に基づく通信速度の判定を停止し、判定結果に基づく通信モードの切り替えを禁止する。
図8には、以下の(A)〜(D)の4つの処理例を示している。
(A)高速(8192bps)通信に固定した通信処理例
(B)低速(2048bps)通信に固定した通信処理例
(C)通信部aからコマンド[00H]を通信部bに出力して、高速(8192bps)通信と低速(2048bps)通信の切り替えを行う処理例
(D)通信部bが通信速度切り替え禁止状態にある場合、異常受信によって通信速度切り替えを行う処理例
(A)高速(8192bps)通信に固定した通信処理例
(B)低速(2048bps)通信に固定した通信処理例
(C)低速(2048bps)通信から高速(8192bps)通信への切り替え処理例
(D)高速(8192bps)通信から低速(2048bps)通信への切り替え処理例
(A)低速(2048bps)通信に固定した通信処理例
(B)コマンドによる低速(2048bps)通信と高速(8192bps)通信の切り替え処理例
(C)コマンドを使用しない低速(2048bps)通信と高速(8192bps)通信の切り替え処理例
次に、図11を参照して通信部b200の構成要素と各処理との対応関係について説明する。
初期状態においては、通信実行部210は、高速(8192bps)通信モードでデータを送受信する。すなわち、出力部211を介して出力するデータは、高速(8192bps)通信に対応したビット幅でワードやフレームを設定したシリアル通信データとして出力する。また入力部212を介して入力するシリアル通信データに対しては高速(8192bps)通信に対応したビット幅でスタートビット、データビット等を解析し、データを取得する。なお、初期状態で出力部211から最初に出力するコマンドは[00H]とする。
タイマ230における時間計測部231は、初期状態では、停止状態とする。
高速(8192bps)通信における第1〜第3ビット(ビット0〜2)、
高速(8192bps)通信における第5〜第7ビット(ビット4〜6)、
高速(8192bps)通信におけるストップビット、
これらの位置である場合は、通信速度は高速(8192bps)通信であると判定する。
高速(8192bps)通信における第4ビット(ビット3)、
高速(8192bps)通信における第8ビット(ビット7)、
高速(8192bps)通信におけるストップビット位置を越える場合、
これらの位置である場合は、通信速度は低速(2048bps)通信であると判定する。
高速(8192bps)通信における第1〜第3ビット(ビット0〜2)、
高速(8192bps)通信における第5〜第7ビット(ビット4〜6)、
高速(8192bps)通信におけるストップビット、
これらの位置である場合は、通信速度は高速(8192bps)通信であると判定され、低速(2048bps)通信モードから高速(8192bps)通信モードへの変更処理が行われる。
次に、図12〜図14に示すフローチャートを参照して通信部b200の実行する処理シーケンスについて説明する。なお、図12〜図14の各フローチャートは以下の処理に対応する。
図12=全体処理を説明するフローチャート、
図13=通信実行部210におけるデータ受信をトリガとして実行する処理を説明するフローチャート、
図14=割込み処理部220の処理をトリガとして実行する処理を説明するフローチャート、
なお、図12〜図14の各処理は制御部240の制御の下で行われる。具体的には、制御部240のメモリに格納されたプログラムに従って各種の制御コマンドが各処理部、すなわち通信実行部210、割込み処理部220、タイマ230に対して制御部240から出力されて各処理部の制御が行われる。
[00H]:処理なし(通信系のリセット)
[10H]:通信部a(マスタ)から通信部b(スレーブ)への制御
[20H]:通信部b(スレーブ)から通信部a(マスタ)への制御
20 通信部
110,120 通信部a
200 通信部b
210 通信実行部
211 出力部
212 入力部
213 通信速度設定部
220 割り込み処理部
221 ビット変化検出部
230 タイマ
231 時間計測部
240 制御部(CPU)
241 通信速度算出部
250 CPUバス
Claims (12)
- 調歩同期方式のシリアル通信を実行する通信実行部と、
前記通信実行部が通信相手から受信する通信データのビット変化を検出するビット変化検出部と、
前記ビット変化検出部の検出するビット変化位置によって規定されるローパルスの継続期間であるローパルス幅を計測するタイマと、
前記タイマによって計測されるローパルス幅に応じて、前記通信データの通信速度判定処理を行う制御部を有し、
前記制御部は、
前記ローパルス幅が、低速通信データ対応のビット幅相当のローパルス幅であることの確認に基づいて、前記通信データの通信速度が低速通信であると判定する構成であるデータ通信装置。 - 前記制御部は、
データ通信装置が高速通信モードに設定されている場合に、前記通信データの通信速度が低速通信であると判定した場合、通信モードを低速通信モードに設定する制御を行う構成である請求項1に記載のデータ通信装置。 - 前記制御部は、
前記ローパルス幅が、低速通信データ対応のビット幅相当のローパルス幅でないことの確認に基づいて、前記通信データの通信速度が高速通信であると判定する構成である請求項1に記載のデータ通信装置。 - 前記制御部は、
データ通信装置が低速通信モードに設定されている場合に、前記通信データの通信速度が高速通信であると判定した場合、通信モードを高速通信モードに設定する制御を行う構成である請求項3に記載のデータ通信装置。 - 前記制御部は、
前記ビット変化検出部から、前記通信データ中の信号の立ち下がり検出情報を入力し、該検出をトリガとして前記タイマによる時間計測を開始させ、
前記ビット変化検出部から前記通信データ中の信号の立ち上がり検出情報を入力し、該検出をトリガとして前記タイマによる時間計測を終了させてローパルス幅情報を取得する構成である請求項1に記載のデータ通信装置。 - 前記制御部は、
前記ビット変化検出部から、前記通信データ中のフレーム先頭のワードに対応するスタートビットの開始位置に対応する信号の立ち下がり検出情報を入力し、該検出をトリガとして前記タイマによる時間計測を開始させ、
前記ビット変化検出部から前記通信データ中の信号の立ち上がり検出情報を入力し、該検出をトリガとして前記タイマによる時間計測を終了させてローパルス幅情報を取得する構成である請求項1に記載のデータ通信装置。 - 前記制御部は、
通信データが高速通信であるか低速通信であるかを判定するためのデータとして、ローパルス幅の複数の値の各々が高速通信または低速通信のいずれであるかを対応付けたテーブルを有し、該テーブルを参照して前記タイマによって計測されるローパルス幅に応じて前記通信データの通信速度判定処理を行う構成である請求項1に記載のデータ通信装置。 - 前記制御部は、
前記通信データに含まれるコマンドに応じて、通信速度の切り替え許容モードと禁止モードとの設定変更を行う構成である請求項1に記載のデータ通信装置。 - 前記データ通信装置は、情報処理装置本体に着脱可能な通信部を有するバッテリーであり、前記通信相手との通信処理を実行する構成である請求項1〜8いずれかに記載のデータ通信装置。
- 前記通信相手は、バッテリーの装着されるカメラである請求項9に記載のデータ通信装置。
- データ通信装置において実行する通信制御方法であり、
通信実行部が、調歩同期方式のシリアル通信を実行する通信実行ステップと、
ビット変化検出部が、前記通信実行部が通信相手から受信する通信データのビット変化を検出するビット変化検出ステップと、
タイマが、前記ビット変化検出部の検出するビット変化位置によって規定されるローパルスの継続期間であるローパルス幅を計測する時間計測ステップと、
制御部が、前記タイマによって計測されるローパルス幅に応じて、前記通信データの通信速度判定処理を実行し、判定結果に応じて通信モードの変更を行う制御ステップを有し、
前記制御ステップは、
前記ローパルス幅が、低速通信データ対応のビット幅相当のローパルス幅であることの確認に基づいて、前記通信データの通信速度が低速通信であると判定するステップである通信制御方法。 - データ通信装置において通信制御処理を実行させるプログラムであり、
通信実行部に、調歩同期方式のシリアル通信を実行させる通信実行ステップと、
ビット変化検出部に、前記通信実行部が通信相手から受信する通信データのビット変化を検出させるビット変化検出ステップと、
タイマに、前記ビット変化検出部の検出するビット変化位置によって規定されるローパルスの継続期間であるローパルス幅を計測させる時間計測ステップと、
制御部に、前記タイマによって計測されるローパルス幅に応じて、前記通信データの通信速度判定処理を実行し、判定結果に応じて通信モードの変更を行わせる制御ステップを有し、
前記制御ステップは、
前記ローパルス幅が、低速通信データ対応のビット幅相当のローパルス幅であることの確認に基づいて、前記通信データの通信速度が低速通信であると判定させるステップを含むプログラム。
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