JP2011077751A - Data processing apparatus, and data processing system - Google Patents

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Shigeki Taira
重喜 平
Hideki Yamazaki
秀樹 山▲崎▼
Nobuaki Obinata
宣昭 小日向
Yoichi Nakamoto
与一 中本
Gosuke Kaneko
剛介 金子
Yoshinori Mochizuki
義則 望月
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce error of a timing from signal reception to signal transmission. <P>SOLUTION: In a data processing system where a plurality of data processing nodes are connected to a communication channel in a given topology, the data processing apparatus at a data processing node has a communication function of reproducing a received clock signal based on a received signal, reproducing the received data from the received signal in a received data reproduction unit (122) in synchronism with the received clock signal thus reproduced, generating the transmission data for the received data thus reproduced in a transmission data generation unit (123), and generating a transmission signal from the transmission data in a transmission unit (125) and then transmitting the transmission signal to the communication channel in synchronism with a transmission clock signal. Furthermore, the data processing node has a detection unit (124) which detects the error time when the processing time is short for the permitted time until the transmission signal is transmitted from the transmission unit after a signal is received at the received data reproduction unit. The transmission unit starts transmission of the transmission data after an elapse of the error time detected in the detection unit. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、データ処理装置及びデータ処理システムに関する。   The present invention relates to a data processing apparatus and a data processing system.

通称Ethernet(登録商標)と呼ばれるIEEE802.3による物理層及びデータリンク層の規格を利用し、高精度なタイミングにて制御データの通信を行ってシステムを制御する規格として、EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)規格がある。   Ethernet CAT (Ethernet for Control Automation) is a standard for controlling systems by communicating control data with high-precision timing using the physical layer and data link layer standards of IEEE 802.3, commonly called Ethernet (registered trademark). Technology) standards.

Ethernet(登録商標)の一つの通信規格である例えば100BASE−TXは、物理層の機能をPHY(Physical Layer Entities)、データリンク層の機能をMAC(Media Access Control)として分け、その接続をMII(Media Independent Interface)として定義している。   For example, 100BASE-TX, which is one communication standard of Ethernet (registered trademark), divides the physical layer function as PHY (Physical Layer Entities) and the data link layer function as MAC (Media Access Control), and divides the connection into MII (Media Access Control). Media Independent Interface).

100BASE−TXのPHYは、MIIを介してMACから送られてくる25MHzの送信クロック信号及びそのクロックに同期して4ビット毎に逐次送られてくる送信フレームデータとその有効信号に対して、その25MHz送信クロック信号を5倍に逓倍した125MHz送信クロック信号を生成し、4B/5B(4Bit/5Bit)パターン変換によって送信フレームデータ4ビットにつき5ビットの符号信号を逐次生成し、生成した符号信号5ビットを逐次シリアル化して1ビット毎に125MHzで通信媒体の送信パスに逐次印加する。   The 100BASE-TX PHY uses the 25 MHz transmission clock signal sent from the MAC via the MII, the transmission frame data sent sequentially every 4 bits in synchronization with the clock, and its valid signal. A 125 MHz transmission clock signal obtained by multiplying the 25 MHz transmission clock signal by 5 is generated, and a 5 bit code signal is sequentially generated by 4B / 5B (4 Bit / 5 Bit) pattern conversion, and the generated code signal 5 is generated. Bits are serialized serially and sequentially applied to the transmission path of the communication medium at 125 MHz for each bit.

また、データリンク相手が印加した通信媒体の受信パスから受信する信号から、データリンク相手が送信に用いた125MHzの受信クロック信号を回復し、その125MHz受信回復クロック信号を5分の1倍に分周した25MHz受信クロック信号を生成し、さらに受信する信号から1ビット毎に125MHzで再生信号を逐次再生し、その再生信号を逐次デシリアル化して5ビットの符号信号を逐次生成し、4B/5Bパターン逆変換によって符号信号5ビットにつき4ビットの受信フレームデータを逐次生成し、MIIを介してMACに25MHz受信クロック信号及びそのクロックに同期して4ビット毎に逐次生成する受信フレームデータとその有効信号を逐次送る。   In addition, a 125 MHz reception clock signal used for transmission by the data link partner is recovered from a signal received from the reception path of the communication medium applied by the data link partner, and the 125 MHz reception recovery clock signal is divided by a factor of five. Generates a rounded 25 MHz reception clock signal, and successively reproduces a reproduction signal at 125 MHz for each bit from the received signal, serially deserializes the reproduction signal to sequentially generate a 5-bit code signal, and a 4B / 5B pattern 4 bits of received frame data is sequentially generated for every 5 bits of the code signal by inverse conversion, and a 25 MHz reception clock signal is generated in MAC via MII, and reception frame data and its valid signal are sequentially generated every 4 bits in synchronization with the clock. Are sent sequentially.

通信処理装置のうちMAC或いはそれより上位の部分は、PHYから送られてくる25MHz受信クロック信号とは異なる25MHzクロック信号を生成し、それを25MHz送信クロック信号としてMIIを介してPHYに送る。また、MIIを介してPHYから逐次送られてくる受信フレームデータ4ビットとその有効信号を、25MHz送信クロック信号或いは装置内の他のクロック信号で載せ替えて、処理する。   The MAC or higher part of the communication processing device generates a 25 MHz clock signal different from the 25 MHz reception clock signal sent from the PHY, and sends it to the PHY via the MII as a 25 MHz transmission clock signal. Also, the received frame data 4 bits sequentially transmitted from the PHY via the MII and its valid signal are replaced with the 25 MHz transmission clock signal or another clock signal in the apparatus for processing.

このようなEthernet(登録商標)を利用したEtherCAT規格対応のシステムは、バス型やツリー型あるいはスター型のネットワークトポロジで装置を接続する。システム内の装置のうち1台がマスタとしてまず制御データを発信する。そして、他の装置がスレーブとしてその制御データに対してデータを抽出したり付加したり修正したりして装置間で巡回転送する。最終的に、その制御データをマスタが受け取る。   Such a system compatible with the Ethernet CAT standard using Ethernet (registered trademark) connects devices in a bus type, tree type or star type network topology. One of the devices in the system first transmits control data as a master. Then, another device as a slave extracts data from the control data, adds it, corrects it, and transfers it cyclically between the devices. Finally, the master receives the control data.

リアルタイムかつ高精度な制御システムを実現するために、各装置は高速且つ低ジッタにて上記処理を行うことが求められる。例えばEtherCAT規格では2装置間のジッタは絶対値として40ナノ秒以内(範囲として±20ナノ秒以内)と定義されている。   In order to realize a real-time and high-precision control system, each device is required to perform the above-described processing at high speed and with low jitter. For example, in the EtherCAT standard, the jitter between two devices is defined as an absolute value within 40 nanoseconds (range within ± 20 nanoseconds).

IEEE Computer Society「IEEE Std 802.3(TM)−2008、Carrier sense multiple access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications」、2008年12月28日IEEE Computer Society "IEEE Std 802.3 (TM) -2008", Carrier sense multiple access with Collision Detection (CSMA / CD) Access Method and Physics 28 http://www.ethercat.org/en/technology.html「EtherCAT−Technical Introduction and Overview」(2009年6月23日現在)http: // www. ethercat. org / en / technology.html "EtherCAT-Technical Induction and Overview" (as of June 23, 2009)

上記EtherCAT規格による通信を用いた産業用のネットワークにおいてより高精度な制御システムを実現するためには、各通信処理装置は低ジッタで通信処理を行なうことが必要になる。要するに、巡回転送されてくる信号を、低ジッタで、即ち、小さなタイミング誤差をもって、送信できることが必要である。タイミング誤差は、受信信号から再生される125MHzのクロック信号と送信処理を行なう125MHzのクロック信号との位相差、再生された25MHzの受信クロック信号に対する受信データの再生開始タイミングの誤差、25MHzの送信クロック信号に対する送信データ生成開始タイミングの誤差などに起因する。   In order to realize a more accurate control system in an industrial network using communication based on the EtherCAT standard, each communication processing device needs to perform communication processing with low jitter. In short, it is necessary to be able to transmit a cyclically transferred signal with low jitter, that is, with a small timing error. The timing error includes a phase difference between a 125 MHz clock signal reproduced from the received signal and a 125 MHz clock signal to be transmitted, an error in the reproduction start timing of the received data with respect to the reproduced 25 MHz received clock signal, and a 25 MHz transmission clock. This is due to an error in transmission data generation start timing with respect to the signal.

また、システムに接続する装置数を拡張するためには、各装置でより高速且つより低ジッタにて処理することが求められる。そうしなければ、システムに接続する装置数を拡張しても、制御システム全体としては一定のリアルタイム性及び精度を保証することができない。例えば100BASE−TXを利用した装置においては、25MHz受信クロック信号と25MHz送信クロック信号との間のフレームデータの載せ換えによって、ジッタは最大40ナノ秒となり、巡回転送されてマスタ装置に戻ってくる信号には個々の装置のジッタが累積され、大きなシステムではリアルタイム性及び精度を保証することができなくなる虞がある。   Further, in order to expand the number of devices connected to the system, each device is required to perform processing at higher speed and with lower jitter. Otherwise, even if the number of devices connected to the system is expanded, the control system as a whole cannot guarantee certain real-time performance and accuracy. For example, in an apparatus using 100BASE-TX, the jitter becomes a maximum of 40 nanoseconds by switching the frame data between the 25 MHz reception clock signal and the 25 MHz transmission clock signal, and the signal is cyclically transferred and returned to the master apparatus. In some cases, jitter of individual devices is accumulated, and there is a possibility that real-time performance and accuracy cannot be guaranteed in a large system.

本発明の目的は、信号受信から信号送信までのタイミング誤差を小さくすることができる通信処理回路を備えたデータ処理装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a data processing apparatus including a communication processing circuit that can reduce a timing error from signal reception to signal transmission.

本発明の別の目的は、複数のデータ処理ノードを巡回して信号を転送するデータ処理システムにおけるジッタの累積を軽減でき、データ処理システムのリアルタイム性及び精度を保証することにある。   Another object of the present invention is to reduce the accumulation of jitter in a data processing system that circulates a plurality of data processing nodes and transfers signals, and to guarantee real-time performance and accuracy of the data processing system.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。   The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

すなわち、複数のデータ処理ノードが所定のトポロジで通信路に接続されたデータ処理システムにおいて、データ処理ノードのデータ処理装置は、受信信号に基づいて受信クロック信号を再生し、再生された受信クロック信号に同期して受信データ再生部で受信信号から受信データを再生すると共に、再生された受信データに対する送信データを送信データ生成部で生成し、送信部で送信データから送信信号を生成して送信クロック信号に同期して通信路に送信する、通信機能を備える。このデータ処理ノードは更に、前記受信データ再生部による信号の受信から前記送信部による送信信号の送信までに許容される時間に対して処理時間が短いとき、その誤差時間を検出する検出部を有する。前記送信部は前記検出部による誤差時間の経過を待って送信データの送信を開始する。   That is, in a data processing system in which a plurality of data processing nodes are connected to a communication path with a predetermined topology, the data processing device of the data processing node regenerates the received clock signal based on the received signal, and the regenerated received clock signal In synchronization with the received data, the received data reproducing unit reproduces the received data from the received signal, the transmission data for the reproduced received data is generated by the transmission data generating unit, the transmitting unit generates the transmission signal from the transmitted data, and the transmission clock A communication function is provided for transmitting to a communication path in synchronization with a signal. The data processing node further includes a detection unit that detects an error time when the processing time is short with respect to a time allowed from reception of the signal by the reception data reproduction unit to transmission of the transmission signal by the transmission unit. . The transmission unit waits for the error time by the detection unit to start transmission of transmission data.

これにより、理論上、通信ノードにおけるジッタは受信クロック信号と送信クロック信号との位相差に抑えられる。   Thus, theoretically, the jitter at the communication node is suppressed to the phase difference between the reception clock signal and the transmission clock signal.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、データ処理システムにおけるジッタの累積を軽減でき、データ処理システムのリアルタイム性及び精度を向上することができる。   That is, the accumulation of jitter in the data processing system can be reduced, and the real-time property and accuracy of the data processing system can be improved.

図1はデータ処理装置の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a data processing apparatus. 図2は通信処理回路によりベストの時間で転送に必要な処理を完了できる場合にける転送処理のタイミングを例示するタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart illustrating the timing of transfer processing when the processing necessary for transfer can be completed in the best time by the communication processing circuit. 図3は通信処理回路によりワーストの時間で転送に必要な処理を完了させた場合における転送処理のタイミングを例示するタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart illustrating the timing of the transfer process when the process necessary for transfer is completed in the worst time by the communication processing circuit. 図4は通信処理回路による通信処理動作の手順を整理して示したフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the communication processing operation performed by the communication processing circuit. 図5は図1のデータ処理装置を用いたデータ処理システムを例示するブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a data processing system using the data processing apparatus of FIG.

1.実施の形態の概要
先ず、代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
1. First, an outline of a typical embodiment will be described. Reference numerals in the drawings referred to in parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.

〔1〕代表的な実施の形態に係るデータ処理装置(101)は、通信処理回路(120)とデータ処理回路(110)を有する。前記通信処理回路は、受信信号から受信クロック信号(CKR)を再生するクロック再生部(121)と、前記クロック再生部で再生された受信クロック信号に同期して受信信号(SIGR)から受信データ(DATR)を再生する受信データ再生部(122)と、前記受信データ再生部で再生された受信データに対する送信データ(DATT)を生成する送信データ生成部(123)と、送信データ生成部で生成された送信データから送信信号(SIGT)を生成して送信クロック信号(CKT)に同期して外部に送信する送信部(125)と、前記受信データ再生部による信号の受信から前記送信部による送信信号の送信までに許容される時間に対して処理時間が短いとき、その誤差時間を検出する検出部(124)と、を有する。前記送信部は前記検出部による誤差時間の経過を待って送信信号の送信を開始する。   [1] A data processing device (101) according to a typical embodiment includes a communication processing circuit (120) and a data processing circuit (110). The communication processing circuit includes a clock recovery unit (121) that recovers a reception clock signal (CKR) from a reception signal, and reception data (SIGR) that is received from a reception signal (SIGR) in synchronization with the reception clock signal that is recovered by the clock recovery unit. DATR) is generated by a reception data reproduction unit (122), a transmission data generation unit (123) that generates transmission data (DATT) for the reception data reproduced by the reception data reproduction unit, and a transmission data generation unit. A transmission unit (125) that generates a transmission signal (SIGT) from the transmitted data and transmits the signal to the outside in synchronization with the transmission clock signal (CKT), and a transmission signal from the reception of the signal by the reception data reproduction unit And a detection unit (124) for detecting an error time when the processing time is short with respect to the time allowed until the transmission of. The transmission unit starts transmission of a transmission signal after an error time has elapsed by the detection unit.

これにより、理論上、通信ノードにおけるジッタは受信クロック信号と送信クロック信号との位相差に抑えられる。したがって、各データ処理装置では信号受信から信号送信までのタイミング誤差を小さくすることができる。   Thus, theoretically, the jitter at the communication node is suppressed to the phase difference between the reception clock signal and the transmission clock signal. Therefore, each data processing apparatus can reduce the timing error from signal reception to signal transmission.

なお、ここで「受信データ再生部による信号の受信から送信部による送信信号の送信までに許容される時間に対して処理時間が短いとき」とは、具体的には以下の通りである。即ち、受信データ再生部による信号の受信から送信部による送信信号の送信までに許容される処理時間(すなわちワーストの処理時間)に対して、受信データ再生部による信号の受信から送信部による送信信号の送信までに実際に費やす(見積もられる)処理時間が短いとき、である。   Here, “when the processing time is shorter than the time allowed from the reception of the signal by the reception data reproducing unit to the transmission of the transmission signal by the transmission unit” is specifically as follows. That is, with respect to the processing time allowed from the reception of the signal by the reception data reproducing unit to the transmission of the transmission signal by the transmitting unit (that is, the worst processing time), the transmission signal from the reception of the signal by the reception data reproducing unit When the processing time actually spent (estimated) before the transmission of is short.

実際に費やす(見積もられる)処理時間は、受信データ再生部から受信される各フレームデータ毎に異なる可能性がある。そのため、ワーストの処理時間を予め定義してこの情報を記憶部等に格納しておき、受信データ再生部から受信される各フレームデータ毎に実際に費やすであろう処理時間を見積り、見積り処理時間がワーストの処理時間よりも短ければ、その誤差時間(=ワーストの処理時間−見積り処理時間)を待って送信する。   The processing time that is actually spent (estimated) may be different for each frame data received from the received data reproducing unit. Therefore, the worst processing time is defined in advance and this information is stored in a storage unit, etc., and the estimated processing time that will be actually spent for each frame data received from the received data reproduction unit is estimated. Is shorter than the worst processing time, it waits for the error time (= worst processing time-estimated processing time) to transmit.

〔2〕項1のデータ処理装置において、例えば前記クロック再生部は、前記受信クロック信号(CKR)と共に、当該受信クロック信号に対して1/nの周波数を持つ分周クロック信号(CKRd)を生成する。前記受信データ再生部は、再生された前記受信クロック信号に同期してビット単位の信号を再生し、生成された前記分周クロック信号に同期して再生されたビット信号を複数ビット単位で復号して受信データを再生する。前記送信データ生成部は、前記分周クロック信号と同じ周波数の内部クロック信号(CKTd)に同期して送信データを生成する。前記送信部は、前記送信データを符号化して、前記内部クロック信号(CKT)の周波数をn倍した送信クロック信号にビット同期する前記送信信号を生成する。   [2] In the data processing device according to item 1, for example, the clock recovery unit generates a divided clock signal (CKRd) having a frequency of 1 / n with respect to the received clock signal together with the received clock signal (CKR). To do. The received data reproduction unit reproduces a bit unit signal in synchronization with the reproduced reception clock signal, and decodes the reproduced bit signal in a plurality of bit units in synchronization with the divided clock signal. To play the received data. The transmission data generation unit generates transmission data in synchronization with an internal clock signal (CKTd) having the same frequency as that of the divided clock signal. The transmission unit encodes the transmission data and generates the transmission signal that is bit-synchronized with a transmission clock signal obtained by multiplying the frequency of the internal clock signal (CKT) by n.

〔3〕項2のデータ処理装置において、例えば前記検出部は、受信データ再生部が受信信号を受信してから有効な受信データを再生するまでの受信クロック信号のクロックサイクル数を基準とした目標サイクル数に対する第1の誤差サイクル数(ERN1)を検出すると共に、前記受信クロック信号のクロックサイクルを基準として前記分周クロック信号に対する前記内部クロック信号の位相遅れの第2の誤差サイクル数(ERN2)を検出し、前記第1の誤差サイクル数と前記第2の誤差サイクル数との和のサイクル数に相当する時間を誤差時間とする。   [3] In the data processing device according to item 2, for example, the detection unit is a target based on the number of clock cycles of the received clock signal from when the received data reproducing unit receives the received signal until the valid received data is reproduced. A first error cycle number (ERN1) with respect to the cycle number is detected, and a second error cycle number (ERN2) of the phase delay of the internal clock signal with respect to the divided clock signal with reference to the clock cycle of the received clock signal And the time corresponding to the sum of the first error cycle number and the second error cycle number is defined as the error time.

〔4〕項3のデータ処理装置において、前記受信データ生成部は再生データを前記送信データ生成部に与えると共に、必要に応じて前記データ処理回路に与える。前記送信データ生成部は、前記再生データに対して、前記データ処理回路による指示に従って、データの抽出、データの付加又はデータの修正を行って、送信データを生成する。   [4] In the data processing apparatus according to item 3, the reception data generation unit supplies the reproduction data to the transmission data generation unit and, if necessary, to the data processing circuit. The transmission data generation unit generates transmission data by performing data extraction, data addition, or data correction on the reproduction data in accordance with an instruction from the data processing circuit.

〔5〕項4のデータ処理装置において、例えば前記データ処理回路は、命令を実行する中央処理装置(111)、前記中央処理装置がアクセスするメモリ(112)、前記中央処理装置が制御する周辺回路(113)、及び前記内部クロック信号を生成するクロックパルスジェネレータ(115)を有する。前記中央処理装置は前記内部クロック信号に同期動作する。   [5] In the data processing device according to item 4, for example, the data processing circuit includes a central processing unit (111) for executing an instruction, a memory (112) accessed by the central processing unit, and a peripheral circuit controlled by the central processing unit. (113) and a clock pulse generator (115) for generating the internal clock signal. The central processing unit operates in synchronization with the internal clock signal.

〔6〕代表的な実施の形態に係るデータ処理システムは、複数のデータ処理ノード(401,411〜416,421,422)が所定のトポロジで通信路に接続されたデータ処理システムであって、前記複数のデータ処理ノードの夫々はデータ処理装置を備える。前記データ処理装置は、前記通信路に接続された通信処理回路と前記通信回路に接続されたデータ処理回路とを有する。前記通信処理回路は、通信路から受信した受信信号に基づいて受信クロック信号を再生するクロック再生部と、前記クロック再生部で再生された前記受信クロック信号に同期して受信信号から受信データを再生する受信データ再生部と、前記受信データ再生部で再生された受信データに対する送信データを生成する送信データ生成部と、送信データ生成部で生成された送信データから送信信号を生成して送信クロック信号に同期して通信路に送信する送信部とを有する。更に、前記受信データ再生部による信号の受信から前記送信部による送信信号の送信までに許容される時間に対して処理時間が短いとき、その誤差時間を検出する検出部を有し、前記送信部は前記検出部による誤差時間の経過を待って送信信号の送信を開始する。   [6] A data processing system according to a typical embodiment is a data processing system in which a plurality of data processing nodes (401, 411 to 416, 421, 422) are connected to a communication path with a predetermined topology, Each of the plurality of data processing nodes includes a data processing device. The data processing apparatus includes a communication processing circuit connected to the communication path and a data processing circuit connected to the communication circuit. The communication processing circuit regenerates a received clock signal based on a received signal received from a communication path, and regenerates received data from the received signal in synchronization with the received clock signal regenerated by the clock regenerating unit. A reception data reproduction unit, a transmission data generation unit for generating transmission data for the reception data reproduced by the reception data reproduction unit, and a transmission clock signal by generating a transmission signal from the transmission data generated by the transmission data generation unit And a transmission unit that transmits to the communication path in synchronization with each other. And a detector that detects an error time when the processing time is short relative to a time allowed from reception of the signal by the reception data reproduction unit to transmission of the transmission signal by the transmitter. Waits for the elapse of the error time by the detection unit and starts transmitting the transmission signal.

これにより、理論上、通信ノードにおけるジッタは受信クロック信号と送信クロック信号との位相差に抑えられる。したがって、各データ処理装置では信号受信から信号送信までのタイミング誤差を小さくすることができる。したがって、複数のデータ処理ノードを巡回して信号を転送するデータ処理システムにおけるジッタの累積を軽減でき、データ処理システムのリアルタイム性及び精度を保証することができる。   Thus, theoretically, the jitter at the communication node is suppressed to the phase difference between the reception clock signal and the transmission clock signal. Therefore, each data processing apparatus can reduce the timing error from signal reception to signal transmission. Therefore, it is possible to reduce the accumulation of jitter in a data processing system that circulates a plurality of data processing nodes and transfers signals, and to guarantee the real-time property and accuracy of the data processing system.

〔7〕項6のデータ処理システムにおいて、例えば前記複数のデータ処理ノードは、通信路の基点に配置されたマスタ装置(401)と、中継装置(421,422)と、スレーブ装置(411〜416)とを含み、マスタ装置からの出力が中継装置及びスレーブ装置を巡回転送されてマスタ装置に戻される。   [7] In the data processing system according to item 6, for example, the plurality of data processing nodes include a master device (401), relay devices (421, 422), and slave devices (411 to 416) arranged at a base point of a communication path. The output from the master device is cyclically transferred to the relay device and the slave device and returned to the master device.

これにより、マスタ装置からの信号を複数の中継装置及びスレーブ装置を巡回してマスタ装置に戻すように通信を行うデータ処理システムにおいて、巡回中に発生するジッタの累積を軽減でき、データ処理システムのリアルタイム性及び精度を保証することができる。   As a result, in a data processing system that performs communication so that a signal from the master device circulates through a plurality of relay devices and slave devices and returns to the master device, accumulation of jitter that occurs during the circulation can be reduced. Real-time performance and accuracy can be guaranteed.

〔8〕項7のデータ処理システムにおいて、例えば前記許容される時間は全てのデータ処理装置の間で等しく設定される。   [8] In the data processing system according to item 7, for example, the allowable time is set equally among all the data processing apparatuses.

〔9〕項8のデータ処理システムにおいて、例えば前記クロック再生部は、前記受信クロック信号を再生すると共に、当該受信クロック信号に対して1/nの周波数を持つ分周クロック信号を生成する。前記受信データ再生部は、再生された受信クロック信号に同期してビット単位の信号を再生し、生成された分周クロック信号に同期して再生されたビット信号を複数ビット単位で復号して受信データを再生する。前記送信データ生成部は、前記分周クロック信号と同じ周波数の内部クロック信号に同期して送信データを生成する。前記送信部は、前記送信データを符号化して、前記内部クロック信号の周波数をn倍した送信クロック信号にビット同期する前記送信信号を生成する。   [9] In the data processing system according to item 8, for example, the clock recovery unit recovers the reception clock signal and generates a divided clock signal having a frequency of 1 / n with respect to the reception clock signal. The received data reproduction unit reproduces a bit unit signal in synchronization with the reproduced reception clock signal, and decodes and receives the bit signal reproduced in synchronization with the generated divided clock signal. Play the data. The transmission data generation unit generates transmission data in synchronization with an internal clock signal having the same frequency as that of the divided clock signal. The transmission unit encodes the transmission data and generates the transmission signal that is bit-synchronized with a transmission clock signal obtained by multiplying the frequency of the internal clock signal by n.

〔10〕項9のデータ処理システムにおいて、前記検出部は、受信データ再生部が受信信号を受信してから有効な受信データを再生するまでの受信クロック信号のクロックサイクル数を基準とした目標サイクル数に対する第1の誤差サイクル数を検出すると共に、前記受信クロック信号のクロックサイクルを基準として前記分周クロック信号に対する前記内部クロック信号の位相遅れの第2の誤差サイクル数を検出し、前記第1の誤差サイクル数と前記第2の誤差サイクル数との和のサイクル数に相当する時間を誤差時間とする。   [10] In the data processing system according to item 9, the detection unit has a target cycle based on the number of clock cycles of the received clock signal from when the received data reproducing unit receives the received signal until the valid received data is reproduced. And detecting a second error cycle number of a phase lag of the internal clock signal with respect to the divided clock signal with reference to a clock cycle of the received clock signal. The time corresponding to the sum of the number of error cycles and the second number of error cycles is defined as the error time.

〔11〕項10のデータ処理システムにおいて、前記受信データ生成部は再生データを前記送信データ生成部に与えると共に、必要に応じて前記データ処理回路に与える。前記送信データ生成部は、前記再生データに対して、前記データ処理回路による指示に従って、データの抽出、データの付加又はデータの修正を行って、送信データを生成する。   [11] In the data processing system according to item 10, the reception data generation unit supplies reproduction data to the transmission data generation unit and, if necessary, to the data processing circuit. The transmission data generation unit generates transmission data by performing data extraction, data addition, or data correction on the reproduction data in accordance with an instruction from the data processing circuit.

〔12〕項11のデータ処理システムにおいて、前記データ処理回路は、命令を実行する中央処理装置、前記中央処理装置がアクセスするメモリ、前記中央処理装置が制御する周辺回路、及び前記内部クロック信号を生成するクロックパルスジェネレータを有する。前記中央処理装置は前記内部クロック信号に同期動作する。   [12] In the data processing system according to item 11, the data processing circuit includes a central processing unit that executes instructions, a memory that is accessed by the central processing unit, a peripheral circuit that is controlled by the central processing unit, and the internal clock signal. It has a clock pulse generator to generate. The central processing unit operates in synchronization with the internal clock signal.

2.実施の形態の詳細
図1にはデータ処理装置の一例が示される。同図に例示されるデータ処理装置は、特に制限されないが、相補型MOS集積回路製造技術によって単結晶シリコンのような1個の半導体基板に形成され、所要のシステムがオンチップされえた、マイクロコンピュータとして構成される。同図に示されるデータ処理装置101は、データ処理回路110とその制御を受ける通信処理回路120に大別される。
2. Details of Embodiment FIG. 1 shows an example of a data processing apparatus. The data processing apparatus exemplified in the figure is not particularly limited, but is a microcomputer which is formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by a complementary MOS integrated circuit manufacturing technique and a required system can be on-chip. Configured as The data processing apparatus 101 shown in the figure is roughly divided into a data processing circuit 110 and a communication processing circuit 120 that receives the control.

データ処理回路110は、例えば、命令をフェッチしてプログラムを実行する中央処理装置(CPU)111、CPU111等によってアクセスされデータの一時記憶領域やCPU111が実行するプログラムの格納領域に利用されるメモリ112、CPU111の制御を受ける周辺回路113、及び同期クロック信号を生成するクロックパルスジェネレータ(CPG)115等を有し、それらは内部バス114を共有して、インタフェースされる。CPG115はCPU111の動作基準クロック信号などに利用されるシステムクロック信号CKS、通信処理回路120のデータ処理に利用する内部クロック信号CKTd、及び通信処理回路120の送信動作に利用する送信クロック信号CKT等を生成する。   The data processing circuit 110 is, for example, a central processing unit (CPU) 111 that fetches an instruction and executes a program, and a memory 112 that is accessed by a CPU 111 or the like and used as a temporary storage area for data or a storage area for a program executed by the CPU 111. , A peripheral circuit 113 under the control of the CPU 111, a clock pulse generator (CPG) 115 for generating a synchronous clock signal, and the like, which share an internal bus 114 and are interfaced. The CPG 115 receives a system clock signal CKS used for an operation reference clock signal of the CPU 111, an internal clock signal CKTd used for data processing of the communication processing circuit 120, a transmission clock signal CKT used for transmission operation of the communication processing circuit 120, and the like. Generate.

通信処理回路120は、特に制限されないが、100BASE−TXに準拠し、100BASE−TXに準拠する外部の装置と相互接続可能な回路である。尚、実際の通信規格には、通信フレーム信号の前後にプリアンブルやデリミタ等の制御符号信号が存在するが、本発明の説明の本質ではないため、図面と共に本明細ではその説明を省略する。また、非同期クロック間のデータの載せ換えには実装によって幾らかの処理遅延が発生するが、本発明の説明の本質ではないため、それについても説明を省略する。   The communication processing circuit 120 is not particularly limited, but is a circuit that conforms to 100BASE-TX and can be interconnected with an external device conforming to 100BASE-TX. In the actual communication standard, there are control code signals such as a preamble and a delimiter before and after the communication frame signal. However, since this is not the essence of the description of the present invention, the description thereof is omitted in this specification together with the drawings. In addition, although some processing delay occurs depending on the implementation of data exchange between asynchronous clocks, this is not the essence of the description of the present invention, and the description thereof is also omitted.

通信処理回路120は、受信クロック再生部121、受信データ再生部122、送信データ生成部123、位相差情報検出部124、及び位相差調整送信部125を有する。   The communication processing circuit 120 includes a reception clock recovery unit 121, a reception data recovery unit 122, a transmission data generation unit 123, a phase difference information detection unit 124, and a phase difference adjustment transmission unit 125.

通信処理回路120は、4B/5B(4Bit/5Bit)パターン変換によって送信フレームデータ4ビットにつき5ビットの符号信号とされて逐次シリアル化して1ビット毎に125MHzでネットワーク102の伝送路に供給された信号を受信信号SIGRとして受取る。   The communication processing circuit 120 is converted into a 5-bit code signal for every 4 bits of transmission frame data by 4B / 5B (4 Bit / 5 Bit) pattern conversion, serialized serially, and supplied to the transmission path of the network 102 at 125 MHz for each bit. The signal is received as a reception signal SIGR.

受信クロック再生部121は、外部から受取った受信信号SIGRに含まれる受信クロック信号CKRを再生すると共に当該受信クロック信号CKRに対して1/n例えば1/5の周波数を持つ分周クロック信号CKRdを生成する。受信クロック信号CKRは125MHzとされ、分周クロック信号CKRdは25MHzとされる。   The reception clock reproduction unit 121 reproduces the reception clock signal CKR included in the reception signal SIGR received from the outside, and generates a divided clock signal CKRd having a frequency of 1 / n, for example, 1/5 with respect to the reception clock signal CKR. Generate. The reception clock signal CKR is set to 125 MHz, and the divided clock signal CKRd is set to 25 MHz.

受信データ再生部122は、受信信号SIGRに対して受信クロック信号CKRに同期してビット単位の信号を再生し、前記分周クロック信号CKRdに同期して再生されたビット信号を5ビット単位で4ビットに復号(4Bit/5Bitパターン逆変換)して受信データを再生する。   The reception data reproducing unit 122 reproduces a bit-unit signal in synchronization with the reception clock signal CKR with respect to the reception signal SIGR, and outputs the bit signal reproduced in synchronization with the divided clock signal CKRd to four bits. Received data is reproduced by decoding into bits (4 bit / 5 bit pattern inverse transform).

再生された受信データDATRは必要に応じて内部バス114に供給され、CPU111による処理対象とされ、また、後段の送信データ生成部123に渡される。送信データ生成部123は受信データDATRに対する送信データDATTを、前記分周クロック信号CKRdと同じ周波数の内部クロック信号CKTdに同期して生成する。即ち、送信データ生成部123は、受信データDATRに対して、前記CPU111による指示に従って、データの抽出、データの付加又はデータの修正を行って、送信データDATTを生成する。付加すべきデータの生成や修正データの生成の一部はCPU111が行ってもよい。或いは、送信データ生成部123は、CPU111の指示を受けずに、受信データDATRに対してデータの抽出、データの付加又はデータの修正を行って、送信データDATTを生成してもよいし、受信データDATRをそのまま送信データDATTとしてもよい。   The reproduced reception data DATR is supplied to the internal bus 114 as necessary, is processed by the CPU 111, and is passed to the transmission data generation unit 123 at the subsequent stage. The transmission data generating unit 123 generates transmission data DATT for the reception data DATR in synchronization with the internal clock signal CKTd having the same frequency as the frequency-divided clock signal CKRd. That is, the transmission data generation unit 123 generates transmission data DATT by performing data extraction, data addition, or data correction on the reception data DATR in accordance with instructions from the CPU 111. The CPU 111 may perform part of the generation of data to be added and the generation of correction data. Alternatively, the transmission data generation unit 123 may generate the transmission data DATT by extracting data, adding data, or modifying the data to the reception data DATR without receiving an instruction from the CPU 111. The data DATR may be used as transmission data DATT as it is.

位相差調整送信部125は、送信データ生成部で生成された送信データDATTと送信データの有効信号ENDTを受け取り、4Bit/5Bitパターン変換を行って送信信号SIGTを生成し、これを送信クロック信号CKTに同期してネットワーク102に向けて送信する。   The phase difference adjustment transmission unit 125 receives the transmission data DATT generated by the transmission data generation unit and the transmission data valid signal ENDT, generates a transmission signal SIGT by performing 4Bit / 5Bit pattern conversion, and transmits this to the transmission clock signal CKT. In synchronization with the network 102.

位相差情報検出部124は、前記受信データ再生部122による受信信号SIGRの受信から前記位相調整送信部による送信信号SIGTの送信までに許容される時間に対して処理時間が短いとき、その誤差時間を検出する。位相差情報検出部124はその誤差時間に応ずる位相差情報PHDを位相差調整送信部125に供給する。位相差調整送信部125は位相差情報検出部124による誤差時間の経過を待って、すなわち、送信データが位相差情報で与えられる位相差分のダミーサイクルの経過を待って、送信信号SIGTの送信を開始する。要するに、許容時間に対して処理が早く完了しても、その許容時間の満了を待つようにすることによって、信号受信から信号送信までのタイミングを揃えることができる。   When the processing time is short relative to the time allowed from the reception of the reception signal SIGR by the reception data recovery unit 122 to the transmission of the transmission signal SIGT by the phase adjustment transmission unit, the phase difference information detection unit 124 has its error time Is detected. The phase difference information detection unit 124 supplies the phase difference information PHD corresponding to the error time to the phase difference adjustment transmission unit 125. The phase difference adjustment transmitting unit 125 waits for the error time by the phase difference information detecting unit 124, that is, waits for the phase difference dummy cycle in which the transmission data is given by the phase difference information to transmit the transmission signal SIGT. Start. In short, even if the processing is completed early with respect to the allowable time, the timing from signal reception to signal transmission can be made uniform by waiting for the expiration of the allowable time.

上記処理時間とは、例えば信号受信から信号送信までの間に、受信データ再生部において4Bit/5Bitパターン逆変換による受信データを得るための受信データ再生処理時間、送信データ生成部123における送信データ生成処理時間、及び位相調整送信部125における送信データDATTの4Bit/5Bitパターン変換による送信信号を得るための処理時間である。位相差情報検出部124は、上記誤差時間を把握するために、受信データの有効性を示す受信データ有効信号ENRD、を受信データ再生部122から受取ると共に、クロック信号CKR,CKRd,CKTdを入力する。これを用いることによって位相差情報検出部124は、受信データ再生部122が受信信号を受信してから受信データ有効信号ENRDが活性化されるまでの(有効な受信データの再生が開始されるまでの)受信クロック信号CKRのクロックサイクル数を基準とした目標サイクル数(図2、図3のDES=9サイクル)に対する第1の誤差サイクル数(図2、図3のERN1)を検出すると共に、前記受信クロック信号CKRのクロックサイクルを基準として前記分周クロック信号CKRdに対する前記内部クロック信号CKTdの位相遅れの第2の誤差サイクル数(図2、図3のERN2)を検出し、前記第1の誤差サイクル数と前記第2の誤差サイクル数との和のサイクル数(図2、図3のERN1+ERN2)に相当する時間を誤差時間とする。   The processing time is, for example, a reception data reproduction processing time for obtaining reception data by reverse conversion of 4Bit / 5Bit pattern in the reception data reproduction unit between signal reception and signal transmission, and transmission data generation in the transmission data generation unit 123. Processing time and processing time for obtaining a transmission signal by 4Bit / 5Bit pattern conversion of transmission data DATT in the phase adjustment transmission unit 125. The phase difference information detection unit 124 receives the reception data valid signal ENRD indicating the validity of the reception data from the reception data reproduction unit 122 and receives the clock signals CKR, CKRd, and CKTd in order to grasp the error time. . By using this, the phase difference information detection unit 124 receives the reception signal from the reception data reproduction unit 122 until the reception data valid signal ENRD is activated (until reproduction of valid reception data is started). A) detecting a first error cycle number (ERN1 in FIGS. 2 and 3) with respect to a target cycle number (DES = 9 cycles in FIGS. 2 and 3) based on the clock cycle number of the reception clock signal CKR; A second error cycle number (ERN2 in FIGS. 2 and 3) of the phase delay of the internal clock signal CKTd with respect to the divided clock signal CKRd is detected with reference to the clock cycle of the received clock signal CKR, and the first The time corresponding to the sum of the number of error cycles and the second number of error cycles (ERN1 + ERN2 in FIGS. 2 and 3) is an error. It is between.

以下、位相差の検出と、検出された位相差を用いた送信タイミングの制御について図2及び図3を参照しながら具体例を用いて更に詳述する。   Hereinafter, the detection of the phase difference and the control of the transmission timing using the detected phase difference will be described in more detail using a specific example with reference to FIG. 2 and FIG.

図2は通信処理回路による転送処理のタイミングチャートが例示される。図2において、受信信号SIGR、受信再生データDATR、送信データ(転送データ)DATT、送信信号SIGTのハッチングを施した部分は、送信あるいは受信のフレームとして有効であることを示している。また位相差情報PHDのハッチングを施した部分はその値が有効であることを示している。   FIG. 2 illustrates a timing chart of transfer processing by the communication processing circuit. In FIG. 2, the hatched portions of the reception signal SIGR, reception reproduction data DATR, transmission data (transfer data) DATT, and transmission signal SIGT indicate that they are effective as transmission or reception frames. A hatched portion of the phase difference information PHD indicates that the value is valid.

受信クロック再生部121及び受信データ再生部122はネットワーク102内の図示していないデータリンク相手が印加した送信フレームデータを受信信号SIGRとして逐次受ける。受信信号SIGRは、125MHzクロック信号が畳み込まれた125MHzの1サイクルで1ビットの信号である。   The reception clock recovery unit 121 and the reception data recovery unit 122 sequentially receive transmission frame data applied by a data link partner (not shown) in the network 102 as a reception signal SIGR. The reception signal SIGR is a 1-bit signal in a 125 MHz cycle in which a 125 MHz clock signal is convoluted.

受信クロック再生部121は、受信信号SIGRからデータリンク相手が送信に用いた125MHzの受信クロック信号CKRを回復する。またそのクロック信号を5分の1倍に分周した25MHzの分周クロック信号CKRdを生成する。   The reception clock recovery unit 121 recovers the 125 MHz reception clock signal CKR used for transmission by the data link partner from the reception signal SIGR. Further, a 25 MHz frequency-divided clock signal CKRd is generated by dividing the clock signal by 1/5.

受信データ再生部122は、125MHz受信クロックCKRに従って受信信号SIGRから1ビット毎に再生信号を逐次再生し、25MHz受信クロック信号(分周クロック信号)CKRdに従ってその再生信号を逐次デシリアル化して5ビットの符号信号を逐次生成し、4Bit/5Bitパターン逆変換によって符号信号5ビットにつき4ビットの受信再生データDATRを逐次生成する。受信再生データDATRは、25MHz受信クロック信号CKRdに同期した1サイクル4ビットのデータである。   The reception data reproduction unit 122 sequentially reproduces the reproduction signal for each bit from the reception signal SIGR in accordance with the 125 MHz reception clock CKR, and sequentially deserializes the reproduction signal in accordance with the 25 MHz reception clock signal (divided clock signal) CKRd to generate a 5-bit signal. The code signal is sequentially generated, and 4 bits of reception reproduction data DATR is sequentially generated for every 5 bits of the code signal by 4 Bit / 5 Bit pattern inverse conversion. The reception reproduction data DATR is data of 4 bits per cycle synchronized with the 25 MHz reception clock signal CKRd.

送信データ生成部123は、受信データ再生部122から受信再生データDATRを逐次受けて、データを抽出したり付加したり修正したりして、転送データDATTを逐次生成する。本明細書において、送信データ生成部123が行う処理遅延は、25MHz送信クロック信号(内部クロック信号)CKTdを基準として固定の2サイクル(固定サイクル)と設定している。転送データDATTは、125MHz送信クロック信号CKTに同期した1サイクル4ビットのデータである。   The transmission data generation unit 123 sequentially receives the reception reproduction data DATR from the reception data reproduction unit 122, extracts the data, adds or corrects the data, and sequentially generates the transfer data DATT. In this specification, the processing delay performed by the transmission data generation unit 123 is set to two fixed cycles (fixed cycle) with reference to the 25 MHz transmission clock signal (internal clock signal) CKTd. The transfer data DATT is 1-cycle 4-bit data synchronized with the 125 MHz transmission clock signal CKT.

図2の一例は、125MHz受信クロック信号CKRを単位として、受信フレームの先頭が受信信号SIGRから5サイクル遅延して受信再生データDATRに現れる例を示している。この遅延の範囲は、上述の処理の特性上5〜9サイクルである。少なくとも受信信号SIGRの5ビットが揃うのに5サイクルを要し、残り4サイクルは予備サイクルとしている。また、125MHz受信クロック信号CKRを単位として、25MHz送信クロック信号CKTdの立ち上がりエッジから4サイクルずれて25MHz受信クロック信号の立ち上がりエッジが現れる例を示している。このずれの範囲は、当然0〜4サイクルである。   The example of FIG. 2 shows an example in which the head of the reception frame appears in the reception reproduction data DATR with a delay of 5 cycles from the reception signal SIGR in units of 125 MHz reception clock signal CKR. This delay range is 5 to 9 cycles in view of the above-described processing characteristics. At least 5 cycles are required for 5 bits of the received signal SIGR to be prepared, and the remaining 4 cycles are reserved cycles. Further, an example is shown in which the rising edge of the 25 MHz reception clock signal appears with a shift of 4 cycles from the rising edge of the 25 MHz transmission clock signal CKTd in units of 125 MHz reception clock signal CKR. The range of this deviation is naturally 0 to 4 cycles.

位相差情報検出部124は、125MHz受信クロック信号CKRを単位として、受信信号SIGRから受信再生データDATRへの遅延サイクル数(図2において5サイクル)と、25MHz送信クロック信号CKTdに対する25MHz受信クロック信号CKRdのずれサイクル数(図2におて4サイクル=ERN2)を検出する。そして、受信信号から受信再生データへの遅延サイクル数の最大値(図2において9サイクル)から検出値(図2において5サイクル)を引いた値(ERN1=9−5)に、25MHz送信クロック信号CKTdに対する25MHz受信クロック信号CKRdのずれサイクル数(ERN2=4)の検出値を加えたものを、位相差情報PHD(4+4=8サイクル)として算出する。ERN1は許容サイクル(DES=9サイクル)に対して4Bit/5Bitパターン逆変換の処理が早く終ったときに余裕のサイクル数であり、ERN2は受信データDATRから送信データDATTを得るための固定サイクルの処理を行なうタイミングがワーストタイミングに対して早かったときの余裕のサイクル数である。   The phase difference information detection unit 124 uses the 125 MHz reception clock signal CKR as a unit, the number of delay cycles from the reception signal SIGR to the reception reproduction data DATR (5 cycles in FIG. 2), and the 25 MHz reception clock signal CKRd with respect to the 25 MHz transmission clock signal CKTd. The number of shift cycles (4 cycles = ERN2 in FIG. 2) is detected. Then, a 25 MHz transmission clock signal is obtained by subtracting the detected value (5 cycles in FIG. 2) from the maximum number of delay cycles (9 cycles in FIG. 2) from the received signal to the received reproduction data (ERN1 = 9-5). A value obtained by adding the detection value of the number of shift cycles (ERN2 = 4) of the 25 MHz reception clock signal CKRd with respect to CKTd is calculated as phase difference information PHD (4 + 4 = 8 cycles). ERN1 is the number of cycles when the 4-bit / 5-bit pattern reverse conversion process is completed earlier than the permissible cycle (DES = 9 cycles), and ERN2 is a fixed cycle for obtaining transmission data DATT from reception data DATR. This is the number of extra cycles when the processing timing is earlier than the worst timing.

位相差調整送信部125は、25MHz送信クロック信号CKTdを5倍に逓倍した125MHz送信クロック信号CKTを用いて、4Bit/5Bitパターン変換によって転送データDATTに対して4ビットにつき5ビットの符号信号を逐次生成し、125MHz送信クロックCKTに従って生成した符号信号5ビットを逐次シリアル化して、125MHz送信クロック信号CKTを単位として位相差情報PHDが示すサイクル数(ERN1+ERN2)だけ逐次遅延させて、送信信号SIGTとして出力する。図2の例における信号SIGRの受信か裸身号SIGTの送信までの目標時間は196ナノ秒であり、この時間は4Bit/5Bitパターン逆変換の処理時間や、受信データから送信データを得るための処理の開始タイミングがワーストの場合の時間であり、これに対して位相差情報PHDが示すサイクル数(ERN1+ERN2)がワーストの場合に対する余裕という意味での誤差時間に相当する。したがって、図2の場合には、位相差調整送信部125が8サイクル遅延させて送信信号SIGTを出力することにより、全体として、受信フレームの先頭が受信信号SIGRに現れてから送信フレームの先頭が送信信号SIGTに現れるまで、196ナノ秒を費やすことにある。要するに、ベストの時間で転送に必要な処理を完了できる場合にもワーストの場合の処理時間を費やして信号の送信を行なう。   The phase difference adjustment transmission unit 125 sequentially uses a 125 MHz transmission clock signal CKT obtained by multiplying the 25 MHz transmission clock signal CKTd by 5 times, and sequentially converts a 5-bit code signal per 4 bits to the transfer data DATT by 4 Bit / 5 Bit pattern conversion. Generate and sequentially serialize 5 bits of the code signal generated according to the 125 MHz transmission clock CKT, and sequentially delay by the number of cycles (ERN1 + ERN2) indicated by the phase difference information PHD in units of 125 MHz transmission clock signal CKT, and output as the transmission signal SIGT To do. The target time from the reception of the signal SIGR to the transmission of the naked body SIGT in the example of FIG. 2 is 196 nanoseconds, and this time is the processing time for 4-bit / 5-bit pattern reverse conversion and the processing for obtaining the transmission data from the reception data Is the time when the start timing is worst, and the cycle number (ERN1 + ERN2) indicated by the phase difference information PHD corresponds to an error time in the sense of a margin with respect to the worst case. Therefore, in the case of FIG. 2, the phase difference adjusting transmission unit 125 outputs the transmission signal SIGT with a delay of 8 cycles, so that, as a whole, the beginning of the transmission frame appears after the beginning of the reception frame appears in the reception signal SIGR. It is to spend 196 nanoseconds until it appears in the transmission signal SIGT. In short, even when the processing necessary for transfer can be completed in the best time, the worst processing time is spent to transmit the signal.

図3にはワーストの時間で転送に必要な処理を完了させた場合における転送処理のタイミングチャートが例示される。図3の図2との違いは2点あり、125MHz受信クロック信号CKRを単位として、受信フレームの先頭が受信信号から9サイクル遅延して受信再生データに現れる点と、125MHz送信クロック信号CKTの立ち上がりエッジから0サイクルずれて(すなわちずれは1サイクル未満、ずれていない)25MHz受信クロック信号CKRdの立ち上がりエッジが現れる点である。   FIG. 3 illustrates a timing chart of transfer processing when processing necessary for transfer is completed in the worst time. 3 differs from FIG. 2 in that there are two points, with the 125 MHz reception clock signal CKR as a unit, the beginning of the reception frame appears in the reception reproduction data after being delayed by 9 cycles from the reception signal, and the rising edge of the 125 MHz transmission clock signal CKT. This is the point at which the rising edge of the 25 MHz reception clock signal CKRd appears with a shift of 0 cycle from the edge (that is, the shift is less than 1 cycle, not shifted).

図3の場合には、位相差情報PHDは(9−9)+0=0サイクルであり、位相差情報検出部124はこの値0を算出する。そしてその値に従い、位相差調整送信部125は0サイクル遅延させて(すなわち遅延させずに)送信信号SIGTを出力している。全体として、受信フレームの先頭が受信信号SIGRに現れてから送信フレームの先頭が送信信号SIGTに現れるまで、196ナノ秒となっている。   In the case of FIG. 3, the phase difference information PHD is (9−9) + 0 = 0 cycle, and the phase difference information detection unit 124 calculates this value 0. Then, according to the value, the phase difference adjustment transmission unit 125 outputs the transmission signal SIGT with 0 cycle delay (that is, without delay). Overall, it takes 196 nanoseconds from the time when the head of the received frame appears in the received signal SIGR to the time when the head of the transmitted frame appears in the transmitted signal SIGT.

このように、受信クロック信号CKRを単位として、受信再生データの遅延及び送信クロック信号の位相差を算出し、その値を送信タイミングに利用することで、低ジッタの転送が可能となる。この例では、一つの通信処理過色120における1回の転送(信号受信から信号送信までの処理)において発生するジッタは、125MHz受信クロックCKRと125MHz送信クロックCKTのずれから生じる、最大8ナノ秒(1サイクルのズレ)とされ、ジッタを小さく抑えることが可能になる。   In this way, by using the reception clock signal CKR as a unit, the delay of the reception reproduction data and the phase difference of the transmission clock signal are calculated, and the values are used for the transmission timing, thereby enabling low jitter transfer. In this example, the jitter generated in one transfer (processing from signal reception to signal transmission) in one communication processing overcolor 120 is caused by the difference between the 125 MHz reception clock CKR and the 125 MHz transmission clock CKT, and a maximum of 8 nanoseconds. Jitter can be suppressed to be small.

図4には通信処理回路120による通信処理動作の手順を整理して例示してある。受信信号SIGRを受取って受信クロック信号CKR及び分周クロック信号CKRdを再生し(S1)、それを用いて受信データDATRを再生する(S2)。受信データDATRに対して、抽出、付加、修正が施されて送信データDATTが生成されると共に(S3)、受信クロック信号CKRのクロックサイクル数を基準とした目標サイクル数(DES)に対する第1の誤差サイクル数(ERN1)の検出と共に、前記受信クロック信号CKRのクロックサイクルを基準として前記分周クロック信号CKRdに対する前記内部クロック信号CKTdの位相遅れの第2の誤差サイクル数(ERN2)の検出が行われる(S4)。これによって得られて位相差情報PHD=ERN1+ERN2のサイクル分だけ遅延させて、送信データDATTに対する4Bit/5Bitパターン変換による送信信号SIGTが出力される(S5)。   FIG. 4 shows an example of the procedure of the communication processing operation performed by the communication processing circuit 120. The reception signal SIGR is received and the reception clock signal CKR and the divided clock signal CKRd are reproduced (S1), and the reception data DATR is reproduced using the reception clock signal CKRd (S2). The reception data DATR is extracted, added, and modified to generate transmission data DATT (S3), and a first target cycle number (DES) with respect to the number of clock cycles of the reception clock signal CKR is set. Along with detection of the error cycle number (ERN1), detection of a second error cycle number (ERN2) of the phase delay of the internal clock signal CKTd with respect to the divided clock signal CKRd with reference to the clock cycle of the reception clock signal CKR is performed. (S4). A transmission signal SIGT obtained by 4-bit / 5-bit pattern conversion with respect to the transmission data DATT is output after being delayed by the cycle of the phase difference information PHD = ERN1 + ERN2 obtained in this way (S5).

図5には上記データ処理装置101を用いたデータ処理システムが例示される。このシステムは100BASE−TXに準拠したシステムであり、例えばEtherCAT規格による産業用制御ネットワームに適用される。   FIG. 5 illustrates a data processing system using the data processing apparatus 101. This system is a system based on 100BASE-TX, and is applied to, for example, an industrial control network according to the EtherCAT standard.

データ処理システムは、複数のデータ処理ノードが所定のトポロジで通信路に接続された構成を備える。データ処理ノードは、通信路の基点に配置されたマスタ装置401と、中継装置421,422と、スレーブ装置411〜416とを含み、マスタ装置401からの出力が中継装置421,422及びスレーブ装置411〜416を巡回転送されてマスタ装置401に戻されるようになっている。   The data processing system includes a configuration in which a plurality of data processing nodes are connected to a communication path with a predetermined topology. The data processing node includes a master device 401, relay devices 421 and 422, and slave devices 411 to 416 arranged at the base point of the communication path, and outputs from the master device 401 are relay devices 421 and 422 and slave devices 411. ... 416 are cyclically transferred and returned to the master device 401.

前記複数のデータ処理ノード401,411〜416、421,422の夫々は図1に基づいて説明したデータ処理装置101を備える。特に制限されないが、図2などに基づいて説明した169ナノ秒に代表される前記許容される時間は全てのデータ処理装置101の間で等しく設定される。   Each of the plurality of data processing nodes 401, 411 to 416, 421, and 422 includes the data processing apparatus 101 described with reference to FIG. Although not particularly limited, the allowable time represented by 169 nanoseconds described with reference to FIG. 2 and the like is set equally among all the data processing apparatuses 101.

マスタ装置401は、第1の中継装置421に対して制御フレームデータを送信する。それを受けた第1の中継装置421は、第1のスレーブ装置411に対してそれを転送し、それを受けた第1のスレーブ装置411は、第2のスレーブ装置412に対してそれを転送する。それを受けた第2のスレーブ装置412は、第1のスレーブ装置411に対してそれを転送する(送り返す)。   The master device 401 transmits control frame data to the first relay device 421. The first relay device 421 receiving it transfers it to the first slave device 411, and the first slave device 411 receiving it transfers it to the second slave device 412. To do. Receiving it, the second slave device 412 transfers (sends back) it to the first slave device 411.

以降、第1のスレーブ装置411、第1の中継装置421、第3のスレーブ装置413、第2の中継装置421、第4のスレーブ装置414、第2の中継装置422、第5のスレーブ装置415、第6のスレーブ装置416、第5のスレーブ装置415、第2の中継装置422、第3のスレーブ装置413、第1の中継装置421と転送されて、最終的にマスタ装置401が受け取る。このように全装置を巡回すると、装置数9であるから、装置間の接続(グラフの枝)として(9−1)×2=16回送信され、装置の転送処理(中間ノード)は16−1=15回発生する。   Thereafter, the first slave device 411, the first relay device 421, the third slave device 413, the second relay device 421, the fourth slave device 414, the second relay device 422, and the fifth slave device 415. Are transferred to the sixth slave device 416, the fifth slave device 415, the second relay device 422, the third slave device 413, and the first relay device 421, and finally received by the master device 401. When all the devices are circulated in this way, since the number of devices is nine, (9-1) × 2 = 16 times are transmitted as the connection between devices (the branch of the graph), and the device transfer processing (intermediate node) is 16−. 1 = 15 occurrences.

仮に各装置のジッタが最大40ナノ秒であれば、通信処理システム全体のジッタは最大15×40=最大600ナノ秒であるのに対して、ジッタが最大8ナノ秒である図1のデータ処理装置101を採用すると、データ処理システム全体で巡回されてマスタ装置401に戻されたときのジッタは最大15×8=最大120ナノ秒となる。これにより、各データ処理装置101では信号受信から信号送信までのタイミング誤差を小さくすることができるから、複数のデータ処理ノードを巡回して信号を転送するデータ処理システムにおけるジッタの累積を軽減でき、データ処理システムのリアルタイム性及び精度を保証することができる。要するに、高精度なデータ処理システムが実現可能にある。   If the jitter of each device is a maximum of 40 nanoseconds, the data processing of FIG. 1 is a jitter of a maximum of 8 nanoseconds while the jitter of the entire communication processing system is a maximum of 15 × 40 = maximum 600 nanoseconds When the apparatus 101 is adopted, the jitter when it is circulated in the entire data processing system and returned to the master apparatus 401 is 15 × 8 = 120 nanoseconds at maximum. As a result, each data processing device 101 can reduce the timing error from signal reception to signal transmission, so that it is possible to reduce the accumulation of jitter in a data processing system that circulates a plurality of data processing nodes and transfers signals. The real-time property and accuracy of the data processing system can be guaranteed. In short, a highly accurate data processing system can be realized.

さらに、データ処理システム全体のジッタを最大600ナノ秒と設定した場合、各データ処理装置のジッタが最大40ナノ秒であれば装置を最大9台まで接続できるのに対して、ジッタが最大8ナノ秒である図1のデータ処理装置101を採用してデータ処理システムを構築する場合には、データ処理装置を最大39台まで接続できる(600÷8=75回の転送処理、76回の送信)。すなわちデータ処理装置の数をより拡張したデータ処理システムを実現可能になる。   Furthermore, when the jitter of the entire data processing system is set to a maximum of 600 nanoseconds, up to nine devices can be connected if the jitter of each data processing device is a maximum of 40 nanoseconds, whereas the jitter is a maximum of 8 nanoseconds. When constructing a data processing system using the data processing apparatus 101 of FIG. 1 that is second, up to 39 data processing apparatuses can be connected (600 ÷ 8 = 75 transfer processes, 76 transmissions). . That is, a data processing system in which the number of data processing devices is further expanded can be realized.

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.

例えば、図1はデータ処理装置101が1ポートのネットワークポート(コネクタ)を備えていることを想定しているが、データ処理装置101は複数の通信処理回路120によって複数のポート(例えばポートA、ポートB、ポートCの3ポート)を備えることも可能である。そして、ポートAからの受信をポートBにて送信し、ポートBからの受信をポートCにて送信し、ポートCからの受信をポートAにて送信する、等の処理も可能である。   For example, FIG. 1 assumes that the data processing apparatus 101 includes one network port (connector), but the data processing apparatus 101 includes a plurality of ports (for example, port A, It is also possible to provide three ports (port B and port C). Processing such as reception from port A is transmitted at port B, reception from port B is transmitted at port C, and reception from port C is transmitted at port A is also possible.

また、データ処理装置101の構成は、受信データ再生部122が受信フレームデータの内容に従ってメモリ112内のデータや周辺回路113を介して接続する図示していない周辺ブロック内のデータを更新したり、送信データ生成部123がメモリ112内のデータや周辺回路113を介して接続する図示していない周辺ブロック内のデータを送信フレームデータに埋め込んだりすることを可能としている。また、通信処理回路120が物理層及びデータリンク層を処理し、プロセッサ111がメモリ112を利用しながらデータリンク層より上位層を処理することで、一般の通信プロトコル処理を実施することが可能である。   In addition, the configuration of the data processing device 101 is such that the received data reproducing unit 122 updates data in the memory 112 and peripheral block (not shown) connected via the peripheral circuit 113 according to the contents of the received frame data, The transmission data generation unit 123 can embed data in the memory 112 and data in peripheral blocks (not shown) connected via the peripheral circuit 113 in the transmission frame data. Further, the communication processing circuit 120 processes the physical layer and the data link layer, and the processor 111 processes the upper layer than the data link layer while using the memory 112, so that general communication protocol processing can be performed. is there.

本発明は、IEEE802.3規格やEtherCAT規格に限らず、低ジッタにて転送を行うことが要求される通信用のデータ処理装置やデータ処理システムに広く適用することができる。当然、データ処理装置101はデータ通信ノードを構成する端末装置はもとより中継装置にも適用することができる。   The present invention is not limited to the IEEE 802.3 standard and the EtherCAT standard, and can be widely applied to data processing apparatuses and data processing systems for communication that are required to perform transfer with low jitter. Of course, the data processing apparatus 101 can be applied not only to the terminal apparatus constituting the data communication node but also to the relay apparatus.

以上に説明した実施の形態によれば、各データ処理ノードのデータ処理装置では信号受信から信号送信までのタイミング誤差を小さくすることができる。また、複数のデータ処理ノードを巡回して信号を転送するデータ処理システムにおけるジッタの累積を軽減でき、データ処理システムのリアルタイム性及び精度を保証向上することができる。   According to the embodiment described above, the data processor of each data processing node can reduce the timing error from signal reception to signal transmission. Further, it is possible to reduce the accumulation of jitter in a data processing system that circulates a plurality of data processing nodes and transfers signals, and to improve the real-time property and accuracy of the data processing system.

101 データ処理装置
110 データ処理回路
120 通信処理回路
111 中央処理装置(CPU)
112 メモリ
113 周辺回路
115 クロックパルスジェネレータ(CPG)
114 内部バス
CKS システムクロック信号
CKTd 内部クロック信号
CKT 送信クロック信号
121 受信クロック再生部
122 受信データ再生部
123 送信データ生成部
124 位相差情報検出部
125 位相差調整送信部
CKR 受信クロック信号
CKRd 分周クロック信号
SIGR 受信信号
SIGT 送信信号
PHD 位相差情報
DATR 受信データ
DATT 送信データ
401 マスタ装置
421,422 中継装置
411〜416 スレーブ装置
Reference Signs List 101 Data processing device 110 Data processing circuit 120 Communication processing circuit 111 Central processing unit (CPU)
112 memory 113 peripheral circuit 115 clock pulse generator (CPG)
114 Internal bus CKS System clock signal CKTd Internal clock signal CKT Transmission clock signal 121 Reception clock recovery unit 122 Reception data recovery unit 123 Transmission data generation unit 124 Phase difference information detection unit 125 Phase difference adjustment transmission unit CKR Reception clock signal CKRd Divided clock Signal SIGR Reception signal SIGT Transmission signal PHD Phase difference information DATR Reception data DATT Transmission data 401 Master device 421, 422 Relay device 411-416 Slave device

Claims (12)

通信処理回路とデータ処理回路を有し、
前記通信処理回路は、受信信号に基づいて受信クロック信号を再生するクロック再生部と、
前記クロック再生部で再生された受信クロック信号に同期して受信信号から受信データを再生する受信データ再生部と、
前記受信データ再生部で再生された受信データに対する送信データを生成する送信データ生成部と、
送信データ生成部で生成された送信データから送信信号を生成して送信クロック信号に同期して外部に送信する送信部と、
前記受信データ再生部による信号の受信から前記送信部による送信信号の送信までに許容される時間に対して処理時間が短いとき、その誤差時間を検出する検出部と、を有し、
前記送信部は前記検出部による誤差時間の経過を待って送信信号の送信を開始する、データ処理装置。
A communication processing circuit and a data processing circuit;
The communication processing circuit includes a clock recovery unit that recovers a reception clock signal based on a reception signal;
A reception data reproduction unit that reproduces reception data from a reception signal in synchronization with the reception clock signal reproduced by the clock reproduction unit;
A transmission data generation unit that generates transmission data for the reception data reproduced by the reception data reproduction unit;
A transmission unit that generates a transmission signal from transmission data generated by the transmission data generation unit and transmits the transmission signal to the outside in synchronization with the transmission clock signal;
A detection unit that detects an error time when a processing time is short with respect to a time allowed from reception of a signal by the reception data reproduction unit to transmission of a transmission signal by the transmission unit;
The data processing apparatus, wherein the transmission unit waits for an error time by the detection unit to start transmission of a transmission signal.
前記クロック再生部は、前記受信クロック信号と共に、当該受信クロック信号に対して1/nの周波数を持つ分周クロック信号を生成し、
前記受信データ再生部は、再生された前記受信クロック信号に同期してビット単位の信号を再生し、生成された前記分周クロック信号に同期して再生されたビット信号を複数ビット単位で復号して受信データを再生し、
前記送信データ生成部は、前記分周クロック信号と同じ周波数の内部クロック信号に同期して送信データを生成し、
前記送信部は、前記送信データを符号化して、前記内部クロック信号の周波数をn倍した送信クロック信号にビット同期する前記送信信号を生成する、請求項1記載のデータ処理装置。
The clock recovery unit generates a divided clock signal having a frequency of 1 / n with respect to the received clock signal together with the received clock signal,
The received data reproduction unit reproduces a bit unit signal in synchronization with the reproduced reception clock signal, and decodes the reproduced bit signal in a plurality of bit units in synchronization with the divided clock signal. To play the received data,
The transmission data generation unit generates transmission data in synchronization with an internal clock signal having the same frequency as the divided clock signal,
The data processing apparatus according to claim 1, wherein the transmission unit encodes the transmission data and generates the transmission signal that is bit-synchronized with a transmission clock signal obtained by multiplying a frequency of the internal clock signal by n.
前記検出部は、受信データ再生部が受信信号を受信してから有効な受信データを再生するまでの受信クロック信号のクロックサイクル数を基準とした目標サイクル数に対する第1の誤差サイクル数を検出すると共に、前記受信クロック信号のクロックサイクルを基準として前記分周クロック信号に対する前記内部クロック信号の位相遅れの第2の誤差サイクル数を検出し、前記第1の誤差サイクル数と前記第2の誤差サイクル数との和のサイクル数に相当する時間を誤差時間とする、請求項2記載のデータ処理装置。   The detection unit detects a first error cycle number with respect to a target cycle number based on the number of clock cycles of the reception clock signal from when the reception data reproduction unit receives the reception signal until reproduction of valid reception data. And detecting a second error cycle number of the phase delay of the internal clock signal with respect to the divided clock signal with reference to the clock cycle of the received clock signal, and the first error cycle number and the second error cycle. The data processing apparatus according to claim 2, wherein a time corresponding to a cycle number summed with a number is an error time. 前記受信データ生成部は再生データを前記送信データ生成部に与えると共に、必要に応じて前記データ処理回路に与え、
前記送信データ生成部は、前記再生データに対して、前記データ処理回路による指示に従って、データの抽出、データの付加又はデータの修正を行って、送信データを生成する、請求項3記載のデータ処理装置。
The reception data generation unit provides reproduction data to the transmission data generation unit and, if necessary, to the data processing circuit,
4. The data processing according to claim 3, wherein the transmission data generation unit generates transmission data by performing data extraction, data addition, or data correction on the reproduction data in accordance with an instruction from the data processing circuit. apparatus.
前記データ処理回路は、命令を実行する中央処理装置、前記中央処理装置がアクセスするメモリ、前記中央処理装置が制御する周辺回路、及び前記内部クロック信号を生成するクロックパルスジェネレータを有し、
前記中央処理装置は前記内部クロック信号に同期動作する、請求項4記載のデータ処理装置。
The data processing circuit has a central processing unit that executes instructions, a memory that is accessed by the central processing unit, a peripheral circuit that is controlled by the central processing unit, and a clock pulse generator that generates the internal clock signal,
The data processing apparatus according to claim 4, wherein the central processing unit operates in synchronization with the internal clock signal.
複数のデータ処理ノードが所定のトポロジで通信路に接続されたデータ処理システムであって、
前記複数のデータ処理ノードの夫々はデータ処理装置を備え、
前記データ処理装置は、前記通信路に接続された通信処理回路と前記通信回路に接続されたデータ処理回路とを有し、
前記通信処理回路は、通信路から受信した受信信号に基づいて受信クロック信号を再生するクロック再生部と、
前記クロック再生部で再生された前記受信クロック信号に同期して受信信号から受信データを再生する受信データ再生部と、
前記受信データ再生部で再生された受信データに対する送信データを生成する送信データ生成部と、
送信データ生成部で生成された送信データから送信信号を生成して送信クロック信号に同期して通信路に送信する送信部と、
前記受信データ再生部による信号の受信から前記送信部による送信信号の送信までに許容される時間に対して処理時間が短いとき、その誤差時間を検出する検出部と、を有し、
前記送信部は前記検出部による誤差時間の経過を待って送信信号の送信を開始する、データ処理システム。
A data processing system in which a plurality of data processing nodes are connected to a communication path with a predetermined topology,
Each of the plurality of data processing nodes includes a data processing device,
The data processing device has a communication processing circuit connected to the communication path and a data processing circuit connected to the communication circuit,
The communication processing circuit includes a clock recovery unit that recovers a received clock signal based on a received signal received from a communication path;
A reception data reproduction unit for reproducing reception data from a reception signal in synchronization with the reception clock signal reproduced by the clock reproduction unit;
A transmission data generation unit that generates transmission data for the reception data reproduced by the reception data reproduction unit;
A transmission unit that generates a transmission signal from transmission data generated by the transmission data generation unit and transmits the transmission signal to the communication path in synchronization with the transmission clock signal;
A detection unit that detects an error time when a processing time is short with respect to a time allowed from reception of a signal by the reception data reproduction unit to transmission of a transmission signal by the transmission unit;
The data processing system, wherein the transmission unit waits for an error time by the detection unit to start transmission of a transmission signal.
前記複数のデータ処理ノードは、通信路の基点に配置されたマスタ装置と、中継装置と、スレーブ装置とを含み、マスタ装置からの出力が中継装置及びスレーブ装置を巡回転送されてマスタ装置に戻される、請求項6記載のデータ処理システム。   The plurality of data processing nodes include a master device, a relay device, and a slave device arranged at a base point of a communication path, and an output from the master device is cyclically transferred to the relay device and the slave device and returned to the master device. The data processing system according to claim 6. 前記許容される時間は全てのデータ処理装置の間で等しく設定される、請求項7記載のデータ処理システム。   The data processing system of claim 7, wherein the allowed time is set equal among all data processing devices. 前記クロック再生部は、前記受信クロック信号を再生すると共に、当該受信クロック信号に対して1/nの周波数を持つ分周クロック信号を生成し、
前記受信データ再生部は、再生された受信クロック信号に同期してビット単位の信号を再生し、生成された分周クロック信号に同期して再生されたビット信号を複数ビット単位で復号して受信データを再生し、
前記送信データ生成部は、前記分周クロック信号と同じ周波数の内部クロック信号に同期して送信データを生成し、
前記送信部は、前記送信データを符号化して、前記内部クロック信号の周波数をn倍した送信クロック信号にビット同期する前記送信信号を生成する、請求項8記載のデータ処理システム。
The clock recovery unit reproduces the received clock signal and generates a divided clock signal having a frequency of 1 / n with respect to the received clock signal.
The received data reproduction unit reproduces a bit unit signal in synchronization with the reproduced reception clock signal, and decodes and receives the bit signal reproduced in synchronization with the generated divided clock signal. Play the data,
The transmission data generation unit generates transmission data in synchronization with an internal clock signal having the same frequency as the divided clock signal,
9. The data processing system according to claim 8, wherein the transmission unit encodes the transmission data and generates the transmission signal that is bit-synchronized with a transmission clock signal obtained by multiplying the frequency of the internal clock signal by n.
前記検出部は、受信データ再生部が受信信号を受信してから有効な受信データを再生するまでの受信クロック信号のクロックサイクル数を基準とした目標サイクル数に対する第1の誤差サイクル数を検出すると共に、前記受信クロック信号のクロックサイクルを基準として前記分周クロック信号に対する前記内部クロック信号の位相遅れの第2の誤差サイクル数を検出し、前記第1の誤差サイクル数と前記第2の誤差サイクル数との和のサイクル数に相当する時間を誤差時間とする、請求項9記載のデータ処理システム。   The detection unit detects a first error cycle number with respect to a target cycle number based on the number of clock cycles of the reception clock signal from when the reception data reproduction unit receives the reception signal until reproduction of valid reception data. And detecting a second error cycle number of the phase delay of the internal clock signal with respect to the divided clock signal with reference to the clock cycle of the received clock signal, and the first error cycle number and the second error cycle. The data processing system according to claim 9, wherein a time corresponding to a cycle number summed with a number is an error time. 前記受信データ生成部は再生データを前記送信データ生成部に与えると共に、必要に応じて前記データ処理回路に与え、
前記送信データ生成部は、前記再生データに対して、前記データ処理回路による指示に従って、データの抽出、データの付加又はデータの修正を行って、送信データを生成する、請求項10記載のデータ処理システム。
The reception data generation unit provides reproduction data to the transmission data generation unit and, if necessary, to the data processing circuit,
The data processing according to claim 10, wherein the transmission data generation unit generates transmission data by performing data extraction, data addition, or data correction on the reproduction data according to an instruction from the data processing circuit. system.
前記データ処理回路は、命令を実行する中央処理装置、前記中央処理装置がアクセスするメモリ、前記中央処理装置が制御する周辺回路、及び前記内部クロック信号を生成するクロックパルスジェネレータを有し、
前記中央処理装置は前記内部クロック信号に同期動作する、請求項11記載のデータ処理システム。
The data processing circuit has a central processing unit that executes instructions, a memory that is accessed by the central processing unit, a peripheral circuit that is controlled by the central processing unit, and a clock pulse generator that generates the internal clock signal,
The data processing system according to claim 11, wherein the central processing unit operates in synchronization with the internal clock signal.
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