JP2011192135A - Data reception system and interruption execution method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、優先順位付けされたデータを出力する、複数のデータ出力装置から非同期に出力されるデータを、任意のタイミングで欠落することなく受信するデータ受信システムおよび割り込み実行方法に関するものである。 The present invention relates to a data receiving system and an interrupt execution method for receiving data output asynchronously from a plurality of data output devices that output prioritized data without missing at an arbitrary timing.
コンピュータがデータ演算装置としてシステムに組み込まれることは、増加の一途を辿っている。前記システムが肥大化、高速化していくことに伴い、前記システムを構成するサブシステム間の情報伝達は、より複雑化してきている。複雑化したシステムでは、複数のサブシステムから非同期に出力されるデータを任意のタイミングで受信することが数多く発生する。そのため、サブシステム間のデータの送受信を、効率的に、確実に行い、また、より簡易的に実施することが望まれている。 Increasing numbers of computers are incorporated into systems as data computing devices. As the system becomes larger and faster, information transmission between subsystems constituting the system has become more complicated. In a complicated system, data output asynchronously from a plurality of subsystems often occurs at an arbitrary timing. For this reason, it is desired that data transmission / reception between subsystems be performed efficiently and reliably and more simply.
一般的に、データ出力装置から効率的にデータを受信するための手段として、割り込み処理が知られている。割り込み処理とは、実行中の処理を中断して、優先度の高い別の処理を行うことである。具体的には、データ出力装置からのデータ出力が行われる際に、コンピュータなどのデータ受信装置内のCPUに対し、データ転送要求信号を送り、前記CPUは前記データ転送要求信号を受けた際に、実行中のプログラムを中断し、割り込みルーチンと呼ばれる前記データ出力装置に対応した処理を行い、前記処理が終了すると、CPUはプログラムの中断した部分の処理を再開するという一連の処理のことである。 Generally, interrupt processing is known as means for efficiently receiving data from a data output device. The interrupt process is to interrupt a process being executed and perform another process with a higher priority. Specifically, when data output from the data output device is performed, a data transfer request signal is sent to the CPU in the data receiving device such as a computer, and when the CPU receives the data transfer request signal This is a series of processing in which a program being executed is interrupted, processing corresponding to the data output device called an interrupt routine is performed, and when the processing is completed, the CPU resumes processing of the interrupted portion of the program. .
割り込み処理は、効率的で正確なデータ取得を比較的に容易に実現できるため、定期的に受信有無を確認する手法であるポーリング処理より優れている。 Interrupt processing is superior to polling processing, which is a method for periodically checking whether or not data is received, because efficient and accurate data acquisition can be realized relatively easily.
しかし、データ出力装置を複数有するシステムにおいて、各々のデータ出力装置からほぼ同時に割り込みが発生した場合に、一部の割り込み処理を欠落してしまうといった問題が生ずる可能性がある。 However, in a system having a plurality of data output devices, there is a possibility that some interrupt processing may be lost when interrupts are generated almost simultaneously from the respective data output devices.
たとえば、複数の通信回線からデータを受信する複数の受信処理装置と、前記複数の受信処理装置の各々に対応して設けられそれら受信処理装置からの受信データを制御信号に応答して蓄積する複数の記憶装置と、前記複数の受信処理装置に同時に割込信号を定期的に出力する割込発生装置と、前記複数の受信処理装置の予め設定した一つが受信完了時に出力する通知信号を受け前記複数の記憶装置に蓄積された前記受信データを収集し合成する受信データ取得部とから構成されたことを特徴としている受信データ取得システムが公知である(特許文献1参照)。 For example, a plurality of reception processing devices that receive data from a plurality of communication lines, and a plurality of reception processing devices that are provided corresponding to each of the plurality of reception processing devices and store received data from these reception processing devices in response to control signals A storage device, an interrupt generation device that periodically outputs an interrupt signal simultaneously to the plurality of reception processing devices, and a notification signal that is output when a preset one of the plurality of reception processing devices is received, A reception data acquisition system is known that includes a reception data acquisition unit that collects and synthesizes the reception data accumulated in a plurality of storage devices (see Patent Document 1).
このように、複数のデータ出力装置からデータを取得する方法は存在するが、以下の問題がある。データ受信処理装置が複数あること、そして、前記受信処理装置が取得したデータを合成するための受信データ取得部が必要であるため、システムが複雑化している。 As described above, there is a method for acquiring data from a plurality of data output devices, but there are the following problems. Since there are a plurality of data reception processing devices and a reception data acquisition unit for synthesizing the data acquired by the reception processing devices is required, the system is complicated.
また、複数のデータ出力装置から優先順位付けされたデータが出力される場合において、前記優先順位に応じて、データを取得することはできていないといった問題がある。 In addition, when prioritized data is output from a plurality of data output devices, there is a problem that data cannot be acquired according to the priority.
システム全体をより簡易的に同様の動作が可能であれば、システム開発時間の削減やシステムエラーの発生頻度の抑制、さらなる大規模システムの容易な開発につながると考える。 If the same operation can be performed on the entire system in a simpler manner, it will lead to a reduction in system development time, a reduction in the frequency of system errors, and easier development of a larger system.
本発明の目的は、複数のデータ出力装置からの非同期の割り込み要求信号を用いて、欠落なく効率的に確実に、データ受信装置に任意のタイミングでデータを送信するデータ受信システムおよび割り込み実行方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a data reception system and an interrupt execution method for transmitting data to a data reception device at an arbitrary timing efficiently and reliably without omission using asynchronous interrupt request signals from a plurality of data output devices. The purpose is to provide.
また、優先順位付けされたデータを出力する複数のデータ出力装置から出力される際に、優先度の高いデータからデータ受信装置に受信するデータ受信システムおよび割り込み実行方法を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a data receiving system and an interrupt execution method for receiving data having a high priority from a plurality of data output devices that output prioritized data to a data receiving device.
上記課題を解決するために請求項1に係る発明としては、複数のデータ出力装置から、非同期で割り込み要求信号やデータを受信するデータ受信システムであって、
前記複数のデータ出力装置から割り込み要求信号および受信データを取得し、複数のデータを一時的に保持するデータバッファ回路部と、
前記データ出力装置からの割り込み信号を受信した際に、全てのデータ出力装置に対してデータが入力されているか否かを判断し、入力されているデータを順次受信する割り込みルーチン手段と、
前記割り込み要求信号に応じて前記データバッファ回路部からデータを取得し、データの優先順位を判断して並び替える優先データ判断回路部と、
前記優先データ判断回路部が優先順位を判断した複数のデータを、一時的に保持する並べ替え済データバッファ回路部と、
前記割り込み要求信号に応じて、前記並べ替え済データバッファ回路部からデータを取得するCPUと、を有することを特徴とするデータ受信システムである。
In order to solve the above problems, the invention according to
A data buffer circuit unit that acquires interrupt request signals and received data from the plurality of data output devices, and temporarily holds the plurality of data;
When receiving an interrupt signal from the data output device, it is determined whether data is input to all the data output devices, interrupt routine means for sequentially receiving the input data,
A priority data determination circuit unit that acquires data from the data buffer circuit unit according to the interrupt request signal, determines a data priority order, and rearranges the data.
A plurality of data for which the priority data determination circuit unit has determined the priority order, a rearranged data buffer circuit unit that temporarily holds data, and
A data receiving system comprising: a CPU that acquires data from the rearranged data buffer circuit unit in response to the interrupt request signal.
また、請求項2に係る発明としては、データ出力装置から取得した複数のデータをデータバッファ回路部に一時的に保持するデータ受信システムにおける割り込み実行方法であって、
データ出力装置から割り込み要求信号をデータバッファ回路部が受信した場合に、優先データ判断回路部に割り込みを行い、全てのデータ出力装置に対してデータが入力されているか否か、および、データの優先順位を判断し、優先度の高いデータから、データを並べ替えた後、データを並べ替え済データバッファ回路部にデータを送信し、CPUが割り込み要求信号に応じて、前記データバッファ回路部から全てのデータ受信が終了するまで処理を行うことを特徴とする割り込み実行方法である。
The invention according to
When the data buffer circuit unit receives an interrupt request signal from the data output device, it interrupts the priority data determination circuit unit, whether or not data is input to all data output devices, and data priority After determining the order and rearranging the data from the high priority data, the data is transmitted to the rearranged data buffer circuit unit, and the CPU responds to the interrupt request signal and all the data from the data buffer circuit unit The interrupt execution method is characterized in that the processing is performed until the data reception is completed.
本発明によれば、複数のデータ出力装置から、非同期で割り込み要求、もしくはデータを受信するシステムにおいて、複数のデータ出力装置からの割り込み要求信号を用いて、欠落なく、効率的に確実に、データ受信装置に、任意のタイミングでデータを送信することが可能となる。 According to the present invention, in a system that receives an interrupt request or data asynchronously from a plurality of data output devices, an interrupt request signal from the plurality of data output devices is used to efficiently and reliably transmit data without interruption. Data can be transmitted to the receiving device at an arbitrary timing.
そのうえ、複数のデータ出力装置から、優先順位付けされた優先順位の高いデータから順次、効率的に確実にデータ受信装置に任意のタイミングでデータを送信することが可能となる。 In addition, it is possible to transmit data from a plurality of data output devices to the data receiving device at an arbitrary timing efficiently and surely in order from the data with the higher priority.
また、構成が簡素であるため、開発時間の削減、エラー発生頻度の抑制、更なる大規模
システムの開発が容易となる。
In addition, since the configuration is simple, the development time can be reduced, the frequency of error occurrence can be suppressed, and the development of a larger system can be facilitated.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るシステムの一例を示すブロック図である。以下の実施の形態は、本発明の適用物又はその用途を制限することを意図するものではない。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a system according to an embodiment of the present invention. The following embodiments are not intended to limit the application of the present invention or its uses.
図1に示すように、データバッファ回路部21の入力端子には、割り込み要求信号伝送路51とデータ伝送路52を通り、データ出力装置11が接続されている。データバッファ回路部21の出力端子には、割り込み要求信号伝送路53とデータ伝送路54を通り、優先データ判断回路部31が接続されている。前記割り込み要求信号伝送路53を介して、優先データ判断回路部31に割り込みがかけられる。優先データ判断回路部31の入力端子には、割り込み要求信号伝送路53とデータ伝送路54を通り、データバッファ回路部21、22、…、2Nが接続されている。優先データ判断回路部31の出力端子には、割り込み要求信号伝送路55とデータ伝送路56を通り、並び替え済データバッファ回路部32が接続されている。並び替え済データバッファ回路部32の入力端子には、割り込み要求信号伝送路55とデータ伝送路56を通り、優先データ判断回路部31が接続されている。並び替え済データバッファ回路部32の出力端子には、割り込み要求信号伝送路57とデータ伝送路58を通り、CPU41が接続されている。前記割り込み要求信号伝送路57を介して、CPU41に割り込みがかけられる。
As shown in FIG. 1, the
優先データ判断回路部31は、複数のデータ出力装置11、12、…、1Nから出力されたデータを、割り込み要求信号を受け、非同期に、データバッファ回路部21、22、…、2Nから、優先順位の高い順を判断し、優先順位の高い順に、並べ替え済みデータバッファ回路部に、データを送信するものである。データバッファ回路部21、22、…、2Nは、前記複数のデータ出力装置11、12、…、1Nからの割り込み要求信号を受け、前記優先データ判断回路部31に割り込みを発生させること、前記複数のデータ出力装置11、12、…、1Nから出力されたデータを一時的に保持することを行うものである。
The priority data
また、並び替え済データバッファ回路部32は、優先順位の高い順にデータを一時的に保持すること、前記優先データ判断回路部31からの割り込み要求信号を受け、CPU41に割り込みを発生させることを行うものである。CPU41は、前記並び替え済データバッファ回路部32からの割り込み要求信号を受け、データを取得するものである。
The rearranged data
データ出力装置11、12、…、1Nは、数がN個である。データ出力装置から11、12、…、1Nからの伝送路51、52の端子の形状やサイズ等の制約がない限り、接続数Nの上限に制約はない。なお、データの優先順位は高い順に1N、…、12、11とする。これらは、読み出し側である優先データ判断回路部31と、CPU41内ソフトウェアと、の処理において、予め、対象のデータ出力装置に優先順位の高い順に、1N、…、
12、11と識別番号を割り振っておけばよい。前記番号の割り振りも本発明を制約するものではなく、一例に過ぎない。優先順位を把握できる方法であれば、どのような方法でも構わない。
The number of
12, 11 and an identification number may be assigned. The allocation of the numbers does not limit the present invention and is merely an example. Any method can be used as long as the priority order can be grasped.
図2は、本発明の実施の形態に係るシステムにおいて、データバッファ回路部2Nがデータを確実に優先データ判断回路部31に送信するための構成を示すブロック図である。なお、並び替え済データバッファ回路部がデータを確実にCPU41に送信するための構成も同様である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration for the data
図2に示すように、データ出力装置1Nはデータをデータバッファ回路部2Nに書き込むが、データバッファ回路部が満杯になっていると、次の書き込みの際に、データが上書きされ、古いデータが消えてしまう。そこで、満杯かどうかを示すFULL信号をデータ出力装置に返すことで、データ喪失を防いでいる。また、優先データ判断回路部31に対しては、空かどうかを示すEMPTY信号を返すことで、読み込む必要があるかを判断させている。
As shown in FIG. 2, the
図3は、本発明の実施の形態に係るシステムにおいて、割り込み要求信号の発生から、受信データをデータバッファ回路部に保存するまでの処理のフローチャートを示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a flowchart of processing from generation of an interrupt request signal to saving received data in a data buffer circuit section in the system according to the embodiment of the present invention.
図3に示すように、割り込み要求信号が任意のデータ出力装置から発生した際に(S1)、まず、データバッファ回路部が、割り込み要求信号を取得する(S2)。次に、割り込み要求信号を受け、優先データ判断回路部31が割り込みルーチン、つまり、割り込みルーチン手段である割り込み要求信号に対応するデータバッファ回路部2Nにデータが入っているかの確認を実行する(S3)。続いて、優先データ判断回路部31は、優先順位の最も高いデータが保持されているデータバッファ回路部2Nにデータが入っているかを確認する(S5)。
As shown in FIG. 3, when an interrupt request signal is generated from an arbitrary data output device (S1), first, the data buffer circuit unit acquires the interrupt request signal (S2). Next, upon receiving an interrupt request signal, the priority data
この確認を、全てのデータバッファ回路部において、優先順位の高い順から、処理が完了、すなわちa=N(S4)から1まで処理したか判断し(S6)、完了していないと次の処理に移る(S7)。全てのデータバッファ回路部の確認が終わったら、優先データ判断回路部31が、データバッファ回路部に入っているデータの優先順位を把握する(S8)。優先データ判断回路部31が、データの優先順位の高いデータの入っているデータバッファ回路部から並び替え済データバッファ回路部32へデータを移動する(S9)。優先データ判断回路部31は、割り込み要求信号をCPU41に送信する(S10)。CPU41内ソフトウェアは、割り込み要求信号が来たら、並び替え済データバッファ回路部32からデータを取得する(S11)。そして、CPU41は再び割り込み要求信号が入るまで、他の処理を行う。
In all the data buffer circuit units, it is determined whether the processing is completed from the highest priority, that is, whether a = N (S4) to 1 has been processed (S6). (S7). When the confirmation of all the data buffer circuit units is completed, the priority data
図4は、本発明の実施の形態に係るシステムにおいて3個のデータバッファ回路部にデータが保持されている場合の処理におけるタイムチャートを示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a time chart in processing when data is held in three data buffer circuit units in the system according to the embodiment of the present invention.
図4に示すように、81は割り込み要求信号の波形であり、立ち上がっている際(矢印101)に、データバッファ回路部21は割り込み要求信号を受信する。この際に、他のデータバッファ回路部にデータがあるかを確認し、他の割り込み要求信号も受信する。図中107は、時間Tの推移を示す。
As shown in FIG. 4, reference numeral 81 denotes an interrupt request signal waveform. When the signal is rising (arrow 101), the data
82、83、84はデータバッファ回路部21、22、23内に保持してあるデータを示している。優先データ判断回路31は割り込み要求信号を受け、対応するデータバッファ回路部21、また、他の全てのデータバッファ回路部に対し、データの有無を確認する
。データバッファ回路部の確認順を優先順位順とし、データバッファ回路部2Nから21まで確認を行う(矢印102、103、104はデータを取りにいくタイミングを示す)。
Reference numerals 82, 83 and 84 denote data held in the data
全てのデータバッファ回路部のデータ有無の確認が終わったら、前記優先データ判断回路31は取得したデータのうち、優先順位の高いデータから、並び替え済データバッファ回路部32にデータを書き込む(矢印105はデータを取得するタイミングを示す)。上記にも示したように、データの優先順位は高い順に、データバッファ回路部2N、…、22、21に入力されているデータである。そして、前記優先データ判断回路部31は割り込み要求信号をCPU41に送信する。
When the confirmation of the presence / absence of data in all the data buffer circuit units is completed, the priority
次に、CPU41内ソフトウェアは、割り込み要求信号を受信したら、並び替え済データバッファ回路部32からデータ取得を行う(矢印106はデータを取得するタイミングを示す)。もし、割り込み要求信号がほぼ同時に入力されているとしても、最初の一つを前記優先データ判断回路部31が受信した際に、全てのデータバッファ回路部に対し、確認を行うため、データの取りこぼしが起きることはない。
Next, when the software in the
以上のように、本発明のデータ受信システムおよび割り込み実行方法によれば、複数のデータ出力装置からの非同期の割り込み要求信号を用いて、欠落なく効率的に確実に、データバッファ回路部に任意のタイミングでデータを送信することが可能となる。そのうえ、優先順位付けされた複数のデータ出力装置から、優先順位の高いデータから優先し、効率的に確実に、CPUに任意のタイミングでデータを送信することが可能となる。また、構成が簡素であるため、開発時間の削減、エラー発生頻度の抑制、更なる大規模システムの容易な開発が可能となる。 As described above, according to the data receiving system and the interrupt execution method of the present invention, an asynchronous interrupt request signal from a plurality of data output devices can be used to ensure that the data buffer circuit unit is arbitrarily and efficiently free from loss. Data can be transmitted at the timing. In addition, it is possible to prioritize data with higher priority from a plurality of prioritized data output devices, and efficiently and reliably transmit data to the CPU at an arbitrary timing. In addition, since the configuration is simple, development time can be reduced, the frequency of error occurrence can be reduced, and further large-scale systems can be easily developed.
11〜1N・・・データ出力装置
21〜2N・・・データバッファ回路部
31・・・優先データ判断回路部
32・・・並び替え済データバッファ回路部
41・・・CPU
51、53、55、57・・・割り込み要求信号伝送路
52、54、56、58・・・データ伝送路
101・・・データ出力装置からの割り込み要求信号の立ち上がりのタイミングを示す矢印
102、103、104・・・データを取りにいくタイミングを示す矢印
105、106・・・データを取得するタイミングを示す矢印
107・・・時間Tの推移を示す矢印
11 to 1N,
31 ... Priority data
51, 53, 55, 57... Interrupt request
Claims (2)
前記複数のデータ出力装置から割り込み要求信号および受信データを取得し、複数のデータを一時的に保持するデータバッファ回路部と、
前記データ出力装置からの割り込み信号を受信した際に、全てのデータ出力装置に対してデータが入力されているか否かを判断し、入力されているデータを順次受信する割り込みルーチン手段と、
前記割り込み要求信号に応じて前記データバッファ回路部からデータを取得し、データの優先順位を判断して並び替える優先データ判断回路部と、
前記優先データ判断回路部が優先順位を判断した複数のデータを、一時的に保持する並べ替え済データバッファ回路部と、
前記割り込み要求信号に応じて、前記並べ替え済データバッファ回路部からデータを取得するCPUと、を有することを特徴とするデータ受信システム。 A data receiving system that asynchronously receives interrupt request signals and data from a plurality of data output devices,
A data buffer circuit unit that acquires interrupt request signals and received data from the plurality of data output devices, and temporarily holds the plurality of data;
When receiving an interrupt signal from the data output device, it is determined whether data is input to all the data output devices, interrupt routine means for sequentially receiving the input data,
A priority data determination circuit unit that acquires data from the data buffer circuit unit according to the interrupt request signal, determines a data priority order, and rearranges the data.
A plurality of data for which the priority data determination circuit unit has determined the priority order, a rearranged data buffer circuit unit that temporarily holds data, and
A data receiving system comprising: a CPU that acquires data from the rearranged data buffer circuit unit in response to the interrupt request signal.
データ出力装置から割り込み要求信号をデータバッファ回路部が受信した場合に、優先データ判断回路部に割り込みを行い、全てのデータ出力装置に対してデータが入力されているか否か、および、データの優先順位を判断し、優先度の高いデータから、データを並べ替えた後、データを並べ替え済データバッファ回路部にデータを送信し、CPUが割り込み要求信号に応じて、前記データバッファ回路部から全てのデータ受信が終了するまで処理を行うことを特徴とする割り込み実行方法。 An interrupt execution method in a data receiving system for temporarily holding a plurality of data acquired from a data output device in a data buffer circuit unit,
When the data buffer circuit unit receives an interrupt request signal from the data output device, it interrupts the priority data determination circuit unit, whether or not data is input to all data output devices, and data priority After determining the order and rearranging the data from the high priority data, the data is transmitted to the rearranged data buffer circuit unit, and the CPU responds to the interrupt request signal and all the data from the data buffer circuit unit An interrupt execution method characterized in that the processing is performed until the data reception ends.
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