JP2014116894A - Data transmission device, data reception device and bus system - Google Patents

Data transmission device, data reception device and bus system Download PDF

Info

Publication number
JP2014116894A
JP2014116894A JP2012271451A JP2012271451A JP2014116894A JP 2014116894 A JP2014116894 A JP 2014116894A JP 2012271451 A JP2012271451 A JP 2012271451A JP 2012271451 A JP2012271451 A JP 2012271451A JP 2014116894 A JP2014116894 A JP 2014116894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
ecc
transmission
unit
bus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012271451A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5921424B2 (en
Inventor
Teruaki Sakata
輝昭 酒田
Makoto Fujita
良 藤田
Masahiro Shiraishi
雅裕 白石
Tetsuaki Nakamigawa
哲明 中三川
Shoichi Ozawa
彰一 小澤
Takamasa Nishimura
卓真 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2012271451A priority Critical patent/JP5921424B2/en
Publication of JP2014116894A publication Critical patent/JP2014116894A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5921424B2 publication Critical patent/JP5921424B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mechanism for easily assembling an existing module whose high reliability is not required in a highly reliable bus system without alteration.SOLUTION: In a data transmission device to be used in a bus system having a transmission part including: a transmission data creation part: an ECC(Error Correcting Code) generation part for generating the ECC of transmission data to be output from the transmission data creation part; and a data output part for transmitting the transmission data and the ECC, the data output part comprises: a rise ECC transmission part for transmitting the ECC synchronously with the rise of a bus clock; and a fall data transmission part for transmitting the transmission data synchronously with the fall of the bus block.

Description

本発明は、データ送信装置、データ受信装置、およびバスシステムに関する。   The present invention relates to a data transmission device, a data reception device, and a bus system.

プラント、鉄道、航空機など、人命や環境の安全確保のために非常に高い信頼性が求められる産業制御システムでは、万が一、システム内で故障や異常が発生しても、できるだけシステムを停止させないように可用性を高めることが求められる。このようなシステムの内部では、システムを制御するコントローラが使用されることが多く、そのコントローラの信頼性や可用性を高めることが重要である。   In industrial control systems such as plants, railways, and aircraft that require extremely high reliability to ensure the safety of human lives and the environment, even if a failure or abnormality occurs in the system, the system should not be stopped as much as possible. Increased availability is required. In such a system, a controller that controls the system is often used, and it is important to increase the reliability and availability of the controller.

コントローラの内部では、コントローラを構成する複数のモジュールを接続して通信を行って制御しているが、特にバスシステムにおける通信の可用性を高めるには、例えば、ECC(Error Correcting Code)と呼ばれる誤り訂正符号を追加することが考えられる。ECCは、データ本体部分に対し数ビットのECCビットを追加することで、1ビットエラーの訂正に加え、2ビットエラーの検出を効率的に実現できる。   In the controller, a plurality of modules constituting the controller are connected and communicated to perform control. In particular, in order to increase the availability of communication in the bus system, for example, error correction code called ECC (Error Correcting Code) is used. It is conceivable to add a code. In ECC, by adding several ECC bits to the data body portion, in addition to correcting a 1-bit error, a 2-bit error can be efficiently detected.

ここで、既存のバスシステムを高信頼化してECCを追加しようとした場合、ECCビットのための数ビットをバスのビットに追加する必要がある。これは場合によってはハードウェアに大幅な変更を加える必要があり、高信頼システムを短期間に開発することの妨げになり得る。そこで、ECCビットのためのハードウェアを追加せずともECCを付加した通信を実現することが考えられる。   Here, when an ECC is added with high reliability of an existing bus system, it is necessary to add several bits for the ECC bit to the bus bits. This may require significant changes to the hardware in some cases and can hinder the development of a reliable system in a short period of time. Therefore, it is conceivable to realize communication with ECC added without adding hardware for ECC bits.

図13は、高信頼化を行っていない従来のバスシステムの例を示す図である。以降のバスシステムでは、いずれのデータ転送もバスクロックに同期して動作するものとして説明する。送信部101内の送信データ作成部104で作成された送信データは、データ出力部106からバス103を通って、受信部102内のデータ入力部109で受信され、受信部102内でデータとして使用される。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a conventional bus system in which high reliability is not performed. In the following bus systems, description will be made assuming that all data transfers operate in synchronization with the bus clock. Transmission data created by the transmission data creation unit 104 in the transmission unit 101 is received from the data output unit 106 through the bus 103 by the data input unit 109 in the reception unit 102 and used as data in the reception unit 102. Is done.

図13に示したバスシステムで転送を行う場合のタイミングチャートの例を図14に示す。図14に示すバスクロックの立ち上がりエッジC0で送信データD1をデータ出力部106から送信し、次の立ち上がりエッジC2でデータ入力部109が受信する。以下同様に、データD2、D3、D4と送信、受信が行われる。ここで、バスシステムの送信データにECCを加え、バス幅を増やさずに転送する場合のバスシステムの例を図15に示す。   FIG. 14 shows an example of a timing chart in the case of performing transfer in the bus system shown in FIG. The transmission data D1 is transmitted from the data output unit 106 at the rising edge C0 of the bus clock shown in FIG. 14, and the data input unit 109 receives it at the next rising edge C2. Similarly, data D2, D3, and D4 are transmitted and received. Here, FIG. 15 shows an example of a bus system in a case where ECC is added to transmission data of the bus system and transfer is performed without increasing the bus width.

図15に示す送信部206内の送信データ作成部204で作成された送信データは、ECC生成部205にてデータに対応するECCが生成され、データ出力部206に送られる。このデータ出力部206内には出力タイミング制御部211があり、ECCとデータを送信するタイミングを調整する。受信部202内のデータ入力部209内には入力タイミング制御部212があり、ECCとデータを受信するタイミングを調整し、ECC訂正部213に送信し、ECC訂正部213は受信したデータとECCビットから誤り訂正を行う。図15に示したバスシステムで転送を行う場合のタイミングチャートの例を図16に示す。   For the transmission data created by the transmission data creation unit 204 in the transmission unit 206 shown in FIG. 15, an ECC corresponding to the data is generated by the ECC generation unit 205 and sent to the data output unit 206. The data output unit 206 includes an output timing control unit 211 that adjusts the timing of transmitting ECC and data. The data input unit 209 in the receiving unit 202 includes an input timing control unit 212 that adjusts the timing of receiving the ECC and data, and transmits the received data to the ECC correction unit 213. The ECC correction unit 213 receives the received data and the ECC bit. To correct the error. FIG. 16 shows an example of a timing chart in the case of performing transfer by the bus system shown in FIG.

図16に示す立ち上がりエッジC0で、データD1に対するECC1をデータ出力部206が送信し、次の立ち上がりエッジC2で、データ入力部209がECC1を受信する。同じ立ち上がりエッジC2でデータ出力部206はデータD1本体を送信し、次の立ち上がりエッジC4でデータ入力部209がデータD1を受信する。ECC2、データ2の送受信も同様である。ここで、バス203はデータ部分のビット幅しかないため、出力タイミング制御部211と入力タイミング制御部212を設計して、ECCとデータ本体のタイミング調整を図る必要がある。また、特許文献1には、ECCを付加したデータ転送において、バス幅を増加させずに高信頼なデータ転送を行う例が記載されている。   At the rising edge C0 shown in FIG. 16, the data output unit 206 transmits ECC1 for the data D1, and at the next rising edge C2, the data input unit 209 receives ECC1. The data output unit 206 transmits the data D1 body at the same rising edge C2, and the data input unit 209 receives the data D1 at the next rising edge C4. The same applies to transmission and reception of ECC2 and data2. Here, since the bus 203 has only the bit width of the data portion, it is necessary to design the output timing control unit 211 and the input timing control unit 212 to adjust the timing of the ECC and the data body. Patent Document 1 describes an example of performing highly reliable data transfer without increasing the bus width in data transfer with ECC added.

特開2005−354310号公報JP 2005-354310 A

ところで、従来のバスシステムにECCを付加して転送を行う高信頼なバスシステムについて、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。   By the way, as a result of the study of the highly reliable bus system that performs transfer by adding ECC to the conventional bus system, the following has been clarified.

ECCビット用のビット幅を増やさないようにバスシステムを改変するためには、データを送信するバスでECCも転送する必要があるが、ECCとデータ本体のタイミング調整を行うために、出力タイミング制御部と入力タイミング制御部を新規に設計する必要があった。このため、例えばデバッグ用途や、高信頼機能確認のためのエラー注入用途といった、開発時には必要だがシステムの実運用時には使用しないため高信頼化が不要な既存モジュールとの通信をする場合においても、既存モジュールのデータ受信部分に改造が必要になってしまうという問題があった。   In order to modify the bus system so as not to increase the bit width for ECC bits, it is also necessary to transfer ECC on the data transmission bus. However, in order to adjust the timing of the ECC and the data body, output timing control is performed. And the input timing control unit need to be newly designed. For this reason, even when communicating with existing modules that are required during development but not required during actual operation of the system, such as debugging applications and error injection applications for high-reliability function confirmation, even when communicating with existing modules that do not require high reliability. There was a problem that the data reception part of the module had to be modified.

また、ECCビット用のビット幅を増やさないように転送するためには、図16に示したように、データを転送するサイクルとは別に、ECCを転送するサイクルを設ける必要があり、転送のオーバヘッドが大きくなるという問題があった。   Further, in order to transfer without increasing the bit width for ECC bits, as shown in FIG. 16, it is necessary to provide a cycle for transferring ECC separately from the cycle for transferring data. There was a problem that became larger.

また更に、前記特許文献1には、ECCビット用のビット幅を増やさないようにして高信頼なデータを転送する仕組みが記載されているが、ECCを転送するサイクルを送信側と受信側で新規に決めておく仕組みを実装しておく必要があるため、やはり、高信頼化が不要な既存モジュールについても改造が必要になってしまうという問題があった。   Furthermore, Patent Document 1 describes a mechanism for transferring highly reliable data without increasing the bit width for ECC bits. However, a cycle for transferring ECC is newly provided on the transmission side and the reception side. Therefore, there is a problem that the existing modules that do not require high reliability also need to be modified.

そこで、本発明は、産業制御システムなどのコントローラに使用されるバスシステムにおいて、高信頼化が不要な設計済みの既存モジュールのバスの仕様を変更することなく、新規に高信頼が必要なモジュールのみを新規設計して、例えば、バスシステムを有するコントローラ及びそれを使った産業制御システムに用いられるデータ送信装置、データ受信装置、およびバスシステムを容易に構築できるようにする。   Therefore, the present invention is a bus system used for a controller such as an industrial control system, and only a module that requires a new high reliability without changing the bus specification of an already designed module that does not require a high reliability. Is designed so that, for example, a data transmitter, a data receiver, and a bus system used in a controller having a bus system and an industrial control system using the controller can be easily constructed.

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本題は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、送信データ作成部と、前記送信データ作成部から出力される送信データのECCを生成するECC生成部と、前記送信データと前記ECCを送信するデータ出力部と、を備えた送信部を有するバスシステムにおいて用いられるデータ送信装置であって、前記データ出力部は、バスクロックの立ち上がりに同期して前記ECCを送信する立ち上がりECC送信部と、前記バスクロックの立ち下がりに同期して前記送信データを送信する立ち下がりデータ送信部と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The subject includes a plurality of means for solving the above-described problem. To give an example, a transmission data creation unit, an ECC generation unit that generates an ECC of transmission data output from the transmission data creation unit, A data transmission device used in a bus system including a transmission unit including transmission data and a data output unit that transmits the ECC, wherein the data output unit transmits the ECC in synchronization with a rising edge of a bus clock. And a falling data transmitter that transmits the transmission data in synchronization with a falling edge of the bus clock.

また、ECCと送信データを受信するデータ入力部と、前記ECCと前記送信データからECC訂正を行うECC訂正部と、を備えた受信部を有するバスシステムにおいて用いられるデータ受信装置であって、前記データ入力部は、前記バスクロックの立ち下がりに同期して前記ECCを受信する立ち下がりECC受信部と、前記バスクロックの立ち上がりに同期して前記送信データを受信する立ち上がりデータ受信部と、を備えることを特徴とする。   A data receiving device used in a bus system including a data input unit that receives ECC and transmission data, and an ECC correction unit that performs ECC correction from the ECC and the transmission data. The data input unit includes a falling ECC receiving unit that receives the ECC in synchronization with the falling edge of the bus clock, and a rising data receiving unit that receives the transmission data in synchronization with the rising edge of the bus clock. It is characterized by that.

また、送信データ作成部と、前記送信データ作成部から出力される送信データのECCを生成するECC生成部と、前記送信データと前記ECCを送信するデータ出力部と、を備えたデータ送信装置と、前記ECCと前記送信データを受信するデータ入力部と、前記ECCと前記送信データからECC訂正を行うECC訂正部と、を備えたデータ受信装置と、を有するバスシステムであって、前記データ送信装置が有する前記データ出力部は、バスクロックの立ち上がりに同期して前記ECCを送信する立ち上がりECC送信部と、前記バスクロックの立ち下がりに同期して前記送信データを送信する立ち下がりデータ送信部と、を備え、前記データ受信装置が有する前記データ入力部は、前記バスクロックの立ち下がりに同期して前記ECCを受信する立ち下がりECC受信部と、前記バスクロックの立ち上がりに同期して前記送信データを受信する立ち上がりデータ受信部と、を備えることを特徴とする。   A data transmission apparatus comprising: a transmission data creation unit; an ECC generation unit that generates an ECC of transmission data output from the transmission data creation unit; and a data output unit that transmits the transmission data and the ECC. A data receiving device comprising: a data input unit that receives the ECC and the transmission data; and an ECC correction unit that performs ECC correction from the ECC and the transmission data. The data output unit of the apparatus includes a rising ECC transmission unit that transmits the ECC in synchronization with a rising edge of a bus clock, and a falling data transmission unit that transmits the transmission data in synchronization with a falling edge of the bus clock. The data input unit of the data receiving device includes the EC in synchronization with a fall of the bus clock. Characterized in that it comprises a fall ECC receiving unit receives a, and a rising data receiving unit that receives the transmission data in synchronization with the rising edge of the bus clock.

本発明によれば、ECCを付加するバスシステムに対し、高信頼化が不要な既存モジュールを改造することなく容易に高信頼なバスシステムに組み込める仕組みを提供することができ、例えば、コントローラやコントローラを使った産業制御システムに用いられるデータ送信装置、データ受信装置、およびバスシステムを短期間でより簡単に設計することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide a mechanism that can be easily incorporated into a highly reliable bus system without remodeling an existing module that does not require high reliability to a bus system to which ECC is added. It becomes possible to design a data transmission device, a data reception device, and a bus system used in an industrial control system using a simpler in a short period of time.

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.

本発明のバスシステムにおける、高信頼な送信部の例である。It is an example of the reliable transmission part in the bus system of this invention. 本発明のバスシステムにおける、高信頼な受信部の例である。It is an example of the highly reliable receiving part in the bus system of this invention. 実施例1における、高信頼な送信部と高信頼な受信部を接続した例である。It is the example which connected the reliable transmission part and the reliable receiving part in Example 1. FIG. 図3に示した送信部と受信部で、バスクロック1サイクルでECCとデータの送受信を行うタイミングチャートの例である。FIG. 4 is an example of a timing chart for performing transmission and reception of ECC and data in one bus clock cycle by the transmission unit and the reception unit illustrated in FIG. 3. 図3に示した送信部と受信部で、バスクロック2サイクルでECCとデータの送受信を行うタイミングチャートの例である。FIG. 4 is an example of a timing chart in which the transmission unit and the reception unit illustrated in FIG. 3 transmit and receive ECC and data in two bus clock cycles. 実施例2における、高信頼な送信部と高信頼不要な既存のモジュールである受信部を接続した例である。It is the example which connected the highly reliable transmission part and the receiving part which is the existing module which does not require high reliability in Example 2. FIG. 図6に示した送信部と受信部でECCとデータの送受信を行うタイミングチャートの例である。7 is an example of a timing chart for performing transmission and reception of ECC and data between the transmission unit and the reception unit illustrated in FIG. 6. 実施例3における、高信頼なモジュールAと高信頼なモジュールBでデータの送受信を行うブロック図の例である。FIG. 12 is an example of a block diagram in which data is transmitted and received by the highly reliable module A and the highly reliable module B in the third embodiment. 実施例3における、高信頼なモジュールAと高信頼不要な既存モジュールCでデータの送受信を行うブロック図の例である。FIG. 10 is an example of a block diagram in which data is transmitted and received between a highly reliable module A and an existing module C that does not require high reliability in the third embodiment. 実施例3における、高信頼なモジュールAと、高信頼なモジュールB、高信頼不要な既存モジュールCでデータの送受信を行うブロック図の例である。FIG. 11 is an example of a block diagram in which data is transmitted and received by a highly reliable module A, a highly reliable module B, and an existing module C that does not require high reliability in the third embodiment. 実施例4における、ECCの転送時にECC以外の情報を含める場合の例である。This is an example of including information other than ECC at the time of ECC transfer in the fourth embodiment. 実施例5における、コントローラ及びそれを使用した産業制御システムの例である(産業制御システム)。It is an example of the controller in Example 5, and an industrial control system using the same (industrial control system). 実施例5における、コントローラ及びそれを使用した産業制御システムの例である(情報処理システム)。It is an example of the controller in Example 5, and an industrial control system using the same (information processing system). 従来のバスシステムにおける送信部と受信部の例である。It is an example of the transmission part and receiving part in the conventional bus system. 図13に示した送信部と受信部で、データの送受信を行うタイミングチャートの例である。14 is an example of a timing chart for transmitting and receiving data between the transmission unit and the reception unit illustrated in FIG. 13. 従来のバスシステムにおける、高信頼な送信部と高信頼な受信部の例である。It is an example of the reliable transmission part and the reliable receiving part in the conventional bus system. 図15に示した送信部と受信部で、ECCとデータの送受信を行うタイミングチャートの例である。FIG. 16 is an example of a timing chart for performing transmission and reception of ECC and data between the transmission unit and the reception unit illustrated in FIG.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるデータ送信装置、データ受信装置、およびバスシステムの実施の形態を詳細に説明する。以降のバスシステムでは、いずれのデータ転送もバスクロックに同期して動作するものとして説明する。   Exemplary embodiments of a data transmission device, a data reception device, and a bus system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following bus systems, description will be made assuming that all data transfers operate in synchronization with the bus clock.

図1は、本実施の形態におけるバスシステムにおける送信部の例を示した図であり、図2は、本実施の形態におけるバスシステムの受信部の例を示した図である。図1に示す送信部と図2に示す受信部を接続して示した例が図3であるため、図3を用いて本実施の形態におけるバスシステムを説明する。図3に示すバスシステムは、送信部1からバス3を介して受信部2にデータを送信する。送信されるデータには1ビットエラー訂正と2ビットエラー検出ができるECCを付加して、バスシステムの可用性を高めるものとする。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a transmission unit in the bus system in the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a reception unit in the bus system in the present embodiment. Since the example shown by connecting the transmission unit shown in FIG. 1 and the reception unit shown in FIG. 2 is FIG. 3, the bus system in the present embodiment will be described with reference to FIG. The bus system shown in FIG. 3 transmits data from the transmission unit 1 to the reception unit 2 via the bus 3. It is assumed that the availability of the bus system is enhanced by adding ECC capable of 1-bit error correction and 2-bit error detection to the transmitted data.

送信部1内の送信データ作成部4から、送信するデータを作成してECC生成部5とデータ出力部6に送信する。ECC生成部5では、送信するデータに対応するECCを生成してデータ出力部6に送信する。   Data to be transmitted is created from the transmission data creation unit 4 in the transmission unit 1 and transmitted to the ECC generation unit 5 and the data output unit 6. The ECC generation unit 5 generates an ECC corresponding to the data to be transmitted and transmits it to the data output unit 6.

データ出力部6は、立ち上がりECC送信部7および立ち下がりデータ送信部8を有する。この立ち上がりECC送信部7は、バスクロックの立ち上がりに同期してデータのECCを送信する。また立ち下がりデータ送信部8は、バスクロックの立ち下がりに同期してデータ本体を送信する。データ出力部6から出力されたECCおよびデータは、バス3を介して受信部2内のデータ入力部9で受信される。   The data output unit 6 includes a rising ECC transmission unit 7 and a falling data transmission unit 8. The rising ECC transmission unit 7 transmits the data ECC in synchronization with the rising of the bus clock. The falling data transmitting unit 8 transmits the data body in synchronization with the falling of the bus clock. The ECC and data output from the data output unit 6 are received by the data input unit 9 in the receiving unit 2 via the bus 3.

このデータ入力部9は、立ち下がりECC受信部10および立ち上がりデータ受信部11を有する。この立ち下がりECC受信部10は、バスクロックの立ち下がりに同期してデータのECCを受信する。また立ち上がりデータ受信部11は、バスクロックの立ち上がりに同期してデータ本体を受信する。データ入力部9で受信したECCおよびデータはECC訂正部12で受信され、誤り訂正が施されたデータとなって、受信部2内、またはその先のシステムにて使用される。   The data input unit 9 includes a falling ECC receiving unit 10 and a rising data receiving unit 11. The falling ECC receiving unit 10 receives the ECC of data in synchronization with the falling of the bus clock. The rising data receiving unit 11 receives the data body in synchronization with the rising edge of the bus clock. The ECC and data received by the data input unit 9 are received by the ECC correction unit 12 and become error-corrected data, which are used in the reception unit 2 or in the system ahead thereof.

図3に示したバスシステムでデータ転送を行う場合のタイミングチャートの例を図4に示す。図4は、送信部1と受信部2でのデータ転送を、バスクロックに同期して1サイクルで行う場合の例を示している。バスクロックの立ち上がりエッジC0において、送信部1のデータ出力部6内にある立ち上がりECC送信部7から、データD1に対応するECC1を先に送信し、立ち下がりエッジC1において、立ち下がりデータ送信部8からデータD1を送信する。一方、受信部2では、バスクロックの立ち下がりエッジC1において、データ入力部9内にある立ち下がりECC受信部10でECC1を先に受信し、立ち上がりエッジC2において、立ち上がりデータ受信部11でデータD1を受信する。受信部2内のECC訂正部12では、このECC1を使ってデータD1の誤り訂正を行う。   FIG. 4 shows an example of a timing chart when data transfer is performed in the bus system shown in FIG. FIG. 4 shows an example in which data transfer between the transmission unit 1 and the reception unit 2 is performed in one cycle in synchronization with the bus clock. At the rising edge C0 of the bus clock, the rising ECC transmitting unit 7 in the data output unit 6 of the transmitting unit 1 transmits ECC1 corresponding to the data D1 first, and at the falling edge C1, the falling data transmitting unit 8 To transmit data D1. On the other hand, at the falling edge C1 of the bus clock, the receiving unit 2 first receives ECC1 at the falling ECC receiving unit 10 in the data input unit 9, and at the rising edge C2, the data D1 is received at the rising data receiving unit 11. Receive. The ECC correction unit 12 in the reception unit 2 performs error correction of the data D1 using this ECC1.

同様に、バスクロックの立ち上がりエッジC2において送信部1がECC2を送信し、立ち下がりエッジC3において受信部2がECC2を受信し、立ち下がりエッジC3において送信部1がデータD2を送信し、立ち上がりエッジC4において受信部2がデータD2を受信する。受信部2内のECC訂正部12では、このECC2を使ってデータD2の誤り訂正を行う。以降のECC3とデータD3、ECC4とデータD4についても同様である。   Similarly, the transmission unit 1 transmits ECC2 at the rising edge C2 of the bus clock, the reception unit 2 receives ECC2 at the falling edge C3, the transmission unit 1 transmits data D2 at the falling edge C3, and the rising edge. In C4, the receiving unit 2 receives the data D2. The ECC correction unit 12 in the reception unit 2 performs error correction of the data D2 using this ECC2. The same applies to the subsequent ECC3 and data D3, and ECC4 and data D4.

また、図5は、図3に示したバスシステムの送信部1と受信部2でのデータ転送を、バスクロックに同期して2サイクルで行う場合の例である。図5では、バスクロックの立ち上がりエッジC0において送信部1が送信したECC1が、バスクロックの立ち下がりエッジC3において受信部2で受信され、バスクロックの立ち下がりエッジC1において送信部1が送信したデータD1が、バスクロックの立ち上がりエッジC4において受信部2で受信される。   FIG. 5 shows an example in which data transfer between the transmission unit 1 and the reception unit 2 of the bus system shown in FIG. 3 is performed in two cycles in synchronization with the bus clock. In FIG. 5, ECC1 transmitted by the transmitting unit 1 at the rising edge C0 of the bus clock is received by the receiving unit 2 at the falling edge C3 of the bus clock, and the data transmitted by the transmitting unit 1 at the falling edge C1 of the bus clock. D1 is received by the receiver 2 at the rising edge C4 of the bus clock.

このように、本実施の形態におけるバスシステムでは、送信側ではバスクロックの立ち上がりに同期してECCを送信し、受信側ではバスクロックの立ち下がりに同期してECCを受信し、また、送信側でバスクロックの立ち下がりに同期してデータを送信し、受信側ではバスクロックの立ち上がりに同期してデータを受信する点を特徴とする。   As described above, in the bus system according to the present embodiment, the transmission side transmits ECC in synchronization with the rising edge of the bus clock, the reception side receives ECC in synchronization with the falling edge of the bus clock, and the transmission side. Thus, data is transmitted in synchronization with the falling edge of the bus clock, and data is received on the receiving side in synchronization with the rising edge of the bus clock.

これらのことにより、高信頼化していない既存のバスシステムに対し、ECCビット用のバス幅を新規に設ける必要がなくなる。また、立ち下がりエッジに同期してECCを転送する構成としているため、従来の立ち上がりエッジに同期したデータの送受信に対してサイクルオーバヘッドを増加することなく高信頼なバスシステムを実現することが可能になり、このバスシステムを使ったコントローラやコントローラを使った産業制御システムを早期に開発することが可能になる。   As a result, it is not necessary to provide a new ECC bit bus width for an existing bus system that is not highly reliable. In addition, since the ECC is transferred in synchronization with the falling edge, it is possible to realize a highly reliable bus system without increasing the cycle overhead for data transmission / reception synchronized with the conventional rising edge. Thus, it becomes possible to quickly develop a controller using this bus system and an industrial control system using the controller.

図6は、本実施の形態におけるバスシステムにおける、高信頼な送信部と、高信頼不要な既存モジュールを受信部として接続した場合の例である。なお、送信部1は実施例1と同じ構成であるため詳細説明は省略する。図6に示す受信部21は、高信頼不要な既存モジュールであり、バス転送時のECCに対応する回路を実装していない。受信部21内のデータ入力部22は、バスクロックの立ち上がりに同期してデータを受信する回路であり、バス3を介して送信部1と接続されている。   FIG. 6 shows an example in which a highly reliable transmitting unit and an existing module that does not require high reliability are connected as a receiving unit in the bus system according to the present embodiment. The transmitting unit 1 has the same configuration as that of the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. The receiving unit 21 illustrated in FIG. 6 is an existing module that does not require high reliability, and does not include a circuit corresponding to ECC at the time of bus transfer. The data input unit 22 in the reception unit 21 is a circuit that receives data in synchronization with the rising edge of the bus clock, and is connected to the transmission unit 1 via the bus 3.

図7に、図6に示したバスシステムでデータ転送を行う場合のタイミングチャートの例を示す。送信部1はECCに対応した高信頼モジュールであるため、データ出力部6内の立ち上がりECC送信部7により、バスクロックの立ち上がりエッジC0において、データD1に対応するECC1を送信する。また、立ち下がりデータ送信部8により、バスクロックの立ち下がりエッジC1において、データD1を送信する。   FIG. 7 shows an example of a timing chart when data transfer is performed in the bus system shown in FIG. Since the transmission unit 1 is a highly reliable module that supports ECC, the rising ECC transmission unit 7 in the data output unit 6 transmits ECC1 corresponding to the data D1 at the rising edge C0 of the bus clock. Further, the falling data transmitting unit 8 transmits the data D1 at the falling edge C1 of the bus clock.

一方、受信部21は、ECCに対応していない既存モジュールであり、データ入力部22はバスクロックの立ち上がりに同期してデータを受信する機能しか持たない。よって、送信部1から送信されたECC1は無視され、送信されたデータD1のみを、バスクロックの立ち上がりエッジC2において受信し、受信部22内およびその先のモジュールで使用する。以降のECC2とデータD2、ECC3とデータD3、ECC4とデータD4およびそれ以降に送信されるECCとデータについても同様である。   On the other hand, the receiving unit 21 is an existing module that does not support ECC, and the data input unit 22 has only a function of receiving data in synchronization with the rise of the bus clock. Therefore, the ECC1 transmitted from the transmission unit 1 is ignored, and only the transmitted data D1 is received at the rising edge C2 of the bus clock, and used in the reception unit 22 and the subsequent modules. The same applies to the subsequent ECC2 and data D2, ECC3 and data D3, ECC4 and data D4, and ECC and data transmitted thereafter.

これらのことにより、高信頼化していない既存のバスシステムに対し、ECCビット用のバス幅を新規に設ける必要がなくなる。また、高信頼化している送信側ではバスクロックの立ち下がりエッジに同期してECCを転送し、立ち上がりエッジにデータを送信することで、高信頼化していない受信側では従来通り、バスクロックの立ち上がりに同期してデータのみ受信する構成としているため、高信頼なバスシステムに、高信頼化の不要な既存モジュールを改造不要で組み込むことが可能になる。   As a result, it is not necessary to provide a new ECC bit bus width for an existing bus system that is not highly reliable. The highly reliable transmitting side transfers the ECC in synchronization with the falling edge of the bus clock and transmits data to the rising edge, so that the non-reliable receiving side has the rising edge of the bus clock as before. Therefore, it is possible to incorporate an existing module that does not require high reliability into a high-reliability bus system without modification.

図8は、本実施の形態におけるバスシステムにおける、高信頼なデータの送受信を双方向で行うバスシステムの例である。モジュールA(41)は、データ送信を行う部分として、実施例1の図1に示した送信部の機能と同様に、送信データ作成部4、ECC生成部5、データ出力部6をもち、データ出力部6内には立ち上がりECC送信部7および立ち下がりデータ送信部8がある。このデータ出力部6から出力されたデータはバス3を介してモジュールB(42)に接続している。   FIG. 8 shows an example of a bus system that performs bidirectional transmission and reception of highly reliable data in the bus system according to this embodiment. The module A (41) has a transmission data creation unit 4, an ECC generation unit 5, and a data output unit 6 as data transmission parts, as in the function of the transmission unit shown in FIG. The output unit 6 includes a rising ECC transmission unit 7 and a falling data transmission unit 8. The data output from the data output unit 6 is connected to the module B (42) via the bus 3.

モジュールB(42)は、データ受信を行う部分として、実施例1の図2に示した受信部の機能と同様に、データ入力部9、ECC訂正部12をもち、データ入力部9内には立ち下がりECC受信部10および立ち上がりデータ受信部11がある。一方、モジュールB(42)は、データ送信を行う部分として、実施例1の図1に示した送信部の機能と同様に、送信データ作成部54、ECC生成部55、データ出力部56をもち、データ出力部56内には立ち上がりECC送信部57および立ち下がりデータ送信部58がある。このデータ出力部56から出力されたデータはバス53を介してモジュールA(41)に接続している。   The module B (42) has a data input unit 9 and an ECC correction unit 12 as a part for receiving data, similarly to the function of the receiving unit shown in FIG. There is a falling ECC receiving unit 10 and a rising data receiving unit 11. On the other hand, the module B (42) has a transmission data creation unit 54, an ECC generation unit 55, and a data output unit 56 as a part for performing data transmission, similarly to the function of the transmission unit shown in FIG. The data output unit 56 includes a rising ECC transmission unit 57 and a falling data transmission unit 58. The data output from the data output unit 56 is connected to the module A (41) via the bus 53.

また一方で、モジュールA(41)は、データ受信を行う部分として、実施例1の図2に示した受信部の機能と同様に、データ入力部59、ECC訂正部62をもち、データ入力部59内には立ち下がりECC受信部60および立ち上がりデータ受信部61がある。モジュールA(41)およびモジュールB(42)内の各機能ブロックはこれまでの実施例にて説明した通りの動作を行い、モジュールA(41)とモジュールB(42)間のバス3とバス53でのデータ転送は、図4や図5に示したタイミングチャートに示したように、送信側ではバスクロックの立ち上がりエッジにおいてECCを送信し、バスクロックの立ち下がりエッジにおいてデータを送信する。また受信側ではバスクロックの立ち下がりエッジにおいてECCを受信し、バスクロックの立ち上がりエッジにおいてデータを受信する。   On the other hand, the module A (41) has a data input unit 59 and an ECC correction unit 62 as a part for receiving data, similarly to the function of the receiving unit shown in FIG. 59 includes a falling ECC receiving unit 60 and a rising data receiving unit 61. Each functional block in the module A (41) and the module B (42) operates as described in the above embodiments, and the bus 3 and the bus 53 between the module A (41) and the module B (42) are operated. As shown in the timing charts shown in FIG. 4 and FIG. 5, the data transfer at the transmitting side transmits ECC at the rising edge of the bus clock and transmits data at the falling edge of the bus clock. On the receiving side, ECC is received at the falling edge of the bus clock, and data is received at the rising edge of the bus clock.

また図9は、本実施の形態のバスシステムにおける、ECCに対応した高信頼なモジュールと高信頼不要な既存モジュールとの間でデータの送受信を双方向で行うバスシステムの例である。モジュールA(41)は図8に示したものと同じ構成であるため詳細説明は省略する。モジュールC(43)は、高信頼不要でECC対応の改造が必要ない既存モジュールである。モジュールC(43)内のデータ入力部22は、バスクロックの立ち上がりに同期してデータを受信する回路であり、送信データ作成部54からのデータを送信するデータ出力部23は、バスクロックの立ち上がりに同期してデータを送信する回路である。   FIG. 9 is an example of a bus system in which data is transmitted and received bidirectionally between a highly reliable module compatible with ECC and an existing module that does not require high reliability in the bus system of the present embodiment. The module A (41) has the same configuration as that shown in FIG. Module C (43) is an existing module that does not require high reliability and does not require ECC-compatible modification. The data input unit 22 in the module C (43) is a circuit that receives data in synchronization with the rising edge of the bus clock, and the data output unit 23 that transmits data from the transmission data creating unit 54 has a rising edge of the bus clock. Is a circuit for transmitting data in synchronization with the.

モジュールA(41)からバス3を介してモジュールC(43)にデータが送信され、反対に、モジュールC(43)からバス53を介してモジュールA(41)にデータが送信される。モジュールA(41)からモジュールC(43)に送信されるデータのタイミングチャートは、図7に示したように、高信頼なモジュールA(41)からECCとデータを送信し、高信頼不要なモジュールC(43)ではデータのみ受信する。   Data is transmitted from the module A (41) to the module C (43) via the bus 3, and conversely, data is transmitted from the module C (43) to the module A (41) via the bus 53. As shown in FIG. 7, the timing chart of data transmitted from the module A (41) to the module C (43) is a module that transmits ECC and data from the highly reliable module A (41) and does not require high reliability. Only data is received in C (43).

一方、高信頼不要なモジュールC(43)から高信頼なモジュールA(41)へ送信されるデータは、ECCが付加されておらず、データ本体のみとなる。この場合、データ入力部59では、立ち下がりECC受信部60にてデータをECCと認識して受信してしまうことになるが、システム上ではこれをdon‘t careとして無視し、ECC訂正部62を使用しない。立ち上がりデータ受信部61で受信したデータをそのままデータ線71を介し、モジュールA(41)内およびその先のモジュールで使用する。   On the other hand, the data transmitted from the highly reliable module C (43) to the highly reliable module A (41) is not added with ECC, and is only the data body. In this case, in the data input unit 59, the falling ECC receiving unit 60 recognizes and receives the data as ECC, but on the system, this is ignored as don't care, and the ECC correcting unit 62 Do not use. The data received by the rising data receiving unit 61 is used as it is in the module A (41) and the subsequent module via the data line 71 as it is.

図10は、図8で示した高信頼モジュールA(41)、高信頼モジュールB(42)と、図9で示した高信頼不要な既存モジュールC(43)について、モジュールA(41)に、モジュールB(42)とモジュールC(43)を接続する場合のバスシステムの例である。モジュールA(41)は高信頼モジュールであるため、ECCおよびデータをモジュールB(42)との間で送受信する。一方、モジュールC(43)は高信頼不要な既存モジュールであるため、モジュールA(41)からECCおよびデータが送信されてきても、バスクロックの立ち上がりエッジでデータのみを受信し、モジュールA(41)に対してはデータのみを送信し、モジュールA(41)内でECCに対応する部分は無視して処理される。   FIG. 10 shows the high reliability module A (41) and the high reliability module B (42) shown in FIG. 8 and the existing module C (43) that does not require high reliability shown in FIG. It is an example of a bus system in the case of connecting a module B (42) and a module C (43). Since module A (41) is a highly reliable module, ECC and data are transmitted to and received from module B (42). On the other hand, since module C (43) is an existing module that does not require high reliability, even if ECC and data are transmitted from module A (41), only data is received at the rising edge of the bus clock, and module A (41). ), Only the data is transmitted, and the part corresponding to the ECC in the module A (41) is ignored.

このように、モジュール間でバスを増やすことにより、ECCに対応した高信頼なモジュール同士であればデータ転送を双方向で高速に行うことが可能となる。また、通信するモジュールの一方が高信頼化の不要な既存モジュールである場合でも、既存モジュールは改造不要で組み込むことが可能になる。   In this way, by increasing the number of buses between modules, data transfer can be performed bidirectionally and at high speed between highly reliable modules compatible with ECC. Further, even when one of the communicating modules is an existing module that does not require high reliability, the existing module can be incorporated without modification.

図11に、上述した実施例1〜4に示したバスシステムにおける、データ転送のフォーマットの例を示す。本実施の形態におけるECCに対応した高信頼なバスシステムでのデータ転送は、例えば図4、図5に示したタイミングチャートのように実行される。   FIG. 11 shows an example of a data transfer format in the bus systems shown in the first to fourth embodiments. Data transfer in the highly reliable bus system corresponding to ECC in the present embodiment is executed as in the timing charts shown in FIGS. 4 and 5, for example.

ここで、一般に、転送データに対して誤り訂正のECCビットを付加する場合、例えば、32ビットのデータに対しては7ビットを付加し、64ビットのデータに対しては8ビットを付加することが知られている。このように、ECCビットのビット幅は、データ本体のビット幅に対して非常に小さい。つまり、図4や図5に示したタイミングチャートにおいて、ECCの転送を示しているバスサイクルでは、バス幅に対して転送できるビット数の一部を使用しているにすぎない。よって、ECCの転送サイクルにおいて、ECCビット以外の情報を含めて送信することも可能である。   In general, when ECC bits for error correction are added to transfer data, for example, 7 bits are added to 32-bit data and 8 bits are added to 64-bit data. It has been known. Thus, the bit width of the ECC bits is very small with respect to the bit width of the data body. That is, in the timing charts shown in FIGS. 4 and 5, in the bus cycle indicating the ECC transfer, only a part of the number of bits that can be transferred with respect to the bus width is used. Therefore, it is possible to transmit information including information other than ECC bits in the ECC transfer cycle.

図11(a)は、ECCビットを最下位に配置し、上位ビット部分にモジュール識別子31を配置した場合の例である。本システムは、1つの装置が他の1つまたは複数の装置を一方的に制御するようなマスタ−スレーブの関係にある装置やシステムに対して適用することも可能であり、例えば、一つのマスタと複数のスレーブでデータの送受信を行うバスシステムにおいて、スレーブからマスタに対して固有のモジュール識別子をECCと同時に送信する。受信したマスタは、どのスレーブから送信されたデータかを確認することができ、より信頼性の高い、きめ細かな制御を行うことが可能になる。   FIG. 11A shows an example in which the ECC bits are arranged at the least significant bit and the module identifier 31 is arranged in the high bit part. This system can also be applied to a device or system in a master-slave relationship in which one device controls one or more other devices unilaterally. In the bus system that transmits and receives data with a plurality of slaves, a unique module identifier is transmitted from the slave to the master simultaneously with the ECC. The received master can confirm which slave has transmitted the data, and can perform more reliable and fine-tuned control.

図11(b)は、ECCビットを最下位に配置し、上位ビット部分にシーケンス番号32を配置した場合の例である。例えば、バスシステムにおいて、送信するデータに順番が決まっておらず、順番が入れ替わって送信される場合において、転送データのシーケンス番号をECCと同時に送信する。受信側で、シーケンス番号をチェックしてデータの並びを順番通りに並べ替えるなど、より効率の良い制御を行うことが可能になる。   FIG. 11B shows an example in which the ECC bits are arranged at the least significant bit and the sequence number 32 is arranged in the high bit part. For example, in a bus system, when the order of data to be transmitted is not determined and the order is switched and transmitted, the sequence number of the transfer data is transmitted simultaneously with the ECC. On the receiving side, it is possible to perform more efficient control such as checking the sequence number and rearranging the data in order.

図11(c)は、ECCビットを最下位に配置し、上位ビット部分にタイムスタンプ33を配置した場合の例である。例えば、バスシステムにおいて、転送されたデータの時刻のログを残しておきたい場合において、転送データのタイムスタンプをECCと同時に送信する。受信側で、タイムスタンプをチェックして、データとタイムスタンプデータとを対応付けて一緒に保存しておくことで、例えばどの時刻に異常なデータ送信が行われたかなどを解析できるシステムの実現が可能になる。   FIG. 11C shows an example in which the ECC bits are arranged at the least significant bit and the time stamp 33 is arranged in the high bit portion. For example, in the bus system, when it is desired to keep a log of the time of transferred data, the time stamp of the transferred data is transmitted simultaneously with the ECC. Realization of a system that can analyze, for example, at which time abnormal data transmission was performed by checking the time stamp on the receiving side and storing the data and time stamp data in association with each other. It becomes possible.

なお、図11では、ECCビットを最下位に配置した例で示したが、空いているどの部分に配置しても良い。また、ECC以外に含める情報のビット数が小さい場合は、図11(d)に示すように、モジュール識別子31、シーケンス番号32、タイムスタンプ33など、複数の情報を一度に送信するフォーマットにしてもよい。   Although FIG. 11 shows an example in which the ECC bits are arranged at the lowest order, they may be arranged in any vacant part. In addition, when the number of bits of information to include other than ECC is small, as shown in FIG. 11D, a format in which a plurality of pieces of information such as a module identifier 31, a sequence number 32, and a time stamp 33 are transmitted at a time is used. Good.

また、ECCビットと同時に送信する情報として、1ビットの誤りを検出するパリティビットや、巡回冗長符号(Cyclic Redundancy Code)、リード・ソロモン符号など、送信するデータのビット幅に余裕がある限り、様々な情報を送信することに応用できる。これらのことにより、ECCビット以外に様々な情報を同時に送信することで、バスシステムの信頼性をより高めたり、よりきめ細かな制御を行ったりすることが可能になる。   In addition, as information to be transmitted simultaneously with the ECC bits, there are various kinds of information such as a parity bit for detecting an error of 1 bit, a cyclic redundancy code, a Reed-Solomon code, etc. It can be applied to transmitting various information. As a result, it is possible to increase the reliability of the bus system and perform finer control by simultaneously transmitting various information other than the ECC bits.

図12Aには、上述した実施例1〜4に示したバスシステムを有するコントローラを使った産業制御システムの一例を示す。   FIG. 12A shows an example of an industrial control system using a controller having the bus system shown in the first to fourth embodiments.

図12Aに示す産業制御システムは、発電プラント305を制御するものである。制御端末301からの指示がバス312からコントローラ303に伝わり、I/O制御307からI/O装置304を介して指示を送信し、発電プラントを制御する。この制御端末301からの指示が誤って発電プラント305に伝わってしまうと、発電プラントが正常な動作をしなくなり甚大な被害が出るおそれがあるため、制御端末301とコントローラ303を接続するバス311とバス312は、ECCを用いて高信頼な通信を行う。   The industrial control system shown in FIG. 12A controls the power plant 305. An instruction from the control terminal 301 is transmitted from the bus 312 to the controller 303, and the instruction is transmitted from the I / O control 307 via the I / O device 304 to control the power plant. If the instruction from the control terminal 301 is mistakenly transmitted to the power plant 305, the power plant may not operate normally, and serious damage may occur. Therefore, the bus 311 connecting the control terminal 301 and the controller 303 The bus 312 performs highly reliable communication using ECC.

ここで、デバッグ用端末302は、コントローラ303のI/O制御の不具合を調査するデバッグ用の端末である。デバッグ用端末302は、デバッグ制御308と接続されているが、I/O制御307からのデータを解析するために使用するものであり、発電プラント305を直接制御するわけではない。このため、コントローラ303のCPUモジュール306がバス313を介して高信頼な通信のためのECCをデータと一緒に送信してきても、デバッグ用端末は高信頼化をせずに従来のデータのみをバス314から出力する仕様のままでよい。   Here, the debugging terminal 302 is a debugging terminal for investigating an I / O control malfunction of the controller 303. Although the debugging terminal 302 is connected to the debug control 308, it is used for analyzing data from the I / O control 307, and does not directly control the power plant 305. For this reason, even if the CPU module 306 of the controller 303 transmits ECC for high-reliability communication together with data via the bus 313, the debugging terminal does not make high-reliability and only buses conventional data. The specifications output from 314 may remain as they are.

これらのことにより、上述した実施例1〜4に示したバスシステムを適用することで、コントローラを用いた産業制御システムなどにおいて、高信頼な部分と高信頼が不要な部分とに分割して設計でき、高信頼が不要な部分は従来の設計資産をそのまま活用できるため、システムを早期に開発することが可能になる。   By applying the bus system shown in the first to fourth embodiments described above, in an industrial control system using a controller, it is divided into a highly reliable part and a part that does not require high reliability. It is possible to develop the system at an early stage because the existing design assets can be used as they are for parts that do not require high reliability.

また、実施例1〜4に示したバスシステムは、上述したコントローラを用いた産業制御システム以外の情報処理システムに対しても、同様に広く適用することが可能である。例えば、正確な時刻を計時することが求められるタイムスタンプシステムにおいて、システム内で故障や異常が発生しても、正確に時刻を計時する必要があるために可用性を高めることが求められる。したがって、上述した産業制御システムと同様に、コントローラの信頼性や可用性を高めることが重要となる。   The bus systems shown in the first to fourth embodiments can be similarly widely applied to information processing systems other than the industrial control system using the above-described controller. For example, in a time stamp system that is required to measure an accurate time, even if a failure or abnormality occurs in the system, it is necessary to accurately measure the time, and thus it is required to increase availability. Therefore, it is important to increase the reliability and availability of the controller as in the industrial control system described above.

図12Bには、上述した実施例1〜4に示したバスシステムを有するコントローラを使った情報処理システムの一例を示す。   FIG. 12B shows an example of an information processing system using a controller having the bus system shown in the first to fourth embodiments.

図12Bに示す情報処理システムは、時刻監査サーバ3051を制御するものである。クライアント制御端末3011からの指示がバス312からタイムスタンプ装置3031に伝わり、I/O制御3071から通信装置3041を介して指示を送信し、時刻監査サーバを制御する。このクライアント制御端末301からの指示が誤って時刻監査サーバ3051に伝わってしまうと、正確な時刻の計時や監査が行われなくなるおそれがあるため、クライアント制御端末3011とタイムスタンプ装置3031を接続するバス311とバス312は、ECCを用いて高信頼な通信を行う。   The information processing system illustrated in FIG. 12B controls the time audit server 3051. An instruction from the client control terminal 3011 is transmitted from the bus 312 to the time stamp apparatus 3031. The instruction is transmitted from the I / O control 3071 via the communication apparatus 3041, and the time audit server is controlled. If the instruction from the client control terminal 301 is erroneously transmitted to the time audit server 3051, there is a risk that accurate time measurement or auditing may not be performed. Therefore, a bus connecting the client control terminal 3011 and the time stamp device 3031 The 311 and the bus 312 perform highly reliable communication using ECC.

ここで、開発用端末3021は、タイムスタンプ装置3031のI/O制御や装置内部の不具合を調査したり、新たなシステムを開発するデバッグ用・開発用の端末である。開発用端末3021は、開発テスト制御3081と接続されているが、I/O制御3071からのデータを解析するために使用するものであり、時刻監査サーバ3051を直接制御するわけではない。このため、タイムスタンプ装置3031のCPUモジュール3061がバス313を介して高信頼な通信のためのECCをデータと一緒に送信してきても、デバッグ用端末は高信頼化をせずに従来のデータのみをバス314から出力する仕様のままでよい。   Here, the development terminal 3021 is a debugging / development terminal for investigating I / O control of the time stamp apparatus 3031 and malfunctions in the apparatus or developing a new system. The development terminal 3021 is connected to the development test control 3081, but is used for analyzing data from the I / O control 3071, and does not directly control the time audit server 3051. For this reason, even if the CPU module 3061 of the time stamp device 3031 transmits ECC for high-reliability communication together with data via the bus 313, the debugging terminal does not make high-reliability, but only conventional data. May be output from the bus 314.

これらのことにより、上述した実施例1〜4に示したバスシステムを適用することで、このような情報処理システムにおいても、上述した産業制御システムの場合と同様に、高信頼な部分と高信頼が不要な部分とに分割して設計でき、高信頼が不要な部分は従来の設計資産をそのまま活用できるため、システムを早期に開発することが可能になる。   By applying the bus systems shown in the first to fourth embodiments described above, in this information processing system, as in the case of the industrial control system described above, a highly reliable portion and a high reliability are provided. Can be divided into parts that do not need to be designed, and parts that do not require high reliability can utilize the existing design assets as they are, so that the system can be developed at an early stage.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

1 送信部
2、21 受信部
3、53 バス
4、54 送信データ作成部
5、55 ECC生成部
6、23、56 データ出力部
7、57 立ち上がりECC送信部
8、58 立ち下がりデータ送信部
9、22、59 データ入力部
10、60 立ち下がりECC受信部
11、61 立ち上がりデータ受信部
12、62 ECC訂正部
31 モジュール識別子
32 シーケンス番号
33 タイムスタンプ
41 モジュールA
42 モジュールB
43 モジュールC
71 データ線
301、302 制御端末
303 コントローラ
304 I/O装置
305 発電プラント
3011 クライアント制御端末
3021 開発用端末
3031 タイムスタンプ装置
3041 通信装置
3051 時刻監査サーバ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission part 2, 21 Reception part 3, 53 Bus | bath 4, 54 Transmission data creation part 5, 55 ECC production | generation part 6, 23, 56 Data output part 7, 57 Rising ECC transmission part 8, 58 Falling data transmission part 9, 22, 59 Data input unit 10, 60 Falling ECC receiving unit 11, 61 Rising data receiving unit 12, 62 ECC correction unit 31 Module identifier 32 Sequence number 33 Time stamp 41 Module A
42 Module B
43 Module C
71 Data lines 301, 302 Control terminal 303 Controller 304 I / O device 305 Power plant 3011 Client control terminal 3021 Development terminal 3031 Time stamp device 3041 Communication device 3051 Time audit server.

Claims (7)

送信データ作成部と、前記送信データ作成部から出力される送信データのECC(Error Correcting Code)を生成するECC生成部と、前記送信データと前記ECCを送信するデータ出力部と、を備えた送信部を有するバスシステムにおいて用いられるデータ送信装置であって、
前記データ出力部は、
バスクロックの立ち上がりに同期して前記ECCを送信する立ち上がりECC送信部と、
前記バスクロックの立ち下がりに同期して前記送信データを送信する立ち下がりデータ送信部と、
を備えることを特徴とするデータ送信装置。
A transmission comprising: a transmission data generation unit; an ECC generation unit that generates an ECC (Error Correcting Code) of transmission data output from the transmission data generation unit; and a data output unit that transmits the transmission data and the ECC A data transmission device used in a bus system having a unit,
The data output unit includes:
A rising ECC transmitter that transmits the ECC in synchronization with the rising edge of the bus clock;
A falling data transmitter for transmitting the transmission data in synchronization with a falling edge of the bus clock;
A data transmission device comprising:
ECCと送信データを受信するデータ入力部と、前記ECCと前記送信データからECC訂正を行うECC訂正部と、を備えた受信部を有するバスシステムにおいて用いられるデータ受信装置であって、
前記データ入力部は、
前記バスクロックの立ち下がりに同期して前記ECCを受信する立ち下がりECC受信部と、
前記バスクロックの立ち上がりに同期して前記送信データを受信する立ち上がりデータ受信部と、
を備えることを特徴とするデータ受信装置。
A data receiving device used in a bus system including a data input unit that receives ECC and transmission data, and an ECC correction unit that performs ECC correction from the ECC and the transmission data,
The data input unit includes:
A falling ECC receiver for receiving the ECC in synchronization with a falling edge of the bus clock;
A rising data receiving unit that receives the transmission data in synchronization with a rising edge of the bus clock;
A data receiving apparatus comprising:
送信データ作成部と、前記送信データ作成部から出力される送信データのECCを生成するECC生成部と、前記送信データと前記ECCを送信するデータ出力部と、を備えたデータ送信装置と、前記ECCと前記送信データを受信するデータ入力部と、前記ECCと前記送信データからECC訂正を行うECC訂正部と、を備えたデータ受信装置と、を有するバスシステムであって、
前記データ送信装置が有する前記データ出力部は、
バスクロックの立ち上がりに同期して前記ECCを送信する立ち上がりECC送信部と、
前記バスクロックの立ち下がりに同期して前記送信データを送信する立ち下がりデータ送信部と、を備え、
前記データ受信装置が有する前記データ入力部は、
前記バスクロックの立ち下がりに同期して前記ECCを受信する立ち下がりECC受信部と、
前記バスクロックの立ち上がりに同期して前記送信データを受信する立ち上がりデータ受信部と、
を備えることを特徴とするバスシステム。
A data transmission apparatus comprising: a transmission data creation unit; an ECC generation unit that generates an ECC of transmission data output from the transmission data creation unit; and a data output unit that transmits the transmission data and the ECC; A data receiving unit comprising an ECC and a data input unit that receives the transmission data, and an ECC correction unit that performs ECC correction from the ECC and the transmission data, and a bus system comprising:
The data output unit included in the data transmission device includes:
A rising ECC transmitter that transmits the ECC in synchronization with the rising edge of the bus clock;
A falling data transmitter that transmits the transmission data in synchronization with a falling edge of the bus clock,
The data input unit of the data receiving device is:
A falling ECC receiver for receiving the ECC in synchronization with a falling edge of the bus clock;
A rising data receiving unit that receives the transmission data in synchronization with a rising edge of the bus clock;
A bus system comprising:
前記データ送信装置はマスタモジュールとして動作し、前記データ受信装置はスレーブモジュールとして動作し、前記データ通信装置と前記データ受信装置とが互いにバス接続されている、
ことを特徴とする請求項3に記載のバスシステム。
The data transmitting device operates as a master module, the data receiving device operates as a slave module, and the data communication device and the data receiving device are connected to each other by a bus.
The bus system according to claim 3.
前記データ送信装置は、
前記データ出力部が、前記ECCを送信するサイクルにおいて、前記ECCの送信タイミングと共に、前記モジュールを識別するためのモジュール識別子を送信し、
前記データ受信装置は、
前記データ入力部が、受信した前記モジュール識別子に基づいて前記モジュールを識別する、
ことを特徴とする請求項4に記載のバスシステム。
The data transmission device includes:
The data output unit transmits a module identifier for identifying the module together with the ECC transmission timing in a cycle in which the ECC is transmitted;
The data receiving device is:
The data input unit identifies the module based on the received module identifier;
The bus system according to claim 4.
前記データ送信装置は、
前記データ出力部が、前記ECCを送信するサイクルにおいて、前記ECCの送信タイミングと共に、前記送信データの順番を示すシーケンス番号を送信し、
前記データ受信装置は、
前記データ入力部が、前記シーケンス番号に基づいて前記送信データの順番に並べ替える、
ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載のバスシステム。
The data transmission device includes:
In the cycle in which the data output unit transmits the ECC, the sequence number indicating the order of the transmission data is transmitted together with the transmission timing of the ECC,
The data receiving device is:
The data input unit rearranges the transmission data in the order of the transmission data based on the sequence number.
6. The bus system according to any one of claims 3 to 5, wherein:
前記データ送信装置は、
前記データ出力部が、前記ECCを送信するサイクルにおいて、前記ECCの送信タイミングと共に、前記送信データのタイムスタンプを送信し、
前記データ入力装置は、
前記データ入力部が、前記タイムスタンプと前記送信データとを対応づけて保存する、
ことを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載のバスシステム。
The data transmission device includes:
In the cycle in which the data output unit transmits the ECC, the time stamp of the transmission data is transmitted together with the transmission timing of the ECC,
The data input device includes:
The data input unit stores the time stamp and the transmission data in association with each other;
The bus system according to any one of claims 3 to 6, characterized in that:
JP2012271451A 2012-12-12 2012-12-12 Data transmission device, data reception device, and bus system Active JP5921424B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012271451A JP5921424B2 (en) 2012-12-12 2012-12-12 Data transmission device, data reception device, and bus system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012271451A JP5921424B2 (en) 2012-12-12 2012-12-12 Data transmission device, data reception device, and bus system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014116894A true JP2014116894A (en) 2014-06-26
JP5921424B2 JP5921424B2 (en) 2016-05-24

Family

ID=51172453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012271451A Active JP5921424B2 (en) 2012-12-12 2012-12-12 Data transmission device, data reception device, and bus system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5921424B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03247044A (en) * 1990-02-23 1991-11-05 Canon Inc Serial communication equipment
JPH0563672A (en) * 1991-09-03 1993-03-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Demultiplexer circuit
US5394407A (en) * 1993-07-01 1995-02-28 Motorola, Inc. Method of transferring error correcting code and circuit therefor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03247044A (en) * 1990-02-23 1991-11-05 Canon Inc Serial communication equipment
JPH0563672A (en) * 1991-09-03 1993-03-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Demultiplexer circuit
US5394407A (en) * 1993-07-01 1995-02-28 Motorola, Inc. Method of transferring error correcting code and circuit therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP5921424B2 (en) 2016-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201740999U (en) Input and/or output security module for automation equipment
RU2670941C9 (en) Dual-channel architecture with ccdl excess links
US8732556B2 (en) System and method for fault tolerant computing using generic hardware
CN101876928B (en) Synchronization method and device of double 2-vote-2 system
US8745467B2 (en) System and method for fault tolerant computing using generic hardware
US9317359B2 (en) Reliable, low latency hardware and software inter-process communication channel for safety critical system
US8140893B2 (en) Fault-tolerant system
US20170242693A1 (en) Safety monitoring device, network system and safety monitoring method
US9696692B2 (en) Industrial automation control system
US10162314B2 (en) Two-way architecture
AU2015288023B2 (en) System, method, and apparatus for generating vital messages on an on-board system of a vehicle
US9477559B2 (en) Control device, control method and recording medium storing program thereof
US9497099B2 (en) Voting architecture for safety and mission critical systems
US20130326286A1 (en) Data transfer apparatus and data transfer method
US9348657B2 (en) Method and system of synchronizing processors to the same computational point
JP2020021341A (en) Redundant system
JP5921424B2 (en) Data transmission device, data reception device, and bus system
US10409666B2 (en) Method and device for generating an output data stream
Idirin et al. Implementation details and safety analysis of a microcontroller-based SIL-4 software voter
CN103684404A (en) High speed data transmission methods and systems upon error detection
WO2020090034A1 (en) Processing device
JP2007026241A (en) Abnormality monitoring method and controller using it
KR101333468B1 (en) Method for checking channel id of flight control computer and computer readable recording medium to store the computer program to run the same method
JP6109090B2 (en) Serial communication device
JP2014011591A (en) Transmission device, transmission system, and self-diagnostic method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160315

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160412

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5921424

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150