JP2017168875A - Electronic apparatus and method for detecting communication error between programmable devices - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器および誤り検出方法に関する。 The present invention relates to an electronic device and an error detection method.
Field Programmable Gate Array(FPGA)は、論理回路の機能を変更可能なプログラマブルデバイスであり、例えば、通信機器や映像機器等の電子機器に搭載される。近年では、複数のFPGAを搭載した電子機器が用いられている。FPGA同士はバスにより相互に接続され、バスを介して、FPGA間で通信が行われる。 A Field Programmable Gate Array (FPGA) is a programmable device that can change the function of a logic circuit, and is mounted on an electronic device such as a communication device or a video device. In recent years, electronic devices equipped with a plurality of FPGAs have been used. The FPGAs are connected to each other via a bus, and communication is performed between the FPGAs via the bus.
関連する技術として、主制御ボードと周辺制御ボートとの間の接続状況を監視する2つのプログラマブルデバイスを接続監視装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 As a related technique, there has been proposed a connection monitoring device for connecting two programmable devices for monitoring a connection state between a main control board and a peripheral control boat (see, for example, Patent Document 1).
バスを介してFPGA間でデータが通信される際に、データが正常に通信されない場合がある。例えば、バスに含まれる信号線自体に定常的な障害が生じている場合や、通信時におけるソフトウェアエラー等の一過性の障害が生じている場合、データのうち1以上のビットに誤りを生じることがある。 When data is communicated between FPGAs via a bus, data may not be communicated normally. For example, when a steady failure occurs in the signal line itself included in the bus, or when a transient failure such as a software error occurs during communication, an error occurs in one or more bits of the data. Sometimes.
このため、データの各ビットについて誤り検出が行われる。データの誤りは、該データの受信側のFPGAにおいて検出される。この場合、データには誤り検出用のビットが付加され、受信側のFPGAにおいて、該誤り検出用のビットを用いて、誤り検出が行われる。 For this reason, error detection is performed for each bit of data. Data errors are detected in the FPGA on the data receiving side. In this case, an error detection bit is added to the data, and error detection is performed in the receiving side FPGA using the error detection bit.
誤り検出には幾つかの方式があり、誤り検出の方式によって、誤り検出に使用されるビット数が異なる。バスで使用可能なビット数は、障害の状況等により変化するため、誤り検出のために割り当てられるビット数も、障害の状況等により変化する。 There are several methods for error detection, and the number of bits used for error detection differs depending on the error detection method. Since the number of bits that can be used on the bus varies depending on the failure status and the like, the number of bits allocated for error detection also varies depending on the failure status and the like.
誤り検出のために割り当てられるビット数によって、どのようにして誤り検出が行われるかも変化する。この場合、適切な誤り検出方式が選択されないことがあり、プログラマブルデバイス間の通信の信頼性が低下する。 Depending on the number of bits allocated for error detection, how error detection is performed also varies. In this case, an appropriate error detection method may not be selected, and the reliability of communication between programmable devices decreases.
1つの側面として、本発明は、プログラマブルデバイス間の通信の信頼性を向上させることを目的とする。 As one aspect, the present invention aims to improve the reliability of communication between programmable devices.
1つの態様では、電子機器は、相互に複数の信号線により接続されるプログラマブルデバイスを搭載した電子機器であって、前記プログラマブルデバイスは、前記プログラマブルデバイス間で通信されるデータのビット数より多い本数の前記複数の信号線を介して通信される試験データに基づいて、前記複数の信号線のうち正常な信号線の数を検出する検出部と、前記正常な信号線の数に応じて、前記データの誤りを検出する方式を選択する選択部と、を含む。 In one aspect, an electronic device is an electronic device equipped with programmable devices connected to each other by a plurality of signal lines, and the number of programmable devices is greater than the number of bits of data communicated between the programmable devices. Based on test data communicated through the plurality of signal lines, a detection unit that detects the number of normal signal lines among the plurality of signal lines, and according to the number of normal signal lines, And a selection unit that selects a method for detecting a data error.
1つの側面によれば、プログラマブルデバイス間の通信の信頼性を向上させることができる。 According to one aspect, the reliability of communication between programmable devices can be improved.
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図1は、電子機器1の一例を示す。電子機器1には、通信機器や映像機器等の任意の機器が適用されてよい。電子機器1には、複数のFPGAが搭載される。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an
FPGAは、論理回路の機能を変更可能なプログラマブルデバイスの一例である。例えば、FPGAのLook Up Table(LUT)が変更されることにより、論理回路をAND回路やOR回路等、任意の論理回路として機能させることができる。 An FPGA is an example of a programmable device that can change the function of a logic circuit. For example, by changing the Look Up Table (LUT) of the FPGA, the logic circuit can function as an arbitrary logic circuit such as an AND circuit or an OR circuit.
図1以降の例において、電子機器1には、第1FPGA11および第2FPGA12の2つのFPGAが搭載されるものとする。ただし、電子機器1に搭載されるFPGAの数は3つ以上であってもよい。
In the examples after FIG. 1, the
第1FPGA11は、データを送信する側のFPGAである。第2FPGA12は、データを受信する側のFPGAである。ただし、第1FPGA11がデータ受信側のFPGAであってもよいし、第2FPGA12がデータ送信側のFPGAであってもよい。
The
従って、第1FPGA11と第2FPGA12とは同様の機能を有する。ただし、第1FPGA11および第2FPGA12は、図1の例に示す機能以外の機能を有していてもよい。
Therefore, the
第1FPGA11と第2FPGA12との間はバス13により接続される。第1FPGA11は第2FPGA12に対して、バス13を介してデータを送信する。バス13には、複数の信号線が含まれる。
The
次に、第1FPGA11および第2FPGA12について説明する。上述したように、第1FPGA11および第2FPGA12は同等の機能を有する。従って、図1以降、第1FPGA11の各部には「A」を付し、第2FPGA12の各部には「B」を付して、説明する。
Next, the
以下、第1FPGA11と第2FPGA12とを総称して、単にFPGAと称することがある。FPGAは、Identification(ID)付与部21と試験データ生成部22とリングバッファ23とマルチプレクサ24と選択部25と検出部26と正常ビット情報生成部27と正常ビット情報保持部28と誤り処理部29と再送要求部30とを含む。
Hereinafter, the
実施形態では、FPGAの上記の各部は所定の回路により実現される。FPGAは、上記の各部以外の機能を有してもよい。ID付与部21は、送信元のFPGA(第1FPGA11)から送信先のFPGA(第2FPGA12)に送信されるデータ(送信データ)に対してIDを付与する。 In the embodiment, each part of the FPGA is realized by a predetermined circuit. The FPGA may have functions other than those described above. The ID assigning unit 21 assigns an ID to data (transmission data) transmitted from the transmission source FPGA (first FPGA 11) to the transmission destination FPGA (second FPGA 12).
IDは、送信データを特定する情報である。実施形態では、送信データは64ビットのデータであるものとする。ただし、送信データのビット数は64ビットには限定されない。 The ID is information that identifies transmission data. In the embodiment, it is assumed that the transmission data is 64-bit data. However, the number of bits of transmission data is not limited to 64 bits.
実施形態では、電子機器1に電源が投入された際(電源がONになった際)に、試験データ生成部22は、試験データを生成する。ただし、試験データは任意のタイミングで生成されてもよい。試験データは、バス13を介した通信に障害があるか否かを検査するためのデータである。
In the embodiment, when the
バス13の1本の信号線に1ビットが割り当てられる。実施形態では、バス13の信号線の本数は82本であるものとする。ただし、バス13の信号線の本数は82本には限定されない。
One bit is assigned to one signal line of the
試験データはバス13の通信の検査を行うためのデータであるため、試験データのビット数は、バス13の信号線の本数と同じである。実施形態の場合、バス13の信号線の本数は82本であるため、試験データは82ビットである。
Since the test data is data for checking the communication on the
また、バス13の信号線の本数(=82本)は、第1FPGA11から第2FPGA12に送信される送信データのビット数より多い。実施形態の場合、送信データは64ビットであるものとする。
Further, the number of signal lines (= 82) of the
リングバッファ23は、IDが付与された送信データを記憶する。リングバッファ23は記憶部の一例である。IDが付与された送信データはリングバッファ以外の記憶部に記憶されてもよい。例えば、該送信データは、リングバッファ以外のバッファに記憶されてもよい。 The ring buffer 23 stores transmission data to which an ID is assigned. The ring buffer 23 is an example of a storage unit. The transmission data to which the ID is assigned may be stored in a storage unit other than the ring buffer. For example, the transmission data may be stored in a buffer other than the ring buffer.
マルチプレクサ24は、送信データおよび試験データを入力する。マルチプレクサ24は、選択部25の制御に基づいて、バス13に含まれる各信号線に、該バス13を介して通信されるデータの各ビットを割り当てる。
The multiplexer 24 inputs transmission data and test data. The multiplexer 24 assigns each bit of data communicated via the
検出部26は、バス13を介して、相手方のFPGAから受信した試験データと自身が保持する試験データとを1ビットずつ比較して、バス13の各信号線による通信が正常であるかを検出する。
The detection unit 26 compares the test data received from the other party's FPGA via the
このため、検出部26は、相手方のFPGAが送信する試験データと同じ試験データを保持する。検出部26は、相手方のFPGAから受信した試験データと自身が保持する試験データとを1ビットずつ比較し、同じ値であれば、そのビットは正常であり、異なる値であれば、そのビットは正常でないことを検出する。 For this reason, the detection unit 26 holds the same test data as the test data transmitted by the counterpart FPGA. The detection unit 26 compares the test data received from the other party's FPGA with the test data held by itself one bit at a time, and if the value is the same, the bit is normal, and if the value is different, the bit is Detect that it is not normal.
正常ビット情報生成部27は、検出結果に基づいて、正常ビット情報を生成する。生成された正常ビット情報には、正常ビット情報生成部27により、正常であることが検出された各ビットに対して所定の割り当てが行われる。 The normal bit information generation unit 27 generates normal bit information based on the detection result. The generated normal bit information is assigned by the normal bit information generation unit 27 to each bit detected to be normal.
正常ビット情報保持部28は、相手方のFPGAの正常ビット情報生成部27が生成した正常ビット情報を入力し、保持する。正常ビット情報保持部28が保持する正常ビット情報は、選択部25に入力される。 The normal bit information holding unit 28 receives and holds the normal bit information generated by the normal bit information generating unit 27 of the counterpart FPGA. The normal bit information held by the normal bit information holding unit 28 is input to the selection unit 25.
誤り処理部29は、受信した送信データに対して誤り処理を行う。誤り処理部29は、誤り検出を行う場合もあり、誤り訂正を行う場合もあり、誤り検出および誤り訂正の両方を行う場合もある。 The error processing unit 29 performs error processing on the received transmission data. The error processing unit 29 may perform error detection, may perform error correction, or may perform both error detection and error correction.
実施形態では、誤り検出を行う方式は、パリティ方式またはError Checking and Correcting(ECC)方式の何れかであるものとする。パリティ方式は、1ビットを用いて、複数ビットの誤り検出を行う方式である。パリティ方式は、第1方式の一例である。 In the embodiment, it is assumed that the error detection method is either a parity method or an error checking and correcting (ECC) method. The parity method is a method of performing error detection of a plurality of bits using 1 bit. The parity method is an example of a first method.
ECC方式は、複数ビットを用いて、複数ビットの誤り検出を行う方式である。また、ECC方式は、検出された誤りを訂正できる方式でもある。ECC方式は、第2方式の一例である。誤り検出を行う方式は、パリティ方式およびECC方式以外の任意の方式であってもよい。 The ECC method is a method of performing error detection of a plurality of bits using a plurality of bits. The ECC method is also a method that can correct a detected error. The ECC method is an example of a second method. The method for performing error detection may be any method other than the parity method and the ECC method.
再送要求部30は、誤り処理部29Aにより誤り訂正が行われない場合、相手方のFPGAのリングバッファ23に記憶されている送信データの再送を要求するための再送要求を相手方のFPGAに送信する。
When error correction is not performed by the
例えば、誤り処理部29Aが、ECC方式による誤り検出を行った結果、2ビットの誤りを検出したとする。この場合、誤り訂正を行うことができないため、誤り処理部29Aは、誤り訂正を行わない。
For example, it is assumed that the
図2は、バス13を信号線で表した場合の一例を示す。図2の例の場合、第1FPGA11と第2FPGA12とは、82本の信号線により接続される。上述したように、送信データのビット数は64ビットであるため、バス13の信号線の本数は、送信データの通信に使用される信号線の本数より18本多い。
FIG. 2 shows an example when the
図3以降、実施形態の動作について説明する。上述したように、第1FPGA11は送信側であり、第2FPGA12は受信側であるものとする。図3以降、一点鎖線は、データや情報の流れを示す。
The operation of the embodiment will be described after FIG. As described above, it is assumed that the
電子機器1の電源が投入されると、試験データ生成部22Aは、82ビットの試験データを生成する。生成された試験データは、マルチプレクサ24Aに入力される。実施形態では、バス13に含まれる各信号線のそれぞれに試験データの82ビットが割り当てられるものとする。
When the
マルチプレクサ24Aは、試験データの各ビットを、対応するバス13の信号線に送信する。これにより、第2FPGA12は試験データを受信する。第2FPGA12が受信した試験データは、検出部26Bに入力される。
The
検出部26Bは、試験データ生成部22Aが生成した試験データと同じ試験データを保持する。そして、検出部26Bは、入力した試験データと保持している試験データとを1ビットずつ比較する。
The
例えば、入力した試験データと検出部26Bが保持している試験データとの全てのビットの値が同じであれば、検出部26Bは、バス13に含まれる全ての信号線による通信は正常であることを検出する。
For example, if the values of all bits of the input test data and the test data held by the
例えば、入力した試験データのうち75ビット目の値が「1」であり、保持している試験データの値が「0」である場合、検出部26Bは、バス13の75ビット目の信号線による通信が正常でなく、それ以外は正常であることを検出する。
For example, when the value of the 75th bit of the input test data is “1” and the value of the held test data is “0”, the
検出部26Bによる比較の結果、入力した試験データと検出部26Bが保持している試験データとで値が異なるビットが複数存在する場合もある。この場合、検出部26Bは、バス13の各信号線のうち複数の信号線による通信が正常でないことを検出する。
As a result of the comparison by the
正常ビット情報生成部27Bは、検出部26Bによる検出の結果、82ビットのバス13の各ビットについて、正常なビットを示す正常ビット情報を生成する。正常ビット情報は、正常でないことが検出されたビットが除外された情報である。
As a result of detection by the
例えば、上述したように、バス13の75ビット目の信号線が正常でないことが検出された場合、正常ビット情報生成部27Bは、該75ビット目の信号線を除外した正常ビット情報を生成する。
For example, as described above, when it is detected that the 75th bit signal line of the
この場合、正常ビット情報は、81ビットについての情報を示す。正常ビット情報生成部27Bは、正常であることを示す81ビットの信号線のうち、それぞれ所定のビットを送信データと再送要求と制御信号とに割り当てる。
In this case, the normal bit information indicates information about 81 bits. The normal bit
正常ビット情報生成部27Bは、正常であることを示す信号線に対して、送信データ用のビットを優先的に割り当てる。上述の場合、正常ビット情報生成部27Bは、正常であることを示す81ビットの信号線のうち、64ビット分の信号線を送信データのために優先的に割り当てる。
The normal bit
正常ビット情報生成部27Bは、残りの17ビット分の信号線のうち、再送要求を行うための信号線を割り当てる。実施形態では、再送要求を行うために2ビットが使用されるものとする。従って、正常ビット情報生成部27Bは、2本の信号線を再送要求用のビットに割り当てる。
The normal bit
正常ビット情報生成部27Bは、残りの15ビット分の信号線を制御信号用のビットに割り当てる。制御信号は、誤り検出を行うための信号であり、誤り訂正が行われる場合には、該制御信号は、誤り訂正を行うためにも使用される。
The normal bit
この場合、実施形態では、15ビットを用いて、送信データの誤り検出(および誤り訂正)を行う。上述したように、正常ビット情報生成部27Bは、正常であることを示す各信号線に対して、送信データ、再送要求、制御信号の優先順で信号線の割り当てを行う。
In this case, in the embodiment, transmission data error detection (and error correction) is performed using 15 bits. As described above, the normal bit
このため、バス13のうち正常でない信号線の数が増えると、制御信号に割り当てられる信号線の数は少なくなる。つまり、誤り検出や誤り訂正のために割り当てられる信号線(ビット)の数が少なくなる。
For this reason, when the number of abnormal signal lines in the
図4の例に示されるように、正常ビット情報生成部27Bは、生成された正常ビット情報を、バス13を介して、第1FPGA11に送信する。第1FPGA11が受信した正常ビット情報は、正常ビット情報保持部28Aに入力される。これにより、正常ビット情報保持部28Aは、正常ビット情報生成部27Aが生成した正常ビット情報を保持する。
As illustrated in the example of FIG. 4, the normal bit information generation unit 27 </ b> B transmits the generated normal bit information to the
次に、選択部25Aが保持する割り当てテーブルについて、図5および図6の例を参照して説明する。割り当てテーブルは、送信データ、再送要求および制御信号の各ビットをバス13の各信号線に割り当てるためのテーブルである。なお、図5以降、「ビット」は「bit」と表記される場合がある。
Next, the allocation table held by the
割り当てテーブルは、接続パターンと正常ビット数と送信データビット数と再送要求のビット数と制御信号ビット数と誤り処理方式とビット割り当てとの項目を含む。接続パターンは、正常ビット数に応じたパターンを示す番号である。正常ビット数は、正常ビット情報保持部28Aが保持する正常ビット情報が示す正常ビットの数である。
The allocation table includes items of connection pattern, normal bit number, transmission data bit number, retransmission request bit number, control signal bit number, error processing method, and bit allocation. The connection pattern is a number indicating a pattern corresponding to the number of normal bits. The number of normal bits is the number of normal bits indicated by the normal bit information held by the normal bit
送信データビット数は、送信データのビット数を示す。上述したように、バス13の各信号線のうち、送信データのビット数分の信号線は、優先的に送信データに割り当てられる。
The transmission data bit number indicates the bit number of transmission data. As described above, signal lines corresponding to the number of bits of transmission data among the signal lines of the
送信データが64ビットである場合、バス13の各信号線のうち、64ビット分の信号線は、送信データに割り当てられる。従って、図5の例に示されるように、送信データビット数は、何れのパターンであっても64ビットで一定である。
When the transmission data is 64 bits, the signal lines for 64 bits among the signal lines of the
再送要求のビット数は、相手方のFPGAのリングバッファ23に記憶されている送信データの再送を要求するために、再送要求の対象となる送信データのIDを特定するために使用される。 The number of bits of the retransmission request is used to specify the ID of the transmission data that is the target of the retransmission request in order to request retransmission of the transmission data stored in the ring buffer 23 of the counterpart FPGA.
上述したように、バス13の各信号線のうち、再送要求のビット数分の信号線は、送信データの次に優先的に割り当てられる。再送要求が2ビットである場合、2ビット分の信号線は再送要求に割り当てられる。よって、再送要求のビット数は、何れのパターンであっても2ビットである。
As described above, among the signal lines of the
制御信号ビット数は、誤り処理を行うために使用されるビットの数である。制御信号には、バス13の各信号線のうち、送信データおよび再送要求以外の信号線が割り当てられる。バス13の各信号線のうち1以上の信号線による通信に障害が生じると、正常ビット数は少なくなる。正常ビット数が1つ減ると、制御信号ビット数も1つ減る。
The number of control signal bits is the number of bits used for error processing. Of the signal lines of the
誤り処理方式は、方式と誤り訂正ビット数と誤り検出ビット数との項目を含む。方式は、再送要求を行うか否か、および適用される誤り検出方式を示す。実施形態では、誤り検出方式には、パリティ方式とECC方式との何れか一方または両方が適用される。 The error processing method includes items of a method, an error correction bit number, and an error detection bit number. The method indicates whether to make a retransmission request and the error detection method to be applied. In the embodiment, one or both of the parity method and the ECC method are applied to the error detection method.
誤り訂正ビット数は、誤り訂正が行われるビット数を示す。例えば、接続パターン2の場合、64ビットの送信データに対して1ビットの誤り訂正が行われることを示す(「1bit/64bit」と表記)。
The number of error correction bits indicates the number of bits for which error correction is performed. For example, in the case of
また、接続パターン1の場合、64ビットの送信データのうち32ビットに対して1ビットの誤り訂正が行われ、残りの32ビットに対して1ビットの誤り訂正が行われることを示す(「1bit/32bit」と表記)。
In the case of
誤り検出ビット数は、誤り検出が行われるビット数を示す。例えば、接続パターン1の場合、ECC方式のみが選択される。この場合、64ビットの送信データのうち32ビットに対して2ビットの誤り検出が行われることを示す(「2bit/32bit」と表記)。
The number of error detection bits indicates the number of bits for which error detection is performed. For example, in the case of
また、接続パターン2の場合、ECC方式およびパリティ方式が選択される。この場合、64ビットの送信データに対して、ECC方式による誤り検出とパリティ方式による誤り検出とが適用される。つまり、64ビットの送信データに対して二重の誤り検出が適用される。
In the case of
この場合、ECC方式のために、64ビットの送信データに対して1ビットの誤り検出が行われることを示す(「1bit/64bit」と表記)。また、パリティ方式のために、64ビットの送信データのうち10ビットを1グループとして、グループごとに1ビットの誤り検出が行われることを示す(「1bit/10bit」と表記)。 In this case, it indicates that 1-bit error detection is performed on 64-bit transmission data for the ECC method (indicated as “1 bit / 64 bit”). In addition, for the parity method, 10 bits of 64-bit transmission data are set as one group, and 1-bit error detection is performed for each group (denoted as “1 bit / 10 bit”).
ビット割り当ては、方式と制御信号ビットと送信データ担当ビットとの項目を含む。方式は、ECC方式またはパリティ方式を示す。制御信号ビットは、送信データのうち所定ビットの誤り処理を行うビットを示す。 The bit allocation includes items of a method, a control signal bit, and a transmission data charge bit. The method indicates an ECC method or a parity method. The control signal bit indicates a bit for performing error processing of a predetermined bit in the transmission data.
例えば、接続パターン1の場合、送信データのうち、ビット0からビット31までの合計32ビットを、制御信号ビットのうち、ビット0からビット7までの合計8ビットが担当する。
For example, in the case of
同様に、送信データのうち、ビット32からビット63までの合計32ビットを、制御ビットのうち、ビット8からビット15までの合計8ビットが担当する。
Similarly, a total of 32 bits from bit 32 to bit 63 in the transmission data are handled by a total of 8 bits from
制御信号は誤り処理を行うための信号であり、送信データのうち32ビットは制御信号の8ビットにより、ECC方式の誤り処理がされ、残りの32ビットは制御信号の8ビットにより、ECC方式の誤り処理がされる。 The control signal is a signal for performing error processing, and 32 bits of the transmission data are subjected to ECC error processing by 8 bits of the control signal, and the remaining 32 bits are ECC processing by 8 bits of the control signal. Error handling is performed.
パリティ方式よりもECC方式の方が、誤り検出精度が高く、且つECC方式は誤り訂正が可能である。制御信号ビットが16ビットある接続パターン1の場合、上述したように、送信データのうち32ビットに対してECC方式を適用し、残りの32ビットに対してもECC方式を適用することが好ましい。これにより、高い信頼性の適切な誤り検出が行われる。
The ECC method has higher error detection accuracy than the parity method, and the ECC method can correct errors. In the case of
接続パターン2の場合、制御信号ビット数は15である。これは、バス13の各信号線のうち1本の信号線に通信の障害が生じているためである。上述の接続パターン1の場合、制御信号が16ビットであったため、送信データのうち32ビットずつ、8ビットの制御信号を割り当てることができる。
In the case of
しかし、接続パターン2の場合、制御信号ビットは15であり、接続パターン1で使用される制御信号ビット(=16ビット)には1ビット満たない。このため、接続パターン2の場合、64ビットの送信データに対して、ビット0からビット7までの合計8ビットが割り当てられる。
However, in the case of
これにより、64ビットの送信データに対して8ビットの制御信号を用いたECC方式が適用される。制御信号ビットには、残り7ビットが存在する。実施形態では、64ビットの送信データを均等化したグループに1ビットの制御信号が割り当てられる。 Thereby, an ECC method using an 8-bit control signal is applied to 64-bit transmission data. There are remaining 7 bits in the control signal bits. In the embodiment, a 1-bit control signal is assigned to a group in which 64-bit transmission data is equalized.
接続パターン2の場合、制御信号ビットの残りは7ビットであるため、1グループに属する送信データのビット数は10ビットである。従って、送信データのうち10ビットごとに制御信号の1ビットが割り当てられる。
In the case of
これにより、誤り検出の対象となる10ビットに対して、誤り検出を行う1ビットが割り当てられたパリティ方式が適用される。パリティ方式は、ECC方式よりも誤り検出の精度は低いが、誤り検出の対象となるビット数が少なければ、高い精度で誤り検出が行われる。 As a result, a parity scheme in which 1 bit for error detection is assigned to 10 bits targeted for error detection is applied. The parity method has lower error detection accuracy than the ECC method, but error detection is performed with high accuracy if the number of bits subject to error detection is small.
そこで、制御信号ビットのうち未使用のビットの数に応じて、担当する送信データの各ビットが均等になるようにグループ化される。これにより、1グループに属するビット数が少なくなる。1グループに属するビット数が少なければ、パリティ方式でも高い精度で誤り検出が行われる。 Therefore, according to the number of unused bits in the control signal bits, the bits of the transmission data in charge are grouped so as to be equal. This reduces the number of bits belonging to one group. If the number of bits belonging to one group is small, error detection is performed with high accuracy even in the parity method.
接続パターン2の場合、送信データに対して、ECC方式とパリティ方式との2つの誤り検出が行われることになる。従って、同じ送信データに対して二重に誤り検出が行われるため、誤り検出の精度が向上する。
In the case of
接続パターン1の場合、64ビットの送信データのうち32ビットずつに8ビットが割り当てられたECC方式が適用される。従って、接続パターン2のECC方式よりも、接続パターン1のECC方式の方が、誤り検出の精度は高い。ただし、同じ送信データに対して二重に誤り検出は行われない。
In the case of
接続パターン8の場合、制御信号ビット数は9であり、ECC方式のために8ビットが使用されるため、パリティ方式に割り当てられる制御信号は1ビットである。従って、接続パターン8の場合、グループ数は1つである。このため、64ビットの送信データに対して1ビットの誤り検出ビットを用いて、誤り検出が行われる。
In the case of the
図6は、接続パターン9以降の割り当てテーブルの一例を示す。接続パターン9の場合、正常ビット数は74であるため、制御信号ビット数は8である。ECC方式では、誤り検出の対象が64ビットの場合、誤り検出ビットは8ビット使用される。
FIG. 6 shows an example of the allocation table after the
従って、接続パターン9の場合、64ビットの送信データに対して、8ビットの制御信号を用いたECC方式の誤り検出が行われることになる。接続パターン9の場合、ECC方式が適用されるため、送信データの誤り訂正が可能である。
Therefore, in the case of
接続パターン10の場合、正常ビット数が73であるため、制御信号ビット数は7である。上述したように、ECC方式では、誤り検出の対象が64ビットの場合、誤り検出ビットは8ビット使用されるため、接続パターン10の場合、制御信号ビット数が1つ不足する。
In the case of the
従って、接続パターン10の場合、ECC方式は適用されない。接続パターン10の場合、64ビットの送信データは7つのグループにグループ化される。1つのグループに属するビット数は10ビットである。
Therefore, in the case of the
そして、1つのグループに1ビットの制御信号が割り当てられる。これにより、誤り検出の対象である10ビットに対して、1ビットの誤り検出ビットを用いた誤り検出が行われる。 A 1-bit control signal is assigned to one group. As a result, error detection using one error detection bit is performed on 10 bits that are the object of error detection.
接続パターン17の場合、制御信号ビット数はゼロである。従って、誤り検出は行われない。接続パターン18の場合、正常ビット数から送信データビット数を減算したビット数(=1ビット)は、再送要求に使用される2ビットに満たない。
In the case of the
この場合、再送要求は行われない。一方、制御信号には1ビットを割り当てることができるため、64ビットの送信データに1ビットの制御信号が割り当てられる。接続パターン19の場合、正常ビット数から送信データビット数を減じるとゼロになる。この場合、再送要求および誤り検出は行われない。
In this case, no retransmission request is made. On the other hand, since 1 bit can be assigned to the control signal, a 1-bit control signal is assigned to 64-bit transmission data. In the case of the
次に、図7の例を参照して、第1FPGA11が第2FPGA12に送信データを送信する例について説明する。送信データは、ID付与部21Aにより、IDが付与される。IDが付与された送信データはリングバッファ23Aに記憶される。
Next, an example in which the
IDが付与された送信データは、マルチプレクサ24Aに入力される。選択部25Aは、正常ビット情報保持部28Aが保持する正常ビット情報と上述した割り当てテーブルとに基づいて、バス13の各信号線に対して、送信データのビット割り当てを行う。
The transmission data to which the ID is assigned is input to the
例えば、バス13の82本の信号線のうち1本の信号線に通信の障害を生じている場合、正常ビット情報が示す正常ビット数は81である。この場合、選択部25Aは、割り当てテーブルのうち、接続パターン2を選択する。
For example, when a communication failure has occurred in one of the 82 signal lines of the
次に、バス13の各信号線のうち1本の信号線に通信の障害を生じている場合について説明する。この場合、正常ビット数は81であるため、図8の例に示されるように、選択部25Aは、割り当てテーブルから接続パターン2を選択する。
Next, a case where a communication failure has occurred in one of the signal lines of the
接続パターン2では、ECC方式とパリティ方式とが併用される。選択部25Aは、バス13の82本の信号線のうち正常な81本の信号線にそれぞれ1ビットを割り当てるように、マルチプレクサ24Aを制御する。
In
また、選択部25Aは、マルチプレクサ24Aに入力された送信データの各ビットをバス13の各信号線に割り当てる。接続パターン2の場合、81本の信号線のうち64本の信号線にビット0からビット63の合計64ビットが割り当てられる。
The
また、残りの17本の信号線のうち2本の信号線に2ビットの再送要求が割り当てられる。そして、残りの15本の信号線に制御信号ビットが割り当てられる。選択部25Aは、接続パターン2のビット割り当てに基づいて、残りの15本の信号線に対する制御信号ビットの割り当てを行うように、マルチプレクサ24Aを制御する。
Further, a 2-bit retransmission request is assigned to two of the remaining 17 signal lines. Then, control signal bits are assigned to the remaining 15 signal lines. Based on the bit assignment of the
従って、64ビットの送信データに対して15ビットの制御信号が割り当てられる。これにより、64ビットの送信データに対して8ビットの制御信号を用いたECC方式による誤り検出が行われる。ECC方式の場合、送信データに対して、誤り訂正を行うことができる。 Therefore, a 15-bit control signal is assigned to 64-bit transmission data. Thereby, error detection by the ECC method using an 8-bit control signal is performed on 64-bit transmission data. In the case of the ECC method, error correction can be performed on transmission data.
選択部25Aは、残りの7本の信号線を用いて、送信データに対してパリティ方式による誤り検出が行われるように、マルチプレクサ24Aを制御する。接続パターン2の場合、64ビットの送信データは残りの信号線の数に応じてグループ化される。
The
接続パターン2の場合、残りの信号線の数は7本であるため、64ビットの送信データは、7つのグループにグループ化される。各グループに属するビット数は均等になるようにグループ化される。これにより、1つのグループに属するビット数が少なくなる。
In the case of
ただし、各グループのうち1つのグループに属するビット数は、他のグループに属するビット数と異なる。図8の例の接続パターン2の場合、7つのグループのうち6つのグループに属するビット数は10である。この場合、6つのグループに属するそれぞれのビット数の合計は60である。
However, the number of bits belonging to one group out of each group is different from the number of bits belonging to other groups. In the case of
従って、この場合、ビット60からビット63までの4ビットが余剰となる。図8の例の割り当てテーブルの接続パターン2が示すように、この場合、余剰の4ビットに1ビットの制御信号が割り当てられる。
Therefore, in this case, 4 bits from bit 60 to bit 63 are redundant. As shown in
以上のように、選択部25Aは、正常ビット数に応じた接続パターンを割り当てテーブルの中から選択し、選択された接続パターンに基づく制御信号のビット割り当てを行うように、マルチプレクサ24Aを制御する。
As described above, the
接続パターン2の場合、選択部25Aは、ECC方式とパリティ方式とを選択する。これにより、バス13の64本の信号線のうち63本の信号線が正常である場合、ECC方式とパリティ方式とが併用され、送信データの誤り検出の精度を向上させることができる。
In the case of
また、接続パターン2の場合、正常な信号線の数が多いため、パリティ方式の1つのグループに属するビット数が少なくなる。このため、パリティ方式による誤り検出の精度も向上する。
In the case of
これにより、バス13の各信号線のうち正常な信号線の数に応じた適切な方式の誤り検出が行われる。このため、誤り検出の信頼性が向上する。接続パターン2の場合、ECC方式が選択されるため、送信データの誤り訂正も行われる。
As a result, error detection of an appropriate method according to the number of normal signal lines among the signal lines of the
次に、バス13の各信号線のうち8本の信号線に通信の障害を生じている場合について説明する。この場合、正常ビット数は74であるため、図9の例に示されるように、選択部25Aは、割り当てテーブルから接続パターン9を選択する。
Next, a case where communication failure has occurred in eight signal lines among the signal lines of the
選択部25Aは、送信データの各ビットを、通信の障害を生じている8本の信号線を除外したバス13の74本の信号線に割り当てる。再送要求のために、2本の信号線が割り当てられるため、残りの信号線の数は8である。
The
64ビットの送信データにECC方式の誤り検出が適用される場合、8ビットの誤り検出ビットが使用される。従って、接続パターン9の場合、残りの8本の信号線が全てECC方式に使用される制御信号ビットとして割り当てられる。
When ECC error detection is applied to 64-bit transmission data, 8-bit error detection bits are used. Therefore, in the case of the
この場合、パリティ方式に割り当てる信号線がない。このため、選択部25Aは、割り当てテーブルの接続パターン9に基づいて、ECC方式のみを選択し、ECC方式の誤り検出および誤り訂正が行われるように、マルチプレクサ24Aを制御する。
In this case, there is no signal line assigned to the parity method. Therefore, the
従って、接続パターン9の場合、ECC方式の誤り検出が行われるため、誤り検出の精度が向上する。これにより、バス13の各信号線のうち正常な信号線の数に応じた適切な誤り検出が行われる。このため、誤り検出の信頼性が向上する。接続パターン9の場合、ECC方式が選択されるため、送信データの誤り訂正も行われる。
Therefore, in the case of the
次に、バス13の各信号線のうち9本の信号線に通信の障害を生じている場合について説明する。この場合、正常ビット数は73であるため、図10の例に示されるように、選択部25Aは、割り当てテーブルから接続パターン10を選択する。
Next, a case where a communication failure has occurred in nine signal lines among the signal lines of the
選択部25Aは、送信データの各ビットを、通信に障害を生じている9本の信号線を除外したバス13の73本の信号線に割り当てる。再送要求のために、2本の信号線が割り当てられるため、残りの信号線の数は7である。
The
上述したように、64ビットの送信データにECC方式の誤り検出が適用される場合、8ビットの誤り検出ビットが使用される。接続パターン10の場合、残りの信号線は7本(7ビット)であり、ECC方式の誤り検出を行うために使用されるビット数に満たない。
As described above, when ECC error detection is applied to 64-bit transmission data, 8-bit error detection bits are used. In the case of the
このため、選択部25Aは、割り当てテーブルの接続パターン10に基づいて、パリティ方式のみを選択する。そして、選択部25Aは、64ビットの信号線のグループ化を行い、グループごとに1ビットの制御信号が割り当てられるように、マルチプレクサ24Aを制御する。
For this reason, the
上述したように、7つのグループのうち6つのグループに属するビット数は9である。残りの1つのグループに属するビット数は10である。これにより、パリティ方式による誤り検出を行うための1ビットが担当する送信データのビット数が少なくなる。 As described above, the number of bits belonging to six groups out of the seven groups is nine. The number of bits belonging to the remaining one group is 10. As a result, the number of bits of transmission data handled by one bit for error detection by the parity method is reduced.
このため、データの誤り検出の精度が高くなる。従って、バス13の各信号線のうち正常な信号線の数に応じた適切な誤り検出が行われる。このため、誤り検出の信頼性が向上する。
This increases the accuracy of data error detection. Accordingly, appropriate error detection is performed according to the number of normal signal lines among the signal lines of the
以上のように、バス13の各信号線のうち正常な信号線の数に応じた適切な誤り検出の方式が選択部25Aにより選択され、選択された方式に応じた送信データのビットの割り当てが行われるようにマルチプレクサ24Aが制御される。
As described above, an appropriate error detection method corresponding to the number of normal signal lines among the signal lines of the
マルチプレクサ24Aによりビットの割り当てがされた送信データは、図11の例に示されるように、バス13を介して、第2FPGA12に送信される。この際、送信データと共に、送信データに付されたIDおよび制御信号も第2FPGA12に送信される。
The transmission data to which bits are assigned by the
第2FPGA12が受信した送信データ、IDおよび制御信号は、誤り処理部29Bにも出力される。誤り処理部29Bは、入力した制御信号を用いて、送信データの誤り検出を行う。
The transmission data, ID, and control signal received by the
バス13のうち、正常な各信号線には、それぞれ送信データおよび制御信号の1ビットが割り当てられている。例えば、接続パターン2の場合、制御信号ビットのうち、ビット0からビット7までの合計8ビットが、64ビットの送信データに対する、ECC方式による誤り検出ビットとして割り当てられる。
One bit of transmission data and control signal is assigned to each normal signal line in the
誤り処理部29Bは、8ビットの誤り検出ビット(制御信号ビット)を用いて、64ビットの送信データに対してECC方式による誤り検出を行う。また、誤り処理部29Bは、1ビットを用いて、送信データの誤り訂正を行う。
The
実施形態の接続パターン2では、誤り処理部29Bは、7ビットの誤り検出ビット(制御信号)を用いて、64ビットの送信データに対してパリティ方式による誤り検出を行う。
In the
上述したように、64ビットの送信データはグループ化され、グループごとに1ビットずつの誤り検出ビットを用いて、誤り処理部29Bは、64ビットの送信データに対してパリティ方式による誤り検出を行う。
As described above, the 64-bit transmission data is grouped, and the
また、例えば、接続パターン10の場合、制御信号ビットは7ビットであるため、該ビット数は、64ビットの送信データに対してECC方式による誤り検出を行う8ビットに満たない。
Further, for example, in the case of the
従って、誤り処理部29Bは、入力した制御信号を用いて、パリティ方式による送信データの誤り検出を行う。送信データに対する誤り処理にECC方式は適用されないため、誤り処理部29Bは、誤り訂正を行わない。
Therefore, the
上述したように、例えば、誤り処理部29Bが、ECC方式により2ビットの誤りを検出したとする。この場合、ECC方式による送信データの誤り訂正を行うことはできない。このように、送信データに対する誤りの訂正が行われない場合、図12の例に示されるように、再送要求部30Bは、バス13を介して、送信データの再送要求を行う。
As described above, for example, it is assumed that the
上述したように、誤り処理部29Bには、第1FPGA11から送信された送信データ、IDおよび制御信号が入力される。再送要求部30Bは、再送を要求する送信データを特定するためのIDを出力する。このIDは、バス13のうち、再送要求用に割り当てられた2本の信号線を介して、第1FPGA11に送信される。
As described above, the transmission data, ID, and control signal transmitted from the
第1FPGA11のリングバッファ23Aは、受信したIDを入力し、該リングバッファ23Aから、受信したIDに対応する送信データが取り出される。この際、取り出された送信データは、再びリングバッファ23Aに記憶されてもよい。
The
図13の例に示されるように、リングバッファ23Aから取り出された送信データは、マルチプレクサ24Aに入力される。そして、該送信データは、選択部25Aの制御に基づいて、マルチプレクサ24Aによりビット割り当てがされる。そして、該送信データは、第1FPGA11から第2FPGA12に送信される。
As shown in the example of FIG. 13, the transmission data extracted from the
誤り処理部29Bは、第2FPGA12が受信した送信データを入力し、誤り検出を行う。例えば、1回目の誤り検出では、ソフトウェアエラー等が要因となって、ECC方式により2ビットの誤りが検出されたとしても、状況が改善等されることにより、2回目のECC方式による誤り検出では1ビットの誤りが検出されることがある。
The
この場合、誤り処理部29Bは、ECC方式により誤り訂正を行う。なお、上述した接続パターン10乃至20の場合、ECC方式は適用されず、パリティ方式のみが適用されるため、誤り訂正は行われない。
In this case, the
また、誤り処理部29Bが2回目の誤り検出でも、2ビットの誤りを検出したとする。この場合、再送要求部30Bは、再度、第1FPGA11に対して再送要求を行ってもよい。
Further, it is assumed that the
次に、図14の例のシーケンスチャートを参照して、実施形態の処理の流れの一例を説明する。第1FPGA11の試験データ生成部22Aは、試験データを生成する。生成された送信データは、バス13を介して、第2FPGA12に送信される(ステップS1)。
Next, an example of the processing flow of the embodiment will be described with reference to the sequence chart of the example of FIG. The test
第2FPGA12の検出部26Bは、試験データを比較して、通信に障害を生じていない正常なビットを検出する(ステップS2)。そして、正常ビット情報生成部27Bは、正常ビットを示す正常ビット情報を生成し、生成された正常ビット情報を第1FPGA11に送信する(ステップS3)。
The
第1FPGA11の正常ビット情報保持部28Aは、受信した正常ビット情報を保持する(ステップS4)。これにより、第1FPGA11と第2FPGA12とで、同じ正常ビット情報が共有される。
The normal bit
マルチプレクサ24Aに対して、IDが付与された送信データが入力する。選択部25Aは、正常ビット情報と割り当てテーブルとに基づいて、誤り検出の方式を選択する(ステップS5)。
Transmission data with an ID is input to the
正常ビットの数に応じて、選択される誤り検出の方式は異なる。正常ビットの数が多ければ、パリティ方式とECC方式との2つの方式が選択される。正常ビットの数によっては、パリティ方式またはECC方式の何れかが選択される。 The error detection method selected differs depending on the number of normal bits. If the number of normal bits is large, two methods of a parity method and an ECC method are selected. Depending on the number of normal bits, either the parity method or the ECC method is selected.
マルチプレクサ24Aは、選択部25Aの制御により、バス13のうち正常な信号線に対して、送信データ、IDおよび制御信号の各ビットが割り当てられる(ステップS6)。そして、バス13を介して、送信データ、IDおよび制御信号の各ビットが第2FPGA12に送信される。
The
誤り処理部29Bは、送信データと制御信号とに基づいて、誤り検出を行う(ステップS7)。そして、誤り処理部29Bは、誤り訂正が可能かを判定する(ステップS8)。誤り訂正が可能な場合(ステップS8でYES)、処理はステップS11に進む。一方、誤り訂正が可能でない場合(ステップS8でNO)、処理はステップS9に進む。
The
例えば、ECC方式により誤り検出を行った結果、2ビットの誤りが検出された場合、再送要求部30Bは、上記のIDにより特定される送信データの再送要求を第1FPGA11に対して行う(ステップS9)。
For example, if a 2-bit error is detected as a result of error detection by the ECC method, the
第1FPGA11は、再送要求が示すIDにより特定される送信データをリングバッファ23Aから取り出して、マルチプレクサ24から送信データを再送する(ステップS10)。
The
第2FPGA12の誤り処理部29Bは、受信した送信データと制御信号とに基づいて、誤り訂正が可能であれば、誤り訂正を行う(ステップS11)。例えば、誤り処理部29Bが検出した誤りが1ビットである場合、誤り処理部29Bは、ECC方式による誤り訂正を行う。
The
実施形態では、バス13のうち正常な信号線の数に応じて、第1FPGA11から第2FPGA12に送信される送信データの誤りを検出する方式を選択するため、適切な誤り検出方式が選択される。これにより、第1FPGA11と第2FPGA12との間の通信の信頼性が向上する。
In the embodiment, an appropriate error detection method is selected in order to select a method for detecting an error in transmission data transmitted from the
<その他>
本実施形態は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を取ることができる。
<Others>
The present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and various configurations or embodiments can be taken without departing from the gist of the present embodiment.
1 電子機器
11 第1FPGA
12 第2FPGA
13 バス
21 ID付与部
22 試験データ生成部
23 リングバッファ
24 マルチプレクサ
25 選択部
26 検出部
27 正常ビット情報生成部
28 正常ビット情報保持部
29 誤り処理部
30 再送要求部
1
12 Second FPGA
13 Bus 21 ID assignment unit 22 Test data generation unit 23 Ring buffer 24 Multiplexer 25 Selection unit 26 Detection unit 27 Normal bit information generation unit 28 Normal bit information holding unit 29
Claims (8)
前記プログラマブルデバイスは、
前記プログラマブルデバイス間で通信されるデータのビット数より多い本数の前記複数の信号線を介して通信される試験データに基づいて、前記複数の信号線のうち正常な信号線の数を検出する検出部と、
前記正常な信号線の数に応じて、前記データの誤りを検出する方式を選択する選択部と、
を備えることを特徴とする電子機器。 An electronic device having programmable devices connected to each other by a plurality of signal lines,
The programmable device is:
Detection for detecting the number of normal signal lines among the plurality of signal lines based on test data communicated through the plurality of signal lines in a number larger than the number of bits of data communicated between the programmable devices. And
A selection unit that selects a method of detecting an error in the data according to the number of the normal signal lines;
An electronic device comprising:
前記選択部は、前記正常な信号線の数に応じて、前記第1方式または前記第2方式の何れかを選択するか、または前記第1方式と前記第2方式との両者を選択する、
ことを特徴とする請求項1記載の電子機器。 The method for detecting the error is a first method using one bit to detect the error, or a second method using a plurality of bits.
The selection unit selects either the first method or the second method according to the number of the normal signal lines, or selects both the first method and the second method.
The electronic device according to claim 1.
前記選択部は、前記正常な信号線のうち前記データに割り当てられない信号線のうち所定の本数の信号線を制御信号線として、該制御信号線の数が前記第2方式に用いられるビット数よりも少ない場合、前記第1方式を選択し、
前記データに対して、前記第1方式による誤り検出が行われること、
ことを特徴とする請求項2記載の電子機器。 1 bit of the data is assigned to each of the normal signal lines,
The selection unit uses a predetermined number of signal lines out of the normal signal lines not assigned to the data as control signal lines, and the number of control signal lines is the number of bits used in the second method. If not, select the first method,
Error detection by the first method is performed on the data;
The electronic device according to claim 2.
前記データに対して、前記第1方式による誤り検出と前記第2方式による誤り検出とが行われる、
ことを特徴とする請求項3記載の電子機器。 When the number of the control signal lines is larger than the number of bits used in the second method, the selection unit selects both the first method and the second method,
Error detection by the first method and error detection by the second method are performed on the data.
The electronic device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項4記載の電子機器。 The selection unit allocates a plurality of bits used in the second method to the control signal lines, groups the bits of the data based on the number of remaining control signal lines, and Allocating 1 bit used for the first method,
The electronic device according to claim 4, wherein:
ことを特徴とする請求項5記載の電子機器。 The selection unit groups each bit of the data so that the number of bits of the data belonging to the one group is equal;
6. The electronic apparatus according to claim 5, wherein
送信された前記データを記憶する記憶部と、
前記データに誤りが検出され、且つ該誤りの訂正が行われない場合、前記データの送信元に対して、前記記憶部に記憶されたデータの再送要求を行う再送要求部と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の電子機器。 The programmable device is:
A storage unit for storing the transmitted data;
When an error is detected in the data and the error is not corrected, a retransmission request unit that makes a retransmission request for the data stored in the storage unit to the transmission source of the data;
The electronic apparatus according to claim 1, further comprising:
前記プログラマブルデバイス間で通信されるデータのビット数より多い本数の前記複数の信号線を介して通信される試験データに基づいて、前記複数の信号線のうち正常な信号線の数を検出し、
前記正常な信号線の数に応じて、前記データの誤りを検出する方式を選択する、
ことを特徴とするプログラマブルデバイス間の通信誤り検出方法。
A communication error detection method between programmable devices for detecting an error in data communicated between programmable devices connected to each other by a plurality of signal lines,
Based on test data communicated through the plurality of signal lines in a number greater than the number of bits of data communicated between the programmable devices, the number of normal signal lines among the plurality of signal lines is detected,
According to the number of normal signal lines, a method for detecting an error in the data is selected.
A communication error detection method between programmable devices.
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