JP2023058036A - 計測装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】計測装置のメインフレーム内のモジュール間通信を高速に行えるようにする。【解決手段】設定変更可能な計測装置メインフレーム１００は、プロセッサ１０２、計測モジュール１２０を受け入れる複数のスロットを有するシャーシ、スロットに挿入された全ての計測モジュール１２０に結合される通信バス、通信バスとは別の通信バックプレーンを有し、この通信バックプレーンは、スロットに挿入された計測モジュール１２０の任意のペア間のポイント・ツー・ポイント通信を可能にするように構成される。【選択図】図２

Description

本開示は、計測装置に関し、より詳しくは、別個のシステム・コントローラを使用せずに、計測装置内の計測モジュール間で通信を直接行うことができる計測装置と、その通信方法に関する。

複数の計測装置（又は試験測定装置）は、特に仮想的に単一の計測装置として動作する場合、複数のコンポーネント又は複数のモジュール間で、協調して動作するために、データを共有することがある。こうした状況では、これら計測装置をモジュールと呼ぶことがあり、例えば、１つの計測装置メインフレームに、複数のモジュールを組み込むことがある。この計測装置メインフレームでは、特定のモジュールを選択して計測装置メインフレームに追加することでカスタマイズできる。特定の動作条件又は試験条件に基づいて、これら計測装置（モジュール）間のトリガ処理を調整することは、計測装置間で順序立てて動作（シーケンス動作）する上で有益である。

複数の計測装置の動作を調整するための従来の解決手法の一例としては、ＰＸＩローカル・バスの利用がある。ＰＸＩローカル・バスは、デイジー・チェーン接続された複数のアナログ接続を提供する。ＰＸＩローカル・バスは、ＰＸＩシステム・アライアンスによって管理されるＰＸＩ仕様に準拠したバスである。ＰＸＩ規格は、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）の仕様を拡張したものであり、この拡張は、ユーザによる計測装置の開発・設計・製造や自動化等に関連している。ＰＣＩの仕様は、ＰＣＩ規格に従って動作するためのハードウェア要件とソフトウェア要件を規定している。共通のハードウェア要件とソフトウェア要件により、様々なメーカーがＰＣＩ規格に従って相互に通信する製品を開発できる。

図１は、ある装置（図示せず）内の通信サブ・システム１０のブロック図を示し、これには、ＰＣＩバスに加えてＰＸＩローカル・バスがあり、ＰＸＩトリガ（スター・トリガ）をサポートしている。スター・トリガによって、メインフレーム内のすべてのモジュールを同期させることができる。ＰＣＩバスは、ＰＣＩバス上の複数の周辺機器モジュール間で共有され、バス通信の全体的な調整は、システム・コントローラによって管理される。システム・コントローラは、ＰＣＩバスと、ＰＣＩバスを有するメイン・ホスト（計測装置）との間の通信を管理する。

特表２０１０－５０５１１５号公報

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周辺機器の間で図１に示す通信システムを動作させることには、システム・コントローラによって管理される必要性から生じる動作上のオーバーヘッドを含む多くの欠点がある。ＰＣＩバスでは、特に周辺機器の１つが大量のデータを送信してＰＣＩバスを縛っている場合、かなり長いレイテンシ時間が発生することがある。

本開示による実施形態は、従来の通信システムのこれらの欠点のいくつかに対処する。

以下では、本願で開示される技術の理解に有益な実施例が提示される。この技術の実施形態は、以下で記述する実施例の１つ以上及び任意の組み合わせを含んでいても良い。

実施例１は、設定変更可能な（configurable：コンフィギュラブル）計測装置であって、メインフレームを具え、該メインフレームが、１つ以上のプロセッサと、１つ以上の計測モジュールを受け入れるスロットを有するシャーシと、上記スロットに挿入された全ての上記計測モジュールに結合される通信バスと、上記スロットに挿入された任意の１対の計測モジュール間のポイント・ツー・ポイント通信（point-to-point communication）を可能にするように構成された上記通信バスとは別個の通信バックプレーンとを有する。

実施例２は、実施例１による設定変更可能な計測装置であって、上記ポイント・ツー・ポイント通信が１ペア（一対）の差動信号線で行われる。

実施例３は、上述の実施例のいずれかによる設定変更可能な計測装置であって、上記ポイント・ツー・ポイント通信は、複数のペアの差動信号線で行われる。

実施例４は、上述の実施例のいずれかによる設定変更可能な計測装置であって、上記ポイント・ツー・ポイント通信が、アナログ信号又はデジタル信号を伝送するように構成される。

実施例５は、上述の実施例のいずれかによる設定変更可能な計測装置であって、上記スロットに挿入された上記計測モジュールの夫々が、上記通信バックプレーンに接続するように構成された通信インタフェースを有する。

実施例６は、実施例５による設定変更可能な計測装置であって、上記スロットに挿入された上記計測モジュールの少なくとも１つの上記通信インタフェースが、４ペア又は８ペアの差動信号線を含む。

実施例７は、実施例５による設定変更可能な計測装置であって、上記スロットに挿入された上記計測モジュールの少なくとも１つの上記通信インタフェースは、上記通信バスを介して受信した信号を、上記ポイント・ツー・ポイント通信によって上記スロットに挿入された別の上記計測モジュールに送信するように構成されている。

実施例８は、上述の実施例のいずれかによる設定変更可能な計測装置であって、上記通信バックプレーンが、上記スロットに挿入された任意の一対の上記計測モジュール間の上記ポイント・ツー・ポイント通信を確立するモジュール・カプラを有する。

実施例９は、実施例８による設定変更可能な計測装置であって、上記通信バックプレーンの上記モジュール・カプラが、上記通信バックプレーン内の信号線の１組の差動ペアを介して、上記スロットに挿入された任意の１対の上記計測モジュール間の上記ポイント・ツー・ポイント通信を確立するように構成されている。

実施例１０は、実施例８による設定変更可能な計測装置であって、上記通信バックプレーンの上記モジュール・カプラが、上記通信バックプレーン内の信号線の２組以上の差動ペアを介して、上記スロットに挿入された任意の１対の上記計測モジュール間の上記ポイント・ツー・ポイント通信を確立するように構成されている。

実施例１１は、実施例８による設定変更可能な計測装置であって、上記通信バックプレーンの上記モジュール・カプラは、上記スロットに挿入された任意の１対の上記計測モジュール間で第１ポイント・ツー・ポイント通信を確立すると共に、上記スロットに挿入された任意の１対の上記計測モジュール間で第２ポイント・ツー・ポイント通信を確立するように構成されている。

実施例１２は、上述の実施例のいずれかによる設定変更可能な計測装置であって、１つ以上の上記計測モジュールには、ソース・メジャー・ユニット（ＳＭＵ）、電源、デジタル・マルチ・メータ（ＤＭＭ）、パルス・メジャー・ユニット（ＰＭＵ）、パルス発生装置、オシロスコープ又は電位計（Electrometer）が含まれる。

実施例１３は、計測モジュールを受け入れるように夫々構成された複数のスロットを有するメインフレームを具える計測装置内で通信する方法であって、
メインフレームと、上記複数のスロットの中の第１スロット内にある第１計測モジュールとの間で、通信バス上に通信チャンネルを確立する処理と、
上記第１計測モジュールと、上記複数のスロットの中の第２スロット内にある第２計測モジュールとの間に、上記通信チャンネルとは別個にポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理と
を具える。

実施例１４は、実施例方法１３による通信方法であって、上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理が、上記計測装置内の通信バックプレーンに対してリクエスト（request：要求）を送信する処理を含む。

実施例１５は、上述の実施例のいずれかによる通信方法であって、上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理が、上記第２計測モジュールに対してリクエストを行う処理を含む。

実施例１６は、上述の実施例のいずれかによる通信方法であって、上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理が、上記計測装置に収容された通信バックプレーンを介して上記第１計測モジュールと上記第２計測モジュールとを結合する処理を有する。

実施例１７は、実施例１６による通信方法であって、上記通信バックプレーンが１ペア以上の差動信号線を含む。

実施例１８は、実施例１７による通信方法であって、上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理が、上記通信バックプレーン内の差動信号線のペアの中の１つのペアを介して上記第１計測モジュールと上記第２計測モジュールとを結合する処理を含む。

実施例１９は、上述の実施例のいずれかによる通信方法であって、低電圧差動シグナリング（LVDS）規格を用いて上記第１計測モジュールと上記第２計測モジュールとの間で通信する処理を更に具える。

実施例２０は、上述の実施例のいずれかによる通信方法であって、上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルは、第１ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルであり、上記通信方法が、上記第１ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを動作させると共に、上記第１計測モジュールと上記複数のスロットの中の第３スロット内にある第３計測モジュールとの間で第２ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを動作させる処理を更に具える。

実施例２１は、上述の実施例のいずれかによる通信方法であって、上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルが第１ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルであり、上記通信方法が、上記第１ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを動作させると共に、第３計測モジュールと第４計測モジュールとの間で第２ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを動作させる処理を更に具える。

図１は、従来の通信バス及びコントローラのブロック図である。 図２は、本開示技術の実施形態による、モジュール間通信システムによってリンクされた複数のモジュールを含む計測装置（メインフレーム）のブロック図である。 図３は、本開示技術の実施形態による、図２のメインフレーム上で動作するモジュール間通信システムを機能的に示すブロック図である。 図４は、本開示技術の実施形態によるモジュール間通信システムの更なる詳細を示すブロック図である。

図１の従来の通信システムとは対照的に、図２は、モジュール間通信システムによってリンクされた複数のモジュールを含む、本開示技術の実施形態による計測装置又はメインフレーム１００の一例のブロック図を示す。概して、本開示では、計測装置をメインフレーム１００と呼ぶことにする。メインフレーム１００は、複数のモジュール１２０を有していても良く、これらは、メインフレームに挿入したり、メインフレームから取り外すことができる。様々なモジュール１２０は、異なる役割と機能を提供しても良い。個々のモジュール１２０のどれをメインフレーム１００に含めるかを選択するかによって、ユーザは、メインフレームをカスタマイズし、所望の計測機能を実行するために必要なモジュールのみを選択できる。従って、メインフレーム１００に含めるモジュール１２０を選択することで、メインフレーム及びそれに関連するモジュール１２０によって形成される計測装置の機能を決定できる。

メインフレーム１００は、物理的に１つ以上のモジュール１２０を受け入れる複数の受入スロットを有するシャーシを物理的に有していても良い。図２では６つのスロットのみが図示されているが、メインフレーム１００は、任意の数のモジュール・スロットを含んでもよい。メインフレーム１００は、多くのタイプの計測装置に共通する機能を提供するための典型的な構成要素、例えば、１つ以上のプロセッサ１０２、命令又はデータを記憶するためのメモリ１０４、処理対象の１つ以上の信号（被試験信号など）を受信するための入力部１０６、外部の装置やデバイス（被試験デバイス（ＤＵＴ）など）に１つ以上の信号を送信するための出力部１０８などを有していても良い。

いくつかの実施形態では、１つ以上のプロセッサ１０２は、様々なマイクロ・コントローラやＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）によって実現されるか、又は、様々なマイクロ・コントローラやＦＰＧＡに結合されていても良い。メインフレーム１００に１つ以上のＦＰＧＡがあれば、迅速な開発が可能になると共に、ＦＰＧＡをアップデートされたバージョンに再プログラミングすることによって、機能を向上させる処理が可能になる。

メインフレーム１００には、ノブ、スイッチ、タッチスクリーン、表示画面、キーボード又はポインティング・デバイス（マウス）などといった様々な操作装置からなるユーザ・インタフェース１１０があり、これによって、ユーザは、メインフレームをインタラクティブに操作し、メインフレームから情報を受けることができる。メインフレーム１００には、更にＰＣインタフェース１１２があっても良く、これによって、メインフレーム１００は、プログラムによる制御を受けたり、リモート操作のためにリモート・コンピュータに結合したりできる。メインフレーム１００には、１つ以上の電源１１８もあり、メインフレーム１００自身に内部から電力を供給したり、モジュール１２０に電力を供給したりできる。

メインフレーム１００には、モジュール１２０を夫々受け入れるための少なくとも１つ、典型的には２つ以上のスロットがある。上述のように、各モジュール１２０は、メインフレーム１００に、多種多様な機能を提供しても良い。各スロットには、１つ以上のモジュール・インタフェースがあっても良く、これは、各モジュールを物理的にサポートするための物理的接続部と、各モジュールと電気的に通信するための電気的接続部とを有していても良い。

いくつかの実施形態では、モジュール１２０のモジュール・インタフェースは、メインフレーム１００とモジュール１２０との間の通信及び電力線を物理的に結合するエッジ・カード・コネクタを含む。モジュール・インタフェースは、また、以下で更に詳細に説明するように、これらモジュール１２０が互いに直接通信することを可能にする。いくつかのモジュール１２０は、これらモジュールに結合されたデバイスと相互作用するために、別々の複数の入力又は出力チャンネルを有していても良い。

いくつかの実施形態では、モジュール１２０はホット・スワップが可能である。即ち、メインフレームに電源が供給され、動作している間に、モジュールをメインフレーム１００に挿入したり、メインフレームから取り外すことができる。また、いくつかの実施形態では、メインフレーム１００内のライザー・ボード（riser board）又はメザニン・ボード（mezzanine board）が、１つ以上のモジュール１２０をメインフレームのスロットに電気的に結合するために使用されても良い。各モジュール１２０には、そのインタフェース内の電源接続部を介して電源１１８によって給電されても良いし、更に、外部電源用の接続部を有していてもよい。

メインフレーム１００において使用されても良い特定のモジュール１２０の例としては、ソース・メジャー・ユニット（ＳＭＵ）、電源、デジタル・マルチ・メータ（ＤＭＭ）、パルス・メジャー・ユニット（ＰＭＵ）、パルス発生装置、オシロスコープ、電位計（Electrometer）又は任意の他のタイプの装置がある。また、モジュール１２０は、それ自身が被試験デバイスと結合するために、典型的には、モジュール１２０自身の出力部若しくは入力部、又は、これら出力部及び入力部の両方を有していても良い。このとき、この被試験デバイスは、その信号をメインフレーム１００へ送信したり、メインフレーム１００から１つ以上の信号を受けることによって測定が行われる。

図３は、本開示技術の実施形態による、図２のメインフレーム上で動作するモジュール間通信システムを機能的に示すブロック図である。メインフレーム２００は、図２のメインフレーム１００の一例であっても良い。図３に示すように、メインフレーム２００には、モジュール間通信バックプレーン２１８があり、これは、メインフレーム２００自体に別個の通信コントローラを何ら設ける必要なく、こうした通信コントローラを使用する必要なしに、２つのモジュール２２０が互いに直接通信することを容易にする。図３の各モジュール２２０（ここでは、モジュールＡ及びモジュールＢ）は、図２を参照して説明した任意のモジュール１２０の例であっても良い。また、図３では、簡潔にするために、２つのモジュール２２０のみが図示されているが、モジュール間通信バックプレーン２１８は、メインフレーム２００内の複数のスロットに挿入されている任意の２つの特定のモジュール間で機能する。

モジュール間通信バックプレーン２１８内の通信回線（Communication lines）は、概して、通信を処理するためにシステム・コントローラを必要としない側波帯チャンネル（side-band channel）によって設定又は仕様を変更可能な（configurable：コンフィギュラブル）通信回線を提供する。通信システムは、モジュール間通信バックプレーン２１８（側波帯チャンネルと呼ぶこともある）によって、モジュール（計測装置）同士を直接接続するためのルーティング（通信パスの決定）リソースを提供する。通信バックプレーン２１８のチャンネルは、以下に説明する複数の別々のリンクを含んでいても良く、これらは、通信帯域幅を増加させたり、同期を行うため（例えば、トリガ処理するため）に、グループ化できる。

図３を参照すると、いくつかの実施形態では、各モジュール２２０は、ＰＣＩｅ（Peripheral Component Interconnect express）コンポーネント２２１と、トリガ・コンポーネント２２２とを含む。これらのコンポーネント２２１、２２２は、各モジュール２２０が、従来の方法で、ＰＣＩｅバス及び潜在的にはＰＸＩバスを使用してメインフレーム２００と通信することを可能にする。メインフレーム２００には、ＰＣＩｅスイッチ２１０及びトリガ・マルチプレクサ（ＭＵＸ）２１２があり、これらは、各モジュールのＰＣＩｅコンポーネント２２１及びトリガ・コンポーネント２２２によって、モジュール２２０の夫々とメインフレーム２００との間のこの従来型の通信を容易に行えるようにする。

これらの従来のコンポーネントに加えて、各モジュール２２０には、ローカルのモジュール間通信装置２２８があり、これは、メインフレーム２００のモジュール間通信バックプレーン２１８と連携して動作することで、どのモジュールでも、あるモジュールから別のモジュールへ（例えば、モジュールＡからモジュールＢへ）、データ、コマンド、トリガ又はその他の情報を直接送信することを可能にする。このモジュール間通信は、メインフレーム２００のＰＣＩｅスイッチ２１０及びトリガ・マルチプレクサ（ＭＵＸ）２１２を通した何らかのデータ通信とは、完全に別個であることに注意されたい。いくつかの実施形態では、モジュール間通信バックプレーン２１８と、各モジュール２２０のモジュール間通信装置２２８は、ＦＰＧＡによって実現され、これにより、これらは、容易に再度設定変更することができる。

図４は、メインフレームに存在するモジュール間通信バックプレーン３１８を通した複数のモジュール夫々の間の通信の詳細を示す。なお、図４に示すモジュール間通信バックプレーン３１８は、図３のモジュール間通信バックプレーン２１８の一例であっても良い。図示の実施形態では、モジュール間通信バックプレーン３１８は、８組の差動ペアからなる通信回線を含むが、他の実施形態では任意の個数の通信回線が存在しても良い。

いくつかの実施形態では、各モジュールの各モジュール間通信装置３２８は、４つの通信回線の１セット又は２セットを含む。ある実施形態では、通信回線の夫々が、２本の信号線を１対（ペア）として差動動作する差動ペアから構成されており、これは、各通信回線の情報が、この一対（１ペア）の信号線によって伝送されることを意味する。４つの通信回線を１セットとし、これを１セットを含む実施形態では、８本の信号線が、差動ペアの形式でペア（対）を夫々形成し、モジュール間通信装置３２８からモジュール間通信バックプレーン３１８にリンクを形成している。同様に、４つの通信回線を１セットとし、これを２セットを含む実施形態の場合では、１６本の信号線が、モジュール間通信装置３２８からモジュール間通信バックプレーン３１８にリンクを形成する。

通信回線は、ディスクリートのワイヤ又は結合されたワイヤ、プリント回路基板（ＰＣＢ）のトレース、電気コネクタ又はその他の電気通信媒体などの任意の電気的接続によって実現されても良い。以下では、簡潔にするため、通信回線を通信ワイヤとも呼ぶが、実際には、実装に適した任意の電気的接続形態を実施形態で使用できる。モジュール間通信バックプレーン３１８には、更に、モジュール・カプラ（module coupler：モジュール結合器）３１９があり、これは、以下で更に説明するように、通信ワイヤの差動ペアの１組以上を通して、任意の２個のモジュール間の通信を確立するように機能する。一実施形態では、このモジュール・カプラ３１９は、プログラムされたＦＰＧＡで実現されるか、又は、プログラムされたＦＰＧＡの１機能として実現される。

メインフレームの全てのモジュール・スロットをいっぱいにする必要があるわけではなく、各モジュールには、４つの通信回線が１セット又は２セットあっても良いことを思い出してください。図４を参照すると、モジュールＤとモジュールＥは、メインフレーム内に存在しないことを示すために、破線で示されており、例えば、メインフレームから遠隔に配置されて、周知の有線又は無線接続によって結合されても良い。更に、モジュールＡ、Ｂ及びＦの夫々は、４つの通信回線を２セット有しているが、モジュールＣは、１個のセットしかない。メインフレームに対して、それぞれが異なる機能とリソースを持つ特定のモジュールを選択してマッチングさせる機能により、他の計測装置にはない、柔軟性と、ある程度のカスタマイズが可能になる。

いくつかの実施形態では、データ通信の各チャンネルは、高速トランシーバ・ロジック（HSTL：High Speed Transceiver Logic）、クラスII、１.８Ｖ電気シグナリング規格による低電圧差動信号（LVDS）ペアを使用し、通信バックプレーン３１８を介して、モジュール間でデータ通信を行っても良いが、他の通信規格が使用されても良い。ＬＶＤＳ規格は、デジタル信号の送受信専用であるが、他の規格では、通信回線でアナログ信号を伝送できる。

メインフレームは、起動時に、接続されたモジュール夫々の各モジュール間通信装置３２８に加えて、モジュール間通信バックプレーン３１８を初期化しても良く、これは、例えば、モジュール間通信装置３２８及びモジュール間通信バックプレーン３１８夫々のＦＰＧＡと通信することによって行われても良い。このような初期化は、モジュール自身のアドレスと、他の各モジュールのアドレスとを与える。

通信回線を介したモジュール間の通信は、ポイント・ツー・ポイント通信である。つまり、互いに通信している２つのモジュールのみが通信に参加し、これらモジュールは、当事者ではない通信は無視する。通信チャンネルを動作させるための様々な予め定められたコマンドがある。チャンネルは、データ通信チャンネルを開いて環境設定することによってセットアップされてもよく、これは、上述のように、単一の送信装置と単一の受信装置との間のチャンネルを開くことになる。

モジュールは、任意のオープン・チャンネルを開くことができ、これは、チャンネルを一定期間監視して、チャンネルに何らかの通信トラフィックが既に存在するかどうかを決定することによって判断される。このような通信トラフィックは、特定のチャンネルが、１対のモジュールによって既に使用されていることを示す。チャンネルが現在使用されていないと判断された後に、送信側のモジュールは、通信チャンネルを確立するためのリクエスト（要求：request）を別のモジュールに送信しても良い。受信側のモジュールが受信の準備ができていることを示した場合には、通信チャンネルが開かれ、これらモジュールが相互に通信できるようになる。通信が終了したら、チャンネルが閉じられても良く、これによって、後続の通信プロセスのために、その特定のチャンネルのリソースが解放されることになる。

別の実施形態では、通信チャンネルの管理は、モジュール・カプラ３１９（図４）と協力して、通信バックプレーン３１８が実行しても良い。このような実施形態では、モジュール間通信装置３２８が、新しい通信チャンネルを開くためのリクエスト（要求）を通信バックプレーン３１８に送信することによって、通信チャンネルを開いても良い。これに応答して、通信バックプレーン３１８は、１組以上の差動ペアをリソースとして割り当て、関係するモジュールをこれら選択された差動ペアに結合し、受信側モジュールにメッセージを送信して、送信側モジュールと通信を行うために、その特定のチャンネルの１つを開くようにする。次いで、通信チャンネルが開かれた後に、それらの間で開かれるポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを介して、データ及び情報が、２つのモジュール間で送信されても良い。通信の必要性が完了すると、これらモジュールの１つが、通信バックプレーン３１８にメッセージを送信してチャンネルを閉じて、そのリソースを再び利用可能にする。

もちろん、通信バックプレーン３１８を介して様々なモジュールを互いに結合する手法の細部は、実装の形態に応じて変更されて良いし、異なる方法で実行されても良い。上記の例では、２つのモジュール間のポイント・ツー・ポイント通信（point to point communication）を説明しているが、モジュール間通信バックプレーン３１８は、複数のモジュール間を接続するための複数の通信パスを有することを思い出してください。そのため、例えば、モジュールＡは、モジュールＣへの通信パスを開くと共に、モジュールＢは、モジュールＤとの通信パスを持つことができる。又は、モジュールＡは、モジュールＢとモジュールＦの両方との接続を確立し、並行して通信パスを開くことができる。モジュール間通信バックプレーン３１８を介したモジュール間の同時接続の数は、モジュール間通信バックプレーン３１８内の通信回線の物理的な数及び各モジュールとバックプレーン３１８との間の通信回線の個数によってのみ制限される。

実際には、モジュールは、様々な目的のために通信チャンネルを開くことができる。一部のチャンネルは、割り込み信号又はトリガ信号を別のモジュールに送信するために開かれる場合がある。図３に戻って参照すると、トリガ信号が、メインフレーム２００のトリガ・マルチプレクサ２１２によって生成され、モジュールＡなどのモジュール２２０に送られても良い。次いで、モジュールＡは、メインフレーム２００からトリガ信号を受信したときに、最初にモジュールＢとの通信チャンネルを確立することによって、モジュールＡは、このトリガ信号を受けると、このトリガ信号をモジュールＢに送信するという通信を行う。別の動作では、モジュール２２０は、第１モジュールによって収集されたデータを第２モジュールに送信しても良い。

様々なモジュール２２０間で通信チャンネルを確立可能にすることによって、これらモジュールは、互いに協力して動作し、単一のモジュールでは実行できない複数の特定の機能を実行したり、複数の結合されたモジュールの使用を通じてメインフレームが利用可能なリソースを拡大できる。

概して、２つのモジュール間の通信チャンネルで送信されるデータはシリアル・データである。しかし、いくつかの実施形態では、複数の通信チャンネルが、２つのモジュール２２０間で同時に開かれてもよく、データを並列に送信できても良い。データを並列に送信すると、モジュール間の通信の帯域幅が増加することになる。又は、いくつかの実施形態では、データによっては、シリアルに送信するよりも、並列に送信する方が簡単なことがある。

上述のように、通信チャンネルを介して送信されるデータとしては、例えば、ロー（raw：生）データ、測定データ、被測定デバイスから受信されたデータ、被試験デバイスに送信されるデータのコピー、コマンド・データ、デジタル・データ、シーケンス信号、同期データ及びトリガ信号などの任意のタイプのデータが含まれても良い。概して、計測装置として構成されたメインフレームの２つのモジュール間の連携に役立つあらゆる種類のデータは、ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを介して通信して良い。

上述のように、モジュール間のポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを介して送信されるデータ通信は、１つ以上の特定の通信プロトコルに準拠しても良い。概して、そのような通信のために選択される通信プロトコルは、例えば、データ交換、アドレス指定、伝送エラーの検出及び確認（acknowledgement）のための事前に定義されたフォーマットを有するであろう。また、概して、各モジュール間通信装置２２８、３２８は、メモリ・バッファを有し、送信側モジュールの場合では、通信回線を通して送信されるデータが、送信のためにメモリ・バッファ内のキュー（queue：待ち行列）に入れられ、また、受信側モジュールの場合では、通信回線から受信したデータが、受信後にメモリ・バッファに格納されても良い。

上記のようなモジュール間通信システムを組み込んだシステムの利点としては、データ、コマンド又はトリガ信号を伝送するために、設定又は仕様を変更可能（configurable）な方法で、計測装置モジュール間のポイント・ツー・ポイント接続を確立できることがある。モジュール間通信バックプレーン３１８内のルーティング（routing：通信パスの決定）リソースは、環境設定（configuration）インタフェースを介して、計測装置の側波帯チャンネル間の直接接続を形成する。通信パスが確立されると、計測装置の通信においては、システム・コントローラの処理リソースや通信リソースを消費しない。

本開示技術の態様は、特別に作成されたハードウェア、ファームウェア、デジタル・シグナル・プロセッサ又はプログラムされた命令に従って動作するプロセッサを含む特別にプログラムされた汎用コンピュータ上で動作できる。本願における「コントローラ」又は「プロセッサ」という用語は、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ及び専用ハードウェア・コントローラ等を意図する。本開示技術の態様は、１つ又は複数のコンピュータ（モニタリング・モジュールを含む）その他のデバイスによって実行される、１つ又は複数のプログラム・モジュールなどのコンピュータ利用可能なデータ及びコンピュータ実行可能な命令で実現できる。概して、プログラム・モジュールとしては、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含み、これらは、コンピュータその他のデバイス内のプロセッサによって実行されると、特定のタスクを実行するか、又は、特定の抽象データ形式を実現する。コンピュータ実行可能命令は、ハードディスク、光ディスク、リムーバブル記憶媒体、ソリッド・ステート・メモリ、ＲＡＭなどのコンピュータ可読記憶媒体に記憶しても良い。当業者には理解されるように、プログラム・モジュールの機能は、様々な実施例において必要に応じて組み合わせられるか又は分散されても良い。更に、こうした機能は、集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのようなファームウェア又はハードウェア同等物において全体又は一部を具体化できる。特定のデータ構造を使用して、本開示技術の１つ以上の態様をより効果的に実施することができ、そのようなデータ構造は、本願に記載されたコンピュータ実行可能命令及びコンピュータ使用可能データの範囲内と考えられる。

開示された態様は、場合によっては、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの任意の組み合わせで実現されても良い。開示された態様は、１つ以上のプロセッサによって読み取られ、実行され得る１つ又は複数のコンピュータ可読媒体によって運搬されるか又は記憶される命令として実現されても良い。そのような命令は、コンピュータ・プログラム・プロダクトと呼ぶことができる。本願で説明するコンピュータ可読媒体は、コンピューティング装置によってアクセス可能な任意の媒体を意味する。限定するものではないが、一例としては、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含んでいても良い。

コンピュータ記憶媒体とは、コンピュータ読み取り可能な情報を記憶するために使用することができる任意の媒体を意味する。限定するものではないが、例としては、コンピュータ記憶媒体としては、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリやその他のメモリ技術、コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、ＤＶＤ（Digital Video Disc）やその他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置やその他の磁気記憶装置、及び任意の技術で実装された任意の他の揮発性又は不揮発性の取り外し可能又は取り外し不能の媒体を含んでいても良い。コンピュータ記憶媒体としては、信号そのもの及び信号伝送の一時的な形態は除外される。

通信媒体とは、コンピュータ可読情報の通信に利用できる任意の媒体を意味する。限定するものではないが、例としては、通信媒体には、電気、光、無線周波数（ＲＦ）、赤外線、音又はその他の形式の信号の通信に適した同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、空気又は任意の他の媒体を含んでも良い。

開示された主題の上述のバージョンは、記述したか又は当業者には明らかであろう多くの効果を有する。それでも、開示された装置、システム又は方法のすべてのバージョンにおいて、これらの効果又は特徴のすべてが要求されるわけではない。

加えて、本願の説明は、特定の特徴に言及している。本明細書における開示には、これらの特定の特徴の全ての可能な組み合わせが含まれると理解すべきである。ある特定の特徴が特定の態様又は実施例に関連して開示される場合、その特徴は、可能である限り、他の態様及び実施例との関連においても利用できる。

また、本願において、２つ以上の定義されたステップ又は工程を有する方法に言及する場合、これら定義されたステップ又は工程は、状況的にそれらの可能性を排除しない限り、任意の順序で又は同時に実行しても良い。

説明の都合上、本発明の具体的な実施例を図示し、説明してきたが、本発明の要旨と範囲から離れることなく、種々の変更が可能なことが理解できよう。従って、本発明は、添付の請求項以外では、限定されるべきではない。

１００ メインフレーム（計測装置）
１０２ プロセッサ（又はＦＰＧＡなど）
１０４ メモリ
１０６ 入力部
１０８ 出力部
１１０ ユーザ・インタフェース
１１２ ＰＣインタフェース
１１８ 電源
１２０ 計測モジュール
２００ メインフレーム（計測装置）
２１０ ＰＣＩｅスイッチ
２１２ トリガ・マルチプレクサ
２１８ モジュール間通信バックプレーン
２２０ 計測モジュール
２２１ ＰＣＩｅコンポーネント
２２２ トリガ・コンポーネント
２２８ モジュール間通信装置
３１８ モジュール間通信バックプレーン
３１９ モジュール・カプラ
３２８ モジュール間通信装置

Claims (14)

1. 設定変更可能な計測装置であって、
   メインフレームを具え、該メインフレームが、
   １つ以上のプロセッサと、
   １つ以上の計測モジュールを受け入れるスロットを有するシャーシと、
   上記スロットに挿入された全ての上記計測モジュールに結合される通信バスと、
   上記スロットに挿入された任意の１対の計測モジュール間のポイント・ツー・ポイント通信を可能にするように構成された、上記通信バスとは別個の通信バックプレーンと
   を有する計測装置。
2. 上記ポイント・ツー・ポイント通信が、信号線の差動ペアで行われる請求項１の計測装置。
3. 上記スロットに挿入された上記計測モジュールの夫々が、上記通信バックプレーンに接続するように構成された通信インタフェースを有する請求項１の計測装置。
4. 上記スロットに挿入された上記計測モジュールの少なくとも１つの上記通信インタフェースは、上記通信バスを介して受信した信号を、上記ポイント・ツー・ポイント通信によって上記スロットに挿入された別の上記計測モジュールに送信するように構成される請求項３の計測装置。
5. 上記通信バックプレーンが、上記スロットに挿入された任意の一対の上記計測モジュール間の上記ポイント・ツー・ポイント通信を確立するためのモジュール・カプラを有する請求項１の計測装置。
6. 上記通信バックプレーンの上記モジュール・カプラが、上記通信バックプレーン内の信号線の１組以上の差動ペアを介して、上記スロットに挿入された任意の１対の上記計測モジュール間の上記ポイント・ツー・ポイント通信を確立するように構成される請求項５の計測装置。
7. 上記通信バックプレーンの上記モジュール・カプラが、上記スロットに挿入された任意の１対の上記計測モジュール間で第１ポイント・ツー・ポイント通信を確立すると共に、上記スロットに挿入された任意の１対の上記計測モジュール間で第２ポイント・ツー・ポイント通信を確立するように構成される請求項５の計測装置。
8. 計測モジュールを受け入れるように夫々構成された複数のスロットを有するメインフレームを具える計測装置内で通信する方法であって、
   上記メインフレームと、上記複数のスロットの中の第１スロット内にある第１計測モジュールとの間で、通信バス上に通信チャンネルを確立する処理と、
   上記第１計測モジュールと、上記複数のスロットの中の第２スロット内にある第２計測モジュールとの間にポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理と
   を具える通信方法。
9. 上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理が、上記計測装置内の通信バックプレーンに対してリクエストを行う処理を含む請求項８の通信方法。
10. 上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理が、上記第２計測モジュールに対してリクエストを行う処理を含む請求項８の通信方法。
11. 上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理が、上記計測装置に収容された通信バックプレーンを介して上記第１計測モジュールと上記第２計測モジュールとを結合する処理を有する請求項８の通信方法。
12. 上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを確立する処理が、上記通信バックプレーン内の差動信号線のペアの中の１つのペアを介して上記第１計測モジュールと上記第２計測モジュールとを結合する処理を含む請求項１１の通信方法。
13. 上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルは、第１ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルであり、上記通信方法が、上記第１ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを動作させると共に、上記第１計測モジュールと上記複数のスロットの中の第３スロット内にある第３計測モジュールとの間で第２ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを動作させる処理を更に具える請求項８の通信方法。
14. 上記ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルが第１ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルであり、上記通信方法が、上記第１ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを動作させると共に、第３計測モジュールと第４計測モジュールとの間で第２ポイント・ツー・ポイント通信チャンネルを動作させる処理を更に具える請求項８の通信方法。

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