JP2510221B2 - ネットワ―クのノ―ドアドレス設定方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ マスタ・スレーブ型の制御形態をとり、マスタノード
に共通の信号線路により多数のスレーブノードが接続さ
れたネットワークにおけるノードアドレスの設定方式に
関し、 マルチドロップ形接続方式およびバス形接続方式の何
れでも、ノードアドレスを自動的に設定可能なネットワ
ークのノードアドレス設定方式を提供することを目的と
し、 マスタノードと複数のスレーブノードとが共通伝送路
により接続されたネットワークのノードアドレス設定方
式において，各スレーブノードは，隣接するスレーブノ
ードに接続する共通伝送路中に信号伝送の断・接の切り
替えを行うスイッチ手段と，ノードアドレス設定部と，
ノードアドレス設定の応答信号を発生する送受信インタ
フェース部と，ノードアドレスが設定された時に前記ス
イッチ手段を接状態に駆動する制御信号を発生する制御
信号発生部とを備え，マスタノードは，設定すべきノー
ドアドレスを含むノードアドレス設定指令を共通伝送路
に送出するアドレス設定指示部と，共通伝送路を介して
前記スレーブノードからのノードアドレス設定の応答信
号を受信する応答検出部とを備え，マスタノードからの
ノードアドレス設定指令は，共通伝送路に接続された順
にノードアドレスが未設定のスレーブノードに受信され
て各ノードアドレスが設定されるよう構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明はマスタ・スレーブ型の制御形態をとり、マス
タノードに共通の信号線路により多数のスレーブノード
が接続されたネットワークにおけるノードアドレスの設
定方式に関する。

近年共通伝送路を介して多数の端末装置を接続してネ
ットワークを構成し、データ監視・制御用信号の送受信
を少ない数でかつ短い長さの伝送路により実行する技術
が採用されつつある。

そのようなネットワークにおいてマスタノードが通信
の主導権をもち、複数のスレーブノードがそのマスタノ
ードの指令に応じて制御される形態の制御方式をとる、
いわゆるマスタ・スレーブ型の制御形態をとるネットワ
ークがある。

そのようなネットワークには、共通伝送路の接続形式
により複数の種類があり、その接続形式によってはノー
ドアドレスを自動的に設定できるが、通常は各ノードの
アドレスをノード毎にハード的に設定しており各接続方
式においてもノードアドレスをマスタノードから自動的
に設定できるようにすることが要望されている。

［従来の技術］ 第３図（ａ）乃至第３図（ｃ）に従来例の各接続方式
の構成を示す。

各図に共通して、30はマスタノード、31〜3nは各々ス
レーブノードを表し、各ノードにはそれぞれ図示されな
いホスト装置（データ処理機能、入出力装置との結合機
能を有する）が結合されている。

第３図（ａ）のリング（ループ）形接続方式におい
て、40はリング形伝送路を表し、マスタノード30の送信
端子Ｓから延びる伝送路はスレーブノード１（31）の受
信端子Ｒに接続され、スレーブノード１（31）の送信端
子Ｓから次のスレーブノード２（32）の受信端子Ｒへ伝
送路が接続され、以下同様に隣接するスレーブノードに
順次接続される。その最後のスレーブノードｎ（3n）の
送信端子Ｓからマスタノード30の受信端子Ｒへ伝送路が
接続される。

このリング（ループ）形接続形式の場合は、マスタノ
ード30からのコマンドが先ずスレーブノード１に与えら
れ、そのスレーブノード１を介して次のスレーブノード
２へ伝送される。

次に第３図（ｂ）のマルチドロップ形接続方式におい
て、41はマルチドロップ伝送路を表示し、マスタノード
30の送信端子Ｓから各スレーブノード１〜ｎの受信端子
Ｒに対して共通伝送路が接続され、マスタノード30の受
信端子Ｒは各スレーブノード１〜ｎの送信端子Ｓと接続
した共通伝送路と接続される。

このマルチドロップ形接続方式の場合は、マスタノー
ドからの送信信号が全てのスレーブノードに同時に受信
され、各スレーブノードからの送信信号がその他のスレ
ーブノード及びマスタノードに同時に受信される。

さらに、第３図（ｃ）のバス形接続方式において、42
はバスを表し、マスタノード30の送信端子Ｓと受信端子
Ｒは共通のバスに結合され、そのバスに全てのスレーブ
ノード１〜ｎが接続されている。

このバス形接続方式の場合は、上記のマルチドロップ
形接続方式における伝送路が送受信兼用の１本になった
ものに相当し、送信と受信の時間を切換え制御して伝送
を行う。

上記従来の各接続方式において、マスタノードはネッ
トワークに１つあるだけでそのアドレスは予め固定して
設定（例えば図に示すように０番：＃０）されている
が、スレーブノードの場合は、通常、各ノード内のハー
ド的なスイッチ（ディップスイッチ等）により手動で機
番設定をすることにより行っている。

そして、第３図（ａ）のリング（ループ）形接続方式
については、その接続の特徴から各スレーブノードのア
ドレスを自動的に設定することが可能となっている。

そのアドレスの設定方法を説明する。

初めに第３図（ａ）の各スレーブノード31〜3nのノー
ドアドレスが設定されていない状態の時、マスタノー
ド30からアドレス設定用のコマンド（番号を指定）を送
出する。

スレーブノード31（最初に受信する位置にある）は、
そのアドレス設定用コマンドを受信し、自分のアドレス
が未設定である時は自アドレスを設定して、マスタノー
ドに対し応答コマンドを返す。スレーブノードでは自ア
ドレスが既に設定されている場合は隣接ノードにそのコ
マンドを通過（パス）させる。

マスタノード30はスレーブノードから応答を受信する
と、スレーブノードに設定したアドレスをテーブルに登
録する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記したように、従来例のネットワークの各接続方式
のうち、リング（ループ）形接続方式の場合だけ、マス
タノードから自動的にノードアドレスの設定をすること
ができたが、他のマルチドロップ形およびバス形の接続
方式の場合は、リング形のようにノードアドレスの設定
を自動的に行うことは接続構成上困難であった。

そして、これらの接続方式のスレーブノードのアドレ
スを設定する時、手動で行う場合設定の誤り（番号の重
複や指定された番号と異なる番号）が発生することがあ
り、これを正しくするためにはノードの設置場所に行っ
て設定しなおす必要がある。また、製造段階において予
め各番号のノードを作成し、システムに応じて組み合わ
せることも考えられるが多種類のノードを作ることは手
間がかかり、システム規模により必要とする番号が異な
る点で効率的でない。

本発明はマルチドロップ形接続方式およびバス形接続
方式の何れでも、ノードアドレスを自動的に設定可能な
ネットワークのノードアドレス設定方式を提供すること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の原理的構成を第１図に示す。

第１図において、10はマスタノード、11は共通伝送
路、12はスレーブノード、121、122は信号伝送の断・接
を行うスイッチ、124は制御信号発生部、125は送受信イ
ンタフェイス部、126はアドレス設定部を表す。

なお、第１図にはスレーブノードとして１つの構成だ
けを示しているが、実際には同様のノードが順次複数個
接続される。

本発明は各スレーブノード内を通る伝送路中に信号伝
送の断・接を行うスイッチを設け、１個のマスタノード
が１個づつスレーブノードのアドレスを設定しながら該
スイッチを接状態にして隣接するスレーブノードを順次
ネットワークに結合するものである。

［作用］ 第１図の伝送路11の接続方式はマルチドロップ形であ
り、マスタノード10の受信端子Ｒと送信端子Ｓに別々の
伝送路が接続されている。

この伝送路はスレーブノード12に入力して処理123の
送受信インタフェイス部125の送信端子Ｓ、受信端子Ｒ
に接続される一方、スイッチ121、122を介して次に隣接
するスレーブノードへ各伝送路が延びている。

最初にマスタノード10はシステムの立ち上げ時（電源
オン時）のイニシァライゼーションにより、自アドレス
を設定する（０番とする）。

次にマスタノード10はスレーブノードのアドレス設定
の指令（コマンド）をアドレス設定指示部101からイン
タフェイス部103を通って送出する。

該指令は設定すべきアドレスとして自己のアドレス以
外の番号を含む（最初は１番）。マスタノード10に対し
伝送路11が最初に接続されているスレーブノード12であ
る場合、マスタノード10からの最初のアドレス設定指令
はスレーブノード12の送受信インタフェイス125で受け
とられ、その指令を解読してアドレス設定部126にアド
レス＃１を設定するとともに、送受信インタフェイス部
125の送信端子Ｓ側からマスタノード10に対しノードア
ドレス設定したことを表す応答信号を送出する。

この設定が行われるとアドレス設定部126の設定出力
により、制御信号発生部124が駆動されて、制御信号Ｃ
の出力がスイッチ121、122を接状態に駆動する信号を発
生する。

すると、このスレーブノード12において、２つの伝送
路111、112はあたかもマスタノード10から隣接の次のス
レーブノードへ直接接続されたような状態になる。

スレーブノードからのアドレス設定の応答を応答検出
部102において検出するとマスタノード10は次のアドレ
ス設定指令をアドレス設定指示部101から伝送路11へ送
出する。

するとスレーブノード12においてこの指令を受信する
が、既に自アドレスが設定済であるからマスタノード10
に何ら応答信号を送信しない。しかし、これに隣接する
同構成のスレーブノードでは、伝送路から番号設定指令
を受信し、その指定番号（この場合２番となる）をアド
レス設定部に設定し、応答信号を返すとともにスレーブ
ノード12のスイッチ121、122と同様のスイッチを接状態
に駆動する制御信号が発生する。

このように、順次ノードアドレスが設定されるとスレ
ーブノード内の伝送路のスイッチを接状態に切換えるこ
とにより、マスタノードに接続する伝送路は各スレーブ
ノードを順に通って延長され、最終位置のスレーブノー
ドまでの伝送路が接続される。

全てのスレーブノードのノードアドレスが設定される
と、マスタノード10はアドレス設定指令に対して何らの
応答が返ってこないことにより、設定の終了を検出し
て、ノードアドレスの設定動作を終了する。

なお、第１図にとして示すブロック内に、伝送路が
バス形接続方式の場合のスレーブノードにおけるスイッ
チの接続構成が示されている。この構成により明らかな
ように、スイッチの配置構成とその制御信号Ｃはマルチ
ドロップ形の場合（第１図の12の構成）と実質的に同じ
である。

［実施例］ 本発明の実施例を構成を第２図（ａ）に示す。

第２図（ａ）において、20はマスタノード、20aはマ
スタのホスト装置、21、22はスレーブノード、21a、22a
は各々スレーブホスト装置、201、211、221は各々ノー
ド制御用のプロセッサを表す。

この実施例の構成は、マスタノード20のホスト装置20
aから各離隔した位置にあるスレーブホスト装置を制御
して、各位置の電源を制御するためのネットワークとし
て構成した例であり、各スレーブホスト装置からの多数
の矢印の線は各々電源制御線、または状態表示線を表
す。また、各ノード20〜22は実際はシングルチップマイ
クロプロセッサがシリアルポートを有し、ファームウェ
アもIC化できるので小型化されているので伝送路接続用
のコネクタ内に設けられる。

第２図（ａ）によるノードアドレス設定動作説明図を
第２図（ｂ）に示す。

第２図（ｂ）を用いて、実施例の動作を説明すると、
最初にマスタ側のホスト装置から電源（ノードを駆動す
るための電源）が供給され、伝送路に並行に設けられた
電源供給路を介して各スレーブノードの電源入力端子Ｖ
に供給される。

これにより、スレーブホストの状態と関係なく全ての
スレーブノード（コネクタ）が動作可能となるが、各ス
レーブノードのスイッチ210、220はこの初期状態では断
（解放）状態にある。

初期状態において、マスタノード20は自ノードのアド
レス（＃０）だけをテーブル（図示せず）に登録し、伝
送路は第２図（ｂ）の（Ａ）に示すように最も近い位置
のスレーブノードと接続されているだけである。

この状態で、マスタノード20からノードアドレス１の
アドレス設定コマンドを送出すると、第２図（ｂ）の
（Ａ）による伝送路を通ってスレーブノード21がこれを
受信し、そのノードアドレス設定部に＃１を設定し、伝
送路のスイッチ210を接状態にするとともにマスタノー
ドに向けて応答を返す。その結果伝送路の状態は（Ｂ）
に示すように次のスレーブノード22に延びる。

次にマスタノード20からノードアドレス２のアドレス
設定コマンドを送出すると、（Ｂ）によりスレーブノー
ド22がこれを受信して、そのノードアドレス設定部に＃
２を設定し、伝送路のスイッチ220を接状態にするとと
もにマスタノードに向けて応答を返す。なお、この時ス
レーブノード21（ノードアドレス＃１が設定済）では、
マスタノードからのアドレス設定コマンドを受信するが
自アドレスが設定済であるため、そのコマンドを無視す
る。

スレーブノード22のノードアドレス＃２が設定された
後の伝送路の接続状態は第２図（ｂ）の（Ｃ）に示され
る。

以後、順次スレーブノードのアドレスを設定して行
き、最後のスレーブノード2nにノードアドレス＃Ｎが設
定されると第２図（ｂ）の（Ｄ）の状態となる。

この状態の後マスタノード20から更にノードアドレス
Ｎ＋１のアドレス設定コマンドが送出されると、このコ
マンドを受け取って応答を返すスレーブノードがないの
で、マスタノードは所定時間後に、応答タイムアウトを
検出してノードアドレスの設定が終了したことを識別す
る。

［発明の効果］ 本発明によれば各ノード内で物理的にアドレス設定を
行うことなく自動的にかつ固定的にノードアドレスが決
定されるので手動により設定する場合に比べて誤りがな
く、手間がかからない。

さらに、ノードアドレスの設定のためのアルゴリズム
が単純であるためシングルチップマイクロプロセッサ等
により小型化して組み込むことができ、広範囲のネット
ワークに使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図、第２図（ａ）は
本発明の実施例の構成を示す図、第２図（ｂ）はノード
アドレス設定動作説明図、第３図（ａ）乃至第３図
（ｃ）は従来例の伝送路の各接続方式を示す図である。 第１図中、 10:マスタノード 11:共通伝送路 12:スレーブノード 121、122:スイッチ 124:は制御信号発生部 125:送受信インタフェイス部 126:アドレス設定部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスタノードと複数のスレーブノードとが
   共通伝送路により接続されたネットワークのノードアド
   レス設定方式において， 各スレーブノードは，隣接するスレーブノードに接続す
   る前記共通伝送路中に信号伝送の断・接の切り替えを行
   うスイッチ手段と，ノードアドレス設定部と，ノードア
   ドレス設定の応答信号を発生する送受信インタフェース
   部と，ノードアドレスが設定された時に前記スイッチ手
   段を接状態に駆動する制御信号を発生する制御信号発生
   部とを備え， マスタノードは，設定すべきノードアドレスを含むノー
   ドアドレス設定指令を前記共通伝送路に送出するアドレ
   ス設定指示部と，前記共通伝送路より前記スレーブノー
   ドからのノードアドレス設定の応答信号を受信する応答
   検出部とを備え， 前記マスタノードからの前記ノードアドレス設定指令
   は，前記共通伝送路に接続された順にノードアドレスが
   未設定のスレーブノードに受信されて各ノードアドレス
   が設定されることを特徴とするネットワークのノードア
   ドレス設定方式。