JP2671426B2

JP2671426B2 - シリアルデータ転送方法

Info

Publication number: JP2671426B2
Application number: JP63217383A
Authority: JP
Inventors: 隆奥崎; 伸一内山
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1997-10-29
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JPH0265446A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明はテレビ、ビデオ、その他の機器内の複数のマ
イクロコンピュータ（以下MPUという）間のデータ転送
を行うためのシリアルデータ転送方法に関するものであ
る。

「従来の技術」従来より複数のMPU間の通信方法としてクロック同期
によるシリアルデータ転送方法が広く使用されている。
従来の方法ではデータの誤りチェック手段がなかったた
めに、複数回同じデータを転送してデータの正誤を判定
する方法か、または外部ノイズの影響に対し同期クロッ
クを検出することにより同期ずれから生じるデータ転送
の誤りを認識する方法がとられていた（特開昭62−1170
52号）。

「発明が解決しようとする課題」前者の方法は転送時間の増大と同期ずれには無力であ
り、また後者の方法はデータ転送の結果として誤り情報
を得ることができるが、スレーブ（子機側）MPUは一般
に受信状態でデータの転送を待っており、クロックライ
ンにノズルがのることによって同期ずれが発生し、正常
な受信状態を常時維持することができないという問題が
あった。

本発明はクロック同期によるシリアルデータ転送にお
いて、ノイズの影響による同期ずれを未然に防止する簡
潔な方法を得ることを目的とするものである「課題を解決するための手段」本発明は同期クロック信号に基いたマスタMPUとスレ
ーブMPU間のデータ転送ラインを有するシリアルデータ
転送方法において、一定長の同期パターンとこれに付加
された送信データの有無の情報とによって１キャラクタ
として構成されるヘッダを定期的に前記マスタMPUが送
出する手段と、前記ヘッダとこれに引続く必要な電文お
よび／または応答電文からなる一連のキャラクタ列の終
了を一定時間の経過で認識し、その後は同期パターンに
よる同期チェックを行い、同期パターンが受信されなけ
れば前記スレーブMPUが同期回復を行う同期回復手段
と、マスタMPUからのデータ転送においてスレーブMPUが
無応答でも再送してデータ転送をし、スレーブMPUから
の指示で任意時点でマスタMPUからのデータ転送を終了
せしめる手段とを具備してなるシリアルデータ転送方法
である。

「実施例」以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図において、（１）はマスタ（親機）MPU、
（２）はスレーブ（子機）MPUで、一方向のクロックラ
イン（３）と、同一ラインによる双方向のデータライン
（４）とで結合されている。（4a）はプルアップ抵抗で
ある。

前記スレーブMPU（２）には第２図に示す同期回復手
段を具備している。この同期回復手段はデータバス
（５）に結合されたシフトレジスタ（６）、書込み読出
し制御ゲート（７）、シリアルクロックカウンタ（８）
書込み読出し制御FF（９）を具備し、前記シフトレジス
タ（６）にはデータ入力ポート（10）が、前記ゲート
（７）にはクロック入力ポート（11）がそれぞれ結合さ
れている。なお、（12）はレジスタリード命令信号入力
ポート、（13）はデータ送受開始命令信号（クリア信
号）入力ポートである。

つぎにデータ転送方法を説明する。

マスタMPU（１）からのクロック信号（14）は第３図
のようなものとすると、シリアルデータ（15）は、第３
図のようにクロック信号（14）に同期して転送され、ク
ロック信号（14）の立下りで送信時のデータ書出しを行
い、クロック信号（14）の立上りで受信時のデータ取込
みを行う。クロックライン（３）でのクロック信号（1
4）は常時マスタMPU（１）からスレーブMPU（２）側へ
出力する。データライン（４）でのデータ（15）は同一
ライン（４）で双方向の送受信を行い、データ（15）を
送信しないときにはハイインピーダンスモードにしてデ
ータライン（４）を保持する。

マスタMPU（１）からスレーブMPU（２）への送信デー
タ（15）の転送にはまずヘッダ（16）が定期的に送出さ
れる。このヘッダ（16）は第４図に示すように７ビット
の同期パターン（17）と、送信の有無の送信フラグ（例
えば送信ありが「０」、送信なしが「１」）（18）で構
成されている。したがってマスタMPU（１）からのデー
タ（15）の転送時には第５図に示すように「０」の送信
フラグ（18）を伴ったヘッダ（16）の送出に引続いて必
要な電文（19）が転送される。

ヘッダ（16）の送出とスレーブMPU（２）からの電文
の受信は第６図に示すように、「１」の送信フラグ（1
8）のヘッダ（16）に伴う１バイト分のクロックの送出
に続いてさらに１バイト分のクロック（14）を送出する
ことによりスレーブMPU（２）のポーリングを行う。ス
レーブMPU（２）からのデータ（15）の送出がない場合
は、データライン（４）はハイレベルであるため、マス
タMPU（１）に、例えばオール「１」の16進FFのデータ
が受信されることにより、スレーブMPU（２）からのデ
ータ（15）の送出がないことが確認される。

つぎにスレーブMPU（２）からのデータの送出がある
場合には、マスタMPU（１）からのヘッダ（16）の送出
に引続いて少なくとも１ビットの「０」を有するデータ
を送出することでスレーブMPU（２）からのデータ送出
が確認される。なお、この場合のデータ（15）における
「０」の位置は問わないものとする。

スレーブMPU（２）から転送された電文（19）に引続
いて第６図に示すように、マスタMPU（１）からも電文
を送出することができる。同様に、第５図におけるマス
タMPU（１）からの電文に引続いてスレーブMPU（２）か
らも電文を送出することができる。

つぎに、転送電文に対する応答電文が機器の処理時間
を確保する必要がある場合には、転送電文に引続いて直
ちに応答電文を返すことができなくなる。また、電文転
送の終了が生じる場合がある。いずれの場合もつぎのヘ
ッダ（16）の送出からはじまるポーリング／セレクティ
ングが開始される。

第７図は同期回復手段のタイミングを示すもので、ヘ
ッダ（16）から電文（19）の送出、応答電文（19）の送
出と、一連のキャラクタ列として連続する場合、第７図
に１バイト単位のデータ転送によるキャラクタ単位の転
送が、キャラクタ間隔における内部処理のために最大t₀
時間確保されている。この時間内に後続データ（15）の
存在の可能性があるが、キャラクタ間隔t₁がt₀より大で
ある場合には後続データ（15）が存在せず、マスタMPU
（１）からのヘッダ（16）の送出がなされていることを
示している。

このような電文送出後のマスタMPU（１）からのヘッ
ダ（16）の送出によって、その同期パターン（17）を常
にチェックすることによってマスタMPU（１）とスレー
ブMPU（２）との同期の確認がなされる。

同期パターン（17）がスレーブMPU（２）で確認され
ない場合は、スレーブMPU（２）は第２図におけるシリ
アルクロックカウンタ（８）と書込み読出し制御FF
（９）をデータ送受開始命令（クリア信号）でt₁時間以
上の無クロック区間を確認後にリセットする。そのこと
により、マスタMPU（１）からのヘッダ（16）の受信を
スレーブMPU（２）で正常に行えるようにすることがで
きる。

以上のような同期方法とデータ転送方法によりヘッダ
（16）による同期の確認直後の最も信頼度の高い状態で
のデータ転送を可能にすることができる。

マスタMPU（１）からスレーブMPU（２）へのデータ転
送シーケンスは第８図に示すように、通常はデータ受信
後直ちにスレーブMPU（２）が応答を返す。しかし、ス
レーブMPU（２）が他の処理のためデータ受信を正常に
行えない場合には、スレーブMPU（２）はマスタMPU
（１）に対しデータの再送を要求する。一切の応答を返
すことができない場合には、スレーブMPU（２）は無応
答となる。この場合、マスタMPU（１）はスレーブMPU
（２）からの応答を期待するクロック（14）を送出する
ので、スレーブMPU（２）が無応答であればマスタMPU
（１）はオール１の16進FFのデータを受信することにな
りその状態を認識する。このような場合、第９図に示す
ように、マスタMPU（１）は無条件にデータ転送の再送
を行い、スレーブMPU（２）からの正常な応答を待つこ
とにより、データ（15）の消滅がなく、スレーブMPU
（２）の処理に対応したデータ転送のハンドシェイクを
実現することができる。

この場合、スレーブMPU（２）側からデータ転送の打
切りを示す応答を返すことによってマスタMPU（１）か
らのデータの再転送を受信することなく任意時点で終了
させることもできる。

前記実施例では、マスタMPU（１）とスレーブMPU
（２）が１個ずつのデータ転送について述べたが、ヘッ
ダ（16）に後続してアドレス情報、優先順位情報等を送
出して第10図に示すように複数のスレーブMPU（2a）（2
b）…と順次データ転送することができる。また、時分
割や周波数を可変して複数のスレーブMPU（2a）（2b）
…と同時伝送もできる。

前記実施例では１本のラインによる双方向のデータラ
イン（４）用いた。しかし、このデータライン（４）
は、送信ラインと受信ラインが独立したものであっても
よい。データラインを独立したものとした場合において
は、ラインをハイインピーダンスにする必要がないの
で、プルアップ抵抗（4a）がなくともよい。しかし、出
力ポートはデータ送信後ハイレベルに保持することが必
要である。

「発明の効果」本発明は上述のような転送方法としたので、同期ずれ
が発生せず、また、簡単なフォーマットにより信頼性の
高い状態でのデータ転送ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシリアルデータ転送方法を実現す
るためのマスタMPUとスレーブMPUの接続図、第２図はマ
スタMPUの同期回復手段のブロック図、第３図はシリア
ルクロックとデータの説明図、第４図はヘッダフォーマ
ットの説明図、第５図はマスタMPUからのデータ転送説
明図、第６図はスレーブMPUからのデータ転送説明図、
第７図は同期回復タイミングの説明図、第８図は通常の
データ転送の説明図、第９図はマスタMPUから無条件再
転送の説明図、第10図は本発明の他の実施例を示すブロ
ック図である。（１）……マスタMPU、（２）（2a）（2b）〜（2n）…
…スレーブMPU、（３）……クロックライン、（４）…
…データライン。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】同期クロック信号に基いたマスタMPUとス
レーブMPU間のデータ転送ラインを有するシリアルデー
タ転送方法において、一定長の同期パターンとこれに付加された送信データの
有無の情報とによって１キャラクタとして構成されるヘ
ッダを定期的に前記マスタMPUが送出する手段と、前記ヘッダとこれに引続く必要な電文および／または応
答電文からなる一連のキャラクタ列の終了を一定時間の
経過で認識し、その後は同期パターンによる同期チェッ
クを行い、同期パターンが受信されなければ前記スレー
ブMPUが同期回復を行う同期回復手段と、マスタMPUからのデータ転送においてスレーブMPUが無応
答でも再送してデータ転送をし、スレーブMPUからの指
示で任意時点でマスタMPUからのデータ転送を終了せし
める手段とを具備してなるシリアルデータ転送方法。
【請求項２】データ転送ラインは１本のラインで送信と
受信の双方向とした請求項（１）記載のシリアルデータ
転送方法。
【請求項３】データ転送ラインは送信用と受信用をそれ
ぞれ独立したもので構成してなる請求項（１）記載のシ
リアルデータ転送方法。
【請求項４】１個のマスタMPUと複数個のスレーブMPU間
の双方向のデータ転送ラインを有し、前記マスタMPUか
らスレーブMPUの個有のアドレスを伝送する手段を有す
る請求項（２）記載のシリアルデータ転送方法。