JP3029971U - インターフェースボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータのインターフェースボードに、
接続機器に応じたデータ幅に設定できる機構を設けて応
用自在とするとともに、複雑なシステム構成に於いても
信頼性を落とすことなくデータ伝送できる装置を提供す
る。 【構成】 各々絶縁された複数の２次電力供給線７ａ〜
７ｄと、各々絶縁された複数の２次データバス４ａ〜４
ｄとを１対の構成として、且つ、各々のグランド基準電
位を、絶縁状態や非絶縁状態にできる機構を組み入れる
構成とした、コンピュータのインターフェースボードで
ある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、コンピュータのオプション・スロットに装填して使用する、コ ンピュータ機能を拡張するための、インターフェースボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】

コンピュータと、外部に設けられた機器とのデータをやりとりする場合に は、コンピュータと外部機器との電源電圧の相違がある場合やノイズ等によ る誤ったデータ転送を避けるため、フォトカプラ等の絶縁素子を用いてコン ピュータと外部機器とを電気的に絶縁した状態でデータの授受を行う場合が ある。例えば、インターフェースボード（以下、Ｉ／Ｆボードと略記。）に 電力供給線とは絶縁された２次電力供給線と、データバスとも電気的に絶縁 された２次データバスとを設け、２次データバスを駆動することによってデ ータの入出力を行う等である。ところが、２次電力供給線を設けたデータ入 力機能を含むＩ／Ｆボードに於いては、２次電力供給線を複数系統設けたも のがなく、また、データ幅を分割可能な構成にしてフローティング入力制御 できるものが今までになかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来のＩ／Ｆボードは、コンピュータを中心としたスター型結線対応型で、 複数の入力ポートに対しても、２次電力供給線を１系統持てばよかった。 ところがＦＡ分野では、コントロール機能を複数備えているシステムが一般 的で一群のセンサー出力を複数のコントローラに同時に入力したり、データ 経路を分岐させる等、結線はむしろデルタ型結線となる場合が多く、データ 幅も様々な仕様に対応しなければならない。このような要求への対応はスタ ー型思想では難しく、Ｉ／Ｆボードを追加して対応する等コスト的デメリッ トを生じさせる。また、各々の機器への接続には電気的に絶縁することが望 ましく、これを怠るとグランド・ループを形成してノイズが重畳し易くなり 誤動作を誘発しやすい。また、グランド電位の変動による誤動作には、ハイ サイド・ドライブ方式によれば、絶縁の必要なしに対応できるが、事故時の 被害が制御装置の内部にまで波及する場合があり、被害損失が大きい。また 電源電圧の多様性により、インターフェース方式を機器に適合した仕様で決 めなければならない等、欠点が多かった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案に於けるＩ／Ｆボードは、各々絶縁さ れた複数の２次電力供給線と、各々絶縁された複数の２次データバスとを１ 対の構成として、且つ、各々のグランド基準電位を、絶縁状態や非絶縁状態 にできる機構を組入れたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】

本Ｉ／Ｆボードによれば、３２ビットのデータバスを持つ装置でも８ビット 単位や、１６ビット単位の伝送に対応することができ、フレキシビリティに 富んだ対応が容易に可能となる。また、独立した２次電力供給線を持つため 接続機器相互間でのフローテイングを維持することができて、耐ノイズ性能 を向上させることができるようになる。 また、フローティングが基本であるため、接続機器相互間でのデータ伝送で も、グランド・ループを構成することを防止でき、複雑なシステム構成にも 高信頼性で対応することができる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例として２次データバスが３２ビットのパラレル入力 Ｉ／Ｆボードについて、３２ビットデータ幅のものを、８ビット４ポートに 分離絶縁した構成での例を図１に示す。 コンピュータ１の拡張スロット２に装填されたＩ／Ｆボード３は、コンピュ ータ１外部に設置された機器０〜機器３（１０ａ〜１０ｄ）に接続されてい る。２次データバス０〜３（４ａ〜４ｄ）は、各々８ビット単位で絶縁素子 ５ａ〜５ｄに入力され、１次データバス６として、コンピュータ１にとり込 まれる。７ａ〜７ｄは、絶縁素子５ａ〜５ｄを駆動するための２次電力供給 線であり、４系統共に各々絶縁された状態となっている。 コンピュータ１は、機器０〜３（１０ａ〜１０ｄ）に対してコントローラの 役割をはたし、機器０〜３（１０ａ〜１０ｄ）が制御対象として構成されて おり、この状態であれば必ずしもフローティング構成とする必要はない。 ところが、機器０（１０ａ）が、別の機能を受け持つコントローラで機器１ （１０ｂ）ともデータ８ａを交換するような場合では、機器０（１０ａ）と 機器１（１０ｂ）との間でデータバス８に対する基準電位が必要となる。 データバス８がフローティングでない場合には、インターフェースボード３ 内の基準電位が適用できるが、破線９で示すようにグランド・ループを形成 してしまい基準電位に差異を発生する等、ノイズを受け易い接続構成となっ てシステムの頼性を低下させる。従ってこの場合には、機器０（１０ａ）と 機器１（１０ｂ）とを電気的に絶縁して接続すれば問題は解消する。 一般的なシステムでは、より複雑な構成を要求するため、配線上の問題やコ ストの問題等が絡み、接続機器間どうしではフローティング接続とするのが 最も効果的な対策となる。尚、図示していないが、各々の２次データバスの 基準電位を接続して非絶縁としたり、切り離して絶縁とするスイッチを設け れば、１６ビット機器との接続や３２ビット機器との接続が容易に行える。 図２に従来例を示す。図２では２次電力供給線７が１系統であり、２次デー タバスの基準電位を分離できる機構を内蔵していないため、フローティング 接続可能な機器は、３２ビットデータ幅の機器０（１０）のみである。仮に ８ビット処理をしたい場合には、４セット必要となってしまう。

【０００７】

【考案の効果】

本考案のＩ／Ｆボードは、各々絶縁された複数の２次電力供給線と、各々 絶縁された複数の２次データバスとを１対の構成として、各々の２次データ バスをフローティングとし、且つ、各々のグランド基準電位を絶縁状態や、 非絶縁状態にできる機構を組み入れたことにより、以下の効果が得られる。 接続機器が８ビット、１６ビット、３２ビット等の機能を持った場合でも フローティング構成で対応することができる。各ポートに対しては１対１ に接続することを考慮するのみで足り、他の機器は他の機器間の接続のみを 注目すればよくなるため、機器配線での煩雑さを解消できる。 グランド基準電位が全てのポートでフローティングであるため、接続先相 互間でグランド基準電位のバラツキが発生しても問題なくデータ伝送ができ る。このため、接続機器側の回路がハイサイド・スイッチ構成である必要性 がなくなり、単純なオープン・コレクタ等のローサイド・スイッチ構成でも 信頼性の高いデータの授受が可能となる。絶縁された２次電力供給線を複 数持つため、接続先機器側での電源設置の必要がなくコストを抑制できる。 ２次電力供給線の電圧を５Ｖとすれば、デジタルＩＣと直結することがで きるようになり、接続機器のコストがより低減できると共に、信頼性を落と すことなく、データの授受が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である３２ビット入力のＩ／
Ｆボードと接続機器を示すブロック図である。

【図２】従来の３２ビット入力のＩ／Ｆボードと接続機
器を示したブロック図である。

【符号の説明】

１：コンピュータ ２：拡張スロット ３：Ｉ／Ｆボード ４：２次データバ
ス ６：１次データバス ７：２次電力供給
線 ８：データバス ８ａ：データ ９：グランド・ループ １０：接続機器 ４ａ〜 ４ｄ：２次データバス ５ａ〜５ｄ：絶
縁素子 ７ａ〜 ７ｄ：２次電力供給線 １０ａ〜１０ｄ：接続機器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】アドレスバス、データバス、コントロール
   信号、電力供給線で構成されるコンピュータのオプショ
   ン・スロットに装着して、コンピュータ機能を拡張す
   る、データ入力機能を含むインターフェースボードに於
   いて、前記電力供給線とは電気的に絶縁された複数で且
   つ各々電気的に絶縁された２次電力供給線と、前記デー
   タバスとは電気的に絶縁された複数で且つ各々電気的に
   絶縁された２次データバス、とを備えたインターフェー
   スボードであり、前記２次電力供給線と前記２次データ
   バスとは各々１対１に対応することを特徴とし、前記２
   次データバスの各々は電気的に非絶縁とすることもでき
   る機構を設けたことを特徴とするインターフェースボー
   ド。