JP3489456B2 - リアルタイム通信装置及びシステム - Google Patents

リアルタイム通信装置及びシステム

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JP3489456B2
JP3489456B2 JP24928598A JP24928598A JP3489456B2 JP 3489456 B2 JP3489456 B2 JP 3489456B2 JP 24928598 A JP24928598 A JP 24928598A JP 24928598 A JP24928598 A JP 24928598A JP 3489456 B2 JP3489456 B2 JP 3489456B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の通信ノード
が伝送路を共用してデータの送受信をリアルタイムに行
うリアルタイム通信方式および装置に係わり、特に、通
信ノード内のCPU(Central Processing Unit)の通信に
かかる負荷を解消し、かつ伝送路上でのデータ競合を回
避し伝送路の使用効率を向上できるリアルタイム通信方
式および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のリアルタイム通信方式お
よび装置としては、例えば、AdvancedMicro Devices社
発行のデータブック「Ethernet/IEEE-802.3 Family 1
990World Network Data Book/Handbook」の1−13
7ページに記載されている通信ノードのハードウェア構
成を用いて伝送路からのフレーム送受信を行い、リアル
タイム通信に必須の送信タイミング制御をCPUにおい
てソフトウェアで行うリアルタイム通信システムが知ら
れている。
【0003】送信タイミング制御を行うソフトウェアと
は、例えば、周期的にデータを送信する必要がある通信
ノードにおいて、周期的にタイムアウトする周期転送用
タイマを起動させ、さらに、トークンと呼ばれる送信権
を示すフレームを各ノード間で巡回させ、周期転送用タ
イマがタイムアウトした後、最初に前記トークンを獲得
すると、送信すべきデータをCPUが主メモリ等の記憶
装置からリードし、伝送路を伝送させるための伝送フォ
ーマットに従った送信フレームをCPUが形成し、デー
タブックに記載されたIEEE802.3 準拠LAN対応通信コ
ントローラのような通信コントローラにCPUがフレー
ム送信を命令し(以下、通信コントローラにフレーム送
信を命令することを「送信起動」と呼ぶ)、CPUから
送信起動を命令された通信コントローラは、送信フレー
ムを伝送路上に送信する。
【0004】また、伝送路からフレームを受信した通信
コントローラは、CPUに割り込みなどの手段によりフ
レーム受信を通知し、通知されたCPUは受信フレーム
から受信データを取り出し、主メモリ等の記憶装置内の
所定の位置に前記受信データをライトする。
【0005】上述のように、従来例のシステムにおける
通信処理はCPUのソフトウェア処理の割合が大きいも
のであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来システムで
は、CPUの処理速度が通信処理速度を決定し、システ
ム全体の通信性能のボトルネックになるという問題点が
ある。また、通信に関する負荷の増大により、CPUの
処理の大部分が通信処理に占有されると、CPUが処理
すべき通信処理以外のアプリケーション処理にも悪影響
を及ぼすという問題点もある。特に、リアルタイム性の
厳しい通信では、リアルタイム性を保証するためのタイ
マ処理などをCPUが行う必要があるため、前記問題点
はさらに深刻なものとなる。
【0007】本発明は、これらの問題点を除くものであ
って、その目的は、リアルタイム性の厳しい通信処理か
らCPUを開放し、CPUの処理負荷を増大させること
なく伝送効率がよくリアルタイム性に優れた通信を可能
にするリアルタイム通信方式および装置を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、送信命令に
よって送信すべき情報を伝送路に送信し、伝送路から受
信した情報を記憶装置に格納する通信コントローラと、
通信コントローラが受信した情報の書き込みの検出によ
って、受信した情報と自通信ノードに予め設定された情
報に基づいて自通信ノードが送信する送信時間を演算
し、通信コントローラによる書き込みの終了を検出した
時点から、演算した送信時間を計数し自通信ノードから
情報を送信する命令を通信コントローラに通知するデー
タ処理装置とを有することにより達成することができ
る。
【0009】つまり、この構成によれば通信コントロー
ラとデータ処理装置により通信処理を行うことができる
のでCPUの負荷を軽減することができる。
【0010】また上記目的は、送信または受信した情報
を格納する記憶装置と、送信命令によって送信すべき情
報を伝送路に送信し、伝送路から受信した情報を記憶装
置に格納する通信コントローラと、通信コントローラに
送信命令を与え、通信コントローラが送信を終了したこ
との確認を行うCPUと、送信処理中に通信コントロー
ラが受信した情報を廃棄するデータ処理装置とを有する
ことにより達成することができる。
【0011】この構成によれば、CPUは送信命令と送
信終了の確認のみを行えばよいのでCPUの負荷を軽減
することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面に従って説明する。
【0013】図1は、本発明に係わるリアルタイム通信
装置の構成を示したものである。本システムは伝送路9
に複数の通信ノード1が接続されており、通信ノード1
間で伝送路9を介してデータの送受信を行う。
【0014】通信ノード1は、通信コントローラ8,デ
ータ処理装置4,システムバス81,記憶装置2,記憶
装置バス21,通信制御情報設定装置3,設定装置バス
31から構成されている。ここで、通信ノード1はCP
Uの負荷を軽減するための通信処理を行う部分について
示したものである。従って、通信ノード1はアプリケー
ションプログラムの処理を行うためのCPUを備えてい
てもよい。この場合には、記憶装置2にアプリケーショ
ンプログラムを格納し、CPUによって実行された結果
を記憶装置2に格納するようにする。次に各部について
説明する。通信コントローラ8は、伝送路9にフレーム
を送信したり伝送路9からフレームを受信するものであ
る。データ処理装置4は、送信すべきデータに送信処理
を施し通信コントローラ8に転送したり、通信コントロ
ーラ8から転送された受信フレームに受信処理を施し受
信データを抽出し、データを送信するタイミングを制御
するものである。システムバス81は、通信コントロー
ラ8とデータ処理装置4とを接続するためのものであ
る。記憶装置2は、データ処理装置4が送信処理や受信
処理を施す送信データや受信データを格納するためのも
のである。記憶装置バス21は、記憶装置2とデータ処
理装置4を接続するためのものである。通信制御情報設
定装置3は、データ処理装置4が送信処理や受信処理を
行うのに必要な設定値をデータ処理装置4に設定するた
めのものである。設定装置バス31は、通信制御情報設
定装置3とデータ処理装置4とを接続するためのもので
ある。尚、ここでバスと称しているものは信号線の集合
を意味している。
【0015】図2にデータ処理装置4の構成を示す。デ
ータ処理装置4は、システムバスインタフェース回路4
8,送受信バッファ44,送受信情報格納回路43,通
信制御回路42,通信制御情報レジスタ回路45,上位
バスインタフェース回路41,内部アドレスバス46,
内部データバス47から構成される。各部について説明
する。
【0016】システムバスインタフェース回路48は、
システムバス81を介して通信コントローラ8との間で
送信フレームや受信フレームのやり取りを行うものであ
る。通信コントローラ8からシステムバス81を介して
リードあるいはライトの発生を示すリード・ライト通知
信号を受け取ると通信制御回路42に通知する。また、
通信コントローラ8から受信フレームのライトが通知さ
れることによって受信フレームのライトを開始している
と判断した場合にデータ処理装置4が送信処理中であれ
ば、受信フレームを廃棄する。一方、通信制御回路42
から送信起動指示信号を受けると通信コントローラ8に
対して、予め定められた手順により送信起動命令を通知
する。
【0017】送受信バッファ44は、送信処理時に送信
データを、あるいは受信処理時に受信データを一時的に
格納するものである。
【0018】送受信情報格納回路43は、送受信バッフ
ァ44に格納されたデータに関する情報を格納し、通信
コントローラ8にリードさせ、また送受信フレームに関
するステータス情報を通信コントローラ8にライトさ
せ、ステータス情報を通信制御回路42へ通知するもの
である。
【0019】通信制御回路42は、送信処理および受信
処理を制御するものである。通信制御回路42は、送受
信情報格納回路43をリードおよびライトする際に内部
アドレスバス46が示すアドレスをデコードし、どの送
受信情報格納回路43にリードおよびライトするのかを
通知する送受信情報格納回路リード・ライトセレクト信
号を通知すると共に、送受信バッファ44をリードおよ
びライトする際に内部アドレスバス46が示すアドレス
をデコードし、どの送受信バッファ44にリードおよび
ライトするのかを通知する送受信バッファリード・ライ
トセレクト信号を通知する。また通信制御回路42はエ
ラーステータス情報を通信制御情報レジスタ回路45に
通知する。また、システムバスインタフェース回路48
に対し、現在の状態(送信処理中あるいは受信処理中)
を通知する通信ステータス通知信号と、システムバスイ
ンタフェース回路48が通信コントローラ8に向けて送
信起動命令を発するよう指示する送信起動指示信号を通
知する。一方、上位バスインタフェース回路に対して
は、送信処理時はデータリードを指示し受信処理時はデ
ータライトを指示するデータリード・ライト指示信号を
通知する。
【0020】通信制御情報レジスタ回路45は、通信制
御情報設定装置3によって設定される、データ処理装置
4が送信処理や受信処理を行うのに必要な設定値を格納
し、かつ、通信コントローラ8が送受信情報格納回路4
3にライトする送信ステータスや受信ステータスをコピ
ーして保存する。
【0021】上位バスインタフェース回路41は、通信
制御回路42からのデータリード・ライト指示信号に従
い記憶装置バス21を介して記憶装置2との間でデータ
をリードおよびライトさせ、リード・ライト時のステー
タス(エラーなど)を通知するデータリード・ライトス
テータス信号を通信制御回路42に通知する。また、設
定装置バス31を介して通信制御情報設定装置3との間
で設定値をライトさせる。
【0022】内部アドレスバス46及び内部データバス
47は、上位バスインタフェース回路41と通信制御回
路42と送受信情報格納回路43と送受信バッファ44
と通信制御情報レジスタ回路45とシステムバスインタ
フェース回路48とを接続するものである。
【0023】なお、送受信情報格納回路43とは、送信
情報格納回路と受信情報格納回路の機能を合わせ持つも
のであり、送信と受信を分けて回路を設けても構わな
い。
【0024】図3に通信制御回路42の構成を示す。通
信制御回路42は、システムバスリード・ライト検出回
路4281,アドレスデコーダ回路426,送信順序識
別子検出回路4271,記憶装置アドレス検出回路42
72,通信ステータス検出回路425,送受信ステータ
ス検出回路423,演算回路424,送信タイマ回路4
22,記憶装置リード・ライト制御回路421から構成
される。各部について説明する。
【0025】システムバスリード・ライト検出回路42
81は、通信コントローラ8からリードあるいはライト
の発生を通知するリード・ライト通知信号をシステムバ
スインタフェース回路48を介して受け取り、アドレス
デコーダ回路426に対してアドレスデコードを指示す
る内部リード・ライト通知信号を通知する。但し、この
リード・ライト通知信号は、データ処理装置4が送信処
理中に送受信バッファへのライト、すなわち、受信フレ
ームのライトが発生した場合には通知されない。また、
現在のデータ処理装置4の状態(送信処理中あるいは受
信処理中あるいはどちらでもない状態)を示す通信ステ
ータス通知信号をシステムバスインタフェース回路48
に通知する。また、送受信バッファへのライト、すなわ
ち、受信フレームのライトが発生すると通信ステータス
検出回路425へ受信開始通知信号を通知する。
【0026】アドレスデコーダ回路426は、システム
バスリード・ライト検出回路4281から内部リード・ライ
ト通知信号を受けると、内部アドレスバス46が示すア
ドレスをデコードして、そのアドレスが送受信バッファ
44を示すものであれば送受信バッファリード・ライト
セレクト信号を通知し、そのアドレスが送受信情報格納
回路43を示すものであれば送受信情報格納回路リード
・ライトセレクト信号を通知する。また、内部データバ
ス47上に受信フレーム内の送信順序識別子が現われる
アドレスであれば送信順序識別子リードセレクト信号を
通知し、内部データバス47上に受信フレーム内の記憶
装置アドレスが現われるアドレスであれば記憶装置アド
レスリードセレクト信号を通知する。また、送受信情報
格納回路43内の送信ステータス格納部分を示すアドレ
スであれば送信処理終了とみなし、送信終了通知信号を
通知する。
【0027】送信順序識別子検出回路4271は、送信
順序識別子リードセレクト信号に従い内部データバス4
7上から受信フレーム内の送信順序識別子を抽出して演
算回路424に送信順序識別子通知信号を通知する。
【0028】記憶装置アドレス検出回路4272は、記
憶装置アドレスリードセレクト信号に従い内部データバ
ス47上から受信フレーム内の記憶装置アドレスを抽出
して記憶装置リード・ライト制御回路421に記憶装置
アドレス通知信号を通知する。また、抽出した記憶装置
アドレスがアクセス禁止アドレスである場合に記憶装置
アドレス通知信号を通知せず、送受信ステータス検出回
路423に対して不正アドレス検出通知信号を通知す
る。
【0029】通信ステータス検出回路425は、送信タ
イマ回路422から送信タイマのタイムアウト通知信号
を通知された時点で、システムバスリード・ライト検出
回路4281から受信開始通知信号を受けていなけれ
ば、送信処理開始とみなし、前記システムバスリード・
ライト検出回路4281に対して送信処理中通知信号を
通知する。またアドレスデコーダ回路426から送信終
了通知信号を受けると送信処理終了とみなし送信処理中
通知信号を無効にする。また、送信処理中でない時にシ
ステムバスリード・ライト検出回路4281から受信開
始通知信号を受けると受信処理開始とみなし、記憶装置
リード・ライト制御回路421に受信処理中通知信号を
通知する。また、記憶装置リード・ライト制御回路42
1からのデータライト終了通知信号(受信データのライ
ト終了)を受けると受信処理終了とみなし、受信処理中
通知信号を無効にする。もし送信処理中に受信処理開始
通知信号を受けた場合や受信処理中に前記タイムアウト
通知信号を受けた場合は、送信処理と受信処理が衝突し
た(通信エラー発生)とみなし、送受信ステータス検出
回路423に送受信処理衝突検出通知信号を通知する。
また、送受信ステータス検出回路423から受信エラー
発生通知信号を受けた場合はその時点で受信処理が終了
したとみなし、受信処理中通知信号を無効にする。
【0030】送受信ステータス検出回路423は、送受
信情報格納回路43から送受信ステータス情報が通知さ
れ、送受信ステータス情報によりエラーが報告された場
合と、記憶装置アドレス検出回路4272から不正アド
レス検出通知信号を受けた場合と、通信ステータス検出
回路425から送受信処理衝突検出通知信号を受けた場
合にそれらエラーステータス情報を通信制御情報レジス
タ回路45に通知する。また、送受信ステータス情報に
より受信エラーが報告された場合と、不正アドレス検出
通知信号を受けた場合は、演算回路424と通信ステー
タス検出回路425に対して受信エラー発生通知信号を
通知する。受信エラー発生通知信号が無効でありかつア
ドレスデコーダ回路426から受信ステータスライトを
示す送受信情報格納回路43へのライトセレクト信号が
通知されると、記憶装置リード・ライト制御回路421
に対してデータライト指示信号を通知する。
【0031】演算回路424は、通信制御情報レジスタ
回路45から通知された自ノードの送信順序識別子と送
信順序識別子検出回路4271から送信順序識別子通知
信号により通知された受信フレームの送信順序識別子か
ら自ノードのデータ送信タイミングを演算し、記憶装置
リード・ライト制御回路421からデータライト終了通
知信号を受けた時点で、送受信ステータス検出回路42
3から受信エラー発生通知信号を受けていない場合に限
り、送信タイマ回路422に演算結果を送信タイマ設定
値通知信号として通知する。
【0032】送信タイマ回路422は、演算回路424
から演算結果を送信タイマ設定値通知信号として受ける
と、受けた値を送信タイマにセットし、その値を初期値
としてカウントダウンを行い、タイマ値が0になった時
点で記憶装置リード・ライト制御回路421と通信ステ
ータス検出回路425に対してタイムアウト通知信号を
通知する。
【0033】記憶装置リード・ライト制御回路421
は、送信タイマ回路422からタイムアウト通知信号を
受けた時点で、通信ステータス検出回路425からの受
信処理中通知信号が無効である場合のみ、通信制御情報
レジスタ回路45にて指定された記憶装置アドレスと送
信データ量が示す所定のデータを記憶装置2からDMA
転送によりリードするように上位バスインタフェース回
路41に対して要求するデータリード指示信号を通知す
る。上位バスインタフェース回路41からデータリード
・ライトステータス信号で正常にリードが終了したこと
を通知されると、通信コントローラ8に送信起動を命令
するためにシステムバスインタフェース回路48に対し
て送信起動指示信号を通知し、また、通信ステータス検
出回路425から受信処理中通知信号を受けている間に送
受信ステータス検出回路423からデータライト指示信
号を受けると、記憶装置2に対して記憶装置アドレス検
出回路4272から通知された記憶装置アドレス通知信
号に示された記憶装置アドレスに送受信バッファ44内
に格納されている受信データをDMA転送によりライト
するよう上位バスインタフェース回路41に対してデー
タライト指示信号を通知する。上位バスインタフェース
回路41からステータス(エラーなど)を通知するデー
タリード・ライトステータス信号で正常にライトが終了
したことを通知されると、通信ステータス検出回路42
5と演算回路424にデータライト終了通知信号を発
し、上位バスインタフェース回路41からデータリード
・ライトステータス信号でデータリード時にエラーが発
生したことを通知されると、送受信ステータス検出回路
423にデータリードエラー通知信号を通知する。
【0034】図4に通信制御情報レジスタ回路45の構
成例を示す。通信制御情報レジスタ回路45は、レジス
タセレクト回路451,送信データ格納アドレスレジス
タ4521,アクセス許可アドレス領域レジスタ452
2,自ノード送信順序識別子レジスタ4523,送信順
序識別子最大値レジスタ4524,送信データ量レジス
タ4525,タイマ初期値レジスタ4526,送信ステ
ータスレジスタ4527,受信ステータスレジスタ4528
から構成される。レジスタセレクト回路451は、内部ア
ドレスバス46に示されたアドレスをデコードして対応
するレジスタにセレクト信号を発して内部データバス上
のデータ(値)を対応するレジスタにライトし、かつ送
受信ステータス検出回路423からの送受信ステータス
のライトが発生すると対応するレジスタにステータスを
ライトするものである。送信データ格納アドレスレジス
タ4521は、記憶装置2内に格納されている送信デー
タの格納アドレスを示すものであり、アクセス許可アド
レス領域レジスタ4522はデータ処理装置4がアクセスを
許可されている記憶装置2の領域を表すものである。自
ノード送信順序識別子レジスタ4523は自ノードの送
信順序識別子が格納されているものであり、送信識別子
最大値レジスタ4524はシステム内での送信順序識別
子の最大値を表すものである。送信データ量レジスタ4
525は、自ノードから送信するデータ量を表したもの
であり、タイマ初期値レジスタ4526は、送信タイマがタ
イムアウトした直後に設定する初期値を表わしたもので
ある。送信ステータスレジスタ4527は、送信ステー
タスを表示するものであり、受信ステータスレジスタ4
528は、受信ステータスを表示するものである。
【0035】図5に送受信情報格納回路43の構成例を
示す。送受信情報格納回路43は、送信データ格納アド
レス領域4321,送信データ長領域4322と、送信
ステータス領域4323,受信データ格納アドレス領域
4321,受信データ長領域4325,受信ステータス
領域4323,エリアセレクト回路431から構成され
る。送信データ格納アドレス領域4321,送信データ
長領域4322は送信データを送受信バッファ44から
リードする直前にリードする送信データが格納されてい
るアドレス、すなわち、通信コントローラ8からみた送
受信バッファ44のアドレスを示すものである。送信ス
テータス領域4323は、送信データを送受信バッファ
44からリードした後に通信コントローラ8がステータ
スをライトするためのものであり、受信データ格納アド
レス領域4324は受信データを送受信バッファ44へ
ライトする前に予めリードしておく受信データを格納す
べきアドレス、すなわち、通信コントローラ8からみた
送受信バッファ44のアドレスを示すものである。受信
ステータス領域4326は、受信データ長領域4325
および受信データを送受信バッファ44へライトした後
に通信コントローラ8がステータスをライトするための
ものであり、エリアセレクト回路431は、アドレスデ
コーダ回路426からの送受信情報格納回路リード・ラ
イトセレクト信号が示す領域に内部データバス47から
リード・ライトさせるためのものである。
【0036】図6に送受信バッファ44の構成例を示
す。図6で示される送受信バッファの大きさは32バイ
トであるが、システムにより送受信データ量が異なるの
で、使用するシステムに応じた大きさにすればよい。図
6は内部データバスが4バイト幅である場合の例であ
り、上から順に4バイトずつ、バッファエリアセレクト
回路431が示す領域に格納されることになる。
【0037】図7に各通信ノード1が送信するフレーム
のフォーマット例を示す。すなわち、フレーム9000
は、通信コントローラ8が伝送路上を伝送するフレーム
の開始位置を検出するためのフレーム開始フラグ900
1と、宛先アドレス9002と、各ノードに設定された
送信順序を表す送信順序識別子9003と、データ長9
004と、本フレームを受信した通信ノード1がデータ
を格納する記憶装置のアドレスである記憶装置アドレス
9005と、データ9006と、受信した通信ノード1
の通信コントローラ8が受信フレームの正当性を検査す
るためのCRCチェック領域9007から構成される。
【0038】次に、図8において本実施例の演算回路4
24における送信タイミングの演算例について述べる。
図8の送信処理時間7550,7561などは、通信ノ
ード1内での送信処理にかかる時間を表し、図8の受信
処理時間7651,7660などは、通信ノード1内で
の受信処理にかかる時間を表す。まず単位時間τoを決
定する。この単位時間τoとは、例えば、ある一定長の
データを送信する通信ノードが送信処理を開始してから
前記データを受信する通信ノードが受信処理を終了する
までの最悪時間(送信する通信ノード1において、最も
かかる場合の処理時間と、最も離れた通信ノード間の伝
送路9上をフレームが伝搬する時間と、受信する通信ノ
ード1内において、最もかかる場合の処理時間の和)に
すればよい。送信タイマ回路422がタイムアウトした
直後に送信タイマ回路422にセットする値は、通信制
御情報レジスタ回路45のタイマ初期値レジスタ452
6が示す値であり、例えば、通信制御情報レジスタ回路
45の識別子最大値レジスタ4524の示す値Tmax と
単位時間τoの積である。また、演算回路424が受信
処理終了時に送信タイマ回路422に通知するタイマの
セット値τtim の決定方法は、例えば、通信制御情報レ
ジスタ回路45の自ノード送信順序識別子レジスタ45
23が示す自ノード送信順序識別子をTid、送信順序識
別子検出回路4271が通知する受信フレームから抽出
した送信順序識別子をTrcv とすると、 ●Tid−Trcv>0であれば、τtim=(Tid−Trcv−1)×τo …(式1) ●Tid−Trcv<0であれば、τtim=(Tid−Trcv−1+Tmax)×τo…(式2) とすればよい。ただし、システム内の送信順序識別子の
設定が正常であればTid−Trcv=0 となる場合はあり
えない。上述した方法にて送信タイマ回路422がセッ
トされ動作すれば、各通信ノード1は図8に示されるよ
うな送受信動作を行う。本方法では、受信処理終了時に
送信タイマ回路422に設定されるタイマ設定値τtim
が(式1)あるいは(式2)により0であれば、受信デ
ータを記憶装置2にライトした直後に送信タイマ回路4
22がタイムアウトして送信処理を開始できるため、各
通信ノード1内の送信・受信処理と次の送信・受信処理
との間の無駄な時間を最小限に抑えることができ、伝送
路9上を流れるフレーム間の間隔を小さくすることがで
き、伝送路9を高効率で使用することが可能となる。図
9に上述した送信順序識別子の設定方法の例を示す。す
なわち、4個の通信ノード(ノード番号0,1,2,
3)がそれぞれ32バイト,96バイト,32バイト,
64バイトのデータを送信すると仮定し、前記単位時間
τoを32バイト長のデータを送受信するのに要する最
悪時間として定義すると、送信順序識別子を図9に示す
ように0番から6番を定め、各通信ノードの送信データ
長に合わせて送信順序識別子を割り当てる。すなわち、
通信ノード(番号0)には送信順序識別子0を、通信ノ
ード(番号1)には送信順序識別子1を、通信ノード
(番号2)には送信順序識別子4を、通信ノード(番号
3)には送信順序識別子5を割り当てる。このような割
り当てを行い送受信を行うと、図9に示されるように各
通信ノード1からフレームが送信される。
【0039】次に通信処理について図10に従い説明す
る。
【0040】まず送信処理について説明する。送信タイ
マ回路422がタイムアウトすると、タイマ初期値を送
信タイマ回路422にセットし、送信データが格納され
ている記憶装置2から送信データをDMA転送によりリ
ードして送受信バッファ44に格納する。送受信バッフ
ァ44に格納後、通信コントローラ8に送信起動を命令
し、通信コントローラ8は図11に示した手順により伝
送路9上へ送信フレームを送信する。ただし、通信コン
トローラ8が送受信バッファ44から送信データをリー
ドするとき、データ処理装置4では伝送路9上を伝送さ
せるための伝送フォーマットに従ったフレームを形成し
リードさせる。すなわち、データ処理装置4が通信コン
トローラ8の送信フレームリードを検出すると、まず宛
先アドレスなどのフレームオーバヘッドを生成してリー
ドさせ、自ノードの送信順序識別子を生成してリードさ
せ、送信データが格納されていた記憶装置アドレスをリ
ードさせ、その後に送受信バッファ44から送信データ
をリードさせる。通信コントローラ8は伝送路9への送
信を終了すると送受信情報格納回路43へ送信ステータ
スをライトし、データ処理装置4はライトされた前記送
信ステータスを通信制御情報レジスタ回路45にコピー
して送信処理を終了する。
【0041】次に受信処理について説明する。通信コン
トローラ8が伝送路9からフレームを受信すると、図1
1に示した手順により受信フレームを送受信バッファ4
4にライトする。その後、通信コントローラ8が送受信
情報格納回路43へ受信ステータスをライトし、データ
処理装置4はライトされた受信ステータスを通信制御情
報レジスタ回路45へコピーする。ただし、通信コント
ローラ8が前記送受信バッファ44に受信フレームをラ
イトする時、すなわち、データ処理装置4が通信コント
ローラ8の受信フレームライトを検出すると、まずライ
トされた宛先アドレスなどのフレームオーバヘッドを削
除し、ライトされた受信フレームに格納されている送信
順序識別子を抽出し、受信フレームに格納されている記
憶装置アドレスを抽出し、受信フレーム内に格納されて
いる受信データのみを送受信バッファ44に格納する。
また、受信ステータスにエラーが無ければ、抽出した送
信順序識別子を演算回路424へ通知し、抽出した記憶
装置アドレスを記憶装置アドレス検出回路4272へ通
知する。一方、受信ステータスにエラーがあれば、抽出
した送信順序識別子は演算回路424へ通知せず、抽出
した記憶装置アドレスは記憶装置アドレス検出回路42
72へ通知しない。
【0042】受信処理の最後に、受信ステータスにエラ
ーが無ければ、送受信バッファ44に格納された受信デ
ータは抽出した記憶装置アドレスに基づいて記憶装置2
0へライトされ、演算回路424は抽出した送信順序識
別子と自ノードに設定された送信順序識別子から送信タ
イミングを演算し、演算結果を送信タイマ回路422に
セットする。一方、受信ステータスにエラーがあれば、
記憶装置2へのライトは行わず、かつ、演算回路424
による送信タイミングの演算および送信タイマ回路42
2へのセットも行わない。
【0043】また、前記演算回路424では、予め各通
信ノード1にそれぞれ固有の送信順序識別子を与えてお
き、自ノードに設定された送信順序識別子と抽出した送
信順序識別子を用いて演算を行う。なお、演算は演算結
果が互いの通信ノード1間で異なるような演算である。
【0044】なお、本実施例に使用される伝送路9の例
として、図12に示すようなスター型のネットワーク
や、図13に示すようなバス型のネットワークが考えら
れる。上述の実施例では各通信ノード1から送信される
フレーム9000の長さが可変長の場合であったが、各
通信ノード1から送信されるフレーム9000の長さを
固定長とする場合もありうる。この場合、大きいデータ
量のデータを送信する通信ノード1は送信データを分割
して複数のフレームを用いて送信する。
【0045】本実施例を実現するための方式,構成は実
施例1と同様であるが、図4における送信データ量レジ
スタ4525の代わりに、図14に示すように送信フレ
ーム数を示す送信フレーム数レジスタ4529を設け
る。なおこの場合における通信制御回路42は図3に示
した各構成要素の機能とほぼ同様であるが、相違点を以
下に述べる。図3の記憶装置リード・ライト制御回路4
21においては、送信タイマ回路422からタイムアウ
ト信号を受ける度に、前記送信フレーム数レジスタ45
29に示された送信フレーム数に等しい回数だけフレー
ム送信を繰り返す機能を付け加え、図3のアドレスデコ
ーダ回路426においては、通信ステータス検出回路4
25が発する送信処理中通知信号が有効になる度に、内
部アドレスバス46上に送受信情報格納回路43内の送
信ステータス格納部分を示すアドレスが登場する回数を
計測開始し、前記計測値が前記送信フレーム数レジスタ
4529が示す数に等しい回数に到達すると送信処理終
了とみなし、送信終了通知信号を発する機能を付け加え
ればよい。
【0046】図15に本実施例の場合の送信順序識別子
の設定方法の例を示す。すなわち、4個の通信ノード
(ノード番号0,1,2,3)がそれぞれ32バイト,
96バイト,32バイト,64バイトのデータを送信す
ると仮定し、固定長フレームにより32バイトずつ送信
するとする。前記単位時間τoを32バイト長のデータ
を送受信するのに要する最悪時間として定義すると、送
信順序識別子を図15に示すように0番から6番を定
め、各通信ノードの送信データ長に合わせて送信順序識
別子を割り当てる。すなわち、通信ノード(番号0)に
は送信順序識別子0を、通信ノード(番号1)には送信
順序識別子1を、通信ノード(番号2)には送信順序識
別子4を、通信ノード(番号3)には送信順序識別子5
を割り当て、通信ノード(番号1)は送信順序識別子
1,2,3として連続してフレーム送信し、通信ノード
(番号3)は送信順序識別子5,6として連続してフレ
ーム送信する。このような割り当てを行い送受信を行う
と、図15に示されるように各通信ノード1からフレー
ムが送信される。
【0047】上述の実施例では、図1に示すように、シ
ステムバス81と記憶装置バス21と設定装置バス31
が個別に設けられているが、これらのバスは必ずしも個
別に設けられる必要はなく、1個のバスがシステムバス
81,記憶装置バス21,設定装置バス31のいずれ
か、あるいは全ての機能をあわせ持っていてもよい。本
実施例の内容を図16に示す。図16では、システムバ
ス801が記憶装置バス21,設定装置バス31の機能
を合わせ持っている例である。すなわち、通信コントロ
ーラ8とデータ処理装置401と記憶装置2と通信制御
情報設定装置3がシステムバス801に接続されてい
る。ただし、システムバス801に接続されている通信
コントローラ8とデータ処理装置401と記憶装置2と
通信制御情報設定装置3などは、上述の実施例1および
実施例2の場合と同様の機能を持ち、実施例1および実
施例2の場合と同様のデータ処理を行うため、動作説明
は省略する。
【0048】以上に述べたように、通信コントローラ8
との送受信フレームのやりとりを全てデータ処理装置4
が行い、すなわち、従来例と同様の動作をする通信コン
トローラ8に対してはデータ処理装置4が仮想的な記憶
装置(従来例の記憶装置102に相当)として振る舞
い、従来の通信コントローラが使用可能であり、かつ、
CPU30には記憶装置20のリードおよびライトのみ
をさせて処理負荷を通信処理以外のアプリケーションソ
フトウェアに専念させることにより、通信負荷の増大が
CPUの処理負荷とは無関係になり、CPUの処理性能
とは無関係に通信システム全体の処理性能を増大させる
ことが可能となる。さらに、データ処理装置4は送受信
処理を行いながら、同時に自ノードからの送信タイミン
グ制御を高速かつ確実(送受信ステータスまで確認する
ため)に行う事が可能となり、従来システムでは不可能
であった時間単位(数十μ秒以下)の精度でのフレーム
送受信動作(伝送路9〜記憶装置20間のデータ転送)
が可能となり、従来と同様の伝送路を使用しながら使用
効率を従来よりも飛躍的に向上させることが可能とな
る。
【0049】さらに、上述したように、CPUは送受信
処理を行う必要がないため、アプリケーションソフトウ
ェアの処理に専念させることができる。例えば、CPU
が記憶装置に搭載された情報を用いて数値演算を行いか
つ演算結果を記憶装置に搭載するアプリケーションを実
行し、その他に伝送路を介して他の通信ノードから情報
を受信して記憶装置に搭載し、記憶装置に搭載された演
算結果を伝送路を介して他の通信ノードに送信するシス
テムの場合、従来例ではCPUは数値演算および記憶装
置へのデータリード/ライトの他にデータの送受信処理
も行う必要があるのに対し、本発明ではデータの送受信
処理を行う必要がないため、CPUは数値演算および記
憶装置へのデータリード/ライトのみを行えばよい。ま
た、CPUのデータリード/ライトのタイミングはデータ
送受信には無関係に行うことができるが、もし、CPU
側からの記憶装置へのアクセスとデータ処理装置側から
の記憶装置へのアクセスのタイミングが重なった場合
は、どちらか一方に優先的にアクセスさせるようにすれ
ばよい。例えば、CPUの処理速度を重視する場合はC
PU側からのアクセスを優先させ、ネットワークからの
送受信速度を重視する場合はデータ処理装置側からのア
クセスを優先させることになる。
【0050】以上は、CPUの負荷を軽減した場合の一
例についてCPUが通信処理に関与しない構成について
説明した。
【0051】次にCPUが通信処理の一部を行うことに
よってCPUの負荷を軽減した構成について説明する。
【0052】図17は、本発明に係わるリアルタイム通
信装置のシステム構成を示したものである。基本的な構
成については、図6で示したものと同様である。図6と
相違するのは通信ノード1の構成である。
【0053】通信ノード1は、通信コントローラ8,デ
ータ処理装置4,システムバス81,記憶装置2,記憶
装置バス21,CPU30,通信処理バス31から構成
される。つまり、本システムにおける通信ノード1はC
PU30が通信処理の一部を行うものである。具体的に
CPU30は、通信コントローラ8に対して送信起動を
発し、かつ通信コントローラ8のフレーム送信終了の確
認を行う。従って、図1で示したデータ処理装置4は送
信起動を行っていたが、本システムにおいてはCPUが
代わって行う。
【0054】データ処理装置4の構成は図2に示したも
のとほぼ同じでありシステムバスインタフェース回路4
8,送受信バッファ44,送受信情報格納回路43,通
信制御回路42,通信制御情報レジスタ回路45,内部
アドレスバス46,内部データバス47から構成され
る。但し、本システムではCPU30が送信起動指示信
号を通知するので、図2に示すように通信制御回路42
からシステムバスインタフェース回路48への通信起動
指示信号はない。CPU30から通信起動指示信号を通
知することにより、図2に示したデータ処理装置4の構
成で上位バスインタフェース回路41,通信制御回路4
2,システムバスインタフェース回路48の動作が次の
ようになる。
【0055】システムバスインタフェース回路48は、
システムバス81を介して通信コントローラ8との間で
送信フレームや受信フレームをやり取りし、通信コント
ローラ8からのリードあるいはライトの発生を通知する
リード・ライト通知信号を通信制御回路42に通知し、
通信コントローラ8から受信フレームのライトが開始さ
れた時点でデータ処理装置4が送信処理中であれば、受
信フレームを廃棄する。
【0056】通信制御回路42は、送信処理および受信
処理を制御し、送受信情報格納回路43や送受信バッフ
ァ44をリードおよびライトする際に内部アドレスバス
46が示すアドレスをデコードし、どの回路にリードお
よびライトするのかを通知する送受信情報格納回路リー
ド・ライトセレクト信号や送受信バッファリード・ライ
トセレクト信号を通知する。また、ステータス情報を通
信情報制御レジスタ回路45に通知し、システムバスイ
ンタフェース回路48に対し、現在の状態(送信処理中
あるいは受信処理中)を通知する通信ステータス通知信
号と、上位バスインタフェース回路41に対して送信処
理時はデータリードを指示し受信処理時はデータライト
を指示するデータリード・ライト指示信号を通知する。
【0057】上位バスインタフェース回路41は、通信
制御回路42からのデータリード・ライト指示信号に従
い記憶装置バス21を制御して記憶装置2との間でデー
タをリードおよびライトさせ、リード・ライト時のステ
ータス(エラーなど)を通知するデータリード・ライト
ステータス信号を通信制御回路42に通知する。また、
設定装置バス31を制御してCPU30との間でデータ
やステータスをリード・ライトさせる。
【0058】なお、送受信情報格納回路43とは、送信
情報格納回路と受信情報格納回路の機能を合わせ持つも
のであり、送信と受信を分けて回路を設けても構わな
い。
【0059】次に通信制御回路42の構成であるが、こ
れも図3に示したものとほぼ同様であり、システムバス
リード・ライト検出回路4281,アドレスデコーダ回
路426,送信順序識別子検出回路4271,記憶装置
アドレス検出回路4272,通信ステータス検出回路4
25,送受信ステータス検出回路423,演算回路42
4,送信タイマ回路422,記憶装置リード・ライト制
御回路421とから構成される。
【0060】但し、既に説明しているように本システム
ではCPU30から送信起動指示信号を通知する構成と
しているので、図3で示すような記憶装置リード・ライ
ト制御回路421からは送信起動指示信号が出力されな
い。
【0061】従って、記憶装置リード・ライト制御回路
421の動作が次のようになる。記憶装置リード・ライ
ト制御回路421は、送信タイマ回路422からタイム
アウト通知信号を受けた時点で、通信ステータス検出回
路425からの受信処理中通知信号が無効である場合の
み、通信制御情報レジスタ回路45にて指定された記憶
装置アドレスと送信データ量が示す所定のデータを記憶
装置2からDMA転送によりリードするように上位バス
インタフェース回路41に対して要求するデータリード
指示信号を通知する。また、通信ステータス検出回路4
25から受信処理中通知信号を受けている間に送受信ス
テータス検出回路423からデータライト指示信号を受
けると、記憶装置2に対して記憶装置アドレス検出回路
4272から通知された記憶装置アドレス通知信号に示
された記憶装置アドレスに送受信バッファ44内に格納
されている受信データをDMA転送によりライトするよ
う上位バスインタフェース回路41に対してデータライ
ト指示信号を通知する。また上位バスインタフェース回
路41からステータス(エラーなど)を通知するデータ
リード・ライトステータス信号で正常にライトが終了し
たことを通知されると、通信ステータス検出回路425
と演算回路424にデータライト終了通知信号を通知す
る。また上位バスインタフェース回路41からデータリ
ード・ライトステータス信号でデータリード時にエラー
が発生したことを通知されると、送受信ステータス検出
回路423にデータリードエラー通知信号を通知する。
【0062】また、通信制御情報レジスタ回路45の構
成については、既に説明した図4の構成と同じである。
尚、本通信システムを使用するユーザは、送信データ格
納アドレスレジスタ4521とアクセス許可アドレス領
域レジスタ4522と自ノード送信順序識別子レジスタ
4523と送信順序識別子最大値レジスタ4524と送
信データ量レジスタ4525とタイマ初期値レジスタ4
526に希望の値を設定することになる。
【0063】図18は送受信情報格納回路43の構成例
を示したものである。この送受信情報格納回路43は、
送信データ格納アドレス領域4321,送信データ長領
域4322,送信ステータス領域4323,受信データ
格納アドレス領域4324,受信データ長領域432
5,受信ステータス領域4326,エリアセレクト回路
431から構成される。
【0064】送信データ格納アドレス領域4321,送
信データ長領域4322は、送信データを送受信バッフ
ァ44からリードする直前にリードする送信データが格
納されているアドレス、すなわち、通信コントローラ8
からみた送受信バッファ44のアドレスを示すものであ
り、送信ステータス領域4323は、送信データを送受
信バッファ44からリードした後に通信コントローラ8
がステータスをライトするためのものである。受信デー
タ格納アドレス領域4324は受信データを送受信バッ
ファ44へライトする前に予めリードしておく受信デー
タを格納すべきアドレス、すなわち、通信コントローラ
8からみた送受信バッファ44のアドレスを示すもので
あり、受信ステータス領域4326は受信データ長領域
4325および受信データを送受信バッファ44へライ
トした後に通信コントローラ8がステータスをライトす
るためのものである。エリアセレクト回路431は、ア
ドレスデコーダ回路426からの送受信情報格納回路リ
ード・ライトセレクト信号が示す領域に内部データバス
47からリード・ライトさせるためのものである。送受
信バッファ44の構成については、図6で示したものと
同様である。
【0065】ここで、上述の構成を用いて通信を行うと
きのCPU30の通信処理について述べる。
【0066】送信タイマ回路422がタイムアウトする
と、送受信ステータス検出回路423に送信開始が通知さ
れ、その送信開始通知が送信ステータスレジスタ452
7に通知される。
【0067】CPU30は送信ステータスレジスタ45
27へ送信開始が通知されたことを検出すると、まず、
通信コントローラ8が送受信情報格納回路43をアクセ
スすることを許可するフラグをセットする。アクセス許
可フラグは図19に示すように、送受信情報格納回路4
3内に設けてもよい。
【0068】アクセス許可フラグ4320をセットした
後、通信コントローラ8に送信起動を命令する。
【0069】送信起動命令後から伝送路9へのフレーム
送信終了までの送信動作は全てデータ処理装置4と通信
コントローラ8により行われ、CPU30はこの間の送
信処理には関与しない。
【0070】通信コントローラ8は伝送路9へのフレー
ム送信を終了すると、送受信情報格納回路43へ送信ス
テータスをライトする(図18の送信ステータス領域43
23)が、CPU30は、ライトされた送信ステータス
(図18の送信ステータス領域4323)を確認して送
信処理を終了し、次に送信開始が通知されるまで通信処
理は行わない。
【0071】なお、受信処理に関しては、CPU30は
全く関与せず、全てデータ処理装置4と通信コントロー
ラ8により行われる。
【0072】本システムにおける各通信ノード1が送信
するフレームのフォーマットは図7で示したものと同じ
である。また、演算回路424における送信タイミング
についても図8で示したものと同じである。
【0073】上述の実施例では各通信ノード1から送信
されるフレーム9000の長さが可変長の場合であった
が、各通信ノード1から送信されるフレーム9000の
長さを固定長とする場合もありうる。この場合、大きい
データ量のデータを送信する通信ノード1は送信データ
を分割して複数のフレームを用いて送信する。これにつ
いては、図14で示したのと同様の構成で実現できる。
【0074】図19には、1個のバスがシステムバス8
1,記憶装置バス21,設定装置バス31の機能をあわ
せ持った場合の構成をしめしている。すなわち、通信コ
ントローラ8とデータ処理装置401と記憶装置20と
CPU30がシステムバス801に接続されている。た
だし、システムバス801に接続されている通信コント
ローラ8とデータ処理装置401と記憶装置20とCP
U30の動作については既に説明したのと同じ動作を行
う。
【0075】尚、上述の実施例では、CPU30や通信
コントローラ8が送受信情報格納回路43内のアクセス
許可フラグ4320や送信ステータス領域4323をリ
ード・ライトしているが、アクセス許可フラグ4320
や送信ステータス領域4323を記憶装置2に実装し、CP
U30や通信コントローラ8が記憶装置2をリード・ラ
イトするようにしてもよい。
【0076】さらに、送信時に通信コントローラ8がア
クセスする送受信情報格納回路43の全ての領域(すな
わち、アクセス許可フラグ4320や送信データ格納ア
ドレス領域4321、送信データ長領域4322、送信
ステータス領域4323)を前記記憶装置2内に実装し
てもよい。
【0077】このように、本発明では、通信コントロー
ラ8との送受信フレームのやりとりをデータ処理装置4
が行い、すなわち、従来例と同様の動作をする通信コン
トローラ8に対してはデータ処理装置4が仮想的な記憶
装置(従来例の記憶装置102に相当)として振る舞い、
従来の通信コントローラが使用可能である。かつ、従来
は全ての送信・受信を行う必要があったCPU30には
上述した送信処理の一部のみを実行させ、受信処理を含
むその他の通信処理を実行させる必要が無い。その結
果、通信処理以外のアプリケーションソフトウェアに、
より多くのCPU負荷を割り当てることが可能となる。
さらに、データ処理装置4は送受信処理を行いながら、
同時に自ノードからの送信タイミング制御を高速かつ確
実に行う事が可能となり、従来システムでは不可能であ
った時間単位(数十μ秒以下)の精度でのフレーム送受
信動作(伝送路9〜記憶装置20間のデータ転送)が可
能となり、従来と同様の伝送路を使用しながら使用効率
を従来よりも飛躍的に向上させることが可能となる。
【0078】さらに、上述したように、CPUは送信処
理の一部しか行う必要がないため、従来よりも多くのC
PU負荷をアプリケーションソフトウェアの処理に割り
当てることができる。例えば、CPUが記憶装置に搭載
された前記情報を用いて数値演算を行いかつ演算結果を
記憶装置に搭載するアプリケーションを実行し、その他
に伝送路を介して他の通信ノードから情報を受信して記
憶装置に搭載し、記憶装置に搭載された演算結果を伝送
路を介して他の通信ノードに送信するシステムの場合、
従来例ではCPUは数値演算および記憶装置へのデータ
リード/ライトの他にデータの送受信処理も行う必要が
あるのに対し、本発明ではデータの送信処理の一部しか
行う必要がないため、CPUは数値演算および記憶装置
へのデータリード/ライトを行うことが可能な時間が大
幅に増える。
【0079】したがって、CPUの処理速度から見た本
発明の効果は、記憶装置からデータをリードして数値演
算を行い、演算結果を記憶装置にライトするまでの時間
を従来例より短縮することが可能であり、演算速度の向
上や演算周期の短縮が実現可能である。例えば、産業分
野では、センサなどの末端装置からネットワークを介し
てデータを収集し、そのデータをもとにCPUが演算を
し、その演算結果に基づいて工作機械などの制御装置へ
動作命令をネットワークを介して発するようなシステム
が存在するが、演算速度を向上して演算周期を短縮すれ
ば、制御の精度を向上させることができ、制御の高度化
に貢献できる。
【0080】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
CPUの処理負荷を抑えて通信システム全体の処理性能
を増大させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるリアルタイム通信装置のシステ
ム構成図を示したものである。
【図2】本発明に係わるリアルタイム通信装置のデータ
処理装置の内部構成を示すブロック構成図である。
【図3】本発明に係わるリアルタイム通信装置の通信制
御回路の内部構成を示すブロック構成図である。
【図4】本発明に係わるリアルタイム通信装置の通信制
御情報レジスタ回路の内部構成を示すブロック構成図で
ある。
【図5】本発明に係わるリアルタイム通信装置の送受信
情報格納回路の内部構成を示すブロック構成図である。
【図6】本発明に係わるリアルタイム通信装置の送受信
バッファの内部構成を示すブロック構成図である。
【図7】本発明に係わるリアルタイム通信装置フレーム
フォーマットの一例を示す図である。
【図8】本発明に係わるリアルタイム通信装置の送信タ
イミングの演算方法の一例を示す図である。
【図9】本発明に係わるリアルタイム通信装置の送信順
序識別子の決定方法の一例を示す図である。
【図10】本発明に係わるリアルタイム通信装置の送信
処理と受信処理を示す説明図である。
【図11】通信コントローラの送受信動作を示す説明図
である。
【図12】本発明に係わるリアルタイム通信装置の伝送
路の構成の一例を示す図である。
【図13】本発明に係わるリアルタイム通信装置の伝送
路の構成の一例を示す図である。
【図14】本発明に係わるリアルタイム通信装置の通信
制御情報レジスタ回路の内部構成を示すブロック構成図
である。
【図15】本発明に係わるリアルタイム通信装置の送信
順序識別子の決定方法の一例を示す図である。
【図16】本発明に係わるリアルタイム通信装置の通信
ノードの内部構成を示すブロック構成図である。
【図17】本発明に係わるリアルタイム通信装置の通信
ノードの内部構成を示すブロック構成図である。
【図18】本発明に係わるリアルタイム通信装置の送受
信情報格納回路の内部構成を示すブロック構成図であ
る。
【図19】本発明に係わるリアルタイム通信装置の通信
ノードの内部構成を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
1,100…通信ノード、2,20,102…記憶装
置、3…通信制御情報設定装置、4…データ処理装置、
8,108…通信コントローラ、9…伝送路、21…記
憶装置バス、30,103…CPU、31…設定装置バ
ス、41…上位バスインタフェース回路、42…通信制
御回路、43…送受信情報格納回路、44…送受信バッ
ファ、45…通信制御情報レジスタ回路、46…内部ア
ドレスバス、47…内部データバス、48…システムバ
スインタフェース回路、81,1081…システムバ
ス、421…記憶装置リード・ライト制御回路、422
…送信タイマ回路、423…送受信ステータス検出回
路、424…演算回路、425…通信ステータス検出回
路、426…アドレスデコーダ回路、431…エリアセ
レクト回路、432…送受信情報格納エリア、441…
バッファエリアセレクト回路、442…バッファエリ
ア、451…レジスタセレクト回路、452…通信制御
情報レジスタ、900…HUB、905…リピータ、9
06…トランシーバ、4271…送信順序識別子検出回
路、4272…記憶装置アドレス検出回路、4281…
システムバスリード・ライト検出回路、4521…送信
データ格納アドレスレジスタ、4522…アクセス許可
アドレス領域レジスタ、4523…自ノード送信順序識
別子レジスタ、4524…識別子最大値レジスタ、45
25…送信データ量レジスタ、4526…タイマ初期値
レジスタ、4527…送信ステータスレジスタ、452
8…受信ステータスレジスタ、4529…送信フレーム
数レジスタ、7000〜7011…従来例の送信処理手
順、7100〜7105…従来例の受信処理手順、75
00〜7508…本発明の送信処理手順、7550,755
4,7561,7565,7572,7583…通信ノ
ードの送信処理時間を表すブロック、7600〜760
5…本発明の受信処理手順、7651〜7653,76
55,7660,7662〜7664,7670,76
71,7673〜7675,7680〜7682,76
84,7685…通信ノードの受信処理時間を表すブロ
ック、8000〜8008…通信コントローラの動作手
順、9000…フレーム、9001…フレーム開始フラ
グ、9002…宛先アドレス、9003…送信順序識別
子、9004…データ長、9005…記憶装置アドレ
ス、9006…データ、9007…CRCチェック領
域、10221…送信情報格納領域、10222…受信
情報格納領域、10211…送信バッファ、10212
…受信バッファ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−26247(JP,A) 特開 昭64−26247(JP,A) 特開 昭62−169542(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 G06F 13/00 353

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送信命令によって送信すべき情報を伝送路
    に送信し、伝送路から受信した情報を記憶装置に格納す
    る通信コントローラと、 前記通信コントローラが受信した情報の書き込みの検出
    によって、前記受信した情報と自通信ノードに予め設定
    された情報に基づいて自通信ノードが送信する送信時間
    を演算し、前記通信コントローラによる前記書き込みの
    終了を検出した時点から、前記演算した送信時間を計数
    し自通信ノードから情報を送信する命令を前記通信コン
    トローラに通知するデータ処理装置とを有するリアルタ
    イム通信装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記伝送路上に送信される情報は、IEEE802.3 標準で規
    定されたフレームフォーマットの内部に搭載されている
    リアルタイム通信装置。
  3. 【請求項3】複数の通信ノードが伝送路に接続されたリ
    アルタイム通信システムであって、 各々の前記通信ノードは、送信命令によって送信すべき
    情報を伝送路に送信し、伝送路から受信した情報を記憶
    装置に格納する通信コントローラと、前記通信コントロ
    ーラが受信した情報の書き込みの検出によって、前記受
    信した情報と自通信ノードに予め設定された情報に基づ
    いて自通信ノードが送信する送信時間を演算し、前記通
    信コントローラによる前記書き込みの終了を検出した時
    点から、前記演算した送信時間を計数し自通信ノードか
    ら情報を送信する命令を前記通信コントローラに通知す
    るデータ処理装置とを有するリアルタイム通信システ
    ム。
  4. 【請求項4】請求項3のリアルタイム通信システムにお
    いて、 前記送信時間は、前記受信した情報に含まれる識別子を
    検出し、自通信ノードに予め設定された識別子と前記受
    信した識別子との差を演算し、前記演算結果が示す時間
    から前記情報を送信してから前記情報を受信するまでの
    時間を減算した時間であるリアルタイム通信システム。
  5. 【請求項5】請求項3または4のリアルタイム通信シス
    テムにおいて、 前記データ処理装置が送信の処理を行っている間に、前
    記通信コントローラが書き込む情報を廃棄し、また、受
    信の処理を行っている間に送信時間となった場合に情報
    を送信しないリアルタイム通信システム。
  6. 【請求項6】請求項3,4または5において、 前記伝送路上に送信される情報は、IEEE802.3 標準で規
    定されたフレームフォーマットの内部に搭載されている
    リアルタイム通信システム。
  7. 【請求項7】送信または受信した情報を格納する記憶装
    置と、 送信命令によって送信すべき情報を伝送路に送信し、伝
    送路から受信した情報を記憶装置に格納する通信コント
    ローラと、 前記通信コントローラに送信命令を与え、前記通信コン
    トローラが前記送信を終了したことの確認を行うと共
    に、受信の処理を行っている間に送信開始時間となった
    場合に前記通信コントローラに送信命令を与えないCP
    Uと、 送信処理中に前記通信コントローラが受信した情報を廃
    棄するデータ処理装置とを有するリアルタイム通信装
    置。
  8. 【請求項8】請求項7において、 前記データ処理装置は、前記通信コントローラが受信し
    た情報の書き込みの検出によって、前記受信した情報と
    自通信ノードに予め設定された情報に基づいて自通信ノ
    ードが送信する送信時間を演算し、前記通信コントロー
    ラによる前記書き込みの終了を検出した時点から、前記
    演算した送信時間を計数し自通信ノードから情報を送信
    する命令を前記通信コントローラに通知するリアルタイ
    ム通信装置。
  9. 【請求項9】請求項8のリアルタイム通信システムにお
    いて、 前記送信時間は、前記受信した情報に含まれる識別子を
    検出し、自通信ノードに予め設定された識別子と前記受
    信した識別子との差を演算し、前記演算結果が示す時間
    から前記情報を送信してから前記情報を受信するまでの
    時間を減算した時間であるリアルタイム通信装置。
  10. 【請求項10】請求項7,8または9において、 前記伝送路上に送信される情報は、IEEE802.3 標準で規
    定されたフレームフォーマットの内部に搭載されている
    リアルタイム通信装置。
  11. 【請求項11】複数の通信ノードが伝送路に接続された
    リアルタイム通信システムであって、 各々の前記通信ノードは、送信または受信した情報を格
    納する記憶装置と、送信命令によって送信すべき情報を
    伝送路に送信し、伝送路から受信した情報を記憶装置に
    格納する通信コントローラと、前記通信コントローラに
    送信命令を与え、前記通信コントローラが前記送信を終
    了したことの確認を行うと共に、受信の処理を行ってい
    る間に送信開始時間となった場合に前記通信コントロー
    ラに送信命令を与えないCPUと、送信処理中に前記通
    信コントローラが受信した情報を廃棄するデータ処理と
    を有するリアルタイム通信システム。
  12. 【請求項12】請求項11において、 前記データ処理装置は、前記通信コントローラが受信し
    た情報の書き込みの検出によって、前記受信した情報と
    自通信ノードに予め設定された情報に基づいて自通信ノ
    ードが送信する送信時間を演算し、前記通信コントロー
    ラによる前記書き込みの終了を検出した時点から、前記
    演算した送信時間を計数し自通信ノードから情報を送信
    する命令を前記通信コントローラに通知するリアルタイ
    ム通信システム。
  13. 【請求項13】請求項12のリアルタイム通信システム
    において、 前記送信時間は、前記受信した情報に含まれる識別子を
    検出し、自通信ノードに予め設定された識別子と前記受
    信した識別子との差を演算し、前記演算結果が示す時間
    から前記情報を送信してから前記情報を受信するまでの
    時間を減算した時間であるリアルタイム通信システム。
  14. 【請求項14】請求項11,12または13において、 前記伝送路上に送信される情報は、IEEE802.3 標準で規
    定されたフレームフォーマットの内部に搭載されている
    リアルタイム通信システム。
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