JP4603088B2 - How to build a network - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワークの構築方法に関し、シリアルインタフェースの規格であるIEEE1394に準拠したインタフェース回路に好適なものである。
近年、マルチメディア化に伴って、データ転送量の増大化及び転送速度の高速化が要求されている。特に、大量の音声や画像データを扱うデジタルビデオカメラ、カラーページプリンタ等の周辺機器とパーソナルコンピュータとを結ぶインタフェースについては、IEEE1394規格を採用したシリアルインタフェースが注目されている。
The present invention relates to a network construction method and is suitable for an interface circuit conforming to IEEE 1394, which is a serial interface standard.
In recent years, with the development of multimedia, an increase in data transfer amount and an increase in transfer speed are required. In particular, as an interface for connecting a peripheral device such as a digital video camera or a color page printer that handles a large amount of audio and image data and a personal computer, a serial interface adopting the IEEE 1394 standard has attracted attention.
IEEE1394等に準拠したパケット転送方式では、バスリセットが発生すると、まずバス初期化(Bus Initialize)が行われる。即ち、トポロジを構成する各ノードにはインタフェース回路が備えられ、その装置にはステートマシンが備えられる。そして、ステートマシン内のバスリセットステート(バスリセットスタート〜バスリセットウェイト)により、バス初期化が行われる。バス初期化では、各ノードがトポロジに関する情報を消去する。 In a packet transfer system compliant with IEEE 1394 or the like, when a bus reset occurs, bus initialization (Bus Initialize) is first performed. In other words, each node constituting the topology is provided with an interface circuit, and the device is provided with a state machine. Then, bus initialization is performed in the bus reset state (bus reset start to bus reset wait) in the state machine. In the bus initialization, each node erases information on the topology.
次に、バス初期化が終了すると、ステートマシン内のツリーIDステートにより、ツリー識別(Tree Identify)が行われる。ツリー識別では、個々に接続された各ノードをツリー状に接続したものとして扱えるように識別する。ツリー状に識別するとは、適切なルートノードを選択し、その他のノードが枝に繋がる道筋を識別することを指す。 Next, when the bus initialization is completed, tree identification is performed based on the tree ID state in the state machine. In tree identification, each node connected individually is identified so that it can be treated as a tree-like connection. Identifying in a tree form means selecting an appropriate root node and identifying a route in which other nodes are connected to branches.
詳述すると、IEEE1394のドラフトに準じたツリーIDステートは、図7に示すように、T0ステート(ツリーIDスタート)50と、T1ステート(チャイルドハンドシェイク)51と、T2ステート(ペアレントハンドシェイク)52と、T3ステート53とを含む。
More specifically, as shown in FIG. 7, the tree ID state conforming to the IEEE 1394 draft includes a T0 state (tree ID start) 50, a T1 state (child handshake) 51, and a T2 state (parent handshake) 52. And a
バス初期化におけるバスリセットウェイトR1の処理が終了すると、ツリー識別におけるT0ステート50に遷移する。ステートマシンは、T0ステート50にてparent notifyという信号(以下、親通知信号という)を受信していないポートが1つになるまで待ち、T1ステート51に遷移する。尚、親通知信号は、自分の親になってほしい旨を伝えるものである。又、自身のノードがリーフノード(Leaf)の状態では、最初から他のノードに接続されたポートが1つであるため、T0ステート50はすぐに通過する。
When the processing of the bus reset wait R1 in the bus initialization is completed, the state transits to the
ステートマシンは、T1ステート51にて受信した親通知信号の送信元にchild notify(以下、子通知信号という)という信号を送信し、T2ステート52に遷移する。尚、子通知信号は自分の子として認定する旨を伝えるものである。
The state machine transmits a signal “child notify” (hereinafter referred to as a child notification signal) to the transmission source of the parent notification signal received in the
次に、ステートマシンは、T2ステート52にて親通知信号を受信していない1つのポートに親通知信号を送信し、子通知信号を受信するまで待つ。この処理が終了すると、ツリー識別は終了される。尚、T3ステート53は、ツリー識別時の調停を行うものである。
Next, the state machine transmits a parent notification signal to one port that has not received the parent notification signal in the
従って、リーフノードから順に親通知信号が送信される。ブランチノードは各ノードから親通知信号を受信する。ブランチノードは、親通知信号を受け取っていないポートが1つになると、受信した親通知信号の送信元に子通知信号を送信し、残ったポートから親通知信号を送信する。この作業を繰り返し最後に全てのポートから親通知信号を受信し、子通知信号を送り返したノードがルートになり、各ノードが親子関係を認識する。 Therefore, the parent notification signal is transmitted in order from the leaf node. The branch node receives a parent notification signal from each node. When there is one port that has not received the parent notification signal, the branch node transmits a child notification signal to the transmission source of the received parent notification signal, and transmits a parent notification signal from the remaining ports. This process is repeated, and finally the node that receives the parent notification signal from all the ports and sends back the child notification signal becomes the root, and each node recognizes the parent-child relationship.
次に、ツリー識別が終了すると、ステートマシン内のセルフIDステート(セルフIDスタートS0等)により、自己識別(Self Identify)が行われる。自己識別では、各ノードがアドレスで使用するphysical IDを選択して、バス接続に関する管理情報を作る。この自己識別が終了した後、各ノード間で通常のパケット転送が可能となる。 Next, when the tree identification is completed, self identification is performed by a self ID state (self ID start S0 or the like) in the state machine. In self-identification, each node selects a physical ID used by an address and creates management information related to bus connection. After this self-identification is completed, normal packet transfer can be performed between the nodes.
ところで、IEEE1394規格等に規定されるパケット転送方式では、ループ状のトポロジが許容されていない。
即ち、ループを構成するノードは、親通知信号を受信していないポートが1つにならず、T0ステート50でスタックしてしまう。又、ループを構成しないノードは、ループを構成するノードから子通知信号を受信しないので、T2ステート52でスタックしてしまう。そして、ループを構成しないノードは、T2ステート52で所定時間スタックすると、再度、バス初期化の処理を試みるが、トポロジが変わらない限り、それらの処理を繰り返すだけとなる。
By the way, in the packet transfer method stipulated in the IEEE 1394 standard or the like, a loop topology is not allowed.
That is, the nodes constituting the loop do not have one port that has not received the parent notification signal, and are stacked in the
この場合、ユーザは、ノード(パーソナルコンピュータ、デジタルビデオカメラ、プリンタ等の機器)とバスケーブルの接続状態を確認して、ループの無いトポロジに接続し直す必要がある。しかしながら、ノードが多数接続されている場合や、ノードが複数の部屋をまたいで接続されている場合等、その作業が煩雑であるという問題がある。 In this case, the user needs to confirm the connection state of the node (device such as a personal computer, digital video camera, printer, etc.) and the bus cable, and reconnect to a topology without a loop. However, there is a problem that the operation is complicated when a large number of nodes are connected or when the nodes are connected across a plurality of rooms.
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、構築したトポロジにループが存在しても、ユーザがトポロジの変更を行うことなく、自動的にループを解消してトポロジを構築することが可能なネットワークの構築方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and even if a loop exists in the constructed topology, the loop is automatically resolved without the user changing the topology. An object of the present invention is to provide a network construction method that can be constructed.
本発明の一観点によれば、第1のノードの第1ポートから前記ネットワークに診断情報を送信し、前記第1のノードが、第2のノードが前記ネットワークに送信した前記診断情報を、前記第1のポートとは異なる第2のポートで受信した場合に、前記ネットワークに前記第1のノードと前記第2のノードとを含むループがあると判定し、前記第1ポート及び前記第2ポートの何れか一方を前記ネットワークに対して不活性とし、その不活性としたポートの情報を、前記第1のノードが有するレジスタに格納し、前記レジスタは、前記ネットワークの初期化時にデータを保持するように設定される。 According to one aspect of the present invention, to send diagnostic information to the network from the first port of the first node, said first node, said diagnostic information which the second node transmits to said network, said When received at a second port different from the first port, it is determined that there is a loop including the first node and the second node in the network, and the first port and the second port Is deactivated with respect to the network, and information on the deactivated port is stored in a register included in the first node, and the register holds data when the network is initialized. Ru is set to.
以上、詳述したように、請求項1〜5に記載の発明によれば、構築したトポロジにループが存在しても、ユーザがトポロジの変更を行うことなく、自動的にループを解消してトポロジを構築することができるネットワークの構築方法を提供することができる。
As described above in detail, according to the inventions described in
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図1〜図4に従って説明する。尚、本実施の形態では、従来技術と同様の構成のものには同様の符号を付してその詳細な説明を一部省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, components having the same configurations as those of the prior art are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof is partially omitted.
図4(a)は、複数のノードA1〜D1をIEEE1394バスケーブル(以下、単にバスケーブルという)1a〜1dで接続したシステム構成(トポロジ)を示す。尚、ノードA1〜D1は、例えばパーソナルコンピュータ、プリンタ、デジタルビデオカメラ、セットトップボックス等の接続ポイントの総称である。 FIG. 4A shows a system configuration (topology) in which a plurality of nodes A1 to D1 are connected by IEEE 1394 bus cables (hereinafter simply referred to as bus cables) 1a to 1d. The nodes A1 to D1 are generic names of connection points such as a personal computer, a printer, a digital video camera, and a set top box.
ノードD1にはバスケーブル1aを介してノードB1が接続されている。ノードB1にはバスケーブル1bを介してノードC1が接続され、ノードC1にはバスケーブル1cを介してノードA1が接続され、ノードA1にはバスケーブル1dを介してノードB1が接続されている。このように構築されたトポロジでは、ノードA1〜C1、バスケーブル1b〜1dによりループが構成されている。
Node B1 is connected to node D1 via
ノードA1は、図1に示すインタフェース回路11を備える。尚、他のノードB1〜D1もノードA1と同様にインタフェース回路11を備える。
インタフェース回路11は、物理層処理回路12、リンク層処理回路13、図示しないホストコンピュータ(以下、ホストという)等を備える。物理層処理回路12は、ポート部14、解析回路15、生成回路16及びステートマシン17を備える。ポート部14は、ポート18、デコーダ19、エンコーダ20及びポート制御部21を備える。尚、本実施の形態のインタフェース回路11(図1)では、ポート18を一つのみ図示したが、ポート18は1つのノードに最大8個まで設けられ、そのポート18毎にポート部14が並列に設けられる。
The node A1 includes the
The
ステートマシン17には、ポート18、デコーダ19及び解析回路15を介して他のノードからのパケットが入力される。すると、ステートマシン17は、そのパケットをリンク層処理回路13に出力する。このときステートマシン17は、他に接続されたノードがあると、該パケットをそのノードに、生成回路16、エンコーダ20及びポート18を介して送信する。
Packets from other nodes are input to the
又、ステートマシン17には、リンク層処理回路13からのパケットが入力される。すると、ステートマシン17は、そのパケットを生成回路16、エンコーダ20及びポート18を介して他のノードに送信する。
The
リンク層処理回路13は、ステートマシン17(物理層処理回路12)から入力されたパケットのヘッダ情報に基づいて自身宛であると判断すれば、該パケット内のデータをホスト等に供給する。又、リンク層処理回路13は、ホストから受け取ったデータをステートマシン17(物理層処理回路12)に出力する。
When determining that the link
又、ステートマシン17は、図2に示すツリーIDステート31と、従来技術で述べたバスリセットステート(バスリセットスタートR0〜バスリセットウェイトR1)及びセルフIDステート(セルフIDスタートS0等)を備えている。
The
ツリーIDステート31は、T0ステート(ツリーIDスタート)50aと、T1ステート(チャイルドハンドシェイク)51aと、T2ステート(ペアレントハンドシェイク)52aと、T3ステート53と、診断ステートとしてのTxステート32とを備える。
The
ツリーIDステート31では、ステートマシン17は、T0ステート50a、T1ステート51a、T2ステート52aでスタックした状態が所定時間続くと、それらのステートからTxステート32に遷移する。
In the
ステートマシン17は、Txステート32において、図3に示すフローチャートに従った断線処理を行う。
ステップS1において、ステートマシン17は、自身のノードが特定のノード、本実施の形態ではイニシエートノードであるか否かを判別する。尚、イニシエートノードとは、自身が起点となってバスリセットを発生させたノードである。
In the
In step S1, the
そして、ステートマシン17は、自身のノードがイニシエートノードであると判別すると、ステップS2に移る。
ステップS2において、ステートマシン17は、自身のポート18にマークされていない(識別未の)ものがあるか否かを判別する。尚、マークとは、後述する診断パケットSPの送受信の際になされるものであって、最初は全てのポートがマークされていない。そして、ステートマシン17は、自身のポート18に識別未のものがあると判別すると、ステップS3に移る。
When the
In step S2, the
ステップS3において、ステートマシン17は、識別未のポート18から診断パケットSPを送信するとともに、そのポート18をマークし、ステップS4に移る。尚、本実施の形態では、識別未のポート18が複数有る場合、そのうちの1つを任意に選択し、診断パケットSPを送信し、それをマークする。
In step S3, the
一方、ステップS2において、ステートマシン17は、自身のポート18に識別未のものがないと判別すると、ステップS5に移る。
ステップS5において、ステートマシン17は、識別済のポート18から診断パケットSPを送信するとともに、そのポート18をマークし、ステップS4に移る。
On the other hand, when the
In step S5, the
一方、ステップS1において、自身のノードがイニシエートノードでないと判別すると、ステップS4に移る。
ステップS4において、ステートマシン17は、診断パケットSPを受信したか否かを判断する。そして、ステートマシン17は、診断パケットSPを受信していないと判別すると、ステップS6に移る。
On the other hand, if it is determined in step S1 that the own node is not an initiate node, the process proceeds to step S4.
In step S4, the
ステップS6において、ステートマシン17は、診断パケットSPを受信していない時間が予め設定された所定時間を超えたか否かを判断する。そして、ステートマシン17は、所定時間を超えていないと判別すると、ステップS4に戻る。又、ステートマシン17は、所定時間を超えたと判別すると、バスリセットを発生させ、従来技術で述べたバスリセットステート(バスリセットスタートR0)に遷移する。尚、ステップS6で設定された所定時間とは、何らかの原因で診断パケットSPの送受信が途切れてしまった等の異常時に到達する長さに設定されている。即ち、このステップS6では、異常時にステップS4の処理でスタックしてしまうことを防止している。
In step S6, the
一方、ステップS4において、ステートマシン17は、診断パケットSPを受信したと判別すると、ステップS7に移る。
ステップS7において、ステートマシン17は、診断パケットSPを受信したポート18をマークし、ステップS8に移る。
On the other hand, when the
In step S7, the
ステップS8において、ステートマシン17は、ステップS3又はステップS5にて診断パケットSPを送信したか否かを判別する。そして、ステートマシン17は、診断パケットSPを送信していないと判別すると、ステップS2に戻る。
In step S8, the
一方、ステップS8において、ステートマシン17は、診断パケットSPを送信したと判別すると、ステップS9に移る。
ステップS9において、ステートマシン17は、ステップS7にてマークしたポート18と、ステップS3にてマークしたポート18が同じか否かを判別する。即ち、診断パケットSPを送信したポート18と診断パケットSPを受信したポート18が同じか否かを判別する。そして、ステップS7及びステップS3にてマークしたポート18が同じと判別すると、即ち診断パケットSPを送受信したポート18が同じと判別すると、ステップS2に戻る。
On the other hand, if the
In step S9, the
一方、ステップS9において、ステートマシン17は、ステップS7及びステップS3にてマークしたポート18が異なると判別すると、即ち診断パケットSPを送信したポート18と受信したポート18が異なると判別すると、その両ポート18に接続されたバスケーブルを含むループが存在すると判断し、ステップS10に移る。
On the other hand, if the
ステップS10において、ステートマシン17は、ステップS3,S7にてマークしたポート18の一方を電気的に断線するための断線信号Zをポート制御部21に出力する。尚、本実施の形態の断線信号Zは、ステップS7にてマークしたポート18、即ち診断パケットSPを受信したポート18を電気的に断線するためのものとする。
In step S10, the
次に、ステップS10の処理が終了すると、バスリセットを発生させ、従来技術で述べたバスリセットステート(バスリセットスタートR0)に遷移する。
ポート制御部21は、ステートマシン17からの断線信号Zに基づいてポート18に接続されるバスケーブルを電気的に抜線して断線状態とする。尚、このポート制御部21は、バス初期化時に初期化されないレジスタ等により構成される。
Next, when the process of step S10 is completed, a bus reset is generated, and the state transits to the bus reset state (bus reset start R0) described in the prior art.
The
このように構成したインタフェース回路11の作用を説明する。
尚、本実施の形態では、図4(a)に示すトポロジにおいて、ノードD1がバスリセットを発生させるイニシエートノードである場合について説明する。
The operation of the
In this embodiment, a case will be described in which the node D1 is an initiate node that generates a bus reset in the topology shown in FIG.
今、ノードD1が起点となってバスリセットが発生される。すると、各ノードA1〜D1でまずバスリセットステート(バスリセットスタートR0〜バスリセットウェイトR1)によりバス初期化(Bus Initialize)が行われる。これにより、各ノードA1〜D1のトポロジに関する情報が消去される。 Now, a bus reset is generated starting from the node D1. Then, in each node A1 to D1, bus initialization (Bus Initialize) is first performed in the bus reset state (bus reset start R0 to bus reset wait R1). Thereby, the information regarding the topology of each of the nodes A1 to D1 is deleted.
次に、各ノードA1〜D1では、バス初期化が終了すると、ツリーIDステート31により、ツリー識別(Tree Identify)が行われる。即ち、バス初期化におけるバスリセットウェイトR1の処理が終了すると、ツリー識別におけるT0ステート50aに遷移しその処理が行われる。
Next, in each of the nodes A1 to D1, when the bus initialization is completed, tree identification (Tree Identify) is performed by the
すると、図4(b)に示すように、リーフノードであるノードD1では、すぐにT2ステート52aまで遷移し、ノードB1に親通知信号PNが送信される。
そして、ノードA1〜C1では、親通知信号PNを受信していないポートが1つにならないため、T0ステート50aでスタックする。又、ノードD1ではノードB1から子通知信号を受信しないため、T2ステート52aでスタックする。
Then, as shown in FIG. 4B, the node D1, which is a leaf node, immediately transitions to the
In the nodes A1 to C1, the number of ports that have not received the parent notification signal PN is not one, so that the stack is made in the
すると、各ノードA1〜D1では、T0ステート50a又はT2ステート52aでスタックした状態が所定時間続き、Txステート32に遷移しその処理が行われる。
ノードD1では、ステップS1の処理にてイニシエートノードであると判別され、次にステップS2の処理にて自身のポート18にマークされていない(識別未の)ものがあると判別される。
Then, in each of the nodes A1 to D1, the state stacked in the
In the node D1, it is determined in the process of step S1 that it is an initiate node, and then in the process of step S2, it is determined that there is an unmarked port 18 (unidentified).
すると、図4(c)に示すように、ステップS3の処理にて識別未のポート18からノードB1に診断パケットSPが出力されるとともに、そのポート18がマークされる。
一方、ノードA1〜C1では、ステップS1の処理にてイニシエートノードでないと判別される。
Then, as shown in FIG. 4C, the diagnostic packet SP is output from the
On the other hand, it is determined that the nodes A1 to C1 are not initiate nodes in the process of step S1.
そして、ノードB1では、ステップS4の処理にてノードD1から診断パケットSPを受信したと判別され、ステップS7の処理にてそのポート18がマークされる。
すると、ノードB1では、ステップS8の処理にて自身のノードB1が診断パケットSPを送信していないと判別され、ステップS2の処理にて識別未のポート18があると判別される。
The node B1 determines that the diagnostic packet SP is received from the node D1 in the process of step S4, and the
Then, the node B1 determines that its own node B1 has not transmitted the diagnostic packet SP in the process of step S8, and determines that there is an
すると、ノードB1からは、図4(d)に示すように、ステップS3の処理にて識別未のポート18からノードC1に診断パケットSPが出力されるとともに、そのポート18がマークされる。尚、このとき識別未のポート18は、ノードA1に接続されたものと、ノードC1に接続されたものがあるが、本実施の形態では任意にノードC1側のポート18が選択されたものとする。
Then, from the node B1, as shown in FIG. 4D, the diagnostic packet SP is output from the
すると、ノードC1では、ステップS4、ステップS7、ステップS8、ステップS2の処理にてノードB1と同様の処理が行われる。
すると、ノードC1からは、図4(e)に示すように、ステップS3の処理にて識別未のポート18からノードA1に診断パケットSPが出力されるとともに、そのポート18がマークされる。
Then, in the node C1, the same processing as that of the node B1 is performed in the processing of step S4, step S7, step S8, and step S2.
Then, as shown in FIG. 4E, the node C1 outputs the diagnostic packet SP from the
すると、ノードA1では、ステップS4、ステップS7、ステップS8、ステップS2の処理にてノードC1と同様の処理が行われる。
すると、ノードA1からは、図4(f)に示すように、ステップS3の処理にて識別未のポート18からノードB1に診断パケットSPが出力されるとともに、そのポート18がマークされる。
Then, in the node A1, the same processing as that of the node C1 is performed in the processing of step S4, step S7, step S8, and step S2.
Then, as shown in FIG. 4F, the node A1 outputs the diagnostic packet SP from the
すると、ノードB1では、ステップS4の処理にてノードA1から診断パケットSPを受信したと判別され、ステップS7の処理にてそのポート18がマークされる。
すると、ノードB1では、ステップS8の処理にて自身のノードB1が診断パケットSPを送信したと判別される。すると、ステップS9の処理にて診断パケットSPを送信したポート18と受信したポート18が異なると判別され、その両ポート18がループを構成すると判断される。
Then, in the node B1, it is determined that the diagnostic packet SP is received from the node A1 in the process of step S4, and the
The node B1 then determines that its own node B1 has transmitted the diagnostic packet SP in the process of step S8. Then, it is determined in step S9 that the
すると、ノードB1におけるステートマシン17からは、ステップS10の処理にて診断パケットSPを受信したポート18に接続されたバスケーブル1dを電気的に抜線するための断線信号Zがポート制御部21に出力される。
Then, the disconnection signal Z for electrically disconnecting the bus cable 1d connected to the
すると、図4(g)に破線で示すように、ポート制御部21により診断パケットSPを受信したポート18に接続されたバスケーブル1dが電気的に抜線状態とされる。これにより、トポロジのループが解消される。
Then, as indicated by a broken line in FIG. 4G, the bus cable 1d connected to the
そして、ノードB1によりバスリセットが発生され、各ノードA1〜D1で再びバス初期化が行われる。
次に、バス初期化が終了すると、ツリーIDステート31によりツリー識別が正常に行われる。これにより、ルートノードが決定され、各ノードA1〜D1で親子関係が認識される。
Then, a bus reset is generated by the node B1, and the bus initialization is performed again at each of the nodes A1 to D1.
Next, when the bus initialization is completed, tree identification is normally performed by the
次に、ツリー識別が終了すると、セルフIDステートにより自己識別が行われる。これにより、バス接続に関する管理情報が作成される。よって、以後各ノードA1〜D1間で通常のパケット転送が可能とされる。 Next, when the tree identification is completed, self identification is performed by the self ID state. Thereby, management information relating to bus connection is created. Therefore, normal packet transfer is enabled between the nodes A1 to D1 thereafter.
次に、上記のように構成したインタフェース回路11及びそのシステムの特徴的な作用効果を以下に述べる。
(1)トポロジにループが存在すると、該ループを構成するポート18が自動的に判断され、そのポート18が自動的に断線状態とされて、該ループが自動的に解消される。これにより、トポロジが確実に構築され、自動的に各ノード間のパケット転送が可能となる。即ち、図4(a)のようにループを有するトポロジを構築しても、ユーザは、ノードA1〜D1とバスケーブル1a〜1dの接続状態を確認してループの無いトポロジに接続し直すといった面倒な作業を行う必要がなくなる。言い換えると、ユーザは、ループができないように慎重にトポロジを構築する必要がなくなる。
Next, characteristic operation and effects of the
(1) When a loop exists in the topology, the
(2)ツリーIDステート31は、従来品であるIEEE1394のドラフトに準じたものに比べてTxステート32を加えたため、従来品を大幅に変更することなく容易に作成することができる。
(2) Since the
(3)ポート部14は、従来品に比べてポート制御部21を加えたのみであるため、従来品を大幅に変更することなく容易に作成することができる。
(4)イニシエートノードであるノードD1のみが最初に診断パケットSPを出力するようにしたため、複数のノードから同時に診断パケットSPが出力されることはない。これにより、誤動作は防止される。
(3) Since the
(4) Since only the node D1, which is the initiate node, outputs the diagnostic packet SP first, the diagnostic packet SP is not output simultaneously from a plurality of nodes. Thereby, malfunction is prevented.
上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、4つのノードA1〜D1と4本のバスケーブル1a〜1dからなり1つのループを有するトポロジ(図4(a)参照)において実施したが、ノード及びバスケーブルを多数有し、複数のループを有する複雑なトポロジにおいて実施してもよい。
The above embodiment may be modified as follows.
In the above embodiment, the topology is composed of four nodes A1 to D1 and four
例えば、図5(a)に示すトポロジにおいて実施してもよい。ノードA2にはバスケーブル1eを介してノードB2が接続され、ノードB2にはバスケーブル1f,1gを介してノードC2,D2が接続されている。ノードC2にはバスケーブル1hを介してノードD2が接続されている。ノードD2にはバスケーブル1iを介してノードE2が接続されるとともに、バスケーブル1jを介してノードE2が接続されている。又、ノードE2にはバスケーブル1kを介してノードF2が接続されている。このように構築されたトポロジでは、ノードB2〜D2及びバスケーブル1f〜1hにより第1のループが構成され、ノードD2,E2及びバスケーブル1i,1jにより第2のループが構成される。各ノードA2〜F2は、インタフェース回路11を備える。
For example, you may implement in the topology shown to Fig.5 (a). Node B2 is connected to node A2 via
尚、この例では、ノードC2がイニシエートノードである場合について説明する。
今、ノードC2が起点となってバスリセットが発生される。すると、各ノードA2〜F2ではバス初期化が行われ、次にツリー識別が行われる。すると、ノードB2〜E2はT0ステート50aでスタックし、ノードA2,F2はT2ステート52aでスタックする。すると、各ノードA2〜F2ではTxステート32に遷移しその処理が行われる。
In this example, a case where the node C2 is an initiate node will be described.
Now, a bus reset is generated starting from the node C2. Then, in each of the nodes A2 to F2, bus initialization is performed, and then tree identification is performed. Then, the nodes B2 to E2 are stacked in the
まず図5(a)に示すように、イニシエートノードであるノードC2の識別未のポート18からノードB2に診断パケットSPが送信されるとともに、そのポート18がマークされる(ステップS3)。尚、このとき診断パケットSPが送信されるポート18は、任意にノードB2側のポート18が選択されたものとする。
First, as shown in FIG. 5A, the diagnostic packet SP is transmitted from the
すると、図5(b)に示すように、ノードB2の識別未のポート18からノードA2に診断パケットSPが送信されるとともに、そのポート18がマークされる(ステップS3)。尚、このとき診断パケットSPが送信されるポート18は、任意にノードA2側のポート18が選択されたものとする。
Then, as shown in FIG. 5B, the diagnostic packet SP is transmitted from the
すると、図5(c)に示すように、ノードA2には識別未のポート18がないため識別済のポート18からノードB2に診断パケットSPが送信されるとともに、そのポート18がマークされる(ステップS5)。
Then, as shown in FIG. 5C, since the node A2 does not have the
すると、ノードB2では、診断パケットSPを送受信したポート18が同じと判別されるため、そのポート18がループを構成しないと判断される(ステップS9)。
すると、図5(d)に示すように、ノードB2の識別未のポート18からノードD2に診断パケットSPが送信されるとともに、そのポート18がマークされる(ステップS3)。
Then, in the node B2, since it is determined that the
Then, as shown in FIG. 5D, the diagnostic packet SP is transmitted from the
すると、図5(e)に示すように、ノードD2のバスケーブル1iに接続された識別未のポート18からノードE2に診断パケットSPが送信されるとともに、そのポート18がマークされる(ステップS3)。尚、このとき診断パケットSPが送信されるポート18は、任意にバスケーブル1iに接続されたポート18が選択されたものとする。
Then, as shown in FIG. 5E, the diagnostic packet SP is transmitted from the
すると、図5(f)に示すように、ノードE2のバスケーブル1jに接続された識別未のポート18からノードD2に診断パケットSPが送信されるとともに、そのポート18がマークされる(ステップS3)。尚、このとき診断パケットSPが送信されるポート18は、任意にバスケーブル1jに接続されたポート18が選択されたものとする。
Then, as shown in FIG. 5 (f), the diagnostic packet SP is transmitted from the
すると、ノードD2では、診断パケットSPを送受信したポート18が異なると判別され、その両ポート18がループを構成すると判断される(ステップS9)。
すると、ノードD2のステートマシン17からバスケーブル1jを電気的に抜線するための断線信号Zがポート制御部21に出力され(ステップS10)、図5(g)に破線で示すように、ポート制御部21によりバスケーブル1jが電気的に抜線状態とされる。これにより、第2のループが解消される。
Then, in the node D2, it is determined that the
Then, a disconnection signal Z for electrically disconnecting the
すると、ノードD2が起点となって2回目のバスリセットが発生される。このとき第1のループは解消されていないため、ノードB2〜D2はT0ステート50aでスタックし、ノードA2,E2,F2はT2ステート52aでスタックする。すると、各ノードA2〜F2ではTxステート32に遷移しその処理が行われる。
Then, a second bus reset is generated starting from the node D2. At this time, since the first loop is not eliminated, the nodes B2 to D2 are stacked in the
すると、図5(g)に示すように、このときのイニシエートノードであるノードD2の識別未のポート18からノードB2に診断パケットSPが送信されるとともに、そのポート18がマークされる(ステップS3)。尚、このとき診断パケットSPが送信されるポート18は、任意にノードB2側のポート18が選択されたものとする。
Then, as shown in FIG. 5G, the diagnostic packet SP is transmitted from the
すると、図5(h)に示すように、ノードB2の識別未のポート18からノードC2に診断パケットSPが送信されるとともに、そのポート18がマークされる(ステップS3)。尚、このとき診断パケットSPが送信されるポート18は、任意にノードC2側のポート18が選択されたものとする。
Then, as shown in FIG. 5 (h), the diagnostic packet SP is transmitted from the
すると、図5(i)に示すように、ノードC2の識別未のポート18からノードD2に診断パケットSPが送信されるとともに、そのポート18がマークされる(ステップS3)。
Then, as shown in FIG. 5 (i), the diagnostic packet SP is transmitted from the
すると、ノードD2では、診断パケットSPを送受信したポート18が異なると判別され、その両ポート18がループを構成すると判断される(ステップS9)。
すると、ノードD2におけるステートマシン17からバスケーブル1hを電気的に抜線するための断線信号Zがポート制御部21に出力され(ステップS10)、図5(j)に破線で示すように、ポート制御部21によりバスケーブル1hが電気的に抜線状態とされる。これにより、第1のループが解消される。
Then, in the node D2, it is determined that the
Then, a disconnection signal Z for electrically disconnecting the
すると、ノードD2が起点となって3回目のバスリセットが発生される。このとき第1及び第2のループは解消されているため、以後、バス初期化、ツリー識別、自己識別が正常に行われ、各ノードA2〜F2間で通常のパケット転送が可能とされる。このように、複数のループを有する複雑なトポロジにおいても、各ループを構成するポート18が自動的に断線状態とされて、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
Then, the third bus reset is generated starting from the node D2. At this time, since the first and second loops are eliminated, bus initialization, tree identification, and self-identification are normally performed thereafter, and normal packet transfer is enabled between the nodes A2 to F2. As described above, even in a complicated topology having a plurality of loops, the
・上記実施の形態のステートマシン17は、Txステート32のステップS3において識別未のポート18が複数有る場合、そのうちの1つを任意に選択し、診断パケットSPを送信したが、複数のポート18に予め優先順位を設定しておき、その順に選択するものとしてもよい。このようにすると、ループが解消されるとき、優先順位の高いポート側が残り、低いポート側が断線状態とされる。
In the case where there are a plurality of
・上記実施の形態ではトポロジの構築時について説明したが、ループ解消後にトポロジの変更があった場合にも同様に動作する。即ち、断線状態とされなかった側のポート18又はバスケーブルになんらかの異常が発生したとき、ステートマシン17はトポロジの変化を検出してバスリセットを開始し、断線状態とした側のポート18及びバスケーブルを再び電気的に接続状態とし、断線状態とされなかった側のポート18を断線状態としてもよい。尚、前記異常とは、例えばバスケーブルが物理的に断線したときや、そのノード間でのパケット転送時に所定量以上のエラーが検出されたとき等を含む。このようにすると、ループ解消後に断線状態とされなかった側のポート18又はバスケーブルになんらかの異常が発生しても、自動的に断線状態とした側のポート18及びバスケーブルに接続が切り換えられる。
In the above-described embodiment, the description has been made on the construction of the topology, but the same operation is performed when the topology is changed after the loop is eliminated. That is, when any abnormality occurs in the
・トポロジを構築する際、予め意図的にループを作成し、上記のようにループ解消後、断線状態とされなかった側になんらかの異常が発生したとき、断線状態とした側を再び電気的に接続状態とし、断線状態とされなかった側を断線状態としてもよい。例えば、意図的に図6(a)に示すトポロジを構築する。 -When constructing a topology, create a loop intentionally in advance, and after the loop is resolved as described above, if any abnormality occurs on the side that was not disconnected, the connected side is electrically connected again. It is good also as a state and it is good also considering the side which was not made into the disconnection state as a disconnection state. For example, the topology shown in FIG.
ノードA3にはバスケーブル1pを介してノードB3を接続し、ノードC3にはバスケーブル1qを介してノードB3を接続する。ノードB3には3本のバスケーブル1r,1s,1tをそれぞれ介してノードD3を接続する。ノードD3にはバスケーブル1uを介してノードG3を接続し、バスケーブル1vを介してノードF3を接続する。ノードF3にはバスケーブル1wを介してノードE3を接続する。ここで、バスケーブル1rを主幹パスとしてその両ポート18に高い優先順位を設定する。
Node B3 is connected to node A3 via
そして、各ノードA3〜G3の電源を入れることにより、ノードC3が起点となってバスリセットが発生されると、診断パケットSPは、例えば図6(b)に示すように、C3からB3、B3からD3、D3からG3、G3からD3、D3からB3の順に送信される。このとき、ノードB3からノードD3に送信される診断パケットSPは、優先順位の高いポート18を通ることからバスケーブル1rを介して送信され、ノードD3からノードB3に送信される診断パケットSPは例えばバスケーブル1tを介して送信される。
Then, by turning on the power of each of the nodes A3 to G3, when a bus reset is generated starting from the node C3, the diagnostic packet SP is transmitted from C3 to B3, B3, as shown in FIG. 6B, for example. To D3, D3 to G3, G3 to D3, and D3 to B3. At this time, the diagnostic packet SP transmitted from the node B3 to the node D3 is transmitted via the bus cable 1r because it passes through the
すると、ノードB3では、診断パケットSPを送受信したポート18がループを構成すると判断され、受信したポート18側のバスケーブル1tが電気的に抜線状態とされる。
すると、ノードB3が起点となって2回目のバスリセットが発生される。すると、診断パケットSPは、例えば図6(c)に示すように、B3からD3、D3からF3、F3からE3、E3からF3、F3からD3、D3からB3の順に送信される。このとき、ノードB3からノードD3に送信される診断パケットSPは、優先順位の高いポート18を通ることからバスケーブル1rを介して送信され、ノードD3からノードB3に送信される診断パケットSPはバスケーブル1sを介して送信される。
Then, in the node B3, it is determined that the
Then, a second bus reset is generated starting from the node B3. Then, for example, as shown in FIG. 6C, the diagnostic packet SP is transmitted in the order of B3 to D3, D3 to F3, F3 to E3, E3 to F3, F3 to D3, and D3 to B3. At this time, the diagnostic packet SP transmitted from the node B3 to the node D3 is transmitted via the bus cable 1r because it passes through the
すると、ノードB3では、診断パケットSPを送受信したポート18がループを構成すると判断され、受信したポート18側のバスケーブル1sが電気的に抜線状態とされる。これにより、ループが解消される。しかも、このとき優先順位の高いポート18間の主幹パスであるバスケーブル1rが接続状態のまま残る。
Then, in the node B3, it is determined that the
すると、バス初期化、ツリー識別、自己識別が正常に行われ、各ノードA3〜G3間で通常のパケット転送が可能とされる。
以後、図6(d)に示すように、例えば主幹パスであるバスケーブル1rが物理的に断線すると、ノードB3のステートマシン17によりバスケーブル1sが再び接続状態とされる。これにより、自動的にノードB3とノードD3間のパケット転送が再び可能となる。このように、例えばメンテナンスの困難なノードB3とノードD3間に予め意図的にループを作成すれば、その間に異常が発生しても、容易に短時間でその間のパケット転送が再開される。
Then, bus initialization, tree identification, and self-identification are normally performed, and normal packet transfer is enabled between the nodes A3 to G3.
Thereafter, as shown in FIG. 6D, for example, when the bus cable 1r as the main path is physically disconnected, the
・上記実施の形態では、ステートマシン17のツリーIDステート31にTxステート32を備えて、Txステート32における処理によりポート制御部21を制御したが、Txステート32と同様の処理(図3に示すフローチャート)を実行可能なプログラムデータが記録された記録媒体(ソフトウェア)を使用して、ソフト的に同様な制御を行ってもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施の形態では、イニシエートノードを特定のノードとして最初の診断パケットSPを送信させたが、他のノードを特定のノードに設定してもよい。又、任意のノードに最初の診断パケットSPを送信させてもよい。 In the above embodiment, the initial diagnostic packet SP is transmitted with the initiate node as a specific node, but other nodes may be set as specific nodes. Alternatively, the first diagnostic packet SP may be transmitted to an arbitrary node.
以上の様々の実施の形態をまとめると、以下のようになる。
(1)複数のノードがバスケーブルで接続されたトポロジの構築方法であって、前記ループ箇所を自動的に判断し、その箇所を自動的に断線状態として、該ループを解消することを特徴とするトポロジの構築方法。
The various embodiments described above are summarized as follows.
(1) A topology construction method in which a plurality of nodes are connected by a bus cable, wherein the loop location is automatically determined, the location is automatically disconnected, and the loop is eliminated. How to build a topology.
(2)上記(1)に記載のトポロジの構築方法において、所定規格のドラフトに準じたツリーIDステートにおいてトポロジにループが存在する場合に所定時間スタックした後に遷移する診断ステートを設け、その診断ステートにおいて前記ループ箇所を判断する、ことを特徴とするトポロジの構築方法。 (2) In the topology construction method described in (1) above, in the tree ID state conforming to a draft of a predetermined standard, when a loop exists in the topology, a diagnostic state that transitions after stacking for a predetermined time is provided, and the diagnostic state A topology construction method characterized in that the loop location is determined.
(3)上記(1)又は(2)に記載のトポロジの構築方法において、前記ループが存在すると、特定又は任意のノードは、診断パケット又は診断信号を送信するとともに、その送信したポートにマークし、前記診断パケット又は診断信号を受信したノードは、受信したポートにマークし、マークしていないポートがある場合そのポートから前記診断パケット又は診断信号を送信するとともに、その送信したポートにマークし、前記診断パケット又は診断信号を送信したノードは、マークされていないポートから前記診断パケット又は診断信号を受信すると、その送信したポート及び受信したポートが前記ループを構成すると判断し、送信ポート又は受信ポートを断線状態とすることを特徴とするトポロジの構築方法。 (3) In the topology construction method according to the above (1) or (2), when the loop exists, the specific or arbitrary node transmits a diagnostic packet or a diagnostic signal and marks the transmitted port. The node that received the diagnostic packet or diagnostic signal marks the received port, and if there is an unmarked port, transmits the diagnostic packet or diagnostic signal from the port and marks the transmitted port, When the node that has transmitted the diagnostic packet or diagnostic signal receives the diagnostic packet or diagnostic signal from an unmarked port, the node determines that the transmitted port and the received port constitute the loop, and the transmission port or the reception port A method for constructing a topology, characterized in that a disconnection state is established.
(4)上記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載のトポロジの構築方法において、ポートに接続されたバスケーブルを電気的に抜線して前記ループを構成する箇所を断線状態とする、ことを特徴とするトポロジの構築方法。 (4) In the topology construction method according to any one of the above (1) to (3), a location where the loop is formed by electrically disconnecting a bus cable connected to a port is defined as a disconnected state. A topology construction method characterized by:
(5)上記(3)乃至(4)のいずれかに記載のトポロジの構築方法において、特定又は任意のノードは、イニシエートノードであることを特徴とするトポロジの構築方法。
(6)上記(3)乃至(5)のいずれかに記載のトポロジの構築方法において、前記診断パケット又は診断信号を受信したノードは、マークしていないポートが複数ある場合、予め設定された優先順位の高いポートから前記診断パケット又は診断信号を送信することを特徴とするトポロジの構築方法。
(5) The topology construction method according to any one of (3) to (4) above, wherein the specific or arbitrary node is an initiate node.
(6) In the topology construction method according to any one of (3) to (5), a node that has received the diagnostic packet or diagnostic signal has a preset priority when there are a plurality of unmarked ports. A topology construction method, wherein the diagnostic packet or diagnostic signal is transmitted from a port having a higher rank.
(7)上記(1)乃至(6)のいずれかに記載のトポロジの構築方法において、前記断線状態とされなかった箇所に異常が発生したとき、前記断線状態とした箇所を再び電気的に接続し、前記断線状態とされなかった箇所を断線状態とする、ことを特徴とするトポロジの構築方法。 (7) In the topology construction method according to any one of (1) to (6), when an abnormality occurs in a location that is not in the disconnected state, the disconnected portion is electrically connected again. Then, the topology construction method is characterized in that a portion that is not in the disconnected state is in a disconnected state.
(8)上記(7)に記載のトポロジの構築方法において、前記トポロジを構築する際、予めループを作成しておくことを特徴とするトポロジの構築方法。
(9)上記(1)乃至(8)に記載のトポロジの構築方法において、前記断線状態としたノードは、次にバスリセットを発生させることを特徴とするトポロジの構築方法。
(8) The topology construction method according to (7), wherein a loop is created in advance when the topology is constructed.
(9) The topology construction method according to any one of (1) to (8), wherein the disconnected node causes a bus reset next.
(10)上記(1)、(3)、(4)〜(7)、(9)に記載のトポロジの構築方法において、前記ループが存在した場合の各処理は、ソフトウェアの制御により行うことを特徴とするトポロジの構築方法。 (10) In the topology construction method described in the above (1), (3), (4) to (7), (9), each process when the loop exists is performed by software control. A feature topology construction method.
(11)バスケーブルで接続されたトポロジを構成するノードに備えられたインタフェース回路であって、所定規格のドラフトに準じたツリーIDステートを遷移し、所定のステートにおいて所定時間スタック状態となったときループを構成する箇所を自動的に判断する診断ステートを実施するステートマシンと、前記診断ステートの判断に基づいて、前記ループを構成する箇所を電気的に断線状態とするポート制御部と、を備えたことを特徴とするインタフェース回路。 (11) An interface circuit provided in a node constituting a topology connected by a bus cable, when a tree ID state is changed according to a draft of a predetermined standard, and is in a stacked state for a predetermined time in a predetermined state A state machine that automatically executes a diagnostic state that automatically determines a portion that constitutes a loop, and a port controller that electrically disconnects the portion that constitutes the loop based on the determination of the diagnostic state. An interface circuit characterized by that.
(12)上記(11)に記載のインタフェース回路おいて、前記診断ステートは、自身が特定のノードのとき、診断パケット又は診断信号を送信するとともに、その送信したポートにマークし、自身が特定のノードか否かに関わらず、前記診断パケット又は診断信号を受信したとき、受信したポートにマークし、マークしていないポートがある場合そのポートから前記診断パケット又は診断信号を送信するとともに、その送信したポートにマークし、前記診断パケット又は診断信号を送信した後、マークされていないポートから前記診断パケット又は診断信号を受信すると、その送信したポート及び受信したポートが前記ループを構成すると判断することを特徴とするインタフェース回路。 (12) In the interface circuit according to (11) above, when the diagnostic state is a specific node, the diagnostic state transmits a diagnostic packet or a diagnostic signal and marks the port where the diagnostic state is transmitted. Regardless of whether it is a node or not, when the diagnostic packet or diagnostic signal is received, the received port is marked, and if there is an unmarked port, the diagnostic packet or diagnostic signal is transmitted from the port and the transmission is performed. When the diagnostic packet or diagnostic signal is received from an unmarked port after the diagnostic packet or diagnostic signal is transmitted after the diagnostic packet or diagnostic signal is transmitted, it is determined that the transmitted port and the received port constitute the loop. An interface circuit characterized by
(13)上記(12)に記載のインタフェース回路において、前記特定のノードは、イニシエートノードであることを特徴とするインタフェース回路。
(14)上記(12)又は(13)に記載のインタフェース回路において、前記診断ステートは、前記診断パケット又は診断信号を受信したとき、マークしていないポートが複数ある場合、予め設定された優先順位の高いポートから前記診断パケット又は診断信号を送信することを特徴とするインタフェース回路。
(13) The interface circuit according to (12), wherein the specific node is an initiate node.
(14) In the interface circuit according to (12) or (13) above, when the diagnosis state receives a diagnosis packet or a diagnosis signal and there are a plurality of unmarked ports, a preset priority is set. An interface circuit which transmits the diagnostic packet or diagnostic signal from a high port.
(15)上記(11)乃至(14)のいずれかに記載のインタフェース回路において、前記断線状態とされなかった箇所に異常が発生したとき、前記断線状態とした箇所を再び電気的に接続するとともに、前記断線状態とされなかった箇所を断線状態とすることを特徴とするインタフェース回路。 (15) In the interface circuit according to any one of (11) to (14), when an abnormality occurs in a location that is not in the disconnected state, the disconnected portion is electrically connected again. An interface circuit characterized in that a portion that is not in the disconnected state is in a disconnected state.
(16)上記(11)乃至(15)のいずれかに記載のインタフェース回路において、前記断線状態とした後、次にバスリセットを発生させることを特徴とするインタフェース回路。 (16) The interface circuit according to any one of (11) to (15), wherein a bus reset is generated after the disconnection state.
11 インタフェース回路
17 ステートマシン
18 ポート
21 ポート制御部
31 ツリーIDステート
32 Txステート(診断ステート)
1a〜1k,1q〜1w バスケーブル
A1〜D1,A2〜F2,A3〜G3 ノード
11
1a-1k, 1q-1w Bus cable A1-D1, A2-F2, A3-G3 Node
Claims (5)
第1のノードの第1ポートから前記ネットワークに診断情報を送信し、
前記第1のノードが、第2のノードが前記ネットワークに送信した前記診断情報を、前記第1のポートとは異なる第2のポートで受信した場合に、前記ネットワークに前記第1のノードと前記第2のノードとを含むループがあると判定し、
前記第1ポート及び前記第2ポートの何れか一方を前記ネットワークに対して不活性とし、その不活性としたポートの情報を、前記第1のノードが有するレジスタに格納し、
前記レジスタは、前記ネットワークの初期化時にデータを保持するように設定された
ことを特徴とするネットワークの構築方法。 A network construction method including a plurality of nodes,
Sending diagnostic information from the first port of the first node to the network;
Wherein said first node, said diagnostic information which the second node transmits to the network, when received by the first port a second port different from, said in the network the first node It is determined that there is a loop including the second node,
Either one of the first port and the second port is made inactive with respect to the network, and information on the port made inactive is stored in a register included in the first node,
The network construction method , wherein the register is set to hold data when the network is initialized .
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワークの構築方法。 2. The network according to claim 1, wherein when the disconnection in the loop is detected when the first port is inactive to the network, the first port is made active for the network. How to build.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のネットワークの構築方法。 3. The network construction method according to claim 1, wherein the inactivity is an electrical disconnection state with respect to the network.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のネットワークの構築方法。 The network construction method according to claim 2, wherein the activity is an electrical connection state with respect to the network.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のネットワークの構築方法。The network construction method according to any one of claims 1 to 4, wherein the network is constructed.
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