JP4725810B2 - Serial controller and serial control method - Google Patents
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本発明は、シリアルコントローラおよびシリアル制御方法に係り、特に、上位装置からの指示の下、適用される更新周期が異なる異種デバイスのシリアル制御に関する。 The present invention relates to a serial controller and a serial control method, and more particularly, to serial control of different types of devices with different update cycles applied under an instruction from a host device.
一般に、パチンコ台といった遊技機には、画像表示を行うディスプレイ、効果音等を発生させるスピーカ、役物等を回転させるためのステッピングモータ、および、盤面に並べられたランプ等が実装されている。これらは、遊技の進行に応じて画像表示と音声出力とを同期させたり、更にはランプの点灯も同期させるといった具合で高度に制御され、これによって、様々な演出効果が発揮される。演出効果の向上は、遊技者に対する訴求力を高めるための主要課題の一つとなっている。 In general, a gaming machine such as a pachinko machine is equipped with a display for displaying an image, a speaker for generating sound effects, a stepping motor for rotating an accessory, a lamp arranged on a board, and the like. These are highly controlled in such a manner that the image display and the sound output are synchronized with the progress of the game, and further, the lighting of the lamps is also synchronized, thereby producing various effects. Improving the production effect has become one of the main issues for enhancing the appeal to players.
これらの出力装置の制御が複雑になるにつれて、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)の処理負荷も著しく増大する。そこで、遊技機では、上位装置であるCPUが本来的に担っていた機能を下位のユニットに分担させることによって、CPUの負荷低減を図るシステムが広く採用されている。例えば、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)に画像を表示するためのグラフィック処理をグラフィックLSIに、スピーカから音声を出力するためのオーディオ処理をオーディオLSIにそれぞれ分担させるといった如くである。 As the control of these output devices becomes complicated, the processing load of a CPU (Central Processing Unit) also increases significantly. Therefore, in gaming machines, systems that reduce the load on the CPU by widely sharing the functions originally performed by the CPU, which is the host device, with the lower units are widely used. For example, graphic processing for displaying an image on an LCD (Liquid Crystal Display) is assigned to the graphic LSI, and audio processing for outputting sound from a speaker is assigned to the audio LSI.
一方、特許文献1には、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)等のランプ制御をコントローラに分担させ、単一のシリアルポートでランプ制御を行うシステムが開示されている。コントローラは、CPUからの信号をシリアルデータに変換し、これをシリアルデータとしてシリアルデータ線に出力する。シリアルデータ線にカスケード接続されたドライバICは、自己向けの識別データが付与されたシリアルデータを取り込んでパラレルデータに変換し、これに基づいて、自己に接続された発光体の点灯状態を制御する。
On the other hand,
また、特許文献2には、上位CPUの制御下で動作する統合CPUを設け、この統合CPUによって、グラフィック処理と、オーディオ処理と、ランプ制御と、モータ制御とを統合的に行う遊技機システムが開示されている。なお、この特許文献2には、LEDやモータといった複数種のデバイスを1ポートでシリアル制御する点についても一応言及されている。
Further,
ところで、シリアル制御では、同一ポートに接続された複数のデバイスに対して、データを時系列的に供給するので、同一ポートに接続できるデバイスの数に制限がある。 By the way, in serial control, data is supplied in time series to a plurality of devices connected to the same port, so that the number of devices that can be connected to the same port is limited.
そこで、本発明の目的は、上位装置からの指示に基づいたデバイスのシリアル制御において、同一ポートに接続できるデバイス数の上限を緩和することである。 Therefore, an object of the present invention is to relax the upper limit of the number of devices that can be connected to the same port in the serial control of devices based on an instruction from a host device.
かかる課題を解決するために、第1の発明は、格納部と、更新周期発生回路と、出力制御回路とを有し、上位装置からの指示に応じたデータをシリアルデータ線に出力することによって、同一の前記シリアルデータ線に接続された複数のデバイスをシリアル制御するシリアルコントローラを提供する。格納部は、前記上位装置によって前記複数のデバイス毎に設定されるデータとして、デバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する有効カウント値を含む制御データを格納する。更新周期発生回路は、基本周期の整数倍をベースに設定される複数の異なる更新周期を発生可能であり、制御データを更新する時間的な単位として、上位装置によって指定された更新周期を発生するとともに、この更新周期における基本周期の経時的な推移をカウントする。出力制御回路は、あるデバイスに適用される更新周期に関してカウントされたカウント値が、格納部より読み出されたこのデバイスの制御データに含まれる有効カウント値と一致する基本周期では、このデバイスへのデータ出力を行い、前記カウント値が有効カウント値と一致しない基本周期では、このデバイスへのデータ出力をスキップする。同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定される。 In order to solve such a problem, the first invention has a storage unit, an update cycle generation circuit, and an output control circuit, and outputs data according to an instruction from a host device to a serial data line. A serial controller for serially controlling a plurality of devices connected to the same serial data line is provided. Storage unit, a data set for each of the plurality of devices by the host system, for storing control data including a valid count value that specifies the fundamental period to allow data output to the device. The update cycle generation circuit can generate a plurality of different update cycles set based on an integer multiple of the basic cycle, and generates an update cycle specified by the host device as a time unit for updating the control data. At the same time, the temporal transition of the basic period in this update period is counted. The output control circuit outputs to the device in a basic cycle in which the count value counted with respect to the update cycle applied to a device matches the valid count value included in the control data of the device read from the storage unit. It performs data output, the fundamental period the count value does not match a valid count value, skipping a data output to this device. Of the plurality of devices connected to the same serial data line, at least one device is set to a different update cycle from other devices.
ここで、第1の発明において、格納部は、上位装置によってデバイス毎に設定されるデータとして、更新周期を指定する周期選択データを格納してもよい。この場合、更新周期発生回路は、格納部から読み出された周期選択データによって指定された更新周期を発生する。また、出力制御回路は、格納部より読み出された周期選択データに基づいて、各デバイスに適用する更新周期を選択するとともに、有効カウント値と一致する基本周期であるか否かの判定をデバイス毎に行う。 Here, in the first invention, the storage unit may store cycle selection data for designating an update cycle as data set for each device by the host device. In this case, the update cycle generation circuit generates an update cycle specified by the cycle selection data read from the storage unit. The output control circuit selects an update cycle to be applied to each device based on the cycle selection data read from the storage unit, and determines whether or not the basic cycle matches the valid count value. Do it every time.
また、第1の発明において、シリアルデータ線を介して、複数のデバイスを駆動するシリアルドライバに接続されたシリアルコントローラの場合、出力制御回路は、シリアルデータのヘッダとして、シリアルドライバ固有の識別データを付加することが好ましい。また、シリアル制御を画像表示と同期して行うシリアルコントローラの場合、更新周期発生回路は、画像表示に用いられる垂直同期信号を参照することによって、更新周期を垂直同期信号と同期させることが好ましい。 In the first invention, in the case of a serial controller connected to a serial driver that drives a plurality of devices via a serial data line, the output control circuit uses identification data unique to the serial driver as a serial data header. It is preferable to add. In the case of a serial controller that performs serial control in synchronization with image display, the update cycle generation circuit preferably synchronizes the update cycle with the vertical synchronization signal by referring to the vertical synchronization signal used for image display.
第2の発明は、格納部と、更新周期発生回路と、出力制御回路とを有し、上位装置からの指示に応じたデータをシリアルデータ線に出力することによって、同一の前記シリアルデータ線に接続された複数のデバイスをシリアル制御するシリアルコントローラを提供する。格納部は、上位装置によって前記複数のデバイス毎に設定されるデータとして、前記複数のデバイスのうち第1のデバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する第1の有効カウント値を含む第1の制御データと、第1の制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する第1の周期選択データ、前記複数のデバイスのうち第2のデバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する第2の有効カウント値を含む第2の制御データと、第2の制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する第2の周期選択データとを格納する。更新周期発生回路は、基本周期の整数倍をベースに設定される複数の異なる更新周期を発生可能であり、格納部から読み出された第1の周期選択データに基づいて、基本周期のm倍(mは整数)である第1の更新周期を発生し、格納部から読み出された第2の周期選択データに基づいて、基本周期のn倍(nはmと異なる整数)である第2の更新周期を発生するとともに、第1の更新周期および第2の更新周期のそれぞれにおける基本周期の経時的な推移をカウントする。出力制御回路は、第1の更新周期に関してカウントされた第1のカウント値が、格納部より読み出された第1の制御データに含まれる第1の有効カウント値と一致する基本周期では、第1のデバイスへのデータ出力を行い、第1の有効カウント値と一致しない基本周期では、第1のデバイスへのデータ出力をスキップするとともに、第2の更新周期に関してカウントされた第2のカウント値が、格納部より読み出された第2の制御データに含まれる第2の有効カウント値と一致する基本周期では、第2のデバイスへのデータ出力を行い、第2の有効カウント値と一致しない基本周期では、第2のデバイスへのデータ出力をスキップする。同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定される。
The second invention has a storage unit, an update cycle generation circuit, and an output control circuit, and outputs data in accordance with an instruction from the host device to the serial data line, so that the same serial data line A serial controller for serially controlling a plurality of connected devices is provided. Storage unit, a data set for each of the plurality of devices by the upper apparatus, the includes a first effective count value that specifies the fundamental period to allow data output to the first device of the plurality of
ここで、第2の発明において、第2の更新周期は、第1の更新周期の整数倍であることが好ましい。また、第1のデバイスは、第1の制御データによってオン・オフが制御される時分割制御デバイスであり、第2のデバイスは、第2の制御データによって電流値が可変に制御される電流制御デバイスであってもよい。また、第1の制御データは、第1のデバイスをオンさせる基本周期の位置を指定することによって、第1の更新周期における第1のデバイスのオン・オフの状態を規定してもよい。また、第2の制御データは、第2のデバイスに供給する電流値を複数ビットで規定してもよい。 Here, in the second invention, the second update cycle is preferably an integer multiple of the first update cycle. The first device is a time-division control device whose on / off is controlled by the first control data, and the second device is a current control whose current value is variably controlled by the second control data. It may be a device. The first control data may specify the on / off state of the first device in the first update period by designating the position of the basic period for turning on the first device. The second control data may define a current value supplied to the second device by a plurality of bits.
第3の発明は、上位装置からの指示に応じたデータをシリアルデータ線に出力することによって、同一の前記シリアルデータ線に接続された複数のデバイスをシリアル制御するシリアル制御方法を提供する。この制御方法は、デバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する有効カウント値を含む制御データを前記複数のデバイス毎に設定する第1のステップと、前記複数のデバイスごとに異なる値に設定可能であり、基本周期の整数倍をベースに設定され、かつ制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を発生するとともに、この更新周期における基本周期の経時的な推移をカウントする第2のステップと、あるデバイスに適用される更新周期に関してカウントされたカウント値が、このデバイスの制御データに含まれる有効カウント値と一致する基本周期では、このデバイスへのデータ出力を行うとともに、有効カウント値と一致しない基本周期では、データ出力をスキップする第3のステップとを有する。同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定される。 The third invention provides a serial control method for serially controlling a plurality of devices connected to the same serial data line by outputting data corresponding to an instruction from a host device to the serial data line. This control method is set to the first step and a different value for each of the plurality of devices for setting the control data including a valid count value that specifies the fundamental period to allow data output to the device for each of the plurality of devices are possible, are set based on integral multiples of the fundamental period, or Tsu system while generating the update period comprising a temporal unit of updating the control data, and counts the temporal course of the basic period in the update cycle In the second step and the basic cycle in which the count value counted with respect to the update cycle applied to a certain device matches the valid count value included in the control data of this device, data is output to this device, and In the basic cycle that does not coincide with the valid count value, a third step of skipping data output is included. Of the plurality of devices connected to the same serial data line, at least one device is set to a different update cycle from other devices.
ここで、第3の発明において、第1のステップは、デバイスの更新周期を指定する周期選択データを設定するステップを有し、第2のステップは、周期選択データによって指定された更新周期を発生するステップを有し、第3のステップは、周期選択データに基づいて、各デバイスに適用する更新周期を選択するとともに、有効カウント値と一致する基本周期であるか否かの判定をデバイス毎に行うステップを有していてもよい。 Here, in the third invention, the first step has a step of setting cycle selection data for designating a device update cycle, and the second step generates an update cycle designated by the cycle selection data. The third step selects an update period to be applied to each device based on the period selection data, and determines whether or not the basic period matches the valid count value for each device. You may have the step to perform.
また、第3の発明において、シリアルデータ線を介して、複数のデバイスを駆動するシリアルドライバに接続されたシリアル制御の場合、第3のステップは、シリアルデータのヘッダとして、シリアルドライバ固有の識別データを付加するステップを有することが好ましい。また、シリアル制御を画像表示と同期して行うシリアル制御の場合、第2のステップは、画像表示に用いられる垂直同期信号を参照することによって、更新周期を垂直同期信号と同期させるステップを有することが好ましい。 In the third invention, in the case of serial control connected to a serial driver that drives a plurality of devices via a serial data line, the third step includes identification data unique to the serial driver as a header of the serial data. It is preferable to have a step of adding. In the case of serial control in which serial control is performed in synchronization with image display, the second step includes a step of synchronizing the update cycle with the vertical synchronization signal by referring to the vertical synchronization signal used for image display. Is preferred.
第4の発明は、上位装置からの指示に応じたデータをシリアルデータ線に出力することによって、同一の前記シリアルデータ線に接続された複数のデバイスをシリアル制御するシリアル制御方法を提供する。この制御方法は、上位装置によってデバイス毎に設定されるデータとして、前記複数のデバイスのうち第1のデバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する第1の有効カウント値を含む第1の制御データと、第1の制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する第1の周期選択データと、前記複数のデバイスのうち第2のデバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する第2の有効カウント値を含む第2の制御データと、第2の制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する第2の周期選択データとを設定する第1のステップと、第1の周期選択データに基づいて、基本周期のm倍(mは整数)である第1の更新周期を発生し、第2の周期選択データに基づいて、基本周期のn倍(nはmと異なる整数)である第2の更新周期を発生するとともに、第1の更新周期および第2の更新周期のそれぞれにおける基本周期の経時的な推移をカウントする第2のステップと、第1の更新周期に関してカウントされた第1のカウント値が、第1の制御データに含まれる第1の有効カウント値と一致する基本周期では、第1のデバイスへのデータ出力を行い、第1の有効カウント値と一致しない基本周期では、第1のデバイスへのデータ出力をスキップするとともに、第2の更新周期に関してカウントされた第2のカウント値が、第2の制御データに含まれる第2の有効カウント値と一致する基本周期では、第2のデバイスへのデータ出力を行い、第2の有効カウント値と一致しない基本周期では、第2のデバイスへのデータ出力をスキップする第3のステップとを有する。同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a serial control method for serially controlling a plurality of devices connected to the same serial data line by outputting data corresponding to an instruction from a host device to the serial data line. This control method includes a first effective count value that specifies a basic period in which data output to a first device among the plurality of devices is permitted as data set for each device by a host device. Control data, first cycle selection data that designates an update cycle that is a time unit for updating the first control data, and a basic cycle that permits data output to the second device among the plurality of devices The second control data including the second effective count value for designating the second control data and the second cycle selection data for designating the update cycle that is a time unit for updating the second control data are set. A first update period that is m times the basic period (m is an integer) is generated based on the step and the first period selection data, and n times the basic period based on the second period selection data ( n is different from m A second step of generating a second update cycle that is an integer) and counting the time course of the fundamental cycle in each of the first update cycle and the second update cycle, and the first update cycle In the basic cycle in which the counted first count value coincides with the first valid count value included in the first control data, data is output to the first device and coincides with the first valid count value. In the basic cycle, the data output to the first device is skipped, and the second count value counted for the second update cycle matches the second valid count value included in the second control data In the basic cycle, data output to the second device is performed, and in the basic cycle that does not match the second valid count value, data output to the second device is skipped. And a step. Of the plurality of devices connected to the same serial data line, at least one device is set to a different update cycle from other devices.
ここで、第4の発明において、第2の更新周期は、第1の更新周期の整数倍であることが好ましい。また、第1のデバイスは、第1の制御データによってオン・オフが制御される時分割制御デバイスであり、第2のデバイスは、第2の制御データによって電流値が可変に制御される電流制御デバイスであってもよい。この場合、第1の制御データは、第1のデバイスをオンさせる基本周期の位置を指定することによって、第1の更新周期における第1のデバイスのオン・オフの状態を規定してもよい。また、第2の制御データは、第2のデバイスに供給する電流値を複数ビットで規定してもよい。 Here, in the fourth invention, it is preferable that the second update cycle is an integer multiple of the first update cycle. The first device is a time-division control device whose on / off is controlled by the first control data, and the second device is a current control whose current value is variably controlled by the second control data. It may be a device. In this case, the first control data may specify the on / off state of the first device in the first update period by designating the position of the basic period for turning on the first device. The second control data may define a current value supplied to the second device by a plurality of bits.
本発明によれば、有効カウント値によって、データ出力を許可する基本周期をデバイス毎に個別に設定できる。これにより、基本周期毎にデータ出力を行う必要がないデバイスに関しては、不要なデータ出力をスキップできる。その結果、基本周期毎のデータ出力が必要なデバイスと、基本周期毎のデータ出力が必要でないデバイスとが同一ポートに混在する場合、同一ポートに接続できるデバイス数の上限を緩和することが可能になる。 According to the present invention, the basic period for permitting data output can be individually set for each device by the effective count value. As a result, unnecessary data output can be skipped for devices that do not need to output data every basic period. As a result, when devices that require data output for each basic cycle and devices that do not require data output for each basic cycle are mixed in the same port, the upper limit on the number of devices that can be connected to the same port can be relaxed. Become.
図1は、遊技機における画像表示、音声出力、ステッピングモータによる役物等の回転およびランプの点灯を統合的に制御する統合処理システムのブロック構成図である。この統合処理システムは、上位装置であるCPU1と、統合LSI2と、LCD等の表示装置7と、スピーカ8と、シリアルドライバ9と、デバイス10とで構成されている。CPU1および統合LSI2は、外部バスを介して接続されており、CPU1によって発行されたコマンドおよびパラメータ(以下、これらを単に「コマンド」という)が統合LSI2内のレジスタ3に格納される。このコマンドには、グラフィック処理部4の処理内容を規定するグラフィック系コマンド、オーディオ処理部5の処理内容を規定するオーディオ系コマンド、および、シリアルコントローラ6の処理内容を規定するシリアル制御系コマンドの三種類が存在する。統合LSI2は、格納部であるレジスタ3の他に、グラフィック処理部4と、オーディオ処理部5と、シリアルコントローラ6とを有している。グラフィック処理部4は、レジスタ3に格納されたグラフィック系コマンドを読み込み、このコマンドによって指示されたグラフィック処理を行う。グラフィック処理は、外部ROM(図示せず)に格納された画像データを外部バスを介して取り込み、これに描画処理を施した上でフレームメモリ(図示せず)に書き込むといった流れが基本となる。そして、フレームメモリから読み出された1フレーム分の画像は、垂直同期信号Vsncによる同期制御の下、統合LSI2に接続されたバスを介して表示装置7に表示される。
FIG. 1 is a block diagram of an integrated processing system that integrally controls image display, audio output, rotation of an accessory by a stepping motor, and lighting of a lamp in a gaming machine. This integrated processing system includes a
また、オーディオ処理部5は、レジスタ3に格納されたオーディオ系コマンドを読み込み、このコマンドによって指示されたオーディオ処理を行う。オーディオ処理は、外部ROMに格納された音声データを外部バスを介して取り込み、これに信号処理を施すといった流れが基本となる。そして、このオーディオ処理によって生成された音声は、統合LSI2に接続されたバスを介してスピーカ8に出力される。
The audio processing unit 5 reads an audio command stored in the
一方、統合LSI2に接続されたシリアルデータ線には、複数のシリアルドライバ9が接続されているとともに、それぞれのシリアルドライバ9には、複数のデバイス10が並列に接続されている。統合LSI2内のシリアルコントローラ6は、レジスタ3に格納されたシリアル制御系コマンドを読み込み、このコマンドの指示に応じたシリアルデータをシリアルデータ線に出力することによって、複数のデバイス10をシリアル制御する。本実施形態において、デバイス10自体はシリアルデータを解析する機能を備えていないので、デバイス10の駆動は、この機能を備えたシリアルドライバ9を介して行われる。それぞれのシリアルドライバ9は、シリアルデータ線に供給されたシリアルデータを受け取り、これに応じて、自己に接続されたデバイス10を駆動させる。なお、シリアルドライバ9との同期は、クロック線を介して、シリアルコントローラ6がシリアルドライバ9にクロックCLKを供給することによって行われる。シリアル制御の対象となるデバイス10には、LEDやランプといった発光体、或いは、同期電動機(ステッピングモータ)、整流子電動機、誘導電動機といったモータ類を含めて様々なものが存在するが、本実施形態では、一例として、遊技機の盤面に配置されるLED、および、役物等を回転させるステッピングモータの2種類を用いる。
On the other hand, a plurality of
グラフィック処理部4、オーディオ処理部5およびシリアルコントローラ6は、互いの処理が同期するように制御される。これらの制御によって、遊技機に表示される動画、出力される音声、ランプの点灯状態および役物の動きが同期し、これらの相互的な演出によって高度な演出効果が発揮される。なお、画像表示とシリアル制御との同期を図るべく、画像表示に用いられる垂直同期信号Vsncがシリアルコントローラ6に供給される。
The
図2は、シリアルコントローラ6のブロック構成図である。説明を簡略化するために、LED10aおよびステッピングモータ10b(以下、単に「モータ10b」という)が接続されたシリアルドライバ9aと、LED10cが接続されたシリアルドライバ9bとに着目する。本実施形態では、2種類のシリアルドライバ9が混在しており、一つが時分割制御ドライバ9a、もう一つが電流制御ドライバ9bである。
FIG. 2 is a block configuration diagram of the
時分割制御ドライバ9aは、駆動対象となるデバイス10a,10bの駆動を時分割制御によって行う。図3は、時分割制御ドライバ9aの概略説明図である。このドライバ9aに対しては、基本周期CB毎にシリアルデータが供給される。このドライバ9aが自己宛のシリアルデータを受け付けた場合、デコーダ20がデータ(1ビットデータ)を解釈し、スイッチ21を選択的にオン・オフする。スイッチ21がオンの場合には、電源電位から接地電位に向かって電流が流れてLED10aが発光(オン)し、スイッチ21がオフの場合には非発光(オフ)となる。LEDの階調は、1フレーム(例えば1/60sec)に占めるLED10aのオン時間の割合、すなわち、オン・デューティによって決定される。例えば、1フレームをk個の基本周期CBに分割し、基本周期CB毎にシリアルデータ(「0」=オフ、「1」=オン)を供給する場合、全基本周期CBがオフならば最低階調(黒)になる(オン・デューティ=0%)。そして、オンさせる基本周期CBの個数が増えるにしたがい階調も高くなり、全基本周期CBがオンになると最大輝度(白)になる(オンデューティ=100%)。基本的に、時分割制御は、オン・オフの二値でLED10aを制御するが、オン・デューティを調整することによって中間階調の表現が可能になる。時分割制御では、オン・オフが設定できればよいので、回路構成が簡略化できる。その反面、細かい時分割で制御するので制御が煩雑化し、1制御単位(基本周期CB)が短いので、1ポートで制御できるデバイス数に限りがあるというデメリットがある。図2に示したように、LED10a(時分割制御LED)は、出力先D0によって制御され、D0=0でオフ(非点灯)、D0=1でオン(点灯)である。一方、モータ10bは、出力先D1〜D4によって制御され、モータ相Aへの供給パルスがD1、モータ相Bへの供給パルスがD2、モータ相A’への供給パルスがD3、モータ相B'への供給パルスがD4である。
The time division control driver 9a drives the devices 10a and 10b to be driven by time division control. FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of the time division control driver 9a. Serial data is supplied to the driver 9a every basic cycle CB. When the driver 9a accepts serial data addressed to the driver 9a, the
一方、電流制御ドライバ9bは、駆動対象となるデバイス10cの駆動を電流制御によって行う。このドライバ9bは、上述した時分割制御ドライバ9aのように基本周期CB毎にシリアルデータを供給する必要はなく、出力変更を行う場合にのみデータ供給を行えば足りる。図4は、電流制御ドライバ9bの概略説明図である。このドライバ9bが自己宛のシリアルデータを受け付けた場合、デコーダ22がデータ(多ビットデータ)を解釈し、可変抵抗23における抵抗値を選択する。この選択によって設定された抵抗値に応じて、LED10aが発光する。LEDの階調は、設定された抵抗値に応じて連続的に変化する。電流制御では、1制御単位(更新周期)が長いので、1ポートで制御できるデバイス数を多くでき、時分割制御と比較して制御が容易である。その反面、ドライバ側でシリアルデータのデコード後に抵抗を割り振るなどして、電流値に変化させる必要があるので、ドライバ側の回路が複雑になりコスト高を招くといったデメリットがある。図2に示したように、LED10c(電流制御LED)は、出力先D5(例えば3ビット)によって制御される。なお、本明細書において、「電流制御」は電圧による制御も含む。電圧を可変に制御すれば、結果的に電流も変化するからである。
On the other hand, the current control driver 9b drives the
以下、図1に示したレジスタ3をシリアルコントローラ6の一部として取り扱う。シリアルコントローラ6は、レジスタ3と、基本周期発生回路11と、更新周期発生回路12と、出力制御回路13とを主体に構成されている。上述したように、レジスタ3には、CPU1によって発行されたシリアル制御系コマンドが格納される。図5は、シリアル制御系コマンドのレジスタ設定の一例を示す図である。シリアル制御系コマンドは、周期選択データSELと、制御データとに大別される。周期選択データSELは、各デバイス10a〜10cの更新周期を指定する。同図のケースは、出力先D0,D5によって動作するLED10a,10cには更新周期CRa、出力先D1〜D4によって動作するモータ10bには更新周期CRb(CRa≠CRb)をそれぞれ適用すべき旨を示している。これらの更新周期CRa,CRbは、後述する基本周期CBのm,n倍(m,nは整数かつm≠n)で規定され、このm,nの値が周期選択データSELによって指定される。その際、更新周期CRa,CRbが整数倍の関係になるように設定すれば、異種のデバイス10a〜10cに関する制御の複雑化を避けることができる。以下の説明では、一例として、更新周期CRaを基本周期64個分(m=64)とし、更新周期CRbを基本周期8個分(n=8)とする。
Hereinafter, the
一方、制御データは、各デバイス10a〜10cの動作内容を規定する。制御データには、有効カウント値設定信号Scと、有効カウント値CNTvと、オフセット値Tofsと、オン状態時間Tonと、制御値dとが存在する。有効カウント値設定信号Scは、有効カウント値CNTvの有効/無効を設定する。これが「無効」の場合、その出力先Dに適用される更新周期CR内の全ての基本周期CBにおいて、データ出力が行われる。したがって、時分割制御の対象となる出力先D0(時分割制御LED10a)と、出力先D1〜D4(モータ10b)とに関しては、設定信号Scを「無効」に設定する。一方、設定信号Scが「有効」の場合、その出力先Dに適用される更新周期CRの一部でのみデータ出力が行われる。したがって、電流制御を行う出力先D5(電流制御LED10c)に関しては、設定信号Scを「有効」に設定する。
On the other hand, control data prescribes | regulates the operation | movement content of each device 10a-10c. The control data includes a valid count value setting signal Sc, a valid count value CNTv, an offset value Tofs, an on-state time Ton, and a control value d. The valid count value setting signal Sc sets validity / invalidity of the valid count value CNTv. When this is “invalid”, data is output in all the basic cycles CB within the update cycle CR applied to the output destination D. Therefore, the setting signal Sc is set to “invalid” with respect to the output destination D0 (time division control LED 10a) and the output destinations D1 to D4 (motor 10b) to be subjected to time division control. On the other hand, when the setting signal Sc is “valid”, data is output only in a part of the update cycle CR applied to the output destination D. Therefore, the setting signal Sc is set to “valid” for the output destination D 5 (
有効カウント値設定信号Scが「無効」の場合、すなわち、その出力先Dを時分割制御する場合には、制御データとして、オフセット値Tofsと、オン状態時間Tonとが用いられる。オフセット値Tofsは、その出力先Dに提供される更新周期CRの開始タイミングを基準としたオフセット時間を示しており、オン状態時間Tonは、オフ状態の終了タイミングを基準としたオン状態の継続時間を示す。これらの継続時間は、基本周期CBのi,j倍(i,jは整数)で規定され、このi,jの値が制御データによって指定される。例えば、図5のケースにおける出力先D3に関しては、更新周期CRbの開始タイミングから基本周期4個分(i=4)オフセットしたタイミングでオン状態とし、これを基本周期2個分(j=2)継続するといった如くである。このように、その出力先Dに適用される更新周期CR内における、デバイス10a,10bをオンさせる基本周期CBの位置を指定することで、更新周期CR全体におけるデバイス10a,10bのオン・オフが規定される。 When the valid count value setting signal Sc is “invalid”, that is, when the output destination D is time-division controlled, the offset value Tofs and the on-state time Ton are used as control data. The offset value Tofs indicates an offset time based on the start timing of the update cycle CR provided to the output destination D, and the on-state time Ton is the duration of the on-state based on the end timing of the off-state Indicates. These durations are defined by i, j times (i, j are integers) of the basic period CB, and the values of i, j are specified by the control data. For example, the output destination D3 in the case of FIG. 5 is turned on at a timing offset by four basic periods (i = 4) from the start timing of the update period CRb, and this is set to two basic periods (j = 2). It seems to continue. In this way, by specifying the position of the basic cycle CB for turning on the devices 10a and 10b in the update cycle CR applied to the output destination D, the devices 10a and 10b can be turned on / off in the entire update cycle CR. It is prescribed.
有効カウント値設定信号Scが「有効」の場合、すなわち、その出力先Dを電流制御する場合には、制御データとして、有効カウント値CNTvと、制御値dとが用いられる。有効カウント値CNTvは、データ出力を行う基本周期CBを指定する(複数指定も可))。また、制御値dは、その出力先Dに供給するデータの値(3ビット)を規定する。図5のケースにおいて、出力先D5(電流制御LED10c)に関しては、更新周期CRaの先頭の基本周期CB(有効カウント値CNTv=0)において、3ビットのデータ(電流制御LED10cの階調値を規定)を出力することを示す。
When the valid count value setting signal Sc is “valid”, that is, when the output destination D is current-controlled, the valid count value CNTv and the control value d are used as control data. The effective count value CNTv designates a basic cycle CB for outputting data (multiple designation is also possible). The control value d defines the value (3 bits) of data supplied to the output destination D. In the case of Figure 5, with respect to the output destination D 5 (
基本周期発生回路11は、更新周期の最小単位を規定する基本周期CBとして、その開始タイミング毎にワンショットパルスを発生する。この基本周期CBは、更新周期発生回路12および出力制御回路13に出力される。一方、更新周期発生回路12は、基本周期CBの整数倍をベースに設定される更新周期(可変値)を複数生成可能である。更新周期CRは、上述した制御データを更新する時間的な単位を規定する。更新周期発生回路12は、レジスタ3に格納された全ての周期選択データSELを読み出し、これらのデータによって指定された全ての更新周期CRを発生する。更新周期CRは、その開始タイミングを基準とした基本周期CBの時系列的な推移(個数)をカウントしたカウント値CNTとして出力され、更新周期CRaのカウント値CNTaは0〜63の範囲、更新周期CRaのカウント値CNTbは0〜7の範囲となる。更新周期CRa,CRbを基本周期CBの整数倍をベースに設定する理由は、各更新周期CRa,CRbにおける基本周期CBの時系列的な推移をカウント値CNTとして明確に反映するためである。したがって、基本周期CBおよびカウント値CNTの同期をとることに支障がない限り、基本周期CBの整数倍の長さを有する時間領域の端部に、或いは、隣り合った基本周期CBの間に、時間的な冗長領域を付加してもよい。これらの更新周期CRa,CRbは、出力制御回路13に出力される。
The basic
また、更新周期発生回路12は、垂直同期信号Vsncを参照して、更新周期CRa,CRbを垂直同期信号Vsncに同期させる。この同期は、垂直同期信号Vsncに応じて更新周期CRa,CRbのカウント値CNTa,CNTbをリセットすることによって実現される。このような周期の同期化によって、画像表示、盤面のランプ点灯および役物の動きの間における相互的な演出を容易かつ高次元にて行うことが可能になる。 The update cycle generation circuit 12 refers to the vertical synchronization signal Vsnc and synchronizes the update cycles CRa and CRb with the vertical synchronization signal Vsnc. This synchronization is realized by resetting the count values CNTa and CNTb of the update periods CRa and CRb in accordance with the vertical synchronization signal Vsnc. By synchronizing the periods in this way, it is possible to easily and highly interactively perform image display, lamp lighting on the board surface, and movement of the accessory.
出力制御回路13は、レジスタ3より読み出された周期選択データSELおよび制御データに基づいて、デバイス10a〜10cの更新周期の選択と、選択された更新周期を基準とした時分割制御とを行う。図6は、出力制御回路13のブロック構成図であり、図7は、出力制御のタイミングチャートである。この出力制御回路13は、制御部13aと、更新周期選択部13bと、動作決定部13cと、データ出力部13dとを主体に構成されている。なお、最終的にシリアルデータ線に出力されるシリアルデータは、デバイス10a〜10cの動作状態を規定するデータを時系列的に並べたものであるが、そのヘッダとして、シリアルドライバ9a,9b固有の識別データ(ID)が付加されている。このIDは、シリアルコントローラ6とシリアルドライバ9a,9bとの間のプロトコルにおいて、シリアルコントローラ6がシリアルドライバ9a,9bを個別指定するために用いられるとともに、シリアルドライバ9a,9bが自己宛のデータであるかを識別するために用いられる。シリアルデータの出力処理は、基本周期CB毎に繰り返され、基本周期CBの開始タイミングにおいて処理が開始される。
Based on the cycle selection data SEL and control data read from the
まず、制御部13aは、基本周期CBの開始タイミングにおいて、レジスタ3またはその他の記憶装置に格納されたデータベースを参照して、シリアルドライバ9の現在の接続状況を把握する。図6に示したデータベースを参照した結果、ID=Drv(1)〜Drv(x)のシリアルドライバ9が接続されていることが判明する。このデータベースには、シリアルドライバ9の接続状況以外にも、各シリアルドライバ9が駆動するデバイス10の接続状況が記述されており、CPU1によって管理される。データベースを参照した結果、現在接続中のシリアルドライバ9のIDがDrv(1)〜Drv(x)の場合、1基本周期CBの期間内において、原則として、x個の全シリアルドライバ9に対するデータ出力がドライバ単位で順次行われる(ただし、電流制御ドライバ9bに関しては、データ出力をスキップする場合がある)。
First, the control unit 13a grasps the current connection status of the
最初に、時分割制御ドライバ9a(ID=Drv(1))に対するデータ出力が行われる。まず、データベースを参照することによって、Drv(1)に接続された出力先Dが特定される。図6に示したデータベースを参照した結果、Drv(1)に接続された出力先がD0〜D4であることが判明する。制御部13aは、これらの出力先D0〜D4に関する周期選択データSELおよび制御データの読み出しを読出元となるレジスタ3に要求する。それとともに、制御部13aは、今回の出力対象であるシリアルドライバ9aのID(=Drv(1))を含むヘッダ(1)をデータ出力部13dに出力する。これを受けたデータ出力部13dは、シリアルデータの先頭データとして上記ヘッダ(1)(ID=Drv(1)を含む)をシリアルデータ線に出力する。
First, data output to the time division control driver 9a (ID = Drv (1)) is performed. First, the output destination D connected to Drv (1) is specified by referring to the database. As a result of referring to the database shown in FIG. 6 , it is found that the output destinations connected to Drv (1) are D0 to D4. The control unit 13a requests the
レジスタ3から周期選択データSELが読み出されると、更新周期選択部13bは、制御部13aの制御下において、出力先D0〜D4のそれぞれに適用する更新周期CRを順次選択する。図5のケースでは、出力先D0については更新周期CRaが選択され、この更新周期CRaに関する現時点でのカウント値CNTaが動作決定部13cに出力される。図7に示したように、更新周期CRaは、基本周期64個分に相当するので、そのカウント値CNTaは0から63までの範囲内で順次カウントアップされる。一方、出力先D1〜D4については更新周期CRbが選択され、この更新周期CRbに関する現時点でのカウント値CNTbが動作決定部13cに出力される。更新周期CRbは、基本周期8個分に相当するので、そのカウント値CNTbは0から7までの範囲内で順次カウントアップされる。
When the cycle selection data SEL is read from the
選択されたカウント値CNT(CNTaまたはCNTb)が入力される毎に、動作決定部13cは、この入力カウント値CNTに対応付けられた出力先D(D0〜D4のいずれか)の動作を決定する。この動作の決定に際しては、まず、有効カウント値設定信号Scが読み込まれる。 Each time the selected count value CNT (CNTa or CNTb) is input, the operation determination unit 13c determines the operation of the output destination D (any one of D0 to D4) associated with the input count value CNT. . In determining this operation, first, the valid count value setting signal Sc is read.
図5のケースにおいて、出力先D0〜D4の有効カウント値設定信号Scは「無効」に設定されている。この場合、出力先D0〜D4のそれぞれに出力するデータは、その出力先Dに適用される更新周期CRのカウント値CNT、その出力先Dのオフセット値Tofs、および、その出力先Dのオン状態時間Tonを入力とした下記の設定規則に基づいて、一義的に特定される。 In the case of FIG. 5, the valid count value setting signal Sc of the output destinations D0 to D4 is set to “invalid”. In this case, the data output to each of the output destinations D0 to D4 includes the count value CNT of the update period CR applied to the output destination D, the offset value Tofs of the output destination D, and the ON state of the output destination D Based on the following setting rule with the time Ton as an input, it is uniquely identified.
(設定規則)
カウント値CNT 出力先Dの動作状態
CNT<Tofs オフ(=0)
Tofs≦CNT<(Tofs+Ton) オン(=1)
(Tofs+Ton)≦CNT オフ(=0)
(Setting rules)
Count value CNT Operation status of output destination D CNT <Tofs Off (= 0)
Tofs ≦ CNT <(Tofs + Ton) ON (= 1)
(Tofs + Ton) ≤ CNT off (= 0)
図5のケースでは、出力先D0のオフセット値Tofsは0で、オン状態時間Tonは32である。したがって、カウント値CNTa=0では、この出力先D0はオンに設定される。そして、出力先D0に続く出力先(D1,D2,D3,D4)に関しては、(オン,オフ,オフ,オフ)に順次設定される。動作決定部13cは、出力先D0〜D4の動作状態を時系列的に並べた(1,1,0,0,0)をデータ(1)としてデータ出力部13dに出力する。これを受けたデータ出力部13dは、上記ヘッダ(1)(ID=Drv1を含む)に続くデータ(1)として(1,1,0,0,0)をシリアルデータ線に基本周期CB単位で出力する。ヘッダ(1)およびデータ(1)によって構成されたシリアルデータが、ID=Drv1の時分割制御ドライバ9a向けのデータとなる。
In the case of FIG. 5, the offset value Tofs of the output destination D0 is 0, and the on-state time Ton is 32. Therefore, when the count value CNTa = 0, the output destination D0 is set to ON. The output destinations (D1, D2, D3, D4) subsequent to the output destination D0 are sequentially set to (on, off, off, off). The operation determination unit 13c outputs (1, 1, 0, 0, 0) in which the operation states of the output destinations D0 to D4 are arranged in time series as data (1) to the
つぎに、電流制御ドライバ9b(ID=Drv(2))に対するデータ出力が行われる。データベースの参照により、Drv(2)に接続された出力先Dが特定される。図6に示したデータベースを参照した結果、Drv(2)に接続された出力先がD5であることが判明する。制御部13aは、この出力先D5に関する周期選択データSELおよび制御データの読み出しを読出元となるレジスタ3に要求する。それとともに、制御部13aは、今回の出力対象であるシリアルドライバ9bのID(=Drv(2))を含むヘッダ(2)をデータ出力部13dに出力する。これを受けたデータ出力部13dは、シリアルデータの先頭データとして上記ヘッダ(2)(ID=Drv(2)を含む)をシリアルデータ線に出力する。
Next, data output to the current control driver 9b (ID = Drv (2)) is performed. By referring to the database, the output destination D connected to Drv (2) is specified. As a result of referring to the database shown in FIG. 6 , it is found that the output destination connected to Drv (2) is D5. The control unit 13a requests the
レジスタ3から周期選択データSELが読み出されると、更新周期選択部13bは、制御部13aの制御下において、出力先D5に適用する更新周期CRを選択する。図5のケースでは、出力先D5については更新周期CRaが選択され、この更新周期CRaに関する現時点でのカウント値CNTaが動作決定部13cに出力される。
When the cycle selection data SEL is read from the
動作決定部13cは、出力先D5の有効カウント値設定信号Scを読み込む。図5のケースにおいて、出力先D5の有効カウント値設定信号Scは「有効」に設定されている。この場合、今回の基本周期CBにおいて出力先D5にデータを出力するか否かが、その出力先D5に適用される更新周期CRaのカウント値CNTaと、その出力先D5の有効カウント値CNTvとに基づいて判断される。そして、カウント値CNTaが有効カウント値CNTvと一致する基本周期CBでは、出力先D5へのデータ出力が行われる。この場合、出力先D5に出力すべきデータは、レジスタ3より読み出された出力先D5の制御値d(3ビット)に基づいて生成される。一方、カウント値CNTaが有効カウント値CNTvと一致しない基本周期CBでは、出力先D5へのデータ出力を行うことなくスキップする。図5のケースでは、出力先D5の有効カウント値CNTvは0なので、先頭の基本周期CB(CNTa=0)において、制御値d相当のデータ出力が行われる。
The operation determination unit 13c reads the valid count value setting signal Sc of the output destination D5. In the case of FIG. 5, the valid count value setting signal Sc of the output destination D5 is set to “valid”. In this case, whether or not to output data to the output destination D5 in the current basic cycle CB depends on the count value CNTa of the update period CRa applied to the output destination D5 and the valid count value CNTv of the output destination D5. Judgment based on. Then, in the basic cycle CB where the count value CNTa matches the valid count value CNTv, data output to the output destination D5 is performed. In this case, data to be output to the output destination D5 is generated based on the control value d (3 bits) of the output destination D5 read from the
以上のようなデバイス単位の処理は、ID=Drv(3),Drv(4),・・・,Drv(x)のシリアルドライバ9について同様に繰り返される。そして、全シリアルドライバ9に関する処理の終了を以て、1基本周期内の処理が終了する。このような1基本周期内の処理は、基本周期CB毎に繰り返される。ここで留意すべきは、出力先D0〜D4へのデータ出力は、基本周期CB毎に繰り返されるが、出力先D5へのデータ出力は、更新周期CRaにおける先頭の基本周期CBでのみ行われ、2番目から63番目までの基本周期(CNTa≠0)ではスキップする点である。
The above device-by-device processing is similarly repeated for the
以上の処理が繰り返される結果として、出力先D0〜D5は、図7に示したように推移する。まず、出力先D0(SEL=CRa,Tofs=0,Ton=32)に関しては、更新周期CRaの開始タイミングであるカウント値CNTa=0で1レベルに立ち上がり、この状態がカウント値CNTa=32に到達するまで継続する。そして、カウント値CNTa=32に到達した時点で0レベルに立ち下がり、更新周期CRaの終了タイミングであるカウント値CNTa=63まで継続する。これにより、出力先D0に接続された時分割制御LED10aは、更新周期CRaを1フレーム(デバイスを駆動する上での単位)とする期間内において、50%のオンデューティで発光することになる。LED10aの階調制御は、オンデューティを調整することによって行われる。また、出力先D1(SEL=CRb,Tofs=0,Ton=2)に関しては、更新周期CRbの開始タイミングであるカウント値CNTb=0で1レベルに立ち上がり、この状態がカウント値CNTb=2に到達するまで継続する。そして、カウント値CNTb=2に到達した時点で0レベルに立ち下がり、更新周期CRbの終了タイミングであるカウント値CNTa=7まで継続する。出力先D2〜D4に関しては、出力先D1の波形を基本周期2個分ずつ順次ずらした波形となる。これにより、出力先D1〜D4に接続されたモータ10bが1相励磁ステッピングモータの場合、更新周期CRbの期間内において、4パルス分だけ順回転することになる(1パルスあたりステップ角が1度ならば4度)。モータ10bの回転制御は、パルスを調整することによって行われる。なお、モータ10bを逆回転させる場合には、出力先D1〜D4における波形のずれ方向を逆に設定すればよい。 As a result of the above process being repeated, the output destinations D0 to D5 change as shown in FIG. First, the output destination D0 (SEL = CRa, Tofs = 0, Ton = 32) rises to 1 level at the count value CNTa = 0, which is the start timing of the update cycle CRa, and this state reaches the count value CNTa = 32. Continue until Then, when it reaches the count value CNTa = 32, it falls to 0 level and continues until the count value CNTa = 63, which is the end timing of the update cycle CRa. As a result, the time-division control LED 10a connected to the output destination D0 emits light with an on-duty of 50% within a period in which the update cycle CRa is one frame (unit for driving the device). The gradation control of the LED 10a is performed by adjusting the on-duty. The output destination D1 (SEL = CRb, Tofs = 0, Ton = 2) rises to 1 level when the count value CNTb = 0, which is the start timing of the update cycle CRb, and this state reaches the count value CNTb = 2. Continue until When the count value CNTb = 2 is reached, it falls to 0 level and continues until the count value CNTa = 7, which is the end timing of the update cycle CRb. With respect to the output destinations D2 to D4, the waveforms of the output destination D1 are sequentially shifted by two basic periods. As a result, when the motor 10b connected to the output destinations D1 to D4 is a one-phase excitation stepping motor, the motor 10b rotates forward by 4 pulses within the update period CRb (the step angle per pulse is 1 degree). If so, 4 degrees). The rotation control of the motor 10b is performed by adjusting the pulse. When the motor 10b is rotated in the reverse direction, the waveform shift direction at the output destinations D1 to D4 may be set in reverse.
一方、出力先D5(SEL=CRa,CNTv=0,制御値d)に関しては、先頭の基本周期CB(CNTa=CNTv)で、階調データに相当する制御値d(3ビット)がシリアルデータとして出力され、それ以降、少なくとも同一の更新周期CRa内でのデータ出力は行われない。これにより、出力先D5に接続された電流制御LED10aは、少なくとも次のデータが供給されるまでの間は、上記制御値d相当で発光することになる。 On the other hand, for the output destination D5 (SEL = CRa, CNTv = 0, control value d), the control value d (3 bits) corresponding to the gradation data is serial data as the head basic cycle CB (CNTa = CNTv). After that, data is not output at least within the same update cycle CRa. As a result, the current control LED 10a connected to the output destination D5 emits light corresponding to the control value d at least until the next data is supplied.
図8は、シリアルデータの出力例を示す図である。シリアルコントローラ6とシリアルドライバ9との間では、データのやりとりに関するプロトコルが予め決められている。シリアルデータ線に出力されたシリアルデータは、シリアルデータ線に接続された全てのシリアルドライバ9a,9bに供給される。それぞれのシリアルドライバ9a,9bは、シリアルデータのヘッダ中に含まれるID(=Drv(1),Drv(2))を参照して、自己に割り当てられたIDと一致するか否かを判定する。そして、時分割制御ドライバ9a(ID=Drv(1))は、Drv(1)宛のシリアルデータを取り込んで、このデータに含まれるデータD0〜D4をパラレルデータに変換し、これに基づいて時分割制御LED10aおよびモータ10bを駆動させる。一方、電流制御ドライバ9b(ID=Drv(2))は、Drv(2)宛のシリアルデータを取り込んで、このデータに含まれるデータD5をパラレルデータに変換し、これに基づいて電流制御LED10cを駆動させる。シリアルデータ中のビットを取り込むタイミングは、クロック線に供給されたクロックCLKの立ち上がりタイミングによって規定される。
FIG. 8 is a diagram illustrating an output example of serial data. A protocol related to data exchange between the
このように、本実施形態によれば、CPU1によってデバイス毎に設定されるデータとして、有効カウント値CNTvを設けることで、データ出力を許可する基本周期CBをデバイス10a〜10c毎に個別に設定できる。これにより、基本周期CB毎にデータ出力を行う必要がないデバイス10cに関しては、不要なデータ出力をスキップできる。これにより、基本周期CB毎のデータ出力が必要なデバイス10a,10bと、基本周期CB毎のデータ出力が必要でないデバイス10cとが同一ポートに混在する場合、同一ポートに接続できるデバイス数の上限を緩和することが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, by providing the valid count value CNTv as data set for each device by the
また、本実施形態によれば、CPU1の処理負荷の軽減を図ることができる。シリアルコントローラ6は、CPU1によって設定された周期選択データSELに基づいて、周期の異なる複数の更新周期CRa,CRbを発生する。それとともに、シリアルコントローラ6は、CPU1によって設定された制御データに基づいて、同一ポートに接続された異種デバイス10a〜10cに適用される更新周期CRを個別に選択し、選択された更新周期CRを基準とした時分割制御を行う。したがって、CPU1は、レジスタ3に周期選択データSELや制御データを設定するだけで済み、CPU1自身が更新周期CRを生成したり、これらを常時管理したりする必要がない。また、CPU1は、基本周期CBよりも比較的長い更新周期CRでデバイス10a〜10cの出力設定を行えば足りる。
Further, according to the present embodiment, the processing load on the
また、本実施形態によれば、適用すべき更新周期CRが異なる異種デバイス10a〜10cに関するシリアル制御の最適化を図ることができる。ここで、比較例として、全デバイス10a〜10cの更新周期を一定にするケースを考える。このケースにおいて、長周期であるLED10a,10cの更新周期を一律に適用した場合には、短周期であるモータ10bの単位時間当たりの回転分解能が低下するため、高速回転が困難になる。一方、短周期であるモータ10bの更新周期を一律に適用した場合には、長周期であるLED10a,10cの階調制御が必要以上に複雑化してしまう。これに対して、本実施形態では、異なる更新周期CRa,CRbで動作する異種デバイス10a〜10cを、一方が他方の特性を阻害することなく、同一ポートに配置することでき、かつ、それぞれに対して最適なデバイス制御を統合的に行うことが可能になる。
Further, according to the present embodiment, it is possible to optimize serial control related to different types of devices 10a to 10c having different update cycles CR to be applied. Here, as a comparative example, consider a case where the update cycle of all the devices 10a to 10c is constant. In this case, when the update cycle of the
また、本実施形態によれば、複数の異なる更新周期を共に基本周期CBの整数倍で設定している。これにより、更新周期CRの生成・管理が容易になる。特に、長い方の更新周期CRaを短い方の更新周期CRbの整数倍に設定すれば、長い更新周期CRaの開始・終了タイミングが短い更新周期CRbのそれと一致するので、異種デバイス10a〜10cを制御する際の同期が取りやすく、デバイス10a〜10cの動作設定が容易になる。 Further, according to the present embodiment, a plurality of different update periods are set as integer multiples of the basic period CB. This facilitates the generation and management of the update cycle CR. In particular, if the longer update cycle CRa is set to an integral multiple of the shorter update cycle CRb, the start / end timing of the long update cycle CRa coincides with that of the short update cycle CRb, so that the heterogeneous devices 10a to 10c are controlled. It is easy to synchronize when performing the operation, and the operation setting of the devices 10a to 10c is facilitated.
また、本実施形態によれば、オフセット値Tofsおよびオン状態時間Tonといった制御データを基本周期CBの個数(倍数)によって規定することで、デバイス10a,10bの動作内容を規定する制御データの解釈が容易になり、シリアルコントローラ6の回路構成を簡略化できる。
Further, according to the present embodiment, the control data such as the offset value Tofs and the on-state time Ton are defined by the number (multiple) of the basic period CB, so that the control data defining the operation contents of the devices 10a and 10b can be interpreted. It becomes easy and the circuit configuration of the
さらに、本実施形態によれば、垂直同期信号Vsncと同期した更新周期CRa,CRbを用いることで、画像表示と異種デバイス10a〜10cの動作との間における相互的かつ高次元な演出を容易に行うことが可能となる。 Furthermore, according to the present embodiment, by using the update periods CRa and CRb synchronized with the vertical synchronization signal Vsnc, it is possible to easily produce a mutual and high-dimensional effect between the image display and the operation of the different devices 10a to 10c. Can be done.
なお、上述した実施形態において、シリアルコントローラ6は、予め規定されたプロトコルに準拠したシリアルドライバ9a,9bを介してデバイス10a〜10cのシリアル制御を行っているが、デバイス10a〜10c自身がプロトコルに対応しているる場合、当然ながらシリアルドライバ9a,9bが不要になる。この場合、デバイス10a〜10cがシリアルデータ線に直接接続される形態となる。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、制御データとして、有効カウント値設定信号Scと、有効カウント値CNTvと、制御値dと、オフセット値Tofsと、オン状態時間Tonとを用いているが、これは一例にすぎず、最低限、データ出力の有無を基本周期CB単位で指定できれば、どのようなデータを用いてもよい。このような観点でいえば、例えば図9に示すように、オフセット値Tofsおよびオン状態時間Tonを省略し、これらを有効カウント値CNTvによって表現してもよい。図5のケースにおいて、例えば、出力先D0に関するオフセット値Tofs=0、オン状態時間Ton=32は、有効カウント値CNTv=0〜31と等価である(この場合、Sc=「無効」設定時には、有効カウントCnTv一致で「オン」、不一致で「オフ」と取り決めておく)。このことから、オフセット値Tofsおよびオン状態時間Tonは、有効カウント値CNTvを複数指定できることを条件として、有効カウント値CNTvと本質的に何ら相違するものではない。本発明における「有効カウント値」は、デバイスへのデータ出力を許可する基本周期を一義的に特定可能な形態であれば、オフセット値Tofsとオン状態時間Tonの組み合わせも含めて、どのようなものであってもよい(上述した実施形態のような直接的な値CNTvそのものである必要はない)。 In the above-described embodiment, the effective count value setting signal Sc, the effective count value CNTv, the control value d, the offset value Tofs, and the on-state time Ton are used as the control data. However, any data may be used as long as at least the presence / absence of data output can be specified in units of the basic cycle CB. From this point of view, for example, as shown in FIG. 9, the offset value Tofs and the on-state time Ton may be omitted, and these may be expressed by the effective count value CNTv. In the case of FIG. 5, for example, the offset value Tofs = 0 for the output destination D0 and the on-state time Ton = 32 are equivalent to the valid count value CNTv = 0 to 31 (in this case, when Sc = “invalid” is set, It is determined that the valid count CnTv coincides with “ON” and the mismatch does not coincide with “OFF”). Therefore, the offset value Tofs and the on-state time Ton are not essentially different from the valid count value CNTv on condition that a plurality of valid count values CNTv can be designated. The “valid count value” in the present invention is any form including the combination of the offset value Tofs and the on-state time Ton as long as the basic period permitting data output to the device can be uniquely specified. (It is not necessary to be the direct value CNTv itself as in the above-described embodiment).
さらに、上述した実施形態では、出力先D0〜D4のそれぞれに1ビット(オン/オフ)を割り当てているが、制御値dを用いて、複数ビット(オン/オフ/中間レベル)を割り当てるようにしてもよい。これにより、時分割制御と電流制御とを併用したデバイス制御を実現することが可能になる。 Furthermore, in the embodiment described above, 1 bit (ON / OFF) is assigned to each of the output destinations D0 to D4, but a plurality of bits (ON / OFF / intermediate level) are assigned using the control value d. May be. This makes it possible to realize device control using both time-division control and current control.
1 CPU
2 統合LSI
3 レジスタ
4 グラフィック処理部
5 オーディオ処理部
6 シリアルコントローラ
7 表示装置
8 スピーカ
9 シリアルドライバ
9a 時分割制御ドライバ
9b 電流制御ドライバ
10 デバイス
10a LED(時分割制御LED)
10b モータ
10c LED(電流制御LED)
11 基本周期発生回路
12 更新周期発生回路
13 出力制御回路
13a 制御部
13b 更新周期選択部
13c 動作決定部
13d データ出力部
20,22 デコーダ
21 スイッチ
23 可変抵抗
1 CPU
2 Integrated LSI
DESCRIPTION OF
Claims (26)
前記上位装置によって前記複数のデバイス毎に設定されるデータとして、デバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する有効カウント値を含む制御データを格納する格納部と、
基本周期の整数倍をベースに設定される複数の異なる更新周期を発生可能であり、制御データを更新する時間的な単位として、前記上位装置によって指定された更新周期を発生するとともに、当該更新周期における基本周期の経時的な推移をカウントする更新周期発生部と、
あるデバイスに適用される更新周期に関してカウントされたカウント値が、前記格納部より読み出された当該デバイスの制御データに含まれる有効カウント値と一致する基本周期では、当該デバイスへのデータ出力を行い、前記カウント値が前記有効カウント値と一致しない基本周期では、当該データ出力をスキップする出力制御回路と
を有し、
同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定されることを特徴とするシリアルコントローラ。 In a serial controller that serially controls a plurality of devices connected to the same serial data line by outputting data corresponding to an instruction from the host device to the serial data line,
As data to be set for each of the plurality of devices by the host system, and a storage unit for storing control data including a valid count value that specifies the fundamental period to allow data output to the device,
It is capable of generating a plurality of different update period that is an integral multiple of the fundamental period based, as time units of updating the control data, as well as generate a designated update cycle by the host system, the update period An update cycle generator that counts the transition of the fundamental cycle over time in
In the basic cycle in which the count value counted for the update cycle applied to a device matches the valid count value included in the control data of the device read from the storage unit, data is output to the device. in the fundamental period the count value does not match the valid count value, possess an output control circuit for skipping the data output,
A serial controller, wherein at least one device among the plurality of devices connected to the same serial data line is set to an update cycle different from that of other devices .
前記更新周期発生回路は、前記格納部から読み出された周期選択データによって指定された更新周期を発生し、
前記出力制御回路は、前記格納部より読み出された周期選択データに基づいて、各デバイスに適用する更新周期を選択するとともに、前記有効カウント値と一致する基本周期であるか否かの判定を前記デバイス毎に行うことを特徴とする請求項1に記載されたシリアルコントローラ。 The storage unit, as the data set for each device by the host device, stores the cycle selection data specifying the update cycle,
The update cycle generation circuit generates an update cycle specified by cycle selection data read from the storage unit,
The output control circuit selects an update cycle to be applied to each device based on the cycle selection data read from the storage unit, and determines whether or not the basic cycle matches the valid count value. The serial controller according to claim 1, which is performed for each device.
前記出力制御回路は、シリアルデータのヘッダとして、シリアルドライバ固有の識別データを付加することを特徴とする請求項1または2に記載されたシリアルコントローラ。 In the serial controller connected to a serial driver that drives the plurality of devices via a serial data line,
The serial controller according to claim 1, wherein the output control circuit adds identification data unique to a serial driver as a header of serial data.
前記更新周期発生回路は、画像表示に用いられる垂直同期信号を参照することによって、更新周期を垂直同期信号と同期させることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載されたシリアルコントローラ。 In the serial controller that performs the serial control in synchronization with image display,
4. The serial controller according to claim 1, wherein the update cycle generation circuit synchronizes the update cycle with the vertical synchronization signal by referring to a vertical synchronization signal used for image display .
前記上位装置によって前記複数のデバイス毎に設定されるデータとして、前記複数のデバイスのうち第1のデバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する第1の有効カウント値を含む第1の制御データと、第1の制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する第1の周期選択データと、前記複数のデバイスのうち第2のデバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する第2の有効カウント値を含む第2の制御データと、第2の制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する第2の周期選択データとを格納する格納部と、
基本周期の整数倍をベースに設定される複数の異なる更新周期を発生可能であり、前記格納部から読み出された第1の周期選択データに基づいて、基本周期のm倍(mは整数)である第1の更新周期を発生し、前記格納部から読み出された第2の周期選択データに基づいて、基本周期のn倍(nはmと異なる整数)である第2の更新周期を発生するとともに、第1の更新周期および第2の更新周期のそれぞれにおける基本周期の経時的な推移をカウントする更新周期発生部と、
第1の更新周期に関してカウントされた第1のカウント値が、前記格納部より読み出された第1の制御データに含まれる第1の有効カウント値と一致する基本周期では、第1のデバイスへのデータ出力を行い、前記第1の有効カウント値と一致しない基本周期では、第1のデバイスへのデータ出力をスキップするとともに、第2の更新周期に関してカウントされた第2のカウント値が、前記格納部より読み出された第2の制御データに含まれる第2の有効カウント値と一致する基本周期では、第2のデバイスへのデータ出力を行い、前記第2の有効カウント値と一致しない基本周期では、第2のデバイスへのデータ出力をスキップする出力制御回路と
を有し、
同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定されることを特徴とするシリアルコントローラ。 By outputting the data according to an instruction from the upper level device to the serial data line, a plurality of devices connected to the same said serial data line in the serial controller for serial control,
As data to be set for each of the plurality of devices by the host system, the first control including a first effective count value that specifies the fundamental period to allow data output to the first device of the plurality of devices Data, first cycle selection data for specifying an update cycle as a time unit for updating the first control data, and a basic cycle for permitting data output to the second device among the plurality of devices. A storage unit for storing second control data including a second effective count value to be specified, and second cycle selection data for specifying an update cycle as a time unit for updating the second control data;
A plurality of different update cycles set based on an integer multiple of the basic cycle can be generated, and m times the basic cycle (m is an integer) based on the first cycle selection data read from the storage unit And a second update cycle that is n times the basic cycle (n is an integer different from m) based on the second cycle selection data read from the storage unit. An update cycle generator that generates and counts the temporal transition of the basic cycle in each of the first update cycle and the second update cycle;
In the basic period in which the first count value counted with respect to the first update period coincides with the first effective count value included in the first control data read from the storage unit, to the first device In the basic period that does not match the first valid count value, the data output to the first device is skipped, and the second count value counted with respect to the second update period is In a basic cycle that matches the second effective count value included in the second control data read from the storage unit, data is output to the second device, and the basic does not match the second effective count value. the cycle, possess an output control circuit for skipping data output to the second device,
A serial controller, wherein at least one device among the plurality of devices connected to the same serial data line is set to an update cycle different from that of other devices .
デバイスへのデータ出力を許可する基本周期を指定する有効カウント値を含む制御データを前記複数のデバイス毎に設定する第1のステップと、
基本周期の整数倍をベースに設定され、かつ、制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を発生するとともに、当該更新周期における基本周期の経時的な推移をカウントする第2のステップと、
あるデバイスに適用される更新周期に関してカウントされたカウント値が、当該デバイスの制御データに含まれる有効カウント値と一致する基本周期では、当該デバイスへのデータ出力を行うとともに、前記有効カウント値と一致しない基本周期では、前記データ出力をスキップする第3のステップと
を有し、
同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定されることを特徴とするシリアル制御方法。 By outputting the data according to an instruction from the upper level device to the serial data line, a plurality of devices connected to the same said serial data line in the serial control method for serial control,
A first step of setting, for each of the plurality of devices, control data including an effective count value that specifies a basic period for permitting data output to the device;
A second step that is set based on an integral multiple of the basic period and that generates an update period that is a unit of time for updating the control data, and that counts the temporal transition of the basic period in the update period; ,
In the basic cycle in which the count value counted for the update cycle applied to a device matches the valid count value included in the control data of the device, data is output to the device and matches the valid count value. the fundamental period not, have a third step of skipping the data output,
A serial control method characterized in that at least one device among the plurality of devices connected to the same serial data line is set to a different update cycle from other devices .
前記第2のステップは、前記周期選択データによって指定された更新周期を発生するステップを有し、
前記第3のステップは、前記周期選択データに基づいて、各デバイスに適用する更新周期を選択するとともに、前記有効カウント値と一致する基本周期であるか否かの判定をデバイス毎に行うステップを有することを特徴とする請求項14に記載されたシリアル制御方法。 The first step includes the step of setting cycle selection data that specifies the device update cycle,
The second step includes generating an update period specified by the period selection data,
The third step includes a step of selecting, based on the cycle selection data, an update cycle to be applied to each device, and determining for each device whether or not the basic cycle matches the valid count value. 15. The serial control method according to claim 14 , further comprising:
前記第3のステップは、シリアルデータのヘッダとして、シリアルドライバ固有の識別データを付加するステップを有することを特徴とする請求項14または15に記載されたシリアル制御方法。 In the serial control method connected to a serial driver that drives the plurality of devices via a serial data line,
16. The serial control method according to claim 14, wherein the third step includes a step of adding identification data unique to a serial driver as a header of serial data.
前記第2のステップは、画像表示に用いられる垂直同期信号を参照することによって、更新周期を垂直同期信号と同期させるステップを有することを特徴とする請求項14から16のいずれかに記載されたシリアル制御方法。 In the serial control method for performing the serial control in synchronization with image display,
17. The method according to claim 14, wherein the second step includes a step of synchronizing an update period with a vertical synchronization signal by referring to a vertical synchronization signal used for image display. Serial control method.
第1の周期選択データに基づいて、基本周期のm倍(mは整数)である第1の更新周期を発生し、第2の周期選択データに基づいて、基本周期のn倍(nはmと異なる整数)である第2の更新周期を発生するとともに、第1の更新周期および第2の更新周期のそれぞれにおける基本周期の経時的な推移をカウントする第2のステップと、
第1の更新周期に関してカウントされた第1のカウント値が、第1の制御データに含まれる第1の有効カウント値と一致する基本周期では、第1のデバイスへのデータ出力を行い、第1の有効カウント値と一致しない基本周期では、第1のデバイスへのデータ出力をスキップするとともに、第2の更新周期に関してカウントされた第2のカウント値が、第2の制御データに含まれる第2の有効カウント値と一致する基本周期では、第2のデバイスへのデータ出力を行い、第2の有効カウント値と一致しない基本周期では、第2のデバイスへのデータ出力をスキップする第3のステップと
を有し、
同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定されることを特徴とするシリアル制御方法。 In a serial control method for serially controlling a plurality of devices connected to the same serial data line by outputting data corresponding to an instruction from a host device to a serial data line, a first of the plurality of devices is provided . First control data including a first effective count value that designates a basic period in which data output to the device is permitted, and a first period that designates an update period that is a time unit for updating the first control data Update cycle selection data, second control data including a second effective count value designating a basic cycle in which data output to a second device among the plurality of devices is permitted, and second control data. A first step of setting second cycle selection data for specifying an update cycle as a time unit;
Based on the first cycle selection data, a first update cycle that is m times the basic cycle (m is an integer) is generated, and on the basis of the second cycle selection data, n times the basic cycle (n is m A second step of generating a second update period that is a different integer) and counting the temporal transition of the fundamental period in each of the first update period and the second update period;
In the basic cycle in which the first count value counted with respect to the first update cycle matches the first valid count value included in the first control data, data is output to the first device, and the first In the basic cycle that does not coincide with the effective count value, the data output to the first device is skipped, and the second count value counted with respect to the second update cycle is included in the second control data. In a basic cycle that coincides with the effective count value, a data output to the second device is performed, and in a basic cycle that does not coincide with the second effective count value, a data output to the second device is skipped. It has a door,
A serial control method characterized in that at least one device among the plurality of devices connected to the same serial data line is set to a different update cycle from other devices .
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