JP5243499B2 - Space equipment synchronization system and space equipment used therefor - Google Patents
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Description
本発明は、SpaceWire規格により接続された複数の宇宙機器を同期させる同期化システム及びこれに用いる宇宙機器に関し、特に、主系機器から従系機器へTimecodeパケットを伝送できなかったときに、同期信号を補完するシステム等に関する。 The present invention relates to a synchronization system for synchronizing a plurality of space devices connected according to the SpaceWire standard and a space device used therefor, and in particular, when a Timecode packet cannot be transmitted from a main device to a subordinate device, It is related with the system etc. which complement.
人工衛星等に搭載される複数の宇宙機器を接続する通信規格として、SpaceWire(IEEE-1355ベース)が知られている。このSpaceWireを用いたシステムにおいては、図8に示すように、SpaceWireネットワークを介して、主系機器(例えば、コントローラや中央の演算装置)31と、それ以外の従系機器(例えば、センサや主系機器の指示に従って動作する機器)32−1〜32−n(nは、2以上の整数)とが接続され、主系機器31の制御の下で従系機器32−1〜32−nを動作させる。この際、主系機器31は、時刻を管理する機器としても機能し、常時、主系機器31と従系機器32−1〜32−nを同期させるようにしている。 SpaceWire (based on IEEE-1355) is known as a communication standard for connecting a plurality of space devices mounted on an artificial satellite or the like. In this system using SpaceWire, as shown in FIG. 8, a master device (for example, a controller or a central processing unit) 31 and other slave devices (for example, sensors or masters) are connected via a SpaceWire network. Devices that operate according to instructions of the system devices) 32-1 to 32-n (n is an integer of 2 or more), and the slave devices 32-1 to 32-n are controlled under the control of the master device 31. Make it work. At this time, the master device 31 also functions as a device for managing time, and always synchronizes the master device 31 and the slave devices 32-1 to 32-n.
主系機器31と従系機器32−1〜32−nの同期は、同期情報を含むTimecodeパケットを用いて実施される。Timecodeパケットは、主系機器31から定期的に送信されるとともに、複数の従系機器32−1〜32−nに対して同時に配置される。この際、一部又は複数の伝送路に問題が発生し、従系機器32−1〜32−nにTimecodeパケットが届かなくなると、主系機器31との同期がとれなくなり、主従システムの動作が乱れる。 The synchronization between the master device 31 and the slave devices 32-1 to 32-n is performed using a Timecode packet including synchronization information. The Timecode packet is periodically transmitted from the master device 31 and is simultaneously arranged with respect to the plurality of slave devices 32-1 to 32-n. At this time, if a problem occurs in a part or a plurality of transmission paths, and the Timecode packet does not reach the slave devices 32-1 to 32-n, synchronization with the master device 31 is not possible, and the operation of the master / slave system operates. Disturbed.
このため、上記のシステムでは、何らかの要因でTimecodeパケットの伝送に失敗した場合に、Timecodeパケットの欠損を補って同期を維持するための対策が必要となる。尚、SpaceWireを用いたものではないが、同期信号の欠損を補う技術として、例えば、特許文献1〜5には、時刻情報(同期情報)が欠損したときに、欠損した同期情報を再要求したり、従系機器側にPLLを搭載することで、主系機器との同期を確保する技術が記載されている。
For this reason, in the above system, when transmission of the Timecode packet fails for some reason, it is necessary to take measures to compensate for the loss of the Timecode packet and maintain synchronization. Although not using SpaceWire, for example,
前述のように、SpaceWire規格により宇宙機器を接続したシステムでは、常時、主系機器31と従系機器32−1〜32−nとを同期させる必要がある。このため、従系機器32−1〜32−nに対しては、主系機器31からのTimecodeパケットを一時的に受け取れなくなっても主系機器31との同期を維持できることが求められ、具体的には、Timecodeパケットが欠損した際に、その欠損を即座に補完し得ることが必要とされる。 As described above, in a system in which space devices are connected according to the SpaceWire standard, it is necessary to always synchronize the master device 31 and the slave devices 32-1 to 32-n. For this reason, the slave devices 32-1 to 32-n are required to maintain synchronization with the master device 31 even when the Timecode packet from the master device 31 cannot be temporarily received. It is necessary that when a Timecode packet is lost, the loss can be complemented immediately.
その一方で、特許文献1〜5に記載の技術は、何れも、同期情報の欠損によって一旦同期が外れた後、同期情報の再要求やPLLの自走により徐々に同期を回復させるものである。このため、これらの技術をSpaceWireによるシステムに適用すると、Timecodeパケットが欠損した際に、外れた同期を回復することはできても、同期を外さないで維持することまではできず、主従システムの動作の乱れを回避できなくなる。
On the other hand, all of the techniques described in
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、Timecodeパケットの伝送に障害が発生した場合でも、主系機器と従系機器が同期した状態を維持し、主従システムの動作を継続することが可能な宇宙機器の同期化システム等を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and even when a failure occurs in the transmission of the Timecode packet, the master device and the slave device maintain a synchronized state, An object of the present invention is to provide a space equipment synchronization system capable of continuing the operation of the master-slave system.
上記目的を達成するため、本発明は、主系機器と複数の従系機器とをSpaceWire規格により接続し、該主系機器に同期して該複数の従系機器を動作させる宇宙機器の同期化システムであって、前記従系機器は、前記主系機器から定期的に出力されるTimecodeパケットをデコードし、第1の同期信号パルス及び第1の同期信号データを生成するSpaceWireデコーダと、前記Timecodeパケットと同一周期で立ち上がるダミーパルスを生成する基準タイミング信号生成部と、前記第1の同期信号パルス及び前記ダミーパルスを入力し、第2の同期信号パルスを出力する同期信号パルス補完部と、前記第1の同期信号データ及び前記同期信号パルス補完部からの指示信号を入力し、第2の同期信号データを出力する同期信号データ補完部とを備え、前記同期信号パルス補完部は、前記第1の同期信号パルスを受信する前に前記ダミーパルスが立ち上がったときに、該ダミーパルスを用いて同期信号パルスを補完し、該補完した同期信号パルスを前記第2の同期信号パルスとして出力するとともに、前記同期信号データ補完部に対し、直前に受信した前記第1の同期信号データの値をインクリメントするように指示し、該インクリメント後の同期信号データを前記第2の同期信号データとして出力させ、前記補完した同期信号パルスを前記第2の同期信号パルスとして出力した後に、前記SpaceWireデコーダから前記第1の同期信号パルスを受信したときに、前記SpaceWireデコーダから出力される前記第1の同期信号データの値と、前記同期信号データ補完部から出力される前記第2の同期信号データの値とを比較し、両者が一致する場合には、前記SpaceWireデコーダからの前記第1の同期信号パルスを無視することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a synchronization of a space device in which a master device and a plurality of slave devices are connected according to the SpaceWire standard, and the slave devices are operated in synchronization with the master device. The slave device decodes a Timecode packet periodically output from the master device and generates a first synchronization signal pulse and first synchronization signal data; and the Timecode A reference timing signal generation unit that generates a dummy pulse that rises in the same cycle as the packet; a synchronization signal pulse complementing unit that inputs the first synchronization signal pulse and the dummy pulse and outputs a second synchronization signal pulse; A synchronization signal data complementing unit that inputs first synchronization signal data and an instruction signal from the synchronization signal pulse complementing unit and outputs second synchronization signal data; When the dummy pulse rises before the first synchronization signal pulse is received, the complementing unit supplements the synchronization signal pulse using the dummy pulse, and the complemented synchronization signal pulse is transferred to the second synchronization signal pulse. In addition to outputting as a sync signal pulse, the sync signal data complementing unit is instructed to increment the value of the first sync signal data received immediately before, and the incremented sync signal data is sent to the second sync signal data. Output from the SpaceWire decoder when the first synchronization signal pulse is received from the SpaceWire decoder after the complemented synchronization signal pulse is output as the second synchronization signal pulse. The value of the first synchronization signal data is compared with the value of the second synchronization signal data output from the synchronization signal data complement unit If the codes match is characterized by ignoring the first sync pulse from the SpaceWire decoder.
そして、本発明によれば、Timecodeパケットの送信周期と同一の周期で立ち上がるダミーパルスを従系機器の内部で生成するとともに、同期信号パルス補完部において、第1の同期信号パルスの受信に先行してダミーパルスが立ち上がったときに、ダミーパルスを用いて第2の同期信号パルスを生成するように構成したため、Timecoedパケットの伝送障害時に即座に同期信号パルスを補完することができ、主系機器と従系機器が同期した状態を維持しながら補完処理を行うことが可能になる。また、ダミーパルスを用いて第2の同期信号パルスを生成する場合には、同期信号データ補完部が直前に受信した第1の同期信号データをインクリメントさせ、従系機器が自発的に同期信号データの値を進めるように構成したため、同期信号パルスの補完と同時に同期信号データを補完することもできる。
また、同期信号パルス補完部が、補完した同期信号パルスを第2の同期信号パルスとして出力した後に、SpaceWireデコーダから第1の同期信号パルスを受信したときに、SpaceWireデコーダから出力される第1の同期信号データの値と、同期信号データ補完部から出力される第2の同期信号データの値とを比較し、両者が一致する場合には、SpaceWireデコーダからの第1の同期信号パルスを無視するため、第2の同期信号パルスが短期間で2回立ち上がり、システムが誤作動するのを防止することが可能になる。
According to the present invention, the dummy pulse rising at the same cycle as the transmission cycle of the Timecode packet is generated inside the slave device, and the synchronization signal pulse complementing unit precedes the reception of the first synchronization signal pulse. Since the second synchronization signal pulse is generated using the dummy pulse when the dummy pulse rises, the synchronization signal pulse can be complemented immediately upon transmission failure of the Timecoed packet. Complementary processing can be performed while maintaining the slave device in a synchronized state. When the second synchronization signal pulse is generated using the dummy pulse, the synchronization signal data complementing unit increments the first synchronization signal data received immediately before, and the slave device voluntarily synchronizes the synchronization signal data. Therefore, the synchronization signal data can be complemented simultaneously with the complement of the synchronization signal pulse.
Further, when the synchronization signal pulse complementing unit outputs the complemented synchronization signal pulse as the second synchronization signal pulse and then receives the first synchronization signal pulse from the SpaceWire decoder, the first output from the SpaceWire decoder The value of the synchronization signal data is compared with the value of the second synchronization signal data output from the synchronization signal data complementing unit, and if both match, the first synchronization signal pulse from the SpaceWire decoder is ignored. Therefore, it is possible to prevent the system from malfunctioning due to the second synchronization signal pulse rising twice in a short period.
上記宇宙機器の同期化システムにおいて、前記ダミーパルスの立ち上がり周期を設定する周期設定レジスタを備え、該ダミーパルスの立ち上がり周期を伸縮自在に構成することができる。これによれば、主系機器側でTimecodeパケットの送信周期を変更した場合でも柔軟に対応することが可能になる。 The space device synchronization system may include a cycle setting register for setting the rising cycle of the dummy pulse, and the rising cycle of the dummy pulse may be configured to be extendable. According to this, even when the transmission period of the Timecode packet is changed on the main device side, it is possible to flexibly cope with it.
また、本発明は、SpaceWire規格により主系機器と接続され、該主系機器に同期して動作する宇宙機器であって、前記主系機器から定期的に出力されるTimecodeパケットをデコードし、第1の同期信号パルス及び第1の同期信号データを生成するSpaceWireデコーダと、前記Timecodeパケットと同一周期で立ち上がるダミーパルスを生成する基準タイミング信号生成部と、前記第1の同期信号パルス及び前記ダミーパルスを入力し、第2の同期信号パルスを出力する同期信号パルス補完部と、前記第1の同期信号データ及び前記同期信号パルス補完部からの指示信号を入力し、第2の同期信号データを出力する同期信号データ補完部とを備え、前記同期信号パルス補完部は、前記第1の同期信号パルスを受信する前に前記ダミーパルスが立ち上がったときに、該ダミーパルスを用いて同期信号パルスを補完し、該補完した同期信号パルスを前記第2の同期信号パルスとして出力するとともに、前記同期信号データ補完部に対し、直前に受信した前記第1の同期信号データの値をインクリメントするように指示し、該インクリメント後の同期信号データを前記第2の同期信号データとして出力させ、前記補完した同期信号パルスを前記第2の同期信号パルスとして出力した後に、前記SpaceWireデコーダから前記第1の同期信号パルスを受信したときに、前記SpaceWireデコーダから出力される前記第1の同期信号データの値と、前記同期信号データ補完部から出力される前記第2の同期信号データの値とを比較し、両者が一致する場合には、前記SpaceWireデコーダからの前記第1の同期信号パルスを無視することを特徴とする。 Further, the present invention is a space device that is connected to the main device according to the SpaceWire standard and operates in synchronization with the main device, decodes a Timecode packet periodically output from the main device, A SpaceWire decoder that generates one synchronization signal pulse and first synchronization signal data; a reference timing signal generation unit that generates a dummy pulse that rises in the same cycle as the Timecode packet; and the first synchronization signal pulse and the dummy pulse. The synchronization signal pulse complementing unit that outputs the second synchronization signal pulse, the first synchronization signal data and the instruction signal from the synchronization signal pulse complementing unit are input, and the second synchronization signal data is output. A synchronizing signal data complementing unit, wherein the synchronizing signal pulse complementing unit is configured to start up the dummy pulse before receiving the first synchronizing signal pulse. , Supplementing the synchronization signal pulse using the dummy pulse, outputting the complemented synchronization signal pulse as the second synchronization signal pulse, and receiving the first signal received immediately before from the synchronization signal data complement unit After instructing to increment the value of the sync signal data, causing the sync signal data after the increment to be output as the second sync signal data , and outputting the complemented sync signal pulse as the second sync signal pulse When the first synchronization signal pulse is received from the SpaceWire decoder, the value of the first synchronization signal data output from the SpaceWire decoder and the second output from the synchronization signal data complementing unit. the comparator compares the value of the synchronization signal data, if they match, ignores the first sync pulse from the SpaceWire decoder And wherein the door.
以上のように、本発明によれば、Timecodeパケットの伝送に障害が発生した場合でも、主系機器と従系機器が同期した状態を維持し、主従システムの動作を継続することが可能になる。 As described above, according to the present invention, even when a failure occurs in the transmission of the Timecode packet, the master device and the slave device can be maintained in a synchronized state, and the operation of the master / slave system can be continued. .
次に、発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, modes for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる宇宙機器の同期化システムの第1の実施形態を示し、この同期化システム1は、大別して、主系機器(例えば、コントローラや中央の演算装置)2と、SpaceWireネットワーク4を介して、主系機器2と接続された従系機器(例えば、主系機器2に検出値を送信するセンサや、主系機器2の指示に従って動作する機器)3とから構成される。尚、図1においては、従系機器3を1つのみ図示しているが、実際には、複数の従系機器3が設置される。
FIG. 1 shows a first embodiment of a space device synchronization system according to the present invention. The
主系機器2は、同期化システム1内で時刻を管理する機器として機能し、高精度の発振器(不図示)を搭載する。この主系機器2は、従系機器3を主系機器2に同期させるための信号としてTimecodeパケットを配信する。
The
図2に示すように、Timecodeパケットは、6ビットの同期信号データを含む14ビットの符号列から構成される。同期信号データには、「0」〜「63」の数値が順に設定され、同期信号データの値は、Timecodeパケットが送信される都度、1ずつインクリメントされる。このため、例えば、値「0」の同期信号データを含むTimecodeパケットの次には、値「1」の同期信号データを含むTimecodeパケットが送信される。Timecodeパケットは、1/64s周期(周波数:64Hz)で定期的に送信される。 As shown in FIG. 2, the Timecode packet is composed of a 14-bit code string including 6-bit synchronization signal data. In the synchronization signal data, numerical values “0” to “63” are sequentially set, and the value of the synchronization signal data is incremented by 1 each time a Timecode packet is transmitted. For this reason, for example, a Timecode packet including synchronization signal data having a value “1” is transmitted next to a Timecode packet including synchronization signal data having a value “0”. The Timecode packet is periodically transmitted at a period of 1 / 64s (frequency: 64 Hz).
図1に戻り、従系機器3は、主系機器2によって制御される機器であり、主系機器2に同期して動作する。従系機器3には、Timecodeパケットから同期信号データSDを取り出すとともに、Timecodeパケットの受信に応じて立ち上がる同期信号パルスSPを生成するSpaceWireデコーダ5と、ダミーパルス(Dummy pulse)を出力する基準タイミング信号生成部6と、Timecodeパケットが伝送されなかったときに、同期信号データ及び同期信号パルスを補完する補完回路7と、補完回路7から出力される同期信号データSD’及び同期信号パルスSP’を受けて所定の処理を実行する処理回路8等が設けられる。
Returning to FIG. 1, the
尚、本明細書においては、SpaceWireデコーダ5から出力される同期信号データSDと、補完回路7から出力される同期信号データSD’とを区別するため、前者を「第1の同期信号データSD」と称し、後者を「第2の同期信号データSD’」と称する。同様に、SpaceWireデコーダ5から出力される同期信号パルスSPを「第1の同期信号パルスSP」と称し、補完回路7から出力される同期信号パルスSP’を「第2の同期信号パルスSP’」と称する。
In the present specification, the former is referred to as “first synchronization signal data SD” in order to distinguish the synchronization signal data SD output from the SpaceWire
基準タイミング信号生成部6は、発振器6aと、発振器6aからのクロックをカウントし、経過時間を計測するカウンタ6bとを含む。カウンタ6bのカウント最大値(タイムアップ時間)は、Timecodeパケットの送信周期(1/64s)に合わせて予め設定され、基準タイミング信号生成部6では、カウンタ6bのカウント値が最大値(タイムアップ値)に達するのに応じてダミーパルスを立ち上げる。このため、ダミーパルスは、Timecodeパケットの送信周期と同一の周期で立ち上がる信号となる。尚、発振器6aは、必ずしも主系機器2に搭載の発振器と同一のものである必要はなく、カウンタ6bで1/64sを計時するのに必要なクロックを生成し得るものであれば足りる。
The reference
補完回路7は、同期信号データを補完する同期信号データ補完部11と、同期信号パルスを補完する同期信号パルス補完部12とを備える。
The complement circuit 7 includes a synchronization signal
同期信号データ補完部11は、SpaceWireデコーダ5からの第1の同期信号データSDをData1端子に入力するとともに、受信した第1の同期信号データSD又は自身が補完した補完同期信号データの何れかを、第2の同期信号データSD’としてData2端子から出力する。
The synchronization signal
同期信号パルス補完部12は、SpaceWireデコーダ5からの第1の同期信号パルスSP及び基準タイミング信号生成部6からのダミーパルスを入力し、これらの何れかを第2の同期信号パルスSP’として出力する。
The synchronization signal
同期信号パルス補完部12では、ダミーパルスよりも先に第1の同期信号パルスSPを受信したときに、第1の同期信号パルスSPを第2の同期信号パルスSP’として出力する。また、同期信号データ補完部11に対し、第1の同期信号データSDを保持して第2の同期信号データSD’として用いるように指示する(Load)。さらに、基準タイミング信号生成部6にリセット信号を出力し、カウンタ6bをリセットする(CNT Rst)。
When receiving the first synchronization signal pulse SP prior to the dummy pulse, the synchronization signal
一方、第1の同期信号パルスSPよりも先にダミーパルスを受信した場合には、ダミーパルスを第2の同期信号パルスSP’として出力する。また、同期信号データ補完部11に対し、同期信号データ補完部11に保持された同期信号データの値を1だけインクリメントし、それを第2の同期信号データSD’として用いるように指示する(Inc)。
On the other hand, when the dummy pulse is received prior to the first synchronization signal pulse SP, the dummy pulse is output as the second synchronization signal pulse SP '. Further, the synchronization signal
次に、上記同期化システム1における従系機器3の動作について、図1〜図6を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
ここで、図3は、同期信号データ及びパルスの補完処理の手順を示すフローチャートであり、図4は、補完処理の実行後に自走モード(補完あり)からSyncモード(補完なし)に復帰する際の手順を示すフローチャートである。また、図5は、補完回路7の動作を時系列的に示すタイミング図であり、図6は、補完回路7の動作遷移を示す図である。尚、図5の「N0」〜「N5」は、同期信号データの値を示すものである。 Here, FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of synchronization signal data and pulse complementation processing, and FIG. 4 is a diagram when returning from the free-running mode (with complement) to the Sync mode (without complement) after execution of the complement processing. It is a flowchart which shows the procedure of. FIG. 5 is a timing diagram showing the operation of the complementary circuit 7 in time series, and FIG. 6 is a diagram showing the operation transition of the complementary circuit 7. Note that “N 0 ” to “N 5 ” in FIG. 5 indicate the values of the synchronization signal data.
先ず、同期信号データ及びパルスの補完処理について、図3及び図5を中心に参照しながら説明する。 First, synchronization signal data and pulse complementing processing will be described with reference to FIGS. 3 and 5.
同期信号データ等の補完にあたっては、先ず、同期信号パルス補完部12から基準タイミング信号生成部6にリセット信号を出力し、カウンタ6bをリセットする(図3のステップS1)。この処理は、基準タイミング信号生成部6で生成されるダミーパルスの立ち上がりタイミングを、SpaceWireデコーダ5で生成される第1の同期信号パルスSPの立ち上がりタイミングに揃えるためのものであり、第1の同期信号パルスSPが同期信号パルス補完部12に入力されるのに応じて行われる。
In complementing the synchronization signal data and the like, first, a reset signal is output from the synchronization signal
その後、主系機器2から従系機器3にTimecodeパケットが正しく伝送され、同期信号パルス補完部12において、ダミーパルスが立ち上がる前(カウンタ6bがタイムアップする前)に第1の同期信号パルスSPを受信した場合(図3のステップ2のYES:図5(a)、(b)のタイミングt1、t2)には、カウンタ6bをリセットし(図3のステップ3:図5(a)、(b)の「CNT Rst」)、ダミーパルスが立ち上がらないようにする。
Thereafter, the Timecode packet is correctly transmitted from the
また、同期信号パルス補完部12から同期信号データ補完部11に対し、第1の同期信号データSDを第2の同期信号データSD’として使用するように指示し(図3のステップS4:図5(a)、(b)の「Load」、「第1の同期信号データ」及び「第2の同期信号データ」)、SpaceWireデコーダ5から受信した同期信号データを処理回路8へ出力させる。同時に、同期信号パルス補完部12において、第1の同期信号パルスSPを第2の同期信号パルスSP’として使用し(図3のステップS5:図5の「第1の同期信号パルス」及び「第2の同期信号パルス」)、これを処理回路8に出力する。
Further, the synchronization signal
これに対し、主系機器2から従系機器3にTimecodeパケットが正しく伝送されず、同期信号パルス補完部12において、第1の同期信号パルスSPを受信する前にダミーパルスが立ち上がった(カウンタ6bがタイムアップした)場合(図3のステップS2のNO:図5(a)、(b)のタイミングt3)には、同期信号データ補完部11に対し、同期信号データ補完部11が保持する同期信号データの値をインクリメントするように指示し、同期信号データを補完させる(図3のステップS6:図5(a)、(b)の「Inc」、「第1の同期信号データ」及び「第2の同期信号データ」)。同期信号データ補完部11では、インクリメントした同期信号データを第2の同期信号データSD’として処理回路8へ出力する。
On the other hand, the Timecode packet is not correctly transmitted from the
また、同期信号パルス補完部12において、ダミーパルスを第2の同期信号パルスSP’として使用し、同期信号パルスを補完する(図3のステップS7:図5(a)、(b)の「Dummy pulse」及び「第2の同期信号パルス」)。
Further, the synchronization signal
次に、自走モードからSyncモードへの復帰処理について、図4及び図5を中心に参照しながら説明する。 Next, the return process from the self-running mode to the Sync mode will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
自走モードからSyncモードへの復帰にあたっては、同期信号パルス補完部12において、ダミーパルスが立ち上がった後の第1の同期信号パルスSPを受信するのに応じ、カウンタ6bをリセットする(図4のステップS11、S12:図5(a)のタイミングt4、図5(b)のタイミングt4”)。
When returning from the free-running mode to the Sync mode, the synchronization signal
次いで、同期信号パルス補完部12において、SpaceWireデコーダ5から出力される第1の同期信号データSD(Data1)の値と、同期信号データ補完部11から出力される第2の同期信号データSD’(Data2)の値とを比較し、両者が一致するか否かを判定する(図4のステップS13)。
Next, in the synchronization signal
この際、図5(a)に示すように、第1及び第2の同期信号データSD、SD’の値が一致しない場合(図4のステップS13のNO:図5(a)のタイミングt4における「第1の同期信号データ」及び「第2の同期信号データ」)には、同期信号データ補完部11に対し、第1の同期信号データSDを第2の同期信号データSD’として使用するように指示する(図4のステップS14:図5(a)のタイミングt4における「Load」)。また、同期信号パルス補完部12において、SpaceWireデコーダ5から受信した第1の同期信号パルスSPを第2の同期信号パルスSP’として使用する(図4のステップS15:図5(a)のタイミングt4における「第1の同期信号パルス」及び「第2の同期信号パルス」)。
At this time, as shown in FIG. 5A, when the values of the first and second synchronization signal data SD and SD ′ do not match (NO in step S13 in FIG. 4) at the timing t4 in FIG. In the “first synchronization signal data” and “second synchronization signal data”), the first synchronization signal data SD is used as the second synchronization signal data SD ′ for the synchronization signal
これに対し、図5(b)に示すように、第1及び第2の同期信号データSD、SD’の値が一致する場合(図4のステップS13のYES:図5(b)のタイミングt4”における「第1の同期信号データ」及び「第2の同期信号データ」)には、SpaceWireデコーダ5から受信した第1の同期信号パルスSPを無視する(図4のステップS16:図5(b)のタイミングt4”における「第1の同期信号パルス」及び「第2の同期信号パルス」)。その後、次の第1の同期信号データSDが入力された時点(図5(b)のタイミングt5)で、第2の同期信号データSD’及び同期信号パルスSP’を出力する(図3のステップS2〜S5)。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the values of the first and second synchronization signal data SD and SD ′ match (YES in step S13 in FIG. 4: timing t4 in FIG. 5B). "First synchronization signal data" and "second synchronization signal data"), the first synchronization signal pulse SP received from the
尚、第1の同期信号パルスSPの入力に同期して第1及び第2の同期信号データSD、SD’の値を比較し、両者が一致した場合に、受信した第1の同期信号パルスSPを無視するように動作させるのは、第2の同期信号パルスSP’が短期間で2回立ち上がり、処理回路8の誤作動を招くのを回避するためである。
Note that the first and second synchronization signal data SD and SD ′ are compared in synchronization with the input of the first synchronization signal pulse SP, and when the values match, the received first synchronization signal pulse SP. The operation is performed so that the second synchronization signal pulse SP ′ rises twice in a short period and causes the
すなわち、従系機器3の発振器6aの個体差や、発振器6aと主系機器2の発振器との精度差等が要因で、ダミーパルスの周期(図5(b)のT)がTimecodeパケットの送信周期よりも短くなることがあり、この場合、Timecodeパケットが正しく伝送されているにも拘わらず、第1の同期信号パルスSPよりも先にダミーパルスが立ち上がり、ダミーパルスによって第2の同期信号パルスSP’が補完されることになる(図5(b)のタイミングt4’)。この際、ダミーパルスから僅かに遅れて受信した第1の同期信号パルスSP(図5(b)のタイミングt”4)に応答して第2の同期信号パルスSP’を出力してしまうと、結果的に、第2の同期信号パルスSP’が2回立ち上がることになるため、これを避けるべく、先に受信した側のパルスを優先使用し、遅れた側のパルスを無視するようにしている。
That is, due to individual differences of the
以上のように、本実施の形態によれば、Timecodeパケットの送信周期と同一の周期で立ち上がるダミーパルスを従系機器3の内部で生成するとともに、第1の同期信号パルスSPの受信に先行してダミーパルスが立ち上がったときに、ダミーパルスを用いて第2の同期信号パルスSP’を生成するように構成したため、Timecoedパケットの伝送障害時に即座に同期信号パルスを補完することができ、主系機器2と従系機器3が同期した状態を維持しながら補完処理を行うことが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, a dummy pulse that rises at the same cycle as the transmission cycle of the Timecode packet is generated inside the
また、ダミーパルスを用いて第2の同期信号パルスSP’を生成する場合には、同期信号データ補完部11が保持する第1の同期信号データSDをインクリメントさせ、従系機器3が自発的に同期信号データの値を進めるように構成したため、同期信号パルスの補完と同時に同期信号データを補完することもできる。
In addition, when the second synchronization signal pulse SP ′ is generated using the dummy pulse, the first synchronization signal data SD held by the synchronization signal
次に、本発明にかかる宇宙機器の同期化システムの第2の実施形態について、図7を参照しながら説明する。尚、図7において、図1と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。 Next, a second embodiment of the space equipment synchronization system according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施形態にかかる同期化システム20においては、基準タイミング信号生成部6の前段に、ダミーパルスの立ち上がり周期を設定する周期設定レジスタ21を備える。この周期設定レジスタ21は、カウンタ6bのカウント最大値(タイムアップ時間)を設定するためのものであり、周期設定データの値を変更することで、ダミーパルスの立ち上がり周期を伸縮することができる。
In the
本実施の形態によれば、ダミーパルスの立ち上がり周期を自由に変えることができ、主系機器2側でTimecodeパケットの送信周期を変更した場合でも柔軟に対応することが可能になる。
According to the present embodiment, the rising period of the dummy pulse can be freely changed, and even when the transmission period of the Timecode packet is changed on the
1 宇宙機器の同期化システム
2 主系機器
3 従系機器
4 SpaceWireネットワーク
5 SpaceWireデコーダ
6 基準タイミング信号生成部
6a 発振器
6b カウンタ
7 補完回路
8 処理回路
11 同期信号データ補完部
12 同期信号パルス補完部
20 宇宙機器の同期化システム
21 周期設定レジスタ
SD 第1の同期信号データ
SD’ 第2の同期信号データ
SP 第1の同期信号パルス
SP’ 第2の同期信号パルス
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記従系機器は、
前記主系機器から定期的に出力されるTimecodeパケットをデコードし、第1の同期信号パルス及び第1の同期信号データを生成するSpaceWireデコーダと、
前記Timecodeパケットと同一周期で立ち上がるダミーパルスを生成する基準タイミング信号生成部と、
前記第1の同期信号パルス及び前記ダミーパルスを入力し、第2の同期信号パルスを出力する同期信号パルス補完部と、
前記第1の同期信号データ及び前記同期信号パルス補完部からの指示信号を入力し、第2の同期信号データを出力する同期信号データ補完部とを備え、
前記同期信号パルス補完部は、
前記第1の同期信号パルスを受信する前に前記ダミーパルスが立ち上がったときに、該ダミーパルスを用いて同期信号パルスを補完し、該補完した同期信号パルスを前記第2の同期信号パルスとして出力するとともに、前記同期信号データ補完部に対し、直前に受信した前記第1の同期信号データの値をインクリメントするように指示し、該インクリメント後の同期信号データを前記第2の同期信号データとして出力させ、
前記補完した同期信号パルスを前記第2の同期信号パルスとして出力した後に、前記SpaceWireデコーダから前記第1の同期信号パルスを受信したときに、前記SpaceWireデコーダから出力される前記第1の同期信号データの値と、前記同期信号データ補完部から出力される前記第2の同期信号データの値とを比較し、両者が一致する場合には、前記SpaceWireデコーダからの前記第1の同期信号パルスを無視することを特徴とする宇宙機器の同期化システム。 A space device synchronization system in which a master device and a plurality of slave devices are connected by the SpaceWire standard, and the slave devices are operated in synchronization with the master device,
The slave device is
A SpaceWire decoder that decodes a Timecode packet periodically output from the main device and generates a first synchronization signal pulse and first synchronization signal data;
A reference timing signal generator that generates a dummy pulse that rises in the same cycle as the Timecode packet;
A synchronization signal pulse complementing unit that inputs the first synchronization signal pulse and the dummy pulse and outputs a second synchronization signal pulse;
A synchronization signal data complementing unit that inputs the first synchronization signal data and the instruction signal from the synchronization signal pulse complementing unit and outputs the second synchronization signal data;
The synchronization signal pulse complementing unit
When the dummy pulse rises before receiving the first synchronization signal pulse, the synchronization signal pulse is complemented using the dummy pulse, and the complemented synchronization signal pulse is output as the second synchronization signal pulse. And instructing the synchronization signal data complementing unit to increment the value of the first synchronization signal data received immediately before, and outputting the incremented synchronization signal data as the second synchronization signal data. then,
The first synchronization signal data output from the SpaceWire decoder when the first synchronization signal pulse is received from the SpaceWire decoder after the complemented synchronization signal pulse is output as the second synchronization signal pulse. Is compared with the value of the second synchronization signal data output from the synchronization signal data complementing unit, and if they match, the first synchronization signal pulse from the SpaceWire decoder is ignored. A synchronization system for space equipment.
前記主系機器から定期的に出力されるTimecodeパケットをデコードし、第1の同期信号パルス及び第1の同期信号データを生成するSpaceWireデコーダと、
前記Timecodeパケットと同一周期で立ち上がるダミーパルスを生成する基準タイミング信号生成部と、
前記第1の同期信号パルス及び前記ダミーパルスを入力し、第2の同期信号パルスを出力する同期信号パルス補完部と、
前記第1の同期信号データ及び前記同期信号パルス補完部からの指示信号を入力し、第2の同期信号データを出力する同期信号データ補完部とを備え、
前記同期信号パルス補完部は、
前記第1の同期信号パルスを受信する前に前記ダミーパルスが立ち上がったときに、該ダミーパルスを用いて同期信号パルスを補完し、該補完した同期信号パルスを前記第2の同期信号パルスとして出力するとともに、前記同期信号データ補完部に対し、直前に受信した前記第1の同期信号データの値をインクリメントするように指示し、該インクリメント後の同期信号データを前記第2の同期信号データとして出力させ、
前記補完した同期信号パルスを前記第2の同期信号パルスとして出力した後に、前記SpaceWireデコーダから前記第1の同期信号パルスを受信したときに、前記SpaceWireデコーダから出力される前記第1の同期信号データの値と、前記同期信号データ補完部から出力される前記第2の同期信号データの値とを比較し、両者が一致する場合には、前記SpaceWireデコーダからの前記第1の同期信号パルスを無視することを特徴とする宇宙機器。 A space device that is connected to a main device according to the SpaceWire standard and operates in synchronization with the main device,
A SpaceWire decoder that decodes a Timecode packet periodically output from the main device and generates a first synchronization signal pulse and first synchronization signal data;
A reference timing signal generator that generates a dummy pulse that rises in the same cycle as the Timecode packet;
A synchronization signal pulse complementing unit that inputs the first synchronization signal pulse and the dummy pulse and outputs a second synchronization signal pulse;
A synchronization signal data complementing unit that inputs the first synchronization signal data and the instruction signal from the synchronization signal pulse complementing unit and outputs the second synchronization signal data;
The synchronization signal pulse complementing unit
When the dummy pulse rises before receiving the first synchronization signal pulse, the synchronization signal pulse is complemented using the dummy pulse, and the complemented synchronization signal pulse is output as the second synchronization signal pulse. And instructing the synchronization signal data complementing unit to increment the value of the first synchronization signal data received immediately before, and outputting the incremented synchronization signal data as the second synchronization signal data. then,
The first synchronization signal data output from the SpaceWire decoder when the first synchronization signal pulse is received from the SpaceWire decoder after the complemented synchronization signal pulse is output as the second synchronization signal pulse. Is compared with the value of the second synchronization signal data output from the synchronization signal data complementing unit, and if they match, the first synchronization signal pulse from the SpaceWire decoder is ignored. Space equipment characterized by doing.
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