JP5402726B2 - データ通信装置、情報処理装置、データ通信方法、データ通信プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、データ通信装置、情報処理装置、データ通信方法、データ通信プログラム及び記録媒体に関し、詳細には、複数の伝送路で通信するシリアルインターフェイスを備えたデータ通信装置、情報処理装置、データ通信方法、データ通信プログラム及び記録媒体に関する。

複写装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置、複合装置等の画像形成装置においては、画像形成部から送られてくるライン同期信号の期間内に主走査ライン分の画像データを画像処理部から画像形成部に転送する必要があり、画像データの転送が間に合わないときには、形成画像が異常画像となる。

そして、近年、画像形成装置においては、データ処理を行うのに複数の機能モジュールを搭載したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の半導体集積回路を搭載してＣＰＵ（Central Processing Unit ）の制御下で各種データ処理を行っているとともに、半導体集積回路間のデータの伝送路として、要求と応答が分離されていて応答を待たずに次の要求を発行できる高速スプリットトランザクションのバスであるＰＣＩ Express（Peripheral Component Interconnect Express）が用いられている。

このＰＣＩ Expressにおいては、そのＬｉｎｋの幅やData Rate（２．５ＧＴ／ｓ、５．０ＧＴ／ｓの２通りある。）は、想定されるデータ転送ケースのなかで最も帯域を必要とするケースにおいてもデータ転送が破綻しないように設計される。

そして、ＰＣＩ Expressによってポイント・ツー・ポイント接続される伝送路は、ソフトウェアが介在することなく、データリンク層以下のプロトコル階層の責務によって、ＰＣＩ Expressの両端のデバイスが、対応しているＬｉｎｋ幅のうち、最大のリンク幅で接続が確立される。

ところが、このように、ＰＣＩ Expressを用いた伝送路においては、常に、実装されているＬｉｎｋ幅及び動作周波数（Data Rate）で動作するため、最も帯域が必要とされるケース以外では、冗長なＬｉｎｋ幅、動作周波数で動作することとなり、無駄な消費電力が発生する。特に、ＰＣＩ ExpressのＰＨＹ部分は、ＡＳＩＣ内部の動作周波数（１００ＭＨｚ程度）に比較して、非常に高速（２．５ＧＨｚ／５ＧＨｚ）で動作しており、消費電力は周波数に比例するため、その動作状態が消費電力に大きく影響する。

例えば、Ｌｉｎｋ幅＝ｘ４、５ＧＴ／ｓで実装されていると、データ転送ケースが、単なるレジスタアクセスなどのように全く帯域を必要としないケース、例えば、Ｌｉｎｋ幅＝ｘ１、２．５ＧＴ／ｓで充分なデータ転送ケースであっても、常に、Ｌｉｎｋ幅＝ｘ４、５ＧＴ／ｓで動作する。そして、ＡＳＩＣの場合、ＰＨＹ（ｘ４、２．５ＧＴ／ｓ）の消費電力は５５０ｍＷ以上あり、ＡＳＩＣ全体の消費電力が２．５ｍＷ程度の２０％以上を占めている。画像形成装置の高速化に伴い、レーン数の増加、動作周波数の高速化は不可避であるため、ＰＣＩ Expressに関わる回路での消費電力の削減は、画像形成装置全体の消費電力を削減する上で、重要な課題となっている。

そこで、従来、装置の動作モードが、通常モードに対して省電力を行う省電力モードで動作する場合には、デバイス間のデータ転送に用いる信号線の数を、通常モード時よりも少ない数に設定する技術が提案されている（特許文献１参照）。すなわち、この従来技術は、デバイスの電源状態に基づいて伝送路の数を調整している。

しかしながら、上記公報記載の従来技術にあっては、デバイスの電源の状態に基づいて伝送路の数を少なくしているのみであるため、電源投入時や伝送路のインターフェイスの電力を削減する省電力モードからの復帰時等においては考慮されておらず、無駄な帯域をも使用してデータ転送を行っており、消費電力をさらに削減する上で、改良の必要があった。近年、データ転送の高速化が要望されることから、リンク幅の増大化、動作周波数の高速化が進むなかで、データ転送における消費電力の削減が重要となってきている。特に、ＰＣＩ Expressを多用するサーバを大量に備えたデータセンタ等においては、サーバ自体の消費電量だけでなく、発熱したサーバを冷やすのに使用される冷房に要する消費電力の増大が問題となっている。

そこで、本発明は、伝送路のリンク幅を、接続確立時の時点で必要とされるリンク幅に設定することを特徴とするデータ通信装置、情報処理装置、データ通信方法、データ通信プログラム及び記録媒体を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、データ通信を行う複数の伝送路を有し、複数の状態遷移経路を通って複数の状態間を状態遷移するとともに、接続確立時に伝送路確立用信号を通信相手との間で送受信してデータ通信に使用する伝送路を決定するシリアルインターフェイスの該状態遷移を監視して該状態遷移を示す状態遷移情報と、該状態遷移経路と該伝送路のうち遷移後の状態で使用する伝送路とを対応させた経路対応使用伝送路情報に基づいて、確立させる伝送路を決定して、確立させる該伝送路以外の伝送路の前記伝送路確立用信号をマスクすることを特徴としている。

また、本発明は、前記シリアルインターフェイスが、ＰＣＩ Expressであることを特徴としてもよい。

さらに、本発明は、前記状態遷移が、ＰＣＩ Expressで定義されているＬＴＳＳＭであることを特徴としてもよい。

また、本発明は、前記伝送路確立用信号のマスク動作の有効／無効を切り替えことを特徴としてもよい。

本発明によれば、伝送路のリンク幅を、接続確立時の時点で必要とされるリンク幅に設定することができる。

本発明の一実施例を適用した画像形成装置の要部ブロック構成図。 ＰＣＩ Expressの状態遷移図。 エンジンＡＳＩＣとコントローラＡＳＩＣとの間のＰＣＩ Expressの通信概念図。 コントローラＡＳＩＣのＰＣＩ Express Ｉ／Ｆ回路の機能ブロック構成図。 ＰＣＩ Expressにおけるリンク幅設定制御処理を示すフローチャート。 図５の続きの処理を示すフローチャート。 情報処理装置の要部ブロック構成図。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。

図１〜図７は、本発明のデータ通信装置、情報処理装置、データ通信方法、データ通信プログラム及び記録媒体の一実施例を示す図であり、図１は、本発明のデータ通信装置、情報処理装置、データ通信方法、データ通信プログラム及び記録媒体の一実施例を適用した情報処理装置としての画像形成装置１の要部ブロック構成図である。

図１において、画像形成装置１は、スキャナ２、プリンタ３、エンジンＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）４、コントローラＡＳＩＣ５、ハードディスク（ＨＤＤ）６、ＭＣＨ（Memory Controller Hub）７、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）８、メモリ９、ＩＣＨ（I/O Controller Hub）１０、Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ１１及び操作表示部１２等を備えている。

スキャナ２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）を利用したイメージスキャナ等が利用されており、原稿を走査及び副走査して、原稿の画像を所定の解像度で読み取って、２値化してエンジンＡＳＩＣ４に出力する。

エンジンＡＳＩＣ４は、スキャナ２で読み取られた原稿の画像データに適宜の画像処理を行って画像処理後の画像データをコントローラＡＳＩＣ５に出力する。また、エンジンＡＳＩＣ４は、コントローラＡＳＩＣ５から受け取った画像データに対して、プリンタ３に取って必要な画像処理を施してプリンタ３に出力する。

コントローラＡＳＩＣ５は、エンジンＡＳＩＣ４、ハードディスク６及びＭＣＨ７を介してＣＰＵ８と接続されており、エンジンＡＳＩＣ４、ハードディスク６及びＣＰＵ８との間での画像データの転送制御を行うとともに、ＣＰＵ８の制御下で、ハードディスク６の駆動制御、エンジンＡＳＩＣ４を介したスキャナ２の駆動制御及びプリンタ３の駆動制御を行う。コントローラＡＳＩＣ５は、ハードディスク６へのリード／ライトの制御を行い、ハードディスク６は、各種画像データを記憶する。

プリンタ３は、所定の印刷方式、例えば、電子写真式で、図示しないホストコンピュータやファクシミリ受信した画像データやスキャナ２で読み取った画像データ、後述するホスト装置１００から送られてきた画像データ（印刷データ）をエンジンＡＳＩＣ４から受け取って、電子写真方式、インク噴射方式等の所定の画像形成方式で、該画像データに基づいて画像を用紙に印刷出力する。

メモリ９は、ＭＣＨ７を介してＣＰＵ８に接続されており、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されている。メモリ９は、ＣＰＵ８の制御下で、処理対象の画像データ等のデータ、プログラム及びディスクリプタ等を格納し、このプログラムとしては、画像形成装置１としての基本プログラム及び本発明のデータ転送を効率的に行うデータ通信方法を実行するデータ通信プログラムを格納する。なお、このプログラムは、メモリ９に格納されている場合に限るものではなく、ＨＤＤ６等に格納されていてもよい。

ＩＣＨ１０は、ＭＣＨ７とＩ／Ｏ ＡＳＩＣ１１との間に接続され、ＭＣＨ７とＩ／Ｏ ＡＳＩＣ１１との接続を行う。

Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ１１には、操作表示部１２及びＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークＮＷが接続されており、ネットワークＮＷには、コンピュータ等のホスト装置１００が接続されている。

操作表示部１２は、テンキーやスタートキー等の各種操作キーを備えるとともに、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）を備えており、操作キーからは、送信操作、コピー操作等の各種命令操作が行われ、ディスプレイには、操作キーから入力された命令内容や画像形成装置１からユーザに通知する各種情報が表示される。

Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ１１は、操作表示部１２やネットワークＮＷを介したホスト装置１００との間で、コマンドや情報の授受を行い、また、操作表示部１２やホスト装置１００とＣＰＵ８との間のコマンドや情報の授受をＩＣＨ１０、ＭＣＨ７を介して行う。

画像形成装置１は、プリンタ動作時には、ホスト装置１００からネットワークＮＷ経由で受信したＰＤＬ（ページ記述言語）の画像データ（印刷データ）を、ＣＰＵ８で描画して、メモリ９に画像データを格納した後、コントローラＡＳＩＣ５内のＤＭＡＣにより、メモリ９から読み出して、エンジンＡＳＩＣ４を経由してプリンタ３に送って、プリンタ３で画像データに基づいて用紙に画像を印刷出力する。

また、画像形成装置１は、コピー動作時には、操作表示部１２でのコピー指示に従って、スキャナ２で原稿の画像を読み取って、エンジンＡＳＩＣ４を経由させて、コントローラＡＳＩＣ５内部のＤＭＡＣによりメモリ９に格納する。その後、画像形成装置１は、メモリ９に格納した画像データを、コントローラＡＳＩＣ５内部のＤＭＡＣによってメモリ９から読み出して、エンジンＡＳＩＣ４を経由させてプリンタ３に送り、プリンタ３で、画像データに基づいて用紙に画像を印刷出力する。

画像形成装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明のデータ通信方法を実行するデータ通信プログラムを読み込んでメモリ９やハードディスク６に導入することで、後述するＰＣＩ Expressでのデータ転送のリンク幅を制御して効率的にかつ省電力を図ったデータ転送を行うデータ通信方法を実行する情報処理装置として構築されている。このデータ通信プログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。

そして、画像形成装置１は、エンジンＡＳＩＣ４とコントローラＡＳＩＣ５、コントローラＡＳＩＣ５とＭＣＨ７、ＩＣＨ１０とＩ／Ｏ ＡＳＩＣ１１とは、それぞれＰＣＩ Express２０で接続されている。

なお、ＰＣＩ Expressの規格では、定義された初期化の状態遷移図は、図２のように示され、この状態遷移図はＬＴＳＳＭ（Link Training and Status State Machine）といわれている。ＰＣＩ Expressは、画像形成装置１の電源の投入直後、図２に示すように、「Detect」、「Polling」、「Configuration」の状態を経て、リンクが確立（「リンクアップ」）して、アクティブなステートＬ０（通常の動作状態）に遷移する。このステートＬ０まで到達すると、物理層の初期化が完了する。このとき、「Polling」、「Configuration」のステートで、図３の概念図に示すように、全てのレーン２０Ｌで、ＴＳ１ ＯＳまたはＴＳ２ ＯＳと呼ばれるパケットＰｋのやり取りを行うことで、実装された全てのレーン２０Ｌの接続が確立される。なお、上記リンクの確立を行う手順は、電源投入時、または、ＰＣＩ Expressのインターフェイスが省エネルギー状態から復帰したとき、あるいは、リンクの再接続時に実行される。

ＰＣＩ Expressで定義された省エネルギー状態は、図２に示すＬ０ｓ、Ｌ１、Ｌ２の３つのステートがあり、ステートＬ０ｓは、省エネルギーの効果は小さいが復帰に必要な時間が短く、ステートＬ１、ステートＬ２へと遷移するに従って、省エネルギーの効果は大きくなるが、復帰に必要な時間も長くなる。ステートＬ０ｓ、ステートＬ１から直ぐに復帰する場合は、Ｌ１→Recovery→Detect→Polling→Configというモードを経て再びステートＬ０になる。

ＰＣＩ Express２０は、画像形成装置１自体の省エネルギー状態及び動作モードによって異なる省エネルギー状態等の複数の省エネルギー状態を備えている。例えば、ＰＣＩ Express２０は、画像データ転送中に一時的にＰＣＩ Express２０上でのデータ転送が行われなかった場合、ＰＣＩ Express２０のステートが、ステートＬ０からステートＬ１に遷移する場合がある。このような場合、画像データの転送が直ぐに再開されることが想定されるため、ＰＣＩ Express２０は、ステートＬ１に遷移する前と同等のリンク幅で接続されていることが望ましい。一方、ＰＣＩ Express２０は、ステートＬ２のような深い省エネルギー状態から復帰する場合には、各種レジスタ設定等が必要になるため、直ぐに広い帯域が必要になることは無く、必要最小限のリンク幅でＰＣＩ Express２０のリンクを確立し、帯域が必要になった時点で、リンク幅を増大させることが望ましい。

そして、コントローラＡＳＩＣ５は、図４に示すようなＰＣＩ Express Ｉ／Ｆ回路３０とマスク信号生成回路４０等及び図示しないが通常のＰＣＩ Express Ｉ／Ｆ回路としての各部を備えており、物理層３１、データリンク層３２、トランザクション層３３の３つのプロトコルに分かれ、プロトコル毎の責務を負った機能モジュールで構成される。

物理層３１は、ドライバ、入力バッファ、パラレル−シリアル／シリアル−パラレル変換器、ＰＬＬ（Phase Locked Loop ）、インピーダンス整合回路等のインターフェイス動作に必要な回路を含んでおり、論理的な機能として、インターフェイスの初期化、保守機能を有している。また、物理想３１は、ＰＨＹ（Physical Layer Device）３１ａとＭＡＣ（Media Access Layer）３１ｂの機能モジュールに分かれていて、いずれも、後述するＰＩＰＥ（PHY Interface for the ＰＣＩ Express Architecture） Ｉ／Ｆで接続されている。ＰＨＹ３１ａは、ＰＩＰＥ Ｉ／Ｆで定義された信号の一部であるTxElecIdle信号ＳｔをＰＨＹ３１ａに出力する。このＰＨＹ３１ａとＭＡＣ３１ｂの間のインターフェイスの方法は、パイプ（ＰＩＰＥ：PHY Interface for the PCI Express Architecture）という規格に基づいている。

このＭＡＣ３１ａからＰＨＹ３１ｂに出力される伝送路確立用信号となるTxElecIdle信号Ｓｔの信号経路のうち、所定のレーン、例えば、レーンＬａｎｅ０の信号経路については、そのままTxElecIdle信号Ｓｔを出力し、その他のレーン、例えば、レーンＬａｎｅ１〜Ｌａｎｅ３の信号経路については、マスク部３１ｃを配設して、TxElecIdle信号Ｓｔをマスクできるようになっている。

マスク部（マスク手段）３１ｃは、例えば、入力２端子のＯＲ回路と、該ＯＣＲ回路の一方の入力端子に配設された反転素子とで構成され、反転素子には、マスク信号生成回路４０からTxElecIdle信号Ｓｔをマスクするためのマスク信号が入力される。マスク部３１ｃは、マスク信号生成部４０からマスク信号が入力されると、ＭＡＣ３１ａからＰＨＹ３１ｂに出力されるTxElecIdle信号Ｓｔをマスクして、ＰＣＩ Express３１ｂにTxElecIdle信号Ｓｔが入力されるのを阻止する。

上記ＭＡＣ３１ａは、状態遷移管理部３４を備えており、状態遷移管理部（状態遷移監視手段）３４は、上記のＬＴＳＳＭの状態遷移を監視して、ＰＣＩ Express２０の状態遷移を示す状態遷移情報をマスク信号生成回路４０に出力する。

マスク信号生成回路（マスク制御手段）４０は、内部のレジスタに状態遷移の経路毎にリンク幅情報（経路対応使用伝送路情報）が状態遷移管理部３４からソフトウェアによって設定されており、状態遷移管理部３２からのＬＴＳＳＭの遷移状態を示す信号に基づいて該リンク情報を参照して、リンク幅を決定して、該リンク幅に応じてマスク信号を生成してマスク部３１ｃに出力する。

マスク信号生成回路４０には、外部からマスク信号生成回路４０の動作の有効／無効を切り替える有効／無効信号が入力され、マスク信号生成回路４０は、有効／無効信号が有効のときにのみ、動作してマスク信号の生成を行う。

すなわち、マスク信号生成回路４０によってマスクの有無、マスクするTxElecIdle信号Ｓｔの数を変更することで、リンク時に意図するリンク幅でリンクを確立させることができる。

そして、上記マスク信号生成回路４０のマスク動作の有効／無効を制御する有効／無効信号は、例えば、画像形成装置１の操作表示部１２のキー操作またはディップスイッチ等の切り替え手段によって設定される。

なお、トランザクション層３３は、ＰＣＩ Expressのプロトコルにおける最上位に位置し、トランザクションレイヤパケット（ＴＬＰ）の組み立て、分解機能を有している。ＴＬＰは、リード／ライト、各種イベント等のトランザクションの伝達に用いられる。

データリンク層３２は、エラー検出／訂正（再送）によりＴＬＰのデータ完全性を保証し、また、リンク管理を行う。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像形成装置１は、電源投入時や電源復帰時におけるＰＣＩ Express２０のバス幅であるレーン数を適正化して、省電力を図っている。

画像形成装置１は、画像形成装置１の電源投入時、省エネルギーモードからの電源復帰時等の電源回復時に、図５及び図６に示すリンク幅制御を行う。なお、以下の説明では、電源投入時は、リンク幅が、ｘ１、ステートＬ２から復帰する場合は、リンク幅が、ｘ１、ステートＬ１から復帰する場合は、リンク幅が、ｘ２、ステートＬ０ｓから復帰する場合は、リンク幅が、ｘ４でリンクアップさせるためのリンク幅情報が、ＬＴＳＳＭの状態遷移の経路毎にマスク信号生成回路４０の内部レジスタに設定されているものとして、説明する。なお、上記各ステートから復帰する際の所望のリンク幅は、状態遷移管理部３４がソフトウェアに基づいてマスク信号生成回路４０の内部レジスタに対して設定するが、電源投入時の設定については、ソフトウェアによる設定ができないため、デフォルトで、ｘ１が設定されているものとする。

すなわち、画像形成装置１は、電源回復時、図５に示すように、まず、マスク信号生成回路４０は、マスク機能が有効になっているかチェックし（ステップＳ１０１）、マスク機能が有効になっているときには、予めマスク信号生成回路４０の内部レジスタに設定されている電源投入時のリンク幅（×１）でリンクアップを行わせるようにマスク部３１ｃにマスク信号を出力する（ステップＳ１０２）。すなわち、ＰＣＩ Expressは、上記図２に示したように、電源投入時においては、ＬＴＳＳＭが「Detect」⇒「Polling」⇒「Configuration」と遷移する。そして、状態遷移管理部３４は、この状態遷移を監視し、電源投入時のリンク幅である×１にするために、マスク信号生成回路４０がマスク部３１ｃにマスク信号を出力して、レーンＬａｎｅ１〜レーンＬａｎｅ３に関するTxElecIdle信号をHighに固定して、リンク幅×１でリンクアップさせる。したがって、ＰＣＩ Expressにおいては、レーンＬａｎｅ１〜レーンＬａｎｅ３のＴｘ側（送信側）には、ＴＳ１ ＯＳ／ＴＳ２ ＯＳは送信されず、レーンＬａｎｅ０だけを使用し、ｘ１でリンクアップする。

ＰＣＩ Expressは、リンクが確立すると、アクティブなステートＬ０（通常の動作状態）に遷移する（ステップＳ１０３）。

状態遷移管理部３４は、ステートＬ０において必要な帯域に変更があるかチェックし（ステップＳ１０５）、変更があるときには、省エネルギーステート毎に必要なリンク幅を、マスク信号生成回路４０の内部レジスタにセットして（ステップＳ１０６）、ソフトウェアからステートＬ２への遷移指示が来ているかチェックする（ステップＳ１０７）。

なお、ステップＳ１０５で、ステートＬ０において必要な帯域に変更がないときには、レジスタへのリンク幅の設定を行うことなく、ステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０７で、ソフトウェアからステートＬ２への遷移指示が来ていないときには、図６に示すように、ソフトウェアからステートＬ１への遷移指示が来ているかチェックし（ステップＳ１０８）、ステートＬ１への遷移指示が来ていないときには、ＰＣＩ Express上で転送が発生していない状態が一定期間、例えば、７μｓ程度、継続したかチェックする（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０９で、ＰＣＩ Express上で転送が発生していない状態が一定期間継続していないときには（ステップＳ１０９のＮＯ）、図５のステップＳ１０５に戻って、ステートＬ０において、必要な帯域に変更があるかのチェックから上記同様に処理する（ステップＳ１０５〜Ｓ１０９）。

ステップＳ１０９で、ＰＣＩ Express上で転送が発生していない状態が一定期間継続すると、ＰＣＩ Expressは、図２に示したように、ステートＬ０から、最も浅い省エネルギーモード状態であるステートＬ０ｓに遷移し（ステップＳ１１０）、状態遷移管理部３４は、ステートＬ０ｓに移行すると、ＰＣＩ Expressに対してデータ転送要求が発生したチェックして、データ転送要求が発生するまで、ステートＬ０ｓを維持する（ステップＳ１１１）。

ステップＳ１１１で、データ転送要求が発生すると、状態遷移管理部３４は、ステートＬ０ｓからステートＬ０への復帰であることのＬＴＳＳＭの遷移状態を示す信号をマスク信号生成回路４０に出力し、マスク信号生成回路４０は、内部レジスタにステートＬ０ｓからステートＬ０への復帰に対してレジスタに格納されているリンク幅に基づいてマスク信号をマスク部３１ｃに出力して、該リンク幅でリンクアップさせる（ステップＳ１１２）。この場合、ＰＣＩ Expressへのデータ転送要求をトリガに、短時間でステートＬ０に復帰する必要があるため、ステートＬ０ｓから復帰する場合のリンク幅の設定値は、ステートＬ０（アクティブな状態）で使用するリンク幅を想定して設定され、上記例では、×４としている。したがって、ＰＣＩ Expressにおいては、レーンＬａｎｅ０〜レーンＬａｎｅ３のＴｘ側（送信側）には、ＴＳ１ ＯＳ／ＴＳ２ ＯＳが送信され、全てのレーンＬａｎｅ０〜レーンＬａｎｅ３を使用し、リンク幅ｘ４でリンクアップする。また、操作表示部１２やホスト装置１００等からの画像転送命令において、帯域が必要であることが明確になった場合は、ステートＬ０ｓから復帰する場合のリンク幅の設定値として、これらの要因を考慮して設定し直すことが望ましい。

状態遷移管理部３４は、ステートＬ０ｓからステートＬ０への遷移とリンクアップが完了すると、図５のステップＳ１０５に戻って、上記同様に処理する（ステップＳ１０５〜Ｓ１１２）。

そして、ステップＳ１０８で、ソフトウェアからステートＬ１への遷移指示が来ていると、ＰＣＩ Expressは、ステートＬ０からステートＬ１に遷移し（ステップＳ１１３）、状態遷移管理部３４は、ステートＬ１に移行すると、ソフトウェアからステートＬ０への復帰指示が来かチェックして、復帰指示がくるまで、ステートＬ１を維持する（ステップＳ１１４）。

ステップＳ１１４で、ソフトウェアからステートＬ０への復帰指示があると、状態遷移管理部３４は、ステートＬ１からステートＬ０への復帰であることのＬＴＳＳＭの遷移状態を示す信号をマスク信号生成回路４０に出力し、マスク信号生成回路４０は、内部レジスタにステートＬ１からステートＬ０への復帰に対してレジスタに格納されているリンク幅（×２）に基づいて、レーンＬａｎｅ２〜レーンＬａｎｅ３をマスクするマスク信号をマスク部３１ｃに出力して、×２のリンク幅でリンクアップさせる（ステップＳ１１５）。この場合、ＰＣＩ Expressにおいては、レーンＬａｎｅ２〜レーンＬａｎｅ３のＴｘ側（送信側）には、ＴＳ１ ＯＳ／ＴＳ２ ＯＳは送信されず、レーンＬａｎｅ０〜レーンＬａｎｅ１を使用し、リンク幅ｘ２でリンクアップする。

状態遷移管理部３４は、ステートＬ１からステートＬ０への遷移とリンクアップが完了すると、図５のステップＳ１０５に戻って、上記同様に処理する（ステップＳ１０５〜Ｓ１１５）。

上記図５のステップＳ１０７で、ソフトウェアからステートＬ２への遷移指示が来ていると、ＰＣＩ Expressは、ステートＬ０からステートＬ２に遷移し（ステップＳ１１６）、状態遷移管理部３４は、ステートＬ２に移行すると、ソフトウェアからステートＬ０への復帰指示が来かチェックして、復帰指示がくるまで、ステートＬ２を維持する（ステップＳ１１７）。

ステップＳ１１７で、ソフトウェアからステートＬ０への復帰指示があると、状態遷移管理部３４は、ステートＬ２からステートＬ０への復帰であることのＬＴＳＳＭの遷移状態を示す信号をマスク信号生成回路４０に出力し、マスク信号生成回路４０は、内部レジスタにステートＬ２からステートＬ０への復帰に対してレジスタに格納されているリンク幅（×１）に基づいて、レーンＬａｎｅ１〜レーンＬａｎｅ３をマスクするマスク信号をマスク部３１ｃに出力して、リンク幅×１のリンク幅でリンクアップさせる（ステップＳ１１８）。この場合、ＰＣＩ Expressにおいては、レーンＬａｎｅ１〜レーンＬａｎｅ３のＴｘ側（送信側）には、ＴＳ１ ＯＳ／ＴＳ２ ＯＳは送信されず、レーンＬａｎｅ０のみを使用し、ｘ１でリンクアップする。

状態遷移管理部３４は、ステートＬ２からステートＬ０への遷移とリンクアップが完了すると、図５のステップＳ１０５に戻って、上記同様に処理する（ステップＳ１０５〜Ｓ１１８）。

なお、上記説明では、エンジンＡＳＩＣ４とコントローラＡＳＩＣ５との間でのＰＣＩ Express転送について説明しているが、コントローラＡＳＩＣ５とＭＣＨ７、ＩＣＨ１０とＩ／Ｏ ＡＳＩＣ１１との間等でのＰＣＩ Express転送についても同様に適用することができる。また、一般的なＰＣＩ Expressデバイスに適用可能である（Root Complex、Endpointのいずれであってもよい）。特に、ＰＣＩ Expressで接続される２つのＰＣＩ Expressデバイスのうち、一方が、状態遷移管理部３４、マスク信号生成回路４０及びマスク部３１ｃを備えていれば、他方がこれらの各部を備えていない場合にも同様の効果を得ることができる。

このように、本実施例の画像形成装置１は、ＰＣＩ Express２０で接続されているデータ通信装置であるエンジンＡＳＩＣ４とコントローラＡＳＩＣ５、コントローラＡＳＩＣ５とＭＣＨ７、ＩＣＨ１０とＩ／Ｏ ＡＳＩＣ１１のうち、少なくとも一方が、複数の状態遷移経路を通って複数の状態（ステート）間を状態遷移するとともに、接続確立時に伝送路確立用信号であるTxElecIdle信号ＳｔによってＴＳ１ ＯＳ／ＴＳ２ ＯＳを該通信相手との間で送受信してデータ通信に使用する伝送路を決定するシリアルインターフェイスであるＰＣＩ Express２０の該状態遷移を、状態遷移管理部３４によって監視した結果である該状態遷移を示す状態遷移情報（状態遷移状態信号）と、該状態遷移経路と該伝送路のうち遷移後の状態で使用する伝送路とを対応させた経路対応リンク幅情報（経路対応使用伝送路情報）に基づいて、マスク信号生成回路４０が、確立させる伝送路を決定して、確立させる該伝送路以外の伝送路のTxElecIdle信号Ｓｔをマスク部３１ｃにマスクさせている。

したがって、伝送路のリンク幅を、接続確立時の時点で必要とされるリンク幅に設定することができ、消費電力を削減することができる。

また、本実施例の画像形成装置１は、前記シリアルインターフェイスとして、ＰＣＩ Express２０を用いている。

したがって、ＰＣＩ Express２０を用いた高速データ通信を行うことができるとともに、消費電力の大きいＰＣＩ Express２０のＰＣＩ Express Ｉ／Ｆ回路３０におけるインターフェイス接続において、例えば、電源投入時は、ｘ１、ステートＬ２からの復帰時は、ｘ２、ステートＬ１からの復帰時は、ｘ３２で接続を確立する等のように、画像形成装置１で適用されるＰＣＩ Express２０の省エネルギーモードに対して、個別に必要最低限の伝送路で接続を確立することができ、ＰＣＩ Express２０における消費電力を削減することができる。

さらに、本実施例の画像形成装置１は、シリアルインターフェイスの状態遷移として、ＰＣＩ Expressで定義されているＬＴＳＳＭを用いている。

したがって、ＰＣＩ Express２０の状態遷移を適切かつ容易に監視して、状態遷移に基づいて適切にＰＣＩ Express２０のリンク幅を設定することができる。

また、本実施例の画像形成装置１は、マスク信号生成回路４０の制御によるマスク部３１ｃのマスク動作の有効／無効を、画像形成装置１の操作表示部１２のキー操作またはディップスイッチ等によって設定される有効／無効信号によって切り替えている。

したがって、ユーザの利用形態に応じて、ソフトウェアによる制御を行うことができない電源投入時から最大のリンク幅で接続する必要がある場合においても、適切に対応することができ、利用性を向上させることができる。

なお、上記説明においては、画像形成装置１に適用した場合について説明したが、本発明は、画像形成装置等の画像処理装置だけでなく、コンピュータ等の情報処理装置に対しても同様に適用することができる。

本発明を情報処理装置に適用した場合、例えば、図７のように示すことができる。図７において、情報処理装置５０は、ＣＰＵ５１、ＭＣＨ５２、メモリ５３、スイッチ５４、複数のＡＳＩＣ５５ａ〜５５ｄ、ＩＣＨ５６及びＩ／Ｏ ＡＳＩＣ５７等を備えており、Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ５７には、ネットワークＮＷや図示しないディスプレイ、キーボード、マウス等のＩ／Ｏが接続される。ネットワークＮＷには、他の情報処理装置６０ａ〜６０ｎや図示しない画像形成装置等が接続され、情報処理装置５０は、Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ５７を介してネットワーク上の他の情報処理装置６０ａ〜６０ｎと通信を行う。

情報処理装置５０は、ＭＣＨ５２とスイッチ５４、スイッチ５４と各ＡＳＩＣ５５ａ〜５５ｄ及びＩＣＨ５６とＩ／Ｏ ＡＳＩＣ５７との間がＰＣＩ Expressで接続されている。そして、スイッチ５４に接続される各ＡＳＩＣ５５ａ〜５５ｄは、最大の必要帯域を想定して、ｘ４のリンク幅で接続され、このとき、この必要帯域を達成するために、スイッチ５４とＭＣＨ５２の間及びＩＣＨ５６とＩ／Ｏ ＡＳＩＣ５７の間は、ｘ３２のリンク幅で接続される。

スイッチ５４は、複数のＡＳＩＣ５５ａ〜５５ｄとＭＣＨ５２とのＰＣＩ Expressポートを結合して、ポート間でのパケットルーティングを行う。

情報処理装置５０は、スイッチ５４内部の図示しないＰＣＩ Express Ｉ／Ｆ回路及びＩ／Ｏ ＡＳＩＣ５７内の図示しないＰＣＩ Express Ｉ／Ｆ回路に、第１実施例の図４に示した状態遷移管理部３４、マスク信号生成回路４０及びマスク部３１ｃと同様の状態遷移管理部、マスク信号生成回路及びマスク部を設けることで、電源投入時、または、省エネルギーからの復帰時に、その時点で必要最小限のリンク幅でＰＣＩ Expressをリンクアップすることができ、消費電力を低減することができる。

したがって、複合装置、プリンタ装置、複写装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置だけでなく、コンピュータ、電話装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）等のＡＳＩＣ等の半導体集積回路（データ通信装置）を搭載してＰＣＩ Express等のシリアルインターフェイスを用いてデータ通信する情報処理装置において、伝送路のリンク幅を、接続確立時の時点で必要とされるリンク幅に設定することができ、消費電力を削減することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、ＰＣＩ Express等の複数のリンク幅で接続されるシリアルインターフェイスを備えた半導体集積回路等のデータ通信装置、該データ通信装置を搭載する情報処理装置、データ通信方法、データ通信プログラム及び記録媒体に利用することができる。

１ 画像形成装置
２ スキャナ
３ プリンタ
４ エンジンＡＳＩＣ
５ コントローラＡＳＩＣ
６ ハードディスク
７ ＭＣＨ
８ ＣＰＵ
９ メモリ
１０ ＩＣＨ
１１ Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ
１２ 操作表示部
２０ ＰＣＩ Express
２０Ｌ レーン
Ｌ０ 通常動作状態（ステート）
Ｌ０ｓ、Ｌ１、Ｌ２ 省エネルギー状態（ステート）
３０ ＰＣＩ Express Ｉ／Ｆ回路
４０ マスク信号生成回路
３１ 物理層
３１ａ ＰＨＹ
３１ｂ ＭＡＣ
３１ｃ マスク部
３２ データリンク層
３３ トランザクション層
Ｓｔ TxElecIdle信号
Ｌａｎｅ０〜Ｌａｎｅ３ レーン
Ｐｋ パケット
１００ ホスト装置

特開２００６−１３３８９５号公報

Claims (8)

1. 外部とのデータ通信を行う複数の伝送路を有し、複数の状態遷移経路を通って複数の状態間を状態遷移するとともに、接続確立時に伝送路確立用信号を該外部との間で送受信してデータ通信に使用する伝送路を決定するシリアルインターフェイスと、
   前記シリアルインターフェイスの前記状態遷移を監視して該状態遷移を示す状態遷移情報を出力する状態遷移監視手段と、
   前記状態遷移経路と前記伝送路のうち遷移後の状態で使用する伝送路とを対応させた経路対応使用伝送路情報を設定する伝送路情報設定手段と、
   前記インターフェイスの前記伝送路毎に前記伝送路確立用信号をマスクするマスク手段と、
   前記状態遷移監視手段の出力する前記状態遷移情報と前記伝送路情報設定手段の設定する経路対応使用伝送路情報に基づいて確立させる前記伝送路を決定して確立させる該伝送路以外の伝送路の前記伝送路確立用信号を前記マスク手段にマスクさせるマスク制御手段と、
   を備えていることを特徴とするデータ通信装置。
2. 前記シリアルインターフェイスは、ＰＣＩ Expressであることを特徴とする請求項１のデータ通信装置。
3. 前記状態遷移は、ＰＣＩ Expressで定義されているＬＴＳＳＭであることを特徴とする請求項２記載のデータ通信装置。
4. 前記データ通信装置は、
   前記マスク制御手段の制御による前記マスク手段のマスク動作の有効／無効を切り替える切り替え手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のデータ通信装置。
5. データ通信を行う複数の伝送路を有するシリアルインターフェイスを備えたデータ通信部を複数搭載して該データ通信部間でデータ通信して該データに対して所定の処理を実行する情報処理装置において、相互にデータ通信する前記データ通信部のうち、少なくとも一方のデータ通信部として、請求項１から請求項４のいずれかに記載のデータ通信装置を搭載していることを特徴とする情報処理装置。
6. 外部とのデータ通信を行う複数の伝送路を有し、複数の状態遷移経路を通って複数の状態間を状態遷移するとともに、接続確立時に伝送路確立用信号を該外部との間で送受信してデータ通信に使用する伝送路を決定するシリアルインターフェイスの該状態遷移を監視して該状態遷移を示す状態遷移情報を出力する状態遷移監視処理ステップと、
   前記状態遷移経路と前記伝送路のうち遷移後の状態で使用する伝送路とを対応させた経路対応使用伝送路情報を設定する伝送路情報設定処理ステップと、
   前記インターフェイスの前記伝送路毎に前記伝送路確立用信号をマスクするマスク処理ステップと、
   前記状態遷移監視処理ステップから出力される前記状態遷移情報と前記伝送路情報設定処理ステップで設定される経路対応使用伝送路情報に基づいて確立させる前記伝送路を決定して、確立させる該伝送路以外の伝送路の前記伝送路確立用信号を前記マスク処理ステップでマスクさせるマスク制御処理ステップと、
   を有していることを特徴とするデータ通信方法。
7. コンピュータに、
   外部とのデータ通信を行う複数の伝送路を有し、複数の状態遷移経路を通って複数の状態間を状態遷移するとともに、接続確立時に伝送路確立用信号を該外部との間で送受信してデータ通信に使用する伝送路を決定するシリアルインターフェイスの該状態遷移を監視して該状態遷移を示す状態遷移情報を出力する状態遷移監視処理と、
   前記状態遷移経路と前記伝送路のうち遷移後の状態で使用する伝送路とを対応させた経路対応使用伝送路情報を設定する伝送路情報設定処理と、
   前記インターフェイスの前記伝送路毎に前記伝送路確立用信号をマスクするマスク処理と、
   前記状態遷移監視処理から出力される前記状態遷移情報と前記伝送路情報設定処理で設定される経路対応使用伝送路情報に基づいて確立させる前記伝送路を決定して、確立させる該伝送路以外の伝送路の前記伝送路確立用信号を前記マスク処理でマスクさせるマスク制御処理と、
   を実行させることを特徴とするデータ通信プログラム。
8. 請求項７記載のデータ通信プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。

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