JP5542787B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかし、パラレル方式のインタフェースでは、レーシングやスキューなどの問題があり、高速・高画質の画像形成装置に使用するには、転送レートが不十分となってきている。そこで、最近では、高速シリアルインタフェースであるPCI Expressインタフェース(以下、PCIeと呼ぶ)を、画像形成装置に使用することが提案されている。
たとえば、画像形成装置の全体の動作を制御する制御モジュールと、画像処理を実行する画像処理モジュールとの間において、制御モジュールから画像処理モジュールに転送されるコマンドによって、画像処理モジュールの中に備えられたコンフィグレーションレジスタ(CONREG)に含まれる各情報の初期設定が行われる。
このコンフィグレーションレジスタの設定は、通常の画像データそのものの転送処理とは別に、コンフィグレーション・トランザクションを発生させて行われる。
特許文献1では、エラーが発生したパケットの目的地のアドレスをデバッグ用レジスタに保存し、再度同じエラー発生を再現させて、その保存したアドレスと同じアドレスへのトランザクションを検出して、エラー発生源を特定するエラー解析方法が提案されている。
しかし、データ転送時などにおいて、信号ラインに、静電気などの外部ノイズが加わることにより、デバイスのコンフィグレーションレジスタ(CONREG)に設定されていた値が破壊される場合があった。
このように、CONREGの初期値が破壊されてしまった場合、従来のPCIeのシーケンスでは、初期値が破壊されたことを検出する手段がなく、確立されていたリンクそのものも切断されることにより、その後のデータ通信が不能になる場合もあった。
このように従来の装置では、CONREGの値が破壊されることにより、リンクが切断されデータ通信が不能になった場合は、自動的な復旧手段はなく、装置の電源を再投入するか、あるいはリセット(手動でリセットスイッチを押す)をする必要があった。
これによれば、リンクの状態が正常でないと判断された場合、リンクを確立させた後にデータの転送を行うので、装置を再起動させることはなく、装置が動作不能になることも回避できる。
<画像形成装置の構成>
図1に、この発明の画像形成装置を構成するモジュールの一実施例の概略構成ブロック図を示す。
図1では、画像形成装置のうち、主として、画像形成に利用する各種ハードウェアの動作を制御する部分のブロック図を示している。
この発明の画像形成装置は、たとえば、デジタル複写機、デジタル複合機(MFP、マルチ ファンクション プリンタ)に相当し、文字、図形、記号、画像等からなる2次元情報を入力し、その2次元情報を記憶、加工等し、用紙等に出力する装置である。
これらの各モジュールは、主として、ASICとして提供することができ、たとえば、MFPのコントロール基板上に配置される。
PCIeインタフェースは、ASICのようなデバイスを相互接続して、各デバイス間で送受信されるシリアル信号を流すデータ伝送路(バス)の規格であり、前記したように、PCI-SIG(Peripheral Component Interconnect Special Interest Group)によって規定されたものである。
図1においては、たとえば、制御モジュール1から、画像処理モジュール4に対して、PCIeを介してデータ転送コマンドを送信し、取得された画像データを画像処理モジュールに転送して、画像圧縮等の画像処理を行わせる。以下、制御モジュール以外のモジュール(3,4)を、デバイスモジュールと呼ぶ。1つのデバイスモジュールは、画像形成装置で実現される多数の機能のうち、所定の機能を実行する部分である。
制御部(CPU)11は、たとえば、ROM、RAM、I/Oコントローラ、タイマー等を内蔵して、ROM等に予め記憶されている制御プログラムに基づいて、各種ハードウェアを動作させる部分である。
機能モジュール13は、この画像形成装置で実現される機能を実行する部分であり、ハードウェアの論理回路ブロック、あるいは、制御プログラムの一つのモジュールによって構成される。
図1では、機能モジュール13として、この発明の特徴となる機能である初期化部15、リンク確認部16、ジョブ実行部17を示している。ただし、この他にも多数の機能モジュールを備えてもよい。
この初期化部15では、後述するように、各デバイスモジュールに備えられたコンフィグレーションレジスタ(CONREG)の中に、初期値を設定する処理(リンク初期化処理あるいはコンフィグレーションと呼ぶ)を行う。
たとえば、画像処理モジュール4のコンフィグレーションレジスタ(CONREG)の中の「デバイスID」、「ステータスレジスタ」、「コマンドレジスタ」、「ベースアドレス」に、記憶部14に予め記憶されているレジスタ初期値を書き込むためのコマンドを、画像処理モジュール4に対して送信する。
これにより、制御モジュールと、所望のデバイスモジュールとの間のリンクを確立するために、そのデバイスモジュール用のレジスタ初期値が、そのデバイスモジュールへ転送される。
リンクの状態が正常であるとは、制御モジュールとデバイスモジュールとの間で、転送コマンド、送信データ、受信データ等のデータが転送可能な状態をいい、リンクの状態が正常でないとは、制御モジュールとデバイスモジュールとの間で、転送コマンド等のデータが転送できない状態を言う。
リンクが確立されているかどうかの確認(リンク確認処理)は、そのデバイスモジュールのコンフィグレーションレジスタ(CONREG)に記憶されている各設定値(以下、レジスタ情報とも呼ぶ)を読み出し、読み出した設定値(レジスタ情報)と、記憶部14に予め記憶されていたレジスタ初期値と一致するかどうかをチェックすることにより行う。
このリンクの確認処理において、読み出したレジスタ情報の値とレジスタ初期値とが一致した場合、リンクの状態は正常に確立した状態であると判断し、要求されたジョブに対応するデータ転送等(ジョブ開始処理)を行う。
ただし、一致しない場合は、リンクの状態が正常でないと判断し、初期化部15により、正常でなかったデバイスモジュールとの間のリンクを確立させるリンク初期化処理(コンフィグレーション)を、再度行い、その後、主データ転送部により、転送要求のあったデータを、そのデバイスモジュールへ転送する。
実行されるジョブは、この発明の画像形成装置に予め備えられた機能によって異なる。
他のデバイスモジュールに備えられる従データ転送部は、PCIeインタフェースを介して、制御モジュール1に対してデータの送受信を行うものであり、PCIeスレーブモジュールと呼ぶ。
記憶部14には、この他にも、マスタモジュールとスレーブモジュール間で転送されるデータや、コマンド等の情報が記憶される。
記憶部14としては、電源を切断しても記憶しておくべきデータ、たとえばレジスタ初期値などを記憶するために、ROM等の不揮発性メモリが用いられ、データ転送中に一時的に記憶され電源切断時には消去してもよいデータを記憶するために、RAM等の書きかえ可能なメモリが用いられる。
デバイスモジュールは、制御モジュール1から送信された要求コマンドを受信して、そのデバイスの機能として予め定められた機能モジュールを実行する部分である。
インタフェースモジュール3は、1つまたは複数の機能モジュール33を備えたインタフェースASICにより実現され、たとえば、USB機能、Ethernet(登録商標)機能などを実行する部分である。
また、画像処理モジュール4は、1つまたは複数の機能モジュール43を備えた画像処理ASICにより実現され、たとえば、画像編集(拡大、縮小、回転)機能、色補正機能などを実行する部分である。
コンフィグレーションレジスタ(CONREG)32,42は、上記したように、制御モジュールとの間のリンク確立のために必要な情報や、PCIeを介して各デバイスモジュールの動作に必要なデータの送受信を行うために必要な情報を記憶しておく部分である。このCONREGの内容は、制御モジュールとの間のリンクを確立するときに設定される。
コンフィグレーションレジスタ(CONREG)としては、情報を一時記憶するためにRAM等を用いることができるが、従データ転送部(スレーブモジュール)の中に、1つの論理素子として設けてもよい。
デバイスモジュールの機能モジュールが制御プログラムで実現される場合は、図1に示すように、他の構成部分とバス接続されるのではなく、制御プログラムに基づいてASIC内のハードウェアロジックを動作させることにより、その機能が実現される。
図4に、PCIeの規格によって定められたコンフィグレーションレジスタ(CONREG)の情報の説明図を示す。
CONREGは、アドレス00Hから3CHまでの領域を持ち、各レジスタ情報には、所定バイト数の領域が割り当てられている。
たとえば、デバイスモジュールの現在の状態を示すステータスレジスタは、アドレス04Hと05Hの領域に、2バイトのデータとして記憶される。
また、デバイスモジュールのベースアドレスは、アドレス10Hから27Hまでの領域に、24バイトのデータとして記憶される。
また、デバイスモジュールを特定するデバイスIDは、アドレス02Hと03Hの領域に、2バイトのデータとして記憶される。
以下に、各レジスタ内容の概略を説明する。
・ベンダID(オフセット 00h-01h,2バイト)
デバイス・メーカーを指定する領域で、IDはPCI-SIGにより割り当てられる。
・デバイスID(オフセット02h-03h,2バイト)
デバイスを指定する領域で、IDはデバイスメーカー管理の下に割り当てられる。
・コマンド(オフセット04h‐05h、2バイト)
デバイスに関する制御機能が、各ビットに割り当てられる。
・ステータス(オフセット 06h-07h,2バイト)
デバイスに関するステータス(エラー状況等)が、各ビットに割り当てられる。
デバイス固有のリビジョン番号を指定する領域で、IDはデバイス・メーカにより割り当てられる。
・クラス・コード(オフセット 09h-0Bh, 3バイト)
PCI-SIGによって定義された機能クラスの分類を示す。
・キャッシュ・メモリ・サイズ(オフセット 0Ch,1バイト)
キャッシュ・メモリ・ブロックの制御単位となるキャッシュ・ライン・サイズが設定される。
・マスタ・レイテンシ・タイマ(オフセット 0Dh, 1バイト)
レイテンシ・タイマ設定は、PCI Expressデバイスでは影響されない。このレジスタは00hに固定的に設定される。
オフセット10h以降のヘッダ・フォーマット・タイプの指定と、複合機能デバイスであるかどうかを示す。
・BIST(オフセット 0Fh,1バイト)
起動時のセルフテスト機能を制御するレジスタであり、通常動作時は0x00が設定される。
・キャパビリティー・ポインタ(オフセット34h,1バイト)
デバイス固有の新しいキャパビリティ・リストが存在するアドレス・ポインタを示す。このレジスタはステータスビット4がEnableの場合のみ有効である。
・割り込みライン(オフセット 3Dh,1バイト)
割り込み信号線のルーティン部情報を格納するレジスタで、BIOS,PCIバス・ドライバ・OSのみが利用する。デバイス・ドライバやハードウェア側ではこの数値に影響を受ける事はない。
4本の割り込み信号線(INTA〜INTD)を使用することができ、デバイスがどの信号線を使っているかを示す。
・ベース・アドレス・レジスタ(オフセット 10h-27h,24バイト)
PCIデバイスのレジスタやメモリ・バッファを、CPUのメモリ空間とI/O空間にマッピングするためのアドレスを設定するレジスタである。
・Cardbus CISポインタ(オフセット 28h-2Bh,4バイト)
CardbusカードのCIS(Card Information Structure)の開始アドレスを示す。
・サブシステム・ベンダID(オフセット 2Ch-2Dh,2バイト)
アドイン・カード設計ベンダを定義するID番号を示す。
アドイン・カード設計ベンダが定義するシステム定義IDを示す。このIDはベンダに依存する。
・拡張ROMベース・アドレス(オフセット 30h-33h,4バイト)
PCIeに追加されるアドイン・カード等に実装される、拡張ROMが使用するアドレス空間を示す。
・最小Gnt(オフセット3Eh,1バイト)
最小Gnt設定は、PCI Expressデバイスでは影響がなく、このレジスタは00hに固定される。
・最大レイテンシ(オフセット 3Fh,1バイト)
最大レイテンシ設定はPCI Expressデバイスでは影響がなく、このレジスタは00hに固定される。
コンフィグレーション設定値としては、たとえば以下の値を設定する。
アドレス00h デバイスID =0x 1014, ベンダーID=0x13bd
アドレス04h ステータスレジスタ=0x0000, コマンドレジスタ=0x0007
アドレス08h クラスコード=0x0001, RevID=0x0580
アドレス0Ch BIST=0x00, ヘッダ=0x00,レイテンシタイマ=0x00,キャッシュ=0x20
アドレス10h ベースアドレス0=-0x60000000,
アドレス14h ベースアドレス1= 0x E0000000
アドレス18h ベースアドレス2=0xFFFFFFFF
アドレス1Ch ベースアドレス3=0x00000000
アドレス20h ベースアドレス4=0x00000000
アドレス24h ベースアドレス5=0x00000000
アドレス2Ch サブシステムID=0x00000000,サブシステムVID=0x13bd
アドレス30h ExpansionROMベースアドレス=0x00000000,
アドレス34h キャパビリティポインタ=0x00000000]
アドレス3Ch 最大レイテンシ=0x0004,最小GNT=0x0000,
割り込みピン=0x0001,割り込みライン=0x0000
これらのバスコマンドを利用して、制御モジュール1とデバイスモジュール(3,4)間のデータ転送が行われる。
たとえば、画像処理モジュール4に対して、リンク初期化を行う場合は、制御モジュール1から、画像処理モジュール4に、バスコマンドとして1011(コンフィグレーションライト)が送信され、画像処理モジュール4のコンフィグレーションレジスタ42に、記憶部14に予め記憶されていたレジスタ初期値が書き込まれる。
画像処理モジュール4は、このバスコマンドを受信すると、コンフィグレーションレジスタ(CONREG)42の内容を読み出して、読み出した内容を制御モジュール1に転送する。
図2に、この発明のリンク初期化とリンク確認処理に関する一実施例のフローチャートを示す。
一般的に、この発明の画像形成装置の電源が投入されると、制御モジュール1と、各デバイスモジュール(3,4)との間で、PCIeのリンクを確立するための初期化処理が行われる。
リンクが確立した後、そのリンクが確立した制御モジュール1とデバイスモジュールとの間で所定のデータ転送が実行される。
まず、画像形成装置の電源が投入されると、ステップS1において、制御モジュール1のCPU1が、リンク初期化処理(PCIeコンフィグレーション)を実行する。
図5に、リンク初期化処理の一実施例のシーケンスの説明図を示す。
このコマンドは、主データ転送部12からPCIe上に送出されるが、画像データなどの実際のジョブデータの転送(リード、ライト)処理とは異なり、PCIe上に、コンフィグレーション トランザクションを発生させて送出される。
従データ転送部31が、このコマンドを受信すると、コマンドに含まれるレジスタ初期値を、コンフィグレーションレジスタ(CONREG)に書き込む。
すなわち、転送されてきたレジスタ初期値の各レジスタ情報を、図4に示したようなコンフィグレーションレジスタ内部の対応するアドレスに、記憶させる。これにより、デバイスIDやベースアドレスなどが初期設定されると、PCIeのリンクが確立したことになる。
この後、制御モジュール1と、CONREGが初期設定されたデバイスモジュール(3、4)との間で、画像データ等のデータ転送が可能な状態となる。
たとえば、利用者が、特定のキーを押下げてコピー操作をした場合、CPU11は、コピー操作に伴う割り込み入力を検出し、コピー処理というジョブ要求があったことを確認する。
ステップS3において、ジョブ要求があった場合はステップS4へ進み、そうでない場合はステップS2へ戻る。
ジョブ要求があった場合、ジョブに対して処理モジュールが予め決まっている事から、そのジョブ要求と関係するデバイスモジュールを特定し、どのデバイスモジュールに対するリンクを確認するかを決定する。
リンク確認処理では、デバイスモジュール(3、4)のコンフィグレーションレジスタ(CONREG)に記憶されているレジスタ情報の内容を読み出し、読み出したレジスタ情報の内容と記憶部14に記憶されているレジスタ初期値とを比較して、一致するか否かをチェックする。
図6に、リンク確認処理の一実施例のシーケンスの説明図を示す。
リンク確認処理において、まず、CPU11は、主データ転送部12に、リンクの確認をするデバイスモジュール(3、4)の従データ転送部(31、41)へ、レジスタ確認コマンドを送信するように指示を出す。
この指示を受けた主データ転送部12は、レジスタ確認コマンドを、PCIeを介して、確認をするデバイスモジュールの従データ転送部へ送信する。
主データ転送部12が、この応答コマンドを受信すると、その中に含まれるレジスタ情報を取得する。そして取得されたCONREGのレジスタ情報と、記憶部14に記憶されていたレジスタ初期値とを比較する。
ただし、すべての情報の比較をするのではなく、主要な情報のみについて、一致するか否かのチェックをしてもよい。
たとえば、CONREGの情報のうち、デバイスIDと、ステータスレジスタと、ベースアドレスについて、対応するレジスタ初期値と一致するか否かをチェックしてもよい。
この比較処理において、チェックした情報のうち1つでも不一致となるものがあれば、リンクの状態が正常でない(切れている)と判断する。
一方、チェックしたすべての情報が一致する場合は、リンクの状態は正常な状態であると判断する。
ステップS6において、再度PCIeコンフィグレーションを行う。この処理は、ステップS1におけるリンク初期化処理と同じものである。
この処理により、制御モジュール1からリンクが正常でなかったデバイスモジュールに対して、正しいレジスタ初期値が転送され、そのデバイスモジュールのCONREGに正しい値が書き込まれる。
これにより、制御モジュール1と、リンクが正常でなかったデバイスモジュールとのリンクが復旧される。
したがって、リンクが復旧した後は、両モジュール間で、画像データ等のデータ転送が可能となる。
ステップS6の後、ステップS7へ進む。
たとえば、画像処理モジュール4に対するジョブ要求が発生していた場合は、そのジョブを開始するために、CPU1がIOWrite/ReadまたはメモリWrite/ReadコマンドをPCIe経由で画像処理ASICに送信し、要求のあったジョブ処理を行う。
このジョブ要求に伴うデータ転送処理などが終了すると、処理を完了する。
2 PCI Express(PCIe)
3 インタフェースモジュール(インタフェースASIC)
4 画像処理モジュール(画像処理ASIC)
11 制御部(CPU)
12 主データ転送部(PCIeマスターモジュール)
13 機能モジュール
14 記憶部
15 初期化部
16 リンク確認部
17 ジョブ実行部
31 従データ転送部(PCIeスレーブモジュール)
32 コンフィグレーションレジスタ(CONREG)
33 機能モジュール
41 従データ転送部
42 コンフィグレーションレジスタ(CONREG)
43 機能モジュール
Claims (4)
- 所定の機能を実行する複数のデバイスモジュールと、前記デバイスモジュールの動作を制御する制御モジュールとが、PCI Expressインタフェースを介して接続される画像形成装置であって、
前記制御モジュールが、
前記デバイスモジュールとの間のリンクを確立させる初期化部と、
転送要求のあったデータを、所定のデバイスモジュールへ転送する主データ転送部と、
前記デバイスモジュールとの間のリンクの状態を確認するリンク確認部と、
前記複数のデバイスモジュールのそれぞれとの間のリンクを確立するために必要なレジスタ初期値を記憶した記憶部とを備え、
前記複数のデバイスモジュールのそれぞれが、
前記PCI Expressインタフェースを介して、前記制御モジュールに対してデータの送受信を行う従データ転送部と、
前記制御モジュールとの間のリンクを確立するときに設定され、かつデータの送受信のために必要なレジスタ情報を記憶したコンフィグレーションレジスタとを備え、
前記初期化部が、第1のデバイスモジュールとの間のリンクを確立するために前記記憶部に記憶されているレジスタ初期値を、前記第1のデバイスモジュールへ転送し、
前記第1のデバイスモジュールが、転送されてきたレジスタ初期値を、前記コンフィグレーションレジスタに記憶して、前記制御モジュールと前記第1のデバイスモジュールとの間のリンクを確立させた後、
前記制御モジュールにおいて、第1のデバイスモジュールへのデータ転送要求があった場合に、
前記リンク確認部が、前記第1のデバイスモジュールとの間のリンクの状態を確認し、
前記確認したリンクの状態が正常でないと判断された場合、
前記初期化部が、前記第1のデバイスモジュール用のレジスタ初期値を、前記第1のデバイスモジュールへ再度転送し、
前記第1のデバイスモジュールが、自己のコンフィグレーションレジスタに、再度転送されてきたレジスタ初期値を再度記憶させて、前記第1のデバイスモジュールとの間のリンクを再度確立させた後、前記主データ転送部が、前記転送要求のあったデータを前記第1のデバイスモジュールへ転送することを特徴とする画像形成装置。 - 前記リンク確認部が、前記主データ転送部を用いて、前記第1のデバイスモジュールから、第1のデバイスモジュールのコンフィグレーションレジスタに記憶されているレジスタ情報を取得して、
前記取得したレジスタ情報と、前記記憶部に記憶されているレジスタ初期値とを比較し、
レジスタ情報とレジスタ初期値とが一致する場合はリンクの状態が正常であると判断し、レジスタ情報とレジスタ初期値とが一致しない場合はリンクの状態が正常でないと判断することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記記憶部に記憶されたレジスタ初期値および前記コンフィグレーションレジスタに記憶されたレジスタ情報には、デバイスモジュールを特定するデバイスID、デバイスモジュールの現在の状態を示すステータスレジスタ、およびデバイスモジュールのベースアドレスが含まれていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 所定の機能を実行する複数のデバイスモジュールと、前記デバイスモジュールの動作を制御する制御モジュールとが、PCI Expressインタフェースを介して接続される画像形成
装置のリンク復旧方法であって、
前記制御モジュールが、
前記デバイスモジュールとの間のリンクを確立させる初期化部と、転送要求のあったデータを、所定のデバイスモジュールへ転送する主データ転送部と、前記デバイスモジュールとの間のリンクの状態を確認するリンク確認部と、前記複数のデバイスモジュールのそれぞれとの間のリンクを確立するために必要なレジスタ初期値を記憶した記憶部とを備え、
前記デバイスモジュールのそれぞれが、
前記PCI Expressインタフェースを介して、前記制御モジュールの主データ転送部とデータの送受信を行う従データ転送部と、前記制御モジュールとの間のリンクを確立するときに設定され、かつデータの送受信のために必要なレジスタ情報を記憶したコンフィグレーションレジスタとを備え、
前記初期化部が、第1のデバイスモジュールとの間のリンクを確立するために前記記憶部に記憶されているレジスタ初期値を、前記第1のデバイスモジュールへ転送し、
前記第1のデバイスモジュールが、転送されてきたレジスタ初期値を、前記コンフィグレーションレジスタに記憶して、前記制御モジュールと前記第1のデバイスモジュールとの間のリンクを確立させた後、
前記制御モジュールにおいて、前記第1のデバイスモジュールへのデータ転送要求があった場合に、
前記リンク確認部が、前記主データ転送部を用いて、前記第1のデバイスモジュールの従データ転送部に対して、前記第1のデバイスモジュールのコンフィグレーションレジスタに記憶されているレジスタ情報を読み出すことを要求するコマンドを送信し、
前記コマンドを受信した前記第1のデバイスモジュールの従データ転送部が、前記レジスタ情報を読み出して、前記主データ転送部に対して送信し、
前記リンク確認部は、主データ転送部によって受信されたレジスタ情報を取得して、前記取得したレジスタ情報と、前記記憶部に記憶されているレジスタ初期値とを比較し、
レジスタ情報とレジスタ初期値とが一致しない場合は、リンクの状態が正常でないと判断し、
前記初期化部が、前記第1のデバイスモジュール用のレジスタ初期値を、前記第1のデバイスモジュールへ再度転送し、前記第1のデバイスモジュールが、自己のコンフィグレーションレジスタに、転送されてきたレジスタ初期値を記憶させて、前記第1のデバイスモジュールとの間のリンクを再度確立させた後、
前記主データ転送部が、前記転送要求のあったデータを、前記第1のデバイスモジュールへ転送することを特徴とする画像形成装置のリンク復旧方法。
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