JP7351248B2 - signal transmission system - Google Patents
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Description
本発明は、信号伝送システムに係るものであって、例えば組み込みシステムの複数個のボード間を通信する技術に適用可能な信号伝送システムに関するものである。 The present invention relates to a signal transmission system, and relates to a signal transmission system that can be applied to, for example, a technique for communicating between a plurality of boards in an embedded system.
種々の分野（例えばプログラマブルコントローラ等）で適用されている組み込みシステムの信号伝送の一例としては、システムバス（例えばベースボードに付設されたシステムバス）に設けられた複数個のバスコネクタ（例えばスロット番号が割り当てられたバスコネクタ）それぞれに、外部の信号伝送回路（ノード；例えばボード構造，モジュール構造等の外部回路）を適宜接続し、各バスコネクタ間をトークンリング方式でトークンフレームを伝送する伝送経路により、所望のデータフレームを適宜伝送して通信できるようにした信号伝送システムがある（例えば特許文献１～４）。 An example of signal transmission in embedded systems applied in various fields (for example, programmable controllers, etc.) is the transmission of signals from multiple bus connectors (for example, slot numbers) provided on a system bus (for example, a system bus attached to a baseboard). A transmission route that connects an external signal transmission circuit (node; for example, an external circuit such as a board structure or module structure) to each bus connector assigned to the bus connector) as appropriate, and transmits a token frame between each bus connector using a token ring method. Accordingly, there are signal transmission systems that can appropriately transmit and communicate desired data frames (for example, Patent Documents 1 to 4).
このような信号伝送システムにおいて、拡張ボードが増設された場合には、各ボードのシステムバスを伝送ケーブル等の伝送経路を介して拡張することにより、当該ボード間の通信が可能となる。 In such a signal transmission system, when expansion boards are added, communication between the boards becomes possible by expanding the system bus of each board via a transmission path such as a transmission cable.
複数個のボード間の通信距離は、例えばバスコネクタ間の通信距離と比較して長くなりやすい。このように通信距離が長くなると、伝送されるトークンフレームやデータフレーム（以下、適宜纏めて単にフレームと称する）においては、ノイズによる影響やパルス幅の歪による影響等を受け易いおそれがある。 The communication distance between multiple boards tends to be longer than, for example, the communication distance between bus connectors. As the communication distance increases in this manner, there is a possibility that the transmitted token frames and data frames (hereinafter referred to simply as frames) are susceptible to the effects of noise, pulse width distortion, and the like.
このようなノイズの影響やパルス幅の歪による影響等に対する耐性（イミュニティ）を得るには、フレームの通信速度を下げることが挙げられる。しかしながら、単にフレームの通信速度を低減（通信時間を延長）するように信号伝送システムを構成してしまうと、低下させる必要の無いボード内のシステムバスにおけるフレーム転送性能の低下を招いてしまうおそれがある。 In order to obtain immunity to the effects of noise, pulse width distortion, etc., it is possible to reduce the frame communication speed. However, if the signal transmission system is configured to simply reduce the frame communication speed (extend the communication time), there is a risk that the frame transfer performance on the internal system bus on the board, which does not need to be reduced, will deteriorate. be.
本発明は、前述のような技術的課題に鑑みてなされたものであって、ノイズの影響やパルス幅の歪による影響等に対する耐性が得られるようにし、システムバスのフレーム転送性能を発揮し易くする技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned technical problems, and provides resistance to the effects of noise, pulse width distortion, etc., and makes it easier to demonstrate the frame transfer performance of the system bus. The goal is to provide technology that will
この発明の一態様は、それぞれ外部の信号伝送回路を接続可能な複数個のバスコネクタが設けられている複数個のボードと、各ボードにおいて各バスコネクタを直列に接続し、当該各バスコネクタ間において直列接続方向にトークンリング方式でトークンフレームを伝送するバスコネクタ伝送経路と、各ボードのシステムバスにおいてバスコネクタ伝送経路の下流側にそれぞれ設けられ、それぞれ下流側に隣接するボードのシステムバスにトークンフレームを送信する下流側送信バッファと、を備えた信号伝送システムである。 One aspect of the present invention provides a plurality of boards each having a plurality of bus connectors to which external signal transmission circuits can be connected, and connecting the bus connectors in series on each board, and connecting the bus connectors to each other in series. A bus connector transmission path is provided on the downstream side of the bus connector transmission path in the system bus of each board, and a token frame is provided in the system bus of each board adjacent to the downstream side. A signal transmission system includes a downstream transmission buffer for transmitting frames.
各ボードのうちの一つであるベースボードは、ベースボード上のバスコネクタのうち最下流側である基本側最下流コネクタのトークンフレーム送信側と、当該バスコネクタのうち最上流側である基本側最上流コネクタのトークンフレーム受信側と、の両者間を接続するバイパス伝送経路を備え、ベースボードのバスコネクタに接続されている信号伝送回路のうち最上流側に位置する最上流側信号伝送回路は、当該最上流側信号伝送回路が送信したＮ（Ｎは自然数）番目のトークンフレームをバイパス伝送経路を介して受信した場合に、Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を開始し、下流側送信バッファのうち、ベースボードに備えられた基本側送信バッファは、当該ベースボードのバスコネクタに接続されている信号伝送回路のトークンフレーム送信時間を総和して得た総和時間を、基本側送信時間閾値として設定されており、当該基本側送信バッファのトークンフレーム送信時間において、基本側送信時間閾値以下の範囲内で当該基本側送信時間閾値に近似するように、制御されることを特徴とする。 The baseboard, which is one of the boards, has a token frame sending side of the most downstream connector on the basic side, which is the most downstream side of the bus connectors on the baseboard, and a basic side, which is the most upstream side of the bus connectors on the baseboard. The most upstream signal transmission circuit located on the most upstream side of the signal transmission circuits connected to the bus connector on the baseboard is equipped with a bypass transmission path connecting both the token frame receiving side of the most upstream connector and , when the Nth (N is a natural number) token frame transmitted by the most upstream signal transmission circuit is received via the bypass transmission path, the transmission of the N+1th token frame is started and the downstream transmission buffer is , the basic side transmission buffer provided on the baseboard sets the total time obtained by summing the token frame transmission times of the signal transmission circuits connected to the bus connector of the baseboard as the basic side transmission time threshold. The token frame transmission time of the basic transmission buffer is controlled so as to approximate the basic transmission time threshold within a range below the basic transmission time threshold.
前記最上流側信号伝送回路は、隣接するボードから受信されるトークンフレームと、バイパス伝送経路を介して受信されるトークンフレームと、を選択的に受信する選択機能部を有し、選択機能部は、隣接するボードから受信されるトークンフレームを優先して受信することを特徴としても良い。 The most upstream signal transmission circuit has a selection function section that selectively receives token frames received from adjacent boards and token frames received via the bypass transmission path, and the selection function section , the token frame received from an adjacent board may be received with priority.
また、下流側送信バッファのうち、ベースボード以外に備えられた拡張側送信バッファは、当該拡張側送信バッファ自身が備えられたボードのバスコネクタに接続されている信号伝送回路のトークンフレーム送信時間を総和して得た総和時間を、拡張側送信時間閾値として設定されており、当該拡張側送信バッファのトークンフレーム送信時間において、拡張側送信時間閾値以下の範囲内で当該拡張側送信時間閾値に近似するように、制御することを特徴としても良い。 In addition, among the downstream transmit buffers, an extended transmit buffer provided on a board other than the base board takes the token frame transmit time of the signal transmission circuit connected to the bus connector of the board on which the extended transmit buffer itself is installed. The total time obtained by summing is set as the extension transmission time threshold, and the token frame transmission time of the extension transmission buffer approximates the extension transmission time threshold within the range below the extension transmission time threshold. The feature may also be that it is controlled so as to.
また、下流側送信バッファは、Ｎ番目のトークンフレームを送信している間にＮ＋１番目のトークンフレームの受信が完了した場合、当該Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を一時的に保持し、Ｎ番目のトークンフレームの送信が完了した後に、Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を開始することを特徴としても良い。 Additionally, if the reception of the N+1-th token frame is completed while the N-th token frame is being transmitted, the downstream transmission buffer temporarily holds the transmission of the N+1-th token frame, and A feature may be that the transmission of the N+1th token frame is started after the transmission of the token frame is completed.
以上示したように本発明によれば、ノイズの影響やパルス幅の歪による影響等に対する耐性が得られるようにし、ボード内のフレーム転送性能を発揮し易くすることが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain resistance to the influence of noise, the influence of pulse width distortion, etc., and to facilitate the performance of frame transfer within the board.
本発明の実施形態の信号伝送システムは、それぞれ外部の信号伝送回路を接続可能な複数個のバスコネクタが設けられている複数個のボード間において、単にフレームの通信速度を低減（通信時間を延長）したようなシステム（以下、単に従来システムと適宜称する）とは全く異なるものである。 The signal transmission system according to the embodiment of the present invention simply reduces frame communication speed (extends communication time) between multiple boards each having a plurality of bus connectors to which external signal transmission circuits can be connected. ) (hereinafter simply referred to as the conventional system).
すなわち、本実施形態の信号伝送システムは、各ボードのうちの一つであるベースボードにおいて、バスコネクタのうち最下流側である基本側最下流コネクタのトークンフレーム送信側と、当該バスコネクタのうち最上流側である基本側最上流コネクタのトークンフレーム受信側と、の両者間をバイパス伝送経路により接続する。 That is, in the signal transmission system of this embodiment, on the base board, which is one of the boards, the token frame transmission side of the basic side most downstream connector, which is the most downstream side among the bus connectors, and the The token frame receiving side of the basic side most upstream connector, which is the most upstream side, is connected by a bypass transmission path.
また、ベースボードのバスコネクタに接続されている信号伝送回路のうち最上流側に位置する最上流側信号伝送回路において、当該最上流側信号伝送回路が送信したＮ（Ｎは自然数）番目のトークンフレームをバイパス伝送経路を介して受信した場合に、Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を開始するようにする。 Also, in the most upstream signal transmission circuit located on the most upstream side among the signal transmission circuits connected to the bus connector of the baseboard, the Nth (N is a natural number) token transmitted by the most upstream signal transmission circuit. When the frame is received via the bypass transmission path, transmission of the N+1th token frame is started.
また、各ボードにおいては、それぞれ各バスコネクタ間でトークンフレームを伝送するバスコネクタ伝送経路の下流側に、当該下流側に隣接するボードにトークンフレームを送信する下流側送信バッファを、それぞれ設ける。各下流側送信バッファのうち、ベースボードに設けられている下流側送信バッファ（後述の図１では基本側送信バッファ１４）においては、バスコネクタに接続されている各信号伝送回路それぞれのトークンフレーム送信時間を総和して得た総和時間を、基本側送信時間閾値（後述の図２では基本側送信時間閾値Ｔｈ１）として設定する。
Furthermore, each board is provided with a downstream transmission buffer for transmitting the token frame to a board adjacent to the downstream side thereof, on the downstream side of the bus connector transmission path for transmitting the token frame between the respective bus connectors. Among the downstream transmission buffers, the downstream transmission buffer (
そして、ベースボードの下流側送信バッファのトークンフレーム送信時間において、基本側送信時間閾値以下の範囲内で当該基本側送信時間閾値に近似するように、制御することを特徴とする。 The present invention is characterized in that the token frame transmission time of the downstream transmission buffer of the baseboard is controlled so as to approximate the basic transmission time threshold within a range below the basic transmission time threshold.
このような本実施形態の信号伝送システムによれば、各ボードのシステムバスにおいて一つのトークンフレームが各バスコネクタ間を伝送している状態を保つように、各トークンフレームをバスコネクタ伝送経路上で巡回させることが可能となる。 According to the signal transmission system of this embodiment, each token frame is transmitted on the bus connector transmission path so that one token frame is transmitted between each bus connector on the system bus of each board. It becomes possible to circulate.
各ボードのシステムバスにおいてトークンフレームが伝送している状態（以下、単にトークン密度最大状態と適宜称する）を保つようにする場合、ベースボードの下流側送信バッファにおけるＮ＋１番目のトークンフレームの送信は、当該ベースボードのシステムバスによるＮ番目のトークンフレームの送信が完了した後に、開始できれば良い。 When maintaining the state in which token frames are being transmitted on the system bus of each board (hereinafter simply referred to as the maximum token density state), the transmission of the N+1th token frame in the downstream transmission buffer of the base board is as follows: It is only necessary to start after the transmission of the Nth token frame by the system bus of the baseboard is completed.
これを換言すると、トークン密度最大状態を保つようにする場合のベースボードの下流側送信バッファにおいては、当該ベースボードの各コネクタバスに接続されている信号伝送回路のトークンフレーム送信時間の総和時間（基本側送信時間閾値）内に、Ｎ番目のトークンフレームの送信が完了できれば、Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を効率良く実行（待機させることなく実行）することが可能となる。 In other words, in the downstream transmission buffer of the baseboard when maintaining the maximum token density state, the total time of token frame transmission of the signal transmission circuits connected to each connector bus of the baseboard ( If the transmission of the N-th token frame can be completed within the basic transmission time threshold), the transmission of the N+1-th token frame can be efficiently executed (executed without waiting).
したがって、実施形態の信号伝送システムのように、ベースボードのシステムバスの下流側送信バッファのトークンフレーム送信時間において、基本側送信時間閾値以下の範囲内で当該基本側送信時間閾値に近似するように制御することにより、当該下流側送信バッファから下流側に隣接するボード（拡張ボード）のシステムバスにフレームを伝送する場合において、ノイズの影響やパルス幅の歪による影響等に対する耐性が得られるようにし、当該ベースボードのフレーム転送性能を十分発揮し易くすることが可能となる。 Therefore, as in the signal transmission system of the embodiment, the token frame transmission time of the downstream transmission buffer of the system bus of the baseboard is made to approximate the basic transmission time threshold within the range below the basic transmission time threshold. By controlling this, when transmitting frames from the downstream transmission buffer to the system bus of the downstream adjacent board (expansion board), it is possible to obtain immunity against the effects of noise and pulse width distortion. , it becomes possible to easily make full use of the frame transfer performance of the baseboard.
なお、ベースボードのシステムバス以外のシステムバス、すなわち拡張ボードのシステムバスにおける下流側送信バッファ（後述の図１では拡張側送信バッファ２４）のトークンフレーム送信時間においても、ベースボードのシステムバスの下流側送信バッファと同様に、バスコネクタに接続されている各信号伝送回路それぞれのトークンフレーム送信時間を総和して得た総和時間を、拡張側送信時間閾値（後述の図２では拡張側送信時間閾値Ｔｈ２）として設定しても良い。
Note that even in the token frame transmission time of a system bus other than the system bus of the baseboard, that is, a downstream transmission buffer (
このような拡張ボードのシステムバスにおける下流側送信バッファも、当該拡張側送信時間閾値に基づいてトークンフレーム送信時間を適宜制御でき、当該下流側送信バッファから下流側に隣接するボードのシステムバスにフレームを伝送する場合において、ノイズの影響やパルス幅の歪による影響等に対する耐性が得られるようにし、当該拡張ボードのシステムバスのフレーム転送性能を十分発揮し易くすることが可能となる。 The downstream transmission buffer on the system bus of such an expansion board can also control the token frame transmission time appropriately based on the expansion transmission time threshold, and the frame is transmitted from the downstream transmission buffer to the system bus of the downstream adjacent board. When transmitting data, it is possible to obtain resistance to the influence of noise, the influence of pulse width distortion, etc., and to make it easy to fully utilize the frame transfer performance of the system bus of the expansion board.
本実施形態の信号伝送システムは、前述のようにベースボードの下流側送信バッファのトークンフレーム送信時間を制御できる構成であれば良く、種々の分野（例えば、各種設備で適用されているプログラマブルコントローラ技術や通信技術の分野等）の技術常識を適宜適用し、必要に応じて先行技術文献等を適宜参照して設計変形することが可能である。 The signal transmission system of this embodiment can be configured as long as it can control the token frame transmission time of the downstream transmission buffer of the baseboard as described above, and can be configured to be compatible with various fields (for example, programmable controller technology applied in various types of equipment). It is possible to modify the design by appropriately applying common technical knowledge in the field of communications technology, communication technology, etc., and referring to prior art documents as necessary.
≪本実施形態の一例である信号伝送システムＳ１≫
図１は、本実施形態の一例でありプログラマブルコントローラ等に適用可能な信号伝送システムＳ１を示すものであって、その概略構成を説明するものである。
<<Signal transmission system S1 which is an example of this embodiment>>
FIG. 1 shows a signal transmission system S1 that is an example of the present embodiment and is applicable to a programmable controller, etc., and its schematic configuration will be explained.
信号伝送システムＳ１は、それぞれベースボードのシステムバス１０および拡張ボードのシステムバス２０の両者が伝送ケーブル等の伝送経路Ｃ１，Ｃ２を介して拡張されており、当該伝送経路Ｃ１，Ｃ２を含むリング型のバスコネクタ伝送経路Ｃにより、トークンフレーム（後述の図２ではトークンフレームＦ１～Ｆ５）をトークンリング方式で伝送できる構成となっている。
In the signal transmission system S1, both the
ベースボードのシステムバス１０，拡張ボードのシステムバス２０には、それぞれ外部の信号伝送回路（ノード；図示省略）を接続可能な複数個のバスコネクタ１１～１３，２１～２３が設けられており、それぞれバスコネクタ伝送経路Ｃにより直列に接続されている。図１中のバスコネクタ１１～１３，２１～２３では、それぞれバスコネクタ伝送経路Ｃの伝送方向の順にスロット番号（図１中では１～３）が割り当てられている。
The
バスコネクタ１１～１３，２１～２３においては、ベースボードのシステムバス１０，拡張ボードのシステムバス２０の稼動目的に応じた信号伝送回路が適宜接続される。したがって、ベースボードのシステムバス１０，拡張ボードのシステムバス２０を稼動する場合、バスコネクタ１１～１３，２１～２３の全てに信号伝送回路が接続されている状態でも、一部のみに信号伝送回路が接続されている状態でも良い。
To the
以下、バスコネクタ１１～１３，２１～２３に接続される各信号伝送回路については、便宜上、当該バスコネクタ１１～１３，２１～２３のうち対応するものと同一の符号をそれぞれ適宜引用（すなわち、信号伝送回路１１～１３，２１～２３のように引用）して説明する。
Hereinafter, for each signal transmission circuit connected to the
＜ベースボードのシステムバス１０の構成例＞
ベースボードのシステムバス１０においては、バスコネクタ伝送経路Ｃの下流側（図１ではバスコネクタ１３よりも下流側）に基本側送信バッファ１４が設けられている。この基本側送信バッファ１４は、バスコネクタ１３から伝送されたトークンフレームを受信し、そのトークンフレームを隣接する拡張ボードのシステムバス２０に送信できるように構成されている。
<Example of configuration of
In the
バスコネクタ１１～１３のうち最下流側であるバスコネクタ１３（基本側最下流コネクタ）のトークンフレーム送信側と、当該バスコネクタ１１～１３のうち最上流側であるバスコネクタ１１（基本側最上流コネクタ）のトークンフレーム受信側と、の両者間は、バイパス伝送経路Ｃ１１を介して接続されている。これにより、バスコネクタ１３から伝送されたトークンフレームが、基本側送信バッファ１４で受信される他に、バスコネクタ１１に伝送されることとなる。
The token frame sending side of the bus connector 13 (basic side most downstream connector) which is the most downstream side among the
バスコネクタ１１～１３の全部または一部のみに接続されている信号伝送回路が接続されている場合、当該接続されている信号伝送回路のうち最上流側に位置する最上流側信号伝送回路（バスコネクタ１１～１３の全てに信号伝送回路が接続されている場合には、バスコネクタ１１に接続されている信号伝送回路１１）は、当該最上流側信号伝送回路が送信したＮ番目のトークンフレームをバイパス伝送経路Ｃ１１を介して受信した場合に、Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を開始するように構成されているものとする。
If a signal transmission circuit is connected to all or some of the
このように最上流側信号伝送回路からトークンフレームを順次送信し、各トークンフレームをバスコネクタ伝送経路Ｃ上で巡回させることにより、トークン密度最大状態を保持することが可能となる。 In this way, by sequentially transmitting token frames from the most upstream signal transmission circuit and circulating each token frame on the bus connector transmission path C, it is possible to maintain the maximum token density state.
また、最上流側信号伝送回路においては、拡張ボードのシステムバス２０（隣接するボードのシステムバス；すなわち、最上流側信号伝送回路にトークンフレームを送信するボードのシステムバス）から受信されるトークンフレームと、バイパス伝送経路Ｃ１１を介して受信されるトークンフレームと、を選択的に受信する選択機能部（図示省略）を有したものとしても良い。
In addition, in the most upstream signal transmission circuit, the token frame received from the
この選択機能部においては、隣接するボードのシステムバスから受信されるトークンフレームを優先して受信するように機能させることが挙げられる。このように選択機能部を機能させた場合、最上流側信号伝送回路においては、バスコネクタ伝送経路Ｃを周回して戻ってきたトークンフレームの情報（例えば特許文献２に示すような全スロットの状態情報）を取得してから、所望の機能を発揮することが可能となる。 In this selection function section, it is possible to function so as to preferentially receive token frames received from the system bus of an adjacent board. When the selection function section is operated in this way, the most upstream signal transmission circuit receives information on the token frame that has circulated around the bus connector transmission path C and returned (for example, the status of all slots as shown in Patent Document 2). information), it becomes possible to perform the desired function.
基本側送信バッファ１４は、バスコネクタ１１～１３に接続されている信号伝送回路のトークンフレーム送信時間を総和して得た総和時間を、基本側送信時間閾値Ｔｈ１として設定されているものとする。例えば、バスコネクタ１１～１３に信号伝送回路１１～１３がそれぞれ接続されている場合には、後述の図２に示すように信号伝送回路１１～１３の各トークンフレーム送信時間（３つのトークンフレーム送信時間）を総和して得られた総和時間が、基本側送信時間閾値Ｔｈ１として適用されることとなる。
It is assumed that the
そして、基本側送信バッファ１４においては、当該基本側送信バッファ１４のトークンフレーム送信時間を、基本側送信時間閾値Ｔｈ１以下の範囲内で当該基本側送信時間閾値Ｔｈ１に近似するように、制御可能な構成となっている。
The
なお、基本側送信バッファ１４においては、例えばＮ番目のトークンフレームを送信している間にＮ＋１番目のトークンフレームの受信が完了した場合、当該Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を一時的に保持することが挙げられる。そして、Ｎ番目のトークンフレームの送信が完了した後に、Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を開始することが挙げられる。
Note that in the basic
＜拡張ボードのシステムバス２０の構成例＞
拡張ボードのシステムバス２０においては、バスコネクタ伝送経路Ｃの下流側（図１ではバスコネクタ２３よりも下流側）に拡張側送信バッファ２４が設けられている。この拡張側送信バッファ２４は、バスコネクタ２３から伝送されたトークンフレームを受信し、そのトークンフレームを隣接するベースボードのシステムバス１０に送信できるように構成されている。
<Example of configuration of
In the
拡張側送信バッファ２４は、バスコネクタ２１～２３に接続されている信号伝送回路のトークンフレーム送信時間を総和して得た総和時間を、拡張側送信時間閾値ｔｈ２として設定されているものとする。例えば、バスコネクタ２１～２３に信号伝送回路２１～２３がそれぞれ接続されている場合には、後述の図２に示すように信号伝送回路２１～２３の各トークンフレーム送信時間（３つのトークンフレーム送信時間）を総和して得られた総和時間が、拡張側送信時間閾値Ｔｈ２として適用されることとなる。
It is assumed that the
そして、拡張側送信バッファ２４においては、当該拡張側送信バッファ２４のトークンフレーム送信時間を、拡張側送信時間閾値Ｔｈ２以下の範囲内で当該拡張側送信時間閾値Ｔｈ２に近似するように、制御可能な構成となっている。
The
なお、拡張側送信バッファ２４においても、例えばＮ番目のトークンフレームを送信している間にＮ＋１番目のトークンフレームの受信が完了した場合、当該Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を一時的に保持することが挙げられる。そして、Ｎ番目のトークンフレームの送信が完了した後に、Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を開始することが挙げられる。
Note that in the extension
＜トークンフレームの構成例＞
信号伝送システムＳ１に適用されるトークンフレームは、バスコネクタ伝送経路Ｃ上に伝送できるものであって、信号伝送回路で送受信されて当該信号伝送回路の機能を適宜発揮させるものであれば、特に限定されるものではなく、種々の態様を適用することが可能である。具体例としては、特許文献１の図１に示すように、フレームの前後に送信元ノードと送信先ノードの同期用とするフラグと、当該フレームがトークンフレームかデータフレームかの種別を設定したコマンド種別、および送信元アドレスや送信データ、チェックコードなどのデータ部で構成された態様が挙げられる。
<Token frame configuration example>
The token frame applied to the signal transmission system S1 is not particularly limited as long as it can be transmitted on the bus connector transmission path C and is transmitted and received by the signal transmission circuit to appropriately perform the functions of the signal transmission circuit. However, it is possible to apply various embodiments. As a specific example, as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, a command that sets a flag for synchronization between the source node and the destination node before and after the frame, and the type of the frame as a token frame or a data frame. An example is a mode in which the information is configured by a type, and a data part such as a source address, transmission data, and a check code.
＜信号伝送回路の構成例＞
信号伝送システムＳ１に適用される信号伝送回路は、トークンフレームを送受信して当該トークンフレームに応じた機能を適宜発揮するものであれば、特に限定されるものではなく、種々の態様を適用することが可能である。具体例としては、例えばボード構造，モジュール構造等の外部回路が挙げられる。
<Example of configuration of signal transmission circuit>
The signal transmission circuit applied to the signal transmission system S1 is not particularly limited as long as it transmits and receives token frames and appropriately performs functions according to the token frames, and various aspects may be applied. is possible. Specific examples include external circuits such as board structures and module structures.
また、特許文献１の図１に示すように、トークン検出器，マルチプレクサ，遅延回路等を有し、トークンフレームの通信速度を適宜調整できるようにした態様も挙げられる。 Furthermore, as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, there is also an embodiment in which a token detector, a multiplexer, a delay circuit, etc. are included, and the communication speed of the token frame can be adjusted as appropriate.
また、データフレームの送信要求があった信号伝送回路においては、例えばトークンフレーム受信終了後に所望のデータフレームを送信し、この送信後にトークンフレームを送信することが挙げられる。 Furthermore, in a signal transmission circuit that has received a request to transmit a data frame, for example, the desired data frame may be transmitted after receiving the token frame, and the token frame may be transmitted after this transmission.
＜信号伝送システムＳ１の動作例＞
次に、信号伝送システムＳ１においてトークンフレームＦ１～Ｆ５を伝送する場合の動作例を、図２のタイムチャートに基づいて説明する。なお、バスコネクタ１１～１３，２１～２３においては、信号伝送回路１１～１３，２１～２３がそれぞれ接続されているものとする。また、基本側送信バッファ１４，拡張側送信バッファ２４の各トークンフレーム送信時間は、それぞれ基本側送信時間閾値Ｔｈ１，拡張側送信時間閾値Ｔｈ２以下の範囲内で当該基本側送信時間閾値Ｔｈ１，拡張側送信時間閾値Ｔｈ２に近似するように、適宜制御されるものとする。
<Example of operation of signal transmission system S1>
Next, an example of the operation when transmitting the token frames F1 to F5 in the signal transmission system S1 will be described based on the time chart of FIG. It is assumed that the
まず、図２のＯ点において、ベースボードのシステムバス１０の信号伝送回路１１からトークンフレームＦ１の送信が開始（図２ではＯ点から開始）すると、当該トークンフレームＦ１は、バスコネクタ伝送経路Ｃに沿って下流側に伝送され、Ａ点に至るまでの間に、信号伝送回路１２，１３で適宜送受信される。そして、信号伝送回路１３から送信されたトークンフレームＦ１は、基本側送信バッファ１４で受信される他に、バイパス伝送経路Ｃ１１を介して信号伝送回路１１により受信されることとなる。
First, at point O in FIG. 2, when transmission of the token frame F1 starts from the
次に、Ａ点において、基本側送信バッファ１４は、拡張ボードのシステムバス２０（信号伝送回路２１）に対するトークンフレームＦ１の送信時間が基本側送信時間閾値Ｔｈ１に近似するように、当該トークンフレームＦ１の送信を開始する。これにより、基本側送信バッファ１４は、Ｂ点に至る以前にトークンフレームＦ１の送信を完了（図２ではＢ点直前に完了）でき、当該Ｂ点において次のトークンフレームＦ２の送信を開始できる状態となる。
Next, at point A, the
一方、信号伝送回路１１は、前記のようにトークンフレームＦ１を受信した後、トークンフレームＦ２の送信を開始する。このトークンフレームＦ２は、トークンフレームＦ１と同様に、バスコネクタ伝送経路Ｃに沿って下流側に伝送され、Ｂ点に至るまでの間に、信号伝送回路１２，１３で適宜送受信される。そして、信号伝送回路１３から送信されたトークンフレームＦ２は、トークンフレームＦ１と同様に、基本側送信バッファ１４で受信される他に、バイパス伝送経路Ｃ１１を介して信号伝送回路１１により受信されることとなる。
On the other hand, after receiving the token frame F1 as described above, the
基本側送信バッファ１４から拡張ボードのシステムバス２０（信号伝送回路２１）に送信されたトークンフレームＦ１は、バスコネクタ伝送経路Ｃに沿って下流側に伝送され、Ｃ点に至るまでの間に、信号伝送回路２２，２３で適宜送受信される。そして、信号伝送回路２３から送信されたトークンフレームＦ１は、拡張側送信バッファ２４で受信されることとなる。
The token frame F1 transmitted from the basic
次に、Ｃ点において、拡張側送信バッファ２４は、ベースボードのシステムバス１０（信号伝送回路１１）に対するトークンフレームＦ１の送信時間が拡張側送信時間閾値Ｔｈ２に近似するように、当該トークンフレームＦ１の送信を開始する。これにより、拡張側送信バッファ２４は、Ｄ点に到達する以前にトークンフレームＦ１の送信を完了（図２ではＤ点直前に完了）でき、当該Ｄ点において次のトークンフレームＦ２の送信を開始できる状態となる。
Next, at point C, the expansion
Ｄ点において、信号伝送回路１１は、拡張側送信バッファ２４から送信されたトークンフレームＦ１（すなわち、バスコネクタ伝送経路Ｃを周回して戻ってきたトークンフレームＦ１）の情報に基づいて、所望の機能を発揮することが可能となる。図２のＤ点における信号伝送回路１１の場合、トークンフレームＦ５の送信を開始している。
At point D, the
以上、バスコネクタ伝送経路Ｃを巡回するトークンフレームＦ１を中心に説明したが、Ｂ点以降におけるトークンフレームＦ２～Ｆ５の伝送においては、トークンフレームＦ１と同様であるため、その詳細な説明を省略する。 The above explanation has focused on the token frame F1 that circulates through the bus connector transmission route C, but since the transmission of token frames F2 to F5 after point B is the same as that of the token frame F1, detailed explanation thereof will be omitted. .
以上のような信号伝送システムＳ１の動作によれば、フレームにおいてノイズの影響やパルス幅の歪による影響等に対する耐性が得られ、ボード内のシステムバスのフレーム転送性能を十分発揮し易くなるという顕著な効果が得られることが判る。 According to the operation of the signal transmission system S1 as described above, resistance to the influence of noise and pulse width distortion in the frame is obtained, and the remarkable effect is that the frame transfer performance of the system bus within the board can be fully utilized. It can be seen that a significant effect can be obtained.
＜変形例＞
図１，図２に示した信号伝送システムＳ１では、一つのベースボードのシステムバス１０に対し一つの拡張ボードのシステムバス２０を有した構成となっているが、これに限定されるものではなく、例えば当該拡張ボードのシステムバス２０を適宜増設することも可能である。
<Modified example>
Although the signal transmission system S1 shown in FIGS. 1 and 2 has a
例えば図３に示す信号伝送システムＳ２のように、ベースボードのシステムバス１０と、拡張ボードのシステムバス２０と同様の構成の拡張ボードのシステムバス２０ａ，２０ｂと、を伝送経路Ｃ１，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを介して適宜接続し、当該伝送経路Ｃ１，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを含むリング型のバスコネクタ伝送経路Ｃにより、トークンフレーム（図２ではトークンフレームＦ１～Ｆ５）をトークンリング方式で伝送できるようにした構成が挙げられる。なお、図１，図２と同様のものには、同一符号を引用する等により、その詳細な説明は適宜省略する。 For example, as in the signal transmission system S2 shown in FIG. A configuration in which token frames (token frames F1 to F5 in FIG. 2) can be transmitted in a token ring manner through a ring-type bus connector transmission route C including the transmission routes C1, C2a, and C2b. can be mentioned. Components similar to those in FIGS. 1 and 2 will be referred to by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
この信号伝送システムＳ２においても、信号伝送システムＳ１と同様に動作（ベースボードのシステムバス１０および拡張ボードのシステムバス２０ａ，２０ｂを適宜動作）させることができ、フレームにおいてノイズの影響やパルス幅の歪による影響等に対する耐性が得られ、ボード内のシステムバスのフレーム転送性能を十分発揮し易くなるという顕著な効果が得られることが判る。
This signal transmission system S2 can also operate in the same manner as the signal transmission system S1 (operating the
なお、ボード間の接続方式は図３に示す環型のみならず、例えば図４の信号伝送システムＳ２のように線型の接続方式（伝送経路Ｃ１，Ｃ２ａ，Ｃ３ａ，Ｃ３ｂを介して適宜接続した接続方式）とすることも可能である。 Note that the connection method between the boards is not limited to the ring type shown in FIG. 3, but also a linear connection method (connection appropriately connected via transmission paths C1, C2a, C3a, and C3b), such as the signal transmission system S2 in FIG. method) is also possible.
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。 Although only the specific examples described in the present invention have been described in detail above, it is obvious to those skilled in the art that various changes can be made within the scope of the technical idea of the present invention. It is a matter of course that such changes and the like fall within the scope of the claims.
Ｓ１，Ｓ２…信号伝送システム
１０…ベースボードのシステムバス
１１～１３，２１～２３…バスコネクタ（バスコネクタに接続されている信号伝送回路）
１４，２４…送信バッファ
２０，２０ａ，２０ｂ…拡張ボードのシステムバス
Ｃ…バスコネクタ伝送経路
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ３ａ，Ｃ３ｂ…伝送経路
Ｃ１１…バイパス伝送経路
Ｆ１～Ｆ５…トークンフレーム
S1, S2...
14, 24...
Claims (4)
各ボードにおいて各バスコネクタを直列に接続し、当該各バスコネクタ間において直列接続方向にトークンリング方式でトークンフレームを伝送するバスコネクタ伝送経路と、
各ボードのシステムバスにおいてバスコネクタ伝送経路の下流側にそれぞれ設けられ、それぞれ下流側に隣接するボードのシステムバスにトークンフレームを送信する下流側送信バッファと、
を備え、
各ボードのうちの一つであるベースボードのシステムバスは、
ベースボード上のバスコネクタのうち最下流側である基本側最下流コネクタのトークンフレーム送信側と、当該バスコネクタのうち最上流側である基本側最上流コネクタのトークンフレーム受信側と、の両者間を接続するバイパス伝送経路を備え、
ベースボードのバスコネクタに接続されている信号伝送回路のうち最上流側に位置する最上流側信号伝送回路は、
当該最上流側信号伝送回路が送信したＮ（Ｎは自然数）番目のトークンフレームをバイパス伝送経路を介して受信した場合に、Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を開始し、
下流側送信バッファのうち、ベースボードに備えられた基本側送信バッファは、
当該ベースボードのバスコネクタに接続されている信号伝送回路のトークンフレーム送信時間を総和して得た総和時間を、基本側送信時間閾値として設定されており、
当該基本側送信バッファのトークンフレーム送信時間において、基本側送信時間閾値以下の範囲内で当該基本側送信時間閾値に近似するように、制御されることを特徴とする信号伝送システム。 a plurality of boards each provided with a plurality of bus connectors to which external signal transmission circuits can be connected;
a bus connector transmission path that connects each bus connector in series on each board and transmits a token frame in the serial connection direction between each of the bus connectors in a token ring manner;
a downstream transmission buffer, which is provided on the downstream side of the bus connector transmission path in the system bus of each board, and transmits the token frame to the system bus of the downstream adjacent board;
Equipped with
The system bus of the baseboard, which is one of each board, is
Between the token frame sending side of the basic side most downstream connector, which is the most downstream side of the bus connectors on the baseboard, and the token frame receiving side of the basic side most upstream connector, which is the most upstream side of the bus connectors. Equipped with a bypass transmission path to connect
Of the signal transmission circuits connected to the bus connector on the baseboard, the most upstream signal transmission circuit is the one located at the most upstream side.
When the Nth (N is a natural number) token frame transmitted by the most upstream signal transmission circuit is received via the bypass transmission path, start transmitting the N+1th token frame,
Among the downstream transmission buffers, the basic transmission buffer provided on the baseboard is
The total time obtained by summing up the token frame transmission times of the signal transmission circuits connected to the bus connector of the baseboard is set as the basic side transmission time threshold,
A signal transmission system characterized in that the token frame transmission time of the basic transmission buffer is controlled so as to approximate the basic transmission time threshold within a range below the basic transmission time threshold.
隣接するボードから受信されるトークンフレームと、バイパス伝送経路を介して受信されるトークンフレームと、を選択的に受信する選択機能部を有し、
選択機能部は、隣接するボードから受信されるトークンフレームを優先して受信することを特徴とする請求項１記載の信号伝送システム。 The most upstream signal transmission circuit is
a selection function unit that selectively receives a token frame received from an adjacent board and a token frame received via a bypass transmission path;
2. The signal transmission system according to claim 1, wherein the selection function section receives token frames received from adjacent boards with priority.
当該拡張側送信バッファ自身が備えられたボードのバスコネクタに接続されている信号伝送回路のトークンフレーム送信時間を総和して得た総和時間を、拡張側送信時間閾値として設定されており、
当該拡張側送信バッファのトークンフレーム送信時間において、拡張側送信時間閾値以下の範囲内で当該拡張側送信時間閾値に近似するように、制御することを特徴とする請求項１または２記載の信号伝送システム。 Among the downstream transmit buffers, the expansion transmit buffers provided on other than the baseboard are:
The total time obtained by summing up the token frame transmission times of the signal transmission circuits connected to the bus connector of the board equipped with the expansion side transmission buffer itself is set as the expansion side transmission time threshold,
The signal transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the token frame transmission time of the extension side transmission buffer is controlled so as to approximate the extension side transmission time threshold within a range below the extension side transmission time threshold. system.
Ｎ番目のトークンフレームを送信している間にＮ＋１番目のトークンフレームの受信が完了した場合、当該Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を一時的に保持し、
Ｎ番目のトークンフレームの送信が完了した後に、Ｎ＋１番目のトークンフレームの送信を開始することを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の信号伝送システム。 The downstream transmit buffer is
If the reception of the N+1st token frame is completed while the Nth token frame is being transmitted, the transmission of the N+1th token frame is temporarily held;
4. The signal transmission system according to claim 1, wherein transmission of the N+1th token frame is started after transmission of the Nth token frame is completed.
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