JPH02122748A - ２値メッセージを直列通信バスで送信する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 支做旦１ 本発明は、２値メツセージを直列通信バスで送信する方
法および装置に関するものであり、数個の送信ステーシ
ョンがこのバスに接続されている。この方法において、
各ステーションはバスが空いている時、信号を送信でき
、また複数のステーションが同時にメツセージを送信し
ようとする信号衝突状態では、バスを通過するメツセー
ジを各ステーションがモニタし、優先度の最も高いステ
ーションだけが進行してそのメツセージの送信を許され
、優先度の低い各ステーションは、低位の状態を割り当
てられた論理状態の信号を送出する時、優位の状態を割
り当てられた論理状態の信号を受け取ると、その送信の
試行を中止する。

背景技術 マルチマスク直列バスは、バスが空いていればいつでも
各ステーションが送信を許容されるという思想に基づい
ている。それゆえ、衝突は２個以上のステーションが同
時に送信を開始する時しか起こらない６ビツトアービト
レーシヨン法を用いる場合、マルチマスクバスでの信号
衝突は、高優先度のメツセージが通過し終るまで他のス
テーションが待っている間にこの高優先度のメツセージ
を送信するように管理される。これは、これらの論理状
態の一つを低位状態に割り当て、使方を優位状態に割り
当てることにより実現される。いわゆるＡＭＩ　　（交
互マーク反転）符号は優位ビットが低位ビットに優先す
るという条件に適う。ＡＭＩ符号化では、容筒２の優位
ビットが異なる極性で送信され、低位ビットは空のバス
と等価である。

各メツセージの第１のビットは前のメツセージのそれと
異なる極性フオームで送信される。これは、どの方向の
バス接続線を衝突の制御を許すように装備すべきかを知
るために必要なことを意味する。

目　　的 本発明の目的は上記欠点を除去するにある。

Ｉ匪立皿ｊ 直列通信バスで２値メツセージを送る本発明の方法では
、すべてのステーションは、バスに存在する信号の極性
を認識し、その極性の優位信号を送出することにより同
じ極性で優位信号を送出することを特徴とする。

２値メツセージを直列接続バスを介して送信する本発明
の方法を具体化する装置は、２値メツセージを直列通信
バスを介して送信するように設計され、この装置をいく
つか前記バスに接続してメツセージを送受し、各装置は
バスが空いている時、メツセージを送信でき、前記装置
は受信器および送信器を含み、受信器は、複数の装置が
同時にメツセージを送信しようとする信号衝突状態では
、バスを通過するメツセージをモニタし、また送信器は
、衝突状態の時、最高い優先度の装置だけがメツセージ
を送り、低い優先度の各装置は低位状態に割り当てられ
た論理状態の信号を送信する時、優位状態に割り当てら
れた論理信号を受け取ると、その送信の試行を中止する
ように制御される装置において、この装置は極性試験部
を含み、極性試験部は、バスに存在する信号の極性を認
識し、送信器にその優先度で優位信号を送信させること
を特徴とする。

本発明の他の好適な実施例は特許請求の範囲から明らか
である。

信号極性に応動しないことは、信号接続線が接続の異な
る点で交差接続してもよいことを意味するが、拠り線対
を用いて直列バスを実現する場合、とくに重要な特徴で
ある。ステーションをバスに接続することは容易である
。これは、どのノードをどのコネクタに結合すべきかを
考える必要がないからである。加えて、個々のリード線
を認識する必要がないから、本発明を用いれば、様々な
導体を用いることができる。パルス変成器を通して信号
を送信すれば、変成器の電力消費は減る。これは、送信
される信号が完全な信号よりパルス幅の相当に小さいパ
ルス対からなるからである。また本発明によれば、装置
の構成を変えずに送信速度を変えることができる。

実施例の説明 以下に図面を参照して一実施例を挙げて本発明を説明す
る。

第１図のブロック図には変調器が示され、これは、マル
チマスク直列バスにおける極性応動ビット符号化を実現
するものであり、ビットアービトレーションに基づきパ
ルス変成器を介してアクセスされる。このようなバスは
、たとえばエレベータの装置制御系における直列通信バ
スとして用いることができる。

この変調器は、制御部とパルス変成器との間で符号化論
理を構成すしている。この変調器は２部からなる。すな
わち、論理部ｌが符号化論理回路を含み、制御部２は制
ｆ１１段と受信比較器とを含む。第１図に示す変調器侶
可は以下に述べる。

下記の説明では、０ビツトを優位ビットとして選択して
いる。信号衝突が発生すると、各ステジョンがバスをモ
ニタし、ステーションが低位ビットを送出する時優位ビ
ットを受け取ると、送信の試行を中止する。

このバスアクセス方法では、すべてのステジョンが同じ
極性の優位信号をバスに送出する。

また符号化は、送信中の優位ビットが低位ビットに優先
するように実現される。

送信すべきデータは優位ビットだけが送信されるように
エンコードされる。各優位ビットは、パルスの形状が極
性に依存するように同じ向きで送出される。極性は各ビ
ットごとにモニタされ、したがって極性は非常に速く変
えられる。メッセージの第１のビットがバスに入ると、
各ステーションは直ちに正しい極性に変化する。基本的
思想は、受信器が信号を認識するとすぐに送信器を正し
い極性にすることである。バスは連続してモニタされる
が、これは正しい極性への切替えが十分動的に行われる
ことを意味する。

第２図に示した装置は送信器論理回路３、出力側（回部
４、パルス変成器５、受信器６、極性試験部７および受
信器論理回路８を具える。送信論理回路３への入力は送
信データＴＸＤ、ポークロック信号ＴＸＣおよびクロッ
クパルスＣＬＫであり、これらは制御部から供給される
。ボークロック信号およびクロックパルスは極性試験部
７への人力でもある。送信論理回路３はチャネルｌの出
力信号ＯＵＴ＋およびチャネル２の出力信号０ＵＴ２を
与えるが、これらは両方とも出力制御部４に入れられ、
出力制御部４はパルス変成２３５を経てメツセージを送
信する。

バスインターフェースは出力制御部４、パルス変成器５
および受信器６からなる。受信器６はパルス変成器を経
てラインをモニタし、信号■旧およびＩＮ２からなる受
信されたメツセージは受信器から極性試験部７および受
（３器論理回路８に送られ、受信器論理回路８は信号Ｒ
ＸＤを出力する。極性試験部は極性信号ＰＯＬおよび保
持信号ＨＯＬＤを出力する。極性信号ＰＯＬは送信器論
理回路３への入力となる。また保持信号ＨＯＬＤは受信
器論理回路８への人力となる。第３図は、送信信号と対
応する信号を表わし、第４ａ図および第４ｂ図は受信信
号と対応する信号を示す。第５図は符号化原理を示し、
また制御部への入力である受信信号ＲＸＤを示す。

第６図は送信器論理回路のタイミング図を示す。２個の
内部タイミング信号ＴＴＩおよびＴＴ２がある。それら
のうち、第１の信号ＴＴＩは、ＰＯＬが１で第１の出力
パルス０ＵＴＩのある時、低レベルで、第２の信号ＴＴ
２は、ＰＯＬが１で第１の出力パルス０ＵＴｌおよび第
２の出力パルス０１ＪＴ２がある時、低レベルである。

極性信号ＰＯＬはどのチャネルが最初に送信されるかを
決める。

この送信器論理回路の主要部分は、第９図に示されてい
る。　ＴＸＤ信号は２個のＯＲゲート１５および１６を
経てＡＮＤゲートＩ７および１８に至り、そこから２個
のチャネルの出力信号０ＵＴＩおよび０ＵＴ２が得られ
る。第１のＯＲゲート１５の他方の入力端子はＴＸＣ信
号を受け取り、第２のＯＲゲート１６の他方の入力端子
は第２の内部タイミング信号ＴＴ２を受け取る。ＡＮＤ
ゲート１７および１８もタイミング信号を受け取る。こ
のタイミング信号は、ＮＯＴ回路［９でＴＸＣ信号を反
転し、ＸＴＸＣ信号を作り、これを２個のＤ”４フリツ
プフロツプ２０および２１のＲ入力端子に加えることに
よって得られる。これらのフリップフロップにはまた、
クロック信号ＣＬに、ならびにＴ８．Ｔ１６およびＴ３
２信号から得られる信号が供給される。この信号は、Ｔ
８．Ｔ１６およびＴ３２信号をＡＮＤゲート２２および
２３に通し、次にフリップフロップ帰還信号とともにＯ
Ｒゲート２４および２５を通し、次にこれらのフリップ
フロップに入れることによって（１られる。これらは内
部タイミング信号ＴＴＩおよびＴＴ２を与える。各チャ
ネルことに、第１のタイミングパルス信号ＴＴＩを無条
件ＯＲゲート２６および２７に入れる。これらのＯＲゲ
ートにも受信器から４られた極性信号ＰＯＬが供給され
る。チャネル２に対するＰ０１４信号は回路２８により
反転される。これらのＯＲゲート２７および２８からタ
イミング信号を前記ＡＮＤゲート１７および１８に送る
。信号Ｔ８．Ｔ１６ｇよびＴ３２は８，１６および３２
個のクロックパルスＣＬＫを計数するカウンタ５０によ
り与えられる。

上述した説明によると、送信信号は、論理１は全く送信
されず、論理０は信号対０ＵＴＩ、０ＵＴ２として送信
される。極性信号ＰＯＬが１であると、第１の信号０Ｕ
ＴＩが最初に送られ、逆も同様である。

ＴｘＣ信号は各ビットの最初に送られる。これはカウン
タ５０をリセットする。カウンタ５０はＯから再び計数
しはじめる。ＴＸＤ信号が０の場合は、ＴＴＩおよびＴ
Ｔ２信号を用いて出力信号０１ＪＴＩおよび０ＵＴ２を
発生する。これらの出力信号はともに、完全な信号より
相当に短いパルス幅を何する。

論理回路の動作は下の真程値表に例示される。

同表では、第１行が開始状況を、（×）は信号の論理状
態が無関係である状態を表わす。ＴＸＤ、ＴＸＣ。

ＰＯＬ、ＴＴｌおよびＴＴ２は入力信号であり、０ＵＴ
Ｉおよび０ＵＴ２は出力信号である。

ＴＸＤ　　ＴＸＣＰＯＬ　　ＴＴＩ　　ＴＴ２　０１Ｊ
ＴＩ　　０ＵＴ２　　時刻ＸｌＸ０ＯＯＯ ｏｘｏｏ。

Ｘ１００ Ｘｌｌ０ ０　　　　０−Ｔｌ ＯＴｌ−Ｔ２ ＯＴ２− ！１００ ０　　　　０−Ｔｌ ｌ　　　　　Ｒ１−Ｔ２ ＯＴ２ ０　　　　０　　　　０　　　　０　　　　０　　　　
０　　　　　１　　　　０−Ｔ１０　　　　０　　　　
０　　　　１　　　　０　　　　１　　　　　０　　　
　　Ｔｌ−Ｔ２Ｏ００１１００Ｔ２− 第７ａ図および第７ｂ図は２つの異なる場合につき受信
器論理回路のタイミング図を示したものである。第１の
受信信号ＩＮＩは比較器のチャネル１から得られる。こ
れは後述する。第２の受信信号ＩＮ２はチャネル２から
得られる。信号ＲＸＤは制御部に対する受信器信号、ｌ
ｌ０ＬＤＩはチャネル１に対する受信器保持信号、ＨＯ
ＬＤ２はチャネル２に対する受信器保持信号、ＰＯＬＩ
はチャネルｌに対する極性信号、およびＰＯＬ２はチャ
ネル２に対する極性信号である。

第９図は受信器論理回路と極性試験論理回路の主要部分
を示す。この論理回路は４個のＤ型フリップフロップ２
９〜３２を具え、その各々がボートＲでＸＴＸＣ信号を
受け取る。第１の受信器フリップフロップ２９および第
２受信器のフリップフロップ３０は２個のチャネルに対
し極性変化信号ＰＯＬＩおよびＰＯＬ２を与える。これ
らの信号はＯＲゲート３３および３４を経てフリップフ
ロップ３５および３６に送られ、そこから出力帰還信号
が前記ＯＲゲート３３および３４に戻る。第１のチャネ
ルのフリップフロップ３５の反転出力信号および第２の
チャネルのフリップフロップ３６の出力信号はＡＮＤゲ
ート３７の２個の入力端子に加えられ、その出力が極性
信号ＰＯＬである。

各チャネルでは、第１と第２のフリップフロップがタイ
ミング信号旧、　１６およびＲ２，１６がら下記のよう
に発生した信号を受け取る。これらのタイミング信号は
回路３８および３９で反転され、それがらＡＮＤゲート
４０および４１を通り、次にＯＲゲート４２および４３
を通ってフリップフロップ３１および３２に至る。これ
らのフリップフロップのＲ入力端子にはＴＸＴＣ信号が
入る。ＡＮＤゲート４ｏおよび４１の他方の入力端子に
はフリップフロップ３１および３２の反転出力端子から
信号が入り、　ＯＲゲート４２および４３の他方の入力
端子には同じフリップフロップの非反転出力信号、すな
わち保持信号ＨＯＬＤＩおよびＨＯＬＤ２が入る。第１
のチャネルのフリップフロップ３１の反転出力および第
２のチャネルの反転タイミング信号はＯＲゲート４４の
人力になり、その出力および第１のフリップフロップ２
９の反転出力はＯＲゲート４８に送られる。このゲート
の出力はフリップフロップ２９の入力となる。第２のフ
リップフロップ３０に対する対応する入力信号は同じよ
うにＯＲゲート４５および４９ならびにＡＮＤゲート４
７を介して得られる。タイミング信号Ｒ１，１６および
Ｒ２，ｌ［ｌはＩＮＩ信号が低レベルの時、１６個のク
ロックパルスＣＩＪを計数することによりカウンタ５１
および５３で得られる。第１のカウンタ５１はそのＲ５
Ｔ信号をＯＲゲート５２から得、その人力は人力信号Ｉ
ＮＩおよびボークロック信号ＴＸＣから得られる。同じ
ように、第２のカウンタ５３はそのＲ５Ｔ信号をＯＲゲ
ート５４から得、その入力は第２の入力信号ＩＮ２およ
びポークロック信号である。

第９図に示すように、受信信号ＲＸＤは叶回路５６によ
り得られ、その入力には、保持信号ＨＯＬＤＩおよびＨ
ＯＬＤ２と、入力信号ＩＮＩおよびＩＮ２を供給される
ＡＮＤゲート５５から得られる信号とが供給される。

この受信器論理回路は入力信号ＩＮＩおよびＩＮ２の一
つが立ち下がると駆動される。第１の受信信号が先に低
レベルになる場合は、チャネルｌの受信カウンタ５１が
計数し始める。第６図に示したパルス幅ＴＩより短かい
成る時間、入来ビットは論理０と定められ、これによっ
てＨＯＬＤＩ信号が立ち上がる。この信号はビットの持
続時間中、高状態に留まり、次いで次のＴＸＣパルスが
生ずる。極性試験動作について述べると、これまた第２
の入力信号ＩＮ２を必要とする。極性信号ＰＯＬが１状
態に変わるためには、第１の入力信号［Ｎ１が上記時間
、低レベルであった後、第２の人力信号ＩＮ２も同じビ
ット中、同し時間だけ低レベルにとどまる必要がある。

これで極性信号ＰＯＬＩが立ち上がり、その結果、極性
信号ＰＯＬが１状態に変わる。第２の入力信号ｒＮ２が
先ず立ち下かた場合も、ＰＯＬ信号が０になるのに同し
シーケンスを必要とする。しかし、関係する信号はチャ
ネル２の保持および極性信号、すなわちＨＯ１、Ｄ２お
よびＰ　０１−２である。

第８図は変調２３制御回路の図であり、これは送信器と
受信器を含む。各チャネルごとに、送信器はＭＯＦ−Ｆ
ＥＴ　Ｑ１、　Ｑ２を用いて実現される。各トランジス
タのドレーンと直列にダイオード旧、　Ｄ２が接続され
、電源がオフの時、トランジスタがライン上で負荷にな
らないようにしている。パルス変成器５は抵抗Ｒ１，８
よびＲ２を介してこれらのダイオードの端子に接続され
ている。この変成器の変調器側では、各巻線Ｌ１および
Ｒ２と直列にツェナダイオードＤ３．０４およびダイオ
ードＤ５．　Ｄ６の直列回路が接続されている。これは
変成器により生ずる妨害を小さくするのに役立つ。これ
らの直列回路の中点は、正電圧■＋と、接地されたコン
デンサＣとに接続され、また抵抗Ｒ３を介して巻線Ｌｌ
とＲ２の間の変成器中点に接続されている。これらの抵
抗によって変成器は、トランジスタにおける短絡から保
護される。バス信号Ｖｂｕｓはラインに接続された変成
器巻線Ｌ３から得られる。

この受信器は比較器９．１０．１３および１４を用いて
実現される。第１の比較器９の正端子は２個の抵抗Ｒ４
およびＲ５の中点に接続されている。これらの抵抗の一
方はトランジスタＱｌを保護するダイオードに接続され
、他方は接地されている。第２の比較器１０は同じよう
に抵抗Ｒ６およびＲ７を介して第２のチャネルに接続さ
れている。これらの２個の比較器の各々の負端子は基準
電圧に接続されている。この基準電圧は、抵抗Ｒ８とＲ
９とからなる直列回路の中点によってＶ＋Ｓｆ圧より得
られる。この比較器からの信号は、ＲＣフィルタ１１ま
たは１２を介してもう一つの比較器１３または１４に各
チャネルごとに進む。これらの比較器は、この信号を前
述のように抵抗器０およびＲ１１によって得られる基準
′ポ圧と比較する。これらの比較器１３および１４は２
個のチャネルについて入力信号ＩＮＩおよびＩＮ２を発
生ずる。

ラインから信号が受信された時のチャネル１における回
路動作を考察する。変成器が負の信号を生じ（極性は巻
線で点で示される）、この信号は抵抗Ｒ１およびＲ４を
介して第１の比較器９に進み、そこで基準電圧と比較さ
れる。比較器出力はそこで立ち下がる。次に信号はフィ
ルタを介して第２の比較器１３に入り、そこで再び基準
電圧と比較される。この比較器は、例えば第７ａ図に見
るように負のパルスＩＮＩを出力する。他のチャネルも
対応して機能する。前述したカウンタに加えて比較器と
フィルタを用いることにより、受信器は入来パルスの振
幅とパルス幅をチェックする。

当業者ならば明らかなように、本発明の種々の実施例が
上述した例に限られるものでなり、特許請求の範囲内で
変更し得るものである。

要約すると本発明は、いくつかの送信ステジョンが接続
されている直列信号バスに２値メツセージを送信する方
法および装置に関する。各ステーションはバスが空の時
メツセージを送信でき、複数のステーションが同時にメ
ツセージを送信しようと試行する信号衝突状態では、各
ステジョンがバスを通過中のメツセージをモニタし、優
先度の最も高いステーションだけが進行してそのメツセ
ージの送信を許され、優先度の低い各ステーションは、
低位状態に割り当てられた論理状態の信号を送信する時
、優位状態に割り当てられた論理状態の信号を受信する
と、その送信の試行中止する。すべてのステーションは
、バスに存在する信号の極性を認識し、この極性の優位
信号を送ることにより、同じ極性で優位信号を送出する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は変調器のブロック図 第２図は変調器の内部機能を表わすブロック図、 第３図は送信信号を示す図、 第４ａ図および第４ｂ図は受信信号を表わす図、第５図
はコーディング原理を示す説明図、第６図は送信器論理
回路のタイミング図、第７ａ図は受信器論理回路のタイ
ミング図、第７ｂ図は他の場合に適用された受信器論理
回路のタイミング図、 第８図はバスインターフェースの説明図、第９図は論理
回路の説明図である。 ３、４゜ ５　。 ６　、８ ９．１０．　　。 １１゜ ５１．５２、。 主要部　の符−の説明 送信器 パルス変成器 受信器 極性試験部 比較器 フィルタ カウンタ ｉｇ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２値メッセージを直列通信バスで送信する方法であ
   って、数個の送信ステーションが該バスに接続され、各
   ステーションは該バスが空いている時、信号を送信でき
   、さらに、複数のステーションが同時にメッセージを送
   信しようとする信号衝突状態では、各ステーションが前
   記バスを通過中のメッセージをモニタし、優先度の最も
   高いステーションだけが進行してそのメッセージの送信
   を許され、優先度の低い各ステーションは、低位状態に
   割り当てられた論理状態の信号を送出する時、優位状態
   に割り当てられた論理状態の信号を受け取ると、その送
   信の試行を中止する方法において、 すべてのステーションは、前記バスに存在する信号の極
   性を認識し、その極性で優位信号を送出することにより
   、同じ極性で優位信号を送出することを特徴とする２値
   メッセージを直列通信バスで送信する方法。 ２、請求項１に記載の方法において、前記送信すべきメ
   ッセージは、優位信号だけが送信され、各優位信号が同
   じ向きで送信されるようにエンコードされ、送信すべき
   パルスの形状はその極性によって決まることを特徴とす
   る方法。 ３、請求項１または２に記載の方法において、前記信号
   極性は各信号においてモニタされ、このモニタ機能を前
   記ステーションが前記バスに接続されているかぎり動作
   させることを特徴とする方法。 ４、請求項１、２または３に記載の方法において、前記
   バスを介して送信すべき信号は２個のパルスから形成さ
   れ、該送信すべき信号はパルス変成器を介して該バスに
   載せ、該信号が正負両方向に等しい変成器電圧を生ずる
   ようにしたことを特徴とする方法。 ５、請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において
   、前記２個のパルスのパルス幅の和は前記信号の持続時
   間より実質的に短いことを特徴とする方法。 ６、請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において
   、前記受信パルスの振幅およびパルス幅をチェックして
   、これらのパルスを受容する前にそれらが確実に所定の
   限界値内にあるようにすることを特徴とする方法。 ７、請求項１に記載の方法を適用する装置において、該
   装置は、２値メッセージを直列通信バスを介して送信し
   、該装置がいくつか前記バスに接続されてメッセージを
   送受し、各装置は該バスが空いている時、メッセージを
   送信でき、該装置は受信器および送信器を含み、該受信
   器により、該装置が複数同時にメッセージを送信しよう
   とする信号衝突状態では、各装置は前記バスを通過する
   メッセージをモニタし、前記送信器は、衝突状態では、
   最も高い優先度の装置だけがそのメッセージを送信する
   ことができ、低い優先度の各装置は、低位状態に割り当
   てられた論理状態の信号を送信する時、優位状態に割り
   当てられた論理信号を受け取ると、その送信の試行を中
   止するように制御される装置において、 該装置は極性試験部を含み、該極性試験部は、前記バス
   に存在する信号の極性を認識し、前記送信器にその優先
   度で優位信号を送信させることを特徴とする２値メッセ
   ージを直列通信バスで送信する装置。 ８、請求項７に記載の装置において、該装置はパルス変
   成器を含み、これを通してメッセージが前記バスに送信
   され、前記送信器は、該バスへ送るべき信号を２個のパ
   ルスから発生し、その際、該信号が正負両方向に等しい
   変成器電圧を生ずるようにしたことを特徴とする装置。 ９、請求項７または８に記載の装置において、前記送信
   器は、前記２つのパルスのパルス幅の和が前記信号の持
   続時間より実質的に短くなるように制御されることを特
   徴とする装置。 １０、請求項７、８または９に記載の装置において、該
   装置は比較器、フィルタおよびカウンタを含み、これら
   により受信パルスの振幅およびパルス幅をチェックし、
   パルスが受容される前にこれらのが確実に所定の限界値
   内にあるようにすることを特徴とする装置。 １１、請求項７ないし１０のいずれかに記載の装置にお
   いて、該装置はエレベータの装置制御系の直列通信バス
   の一部を構成することを特徴とする装置。