JPH04291861A - 入出力増設機器 - Google Patents

入出力増設機器

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JPH04291861A
JPH04291861A JP3057352A JP5735291A JPH04291861A JP H04291861 A JPH04291861 A JP H04291861A JP 3057352 A JP3057352 A JP 3057352A JP 5735291 A JP5735291 A JP 5735291A JP H04291861 A JPH04291861 A JP H04291861A
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Hirotoshi Hirano
平野 浩俊
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シーケンス制御を実行
するプログラマブル・コントローラ等において本体機器
の入出力点を増設する際に用いられる入出力増設機器に
関し、詳しくは、この入出力増設機器の入出力点の設定
に自由度を持たせるように改善するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、プログラマブル・コントローラ
はマイクロプロセッサを備えて現場にある外部機器から
のデータを処理する本体機器を有し、更に多数の外部機
器とデータを入出力するために、入出力増設機器を設置
して入出力点を増設するようにしている。このような入
出力増設機器は、外部機器からのデータを一旦入力して
本体機器側に送信し、本体機器側から送信されたデータ
を外部機器へと出力するように動作する。そして、外部
機器の台数、入出力機能に合わせて複数の入力点、複数
の出力点を備えるように予め設定される。従来、このよ
うな入出力増設機器を構成するには、市販の周辺インタ
ーフェイスIC等を用いて設計し、マイクロプロセッサ
を内蔵させて入力点、出力点の設定及びデータの読み書
き等を行うようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の入
出力増設機器は、予め、マイクロプロセッサの指定によ
り周辺インターフェイスICの入力点、出力点を設定し
ておかなければならず、入出力点設定後、周辺インター
フェイスICの性格上、入出力点の変更は煩わしかった
。更に、入出力動作を行う場合は、周辺インターフェイ
スICの制御回路を設けて動作制御を行わなければなら
ず、機器として部品点数が多くなり、大規模な回路にな
らざるを得なかった。即ち、入出力増設機器は、本来、
入出力動作のみ行えればよく、機器内にマイクロプロセ
ッサ、周辺インターフェイスICの制御回路等を備える
ことは、入力点、出力点が固定されてシステムの硬直化
をきたすとともに、構成の複雑化、コスト高を招いてい
た。
【0004】本発明は、このような問題を解決すること
を課題とし、入出力増設機器の入出力点の方向制御を任
意に設定できるようにするとともに、装置構成の簡単化
、コスト安を実現することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決した本
発明は、次の通りである。 (1)シーケンス制御を実行する本体機器に接続され、
外部機器からのデータを前記本体機器に送出し、前記本
体機器からのデータを前記外部機器へ送出する入出力増
設機器において、前記外部機器から入力データまたは前
記本体機器側から出力データを受ける少なくとも1個以
上の入出力バッファと、モード制御信号を受けて前記入
出力バッファを入力ポートまたは出力ポートに指定する
バッファ方向制御回路と、前記入出力バッファ毎に設け
られ前記本体機器側からの前記出力データを一旦保持し
て前記入出力バッファへ与える保持回路と、この保持回
路の出力を制御するデコーダと、複数の前記入出力バッ
ファのうちいずれかの入力ポートを切り換えて外部から
の前記入力データを選択出力するマルチプレクサと、前
記入出力バッファのポート番号を含む通信フレームを前
記本体機器と授受し前記デコーダ及び前記マルチプレク
サへ前記ポート番号を与える通信制御回路とからなる入
出力増設機器である。 (2)シーケンス制御を実行する本体機器に接続され、
外部機器からのデータを前記本体機器に送出し、前記本
体機器からのデータを前記外部機器へ送出する入出力増
設機器において、前記外部機器から入力データまたは前
記本体機器側から出力データを受ける少なくとも1個以
上の入出力バッファと、モード制御信号を受けて前記入
出力バッファを入力ポートまたは出力ポートに指定する
バッファ方向制御回路と、前記入出力バッファ毎に設け
られ前記本体機器側からの前記出力データを一旦保持し
て前記入出力バッファへ与える保持回路と、この保持回
路の出力を制御するデコーダと、複数の前記入出力バッ
ファのうちいずれかの前記入出力バッファを切り換えて
外部からの前記入力データを選択出力するマルチプレク
サと、このマルチプレクサへ出力制御信号を与えるマル
チプレクサ制御回路と、1通信サイクルにおいてデータ
送信期間に出力ポートを指定するとともに応答信号を受
信する期間に入力ポートを指定するバンドル番号を含む
通信フレームを前記本体機器と授受し前記デコーダ及び
前記マルチプレクサへ前記バンドル番号を与える通信制
御回路とからなる入出力増設機器である。
【0006】
【作用】本発明の入出力増設機器(1),(2)の作用
は、次の通りである。 (1)データを外部機器側から入力する場合、マルチプ
レクサは通信制御回路から出力されるポート番号に従っ
て、入力ポートに指定されている入出力バッファを切り
換え選択し、データを入力する。データを外部機器へ出
力する場合、デコーダは通信制御回路から出力されるポ
ート番号に従って出力ポートに指定されている入出力バ
ッファに対応する保持回路を指定し、この保持回路を介
して入出力バッファから外部機器へデータを出力する。 (2)データ通信の1サイクルにおいて、データ送信期
間、デコーダは通信制御回路から出力されるバンドル番
号に従って出力ポートに指定されている入出力バッファ
に対応する保持回路を指定し、この保持回路を介して入
出力バッファから外部機器へデータを出力する。このデ
ータ出力に対する応答信号を受信する期間、マルチプレ
クサは通信制御回路から出力されるバンドル番号に従っ
て、入力ポートに指定されている入出力バッファを切り
換え選択してデータを入力する。
【0007】
【実施例】本発明を実施した入出力増設機器の例を図1
に表わし、この図を用いて本発明の実施例を説明する。 この図の例は、本体機器Hと通信フレームRxD,Tx
D等を送受信し、外部機器(図示せず)とデータ PA
0〜11, PB0〜11, PC0〜11, PD0
〜11を授受するものである。本発明機器は、入出力方
向を制御できる4個の入出力バッファ1A,1B,1C
,1Dを有する。例えば、入出力バッファ1Aは、外部
機器とデータ PA0〜11を授受するとともに、モー
ド制御信号 MODE0〜3 を入力するバッファ方向
制御回路2の指定信号AOUTにより入力バッファまた
は出力バッファとして指定される。入力バッファを指定
された場合は外部機器からのデータ PA0〜11を入
力データDIA0〜7 としてマルチプレクサ3へ与え
、出力バッファを指定された場合は本体機器H側からの
データDOA0〜11を外部機器へデータ PA0〜1
1として出力する。他の入出力バッファ1B,1C,1
Dも同様に、バッファ方向制御回路2からの指定信号B
OUT,COUT,DOUTにより入力バッファまたは
出力バッファとして指定され、外部機器とデータ PB
0〜11, PC0〜11, PD0〜11を授受し、
入力バッファを指定された場合はデータDIB0〜11
,DIC0〜11,DID0〜11をマルチプレクサ3
へ与え、出力バッファを指定された場合は本体機器H側
からデータDOB0〜11,DOC0〜11,DOD0
〜11を受け取る。このようにモード制御信号 MOD
E0〜3 を任意に設定することにより、バッファ方向
制御回路2を介して入出力バッファ1A,1B,1C,
1Dを入力点または出力点として任意に設定できる。尚
、モード制御信号 MODE0〜3 は、入出力バッフ
ァ1Aから送出されるデータDIA0〜7 に付加され
、マルチプレクサ3を介して入出力点数の状態として本
体機器H側へ送信される。マルチプレクサ3は、通信制
御回路4からポート番号S(S0,S1)を入力し、そ
の内容により、入出力バッファ1A,1B,1C,1D
のいずれかからのデータDIA0〜7 ,DIB0〜1
1,DIC0〜11,DID0〜11を選択してデータ
 DI0〜11として通信制御回路4側へ出力する。通
信制御回路4は、本体機器H側から受信フレームRxD
を受信するとともに、本体機器H側へ送信フレームTx
Dを送信する、データ送受信動作の中核となるブロック
である。そして、実際にデータ送受信動作をする入出力
バッファを指示するポート番号S(S0,S1)を出力
するブロックである。 このポート番号S(S0,S1)はデコーダ5にも与え
られ、デコーダ5は、通信制御回路4からのライト信号
WR* (ロウ・アクティブ)に合わせて、ライト信号
WR0*,WR1*,WR2*,WR3*(全てロウ・
アクティブ)のいずれかをアクティブとする。これらの
ライト信号WR0*,WR1*,WR2*,WR3*は
、それぞれフリップ・フロップ回路FFA ,FFB 
,FFC ,FFD の出力制御信号となるものである
。即ち、フリップ・フロップ回路FFA ,FFB ,
FFC ,FFD は、通信制御回路4から送出された
データ DO0〜11を一旦保持する保持回路群であり
、例えば、フリップ・フロップ回路FFA は出力制御
信号WR0*によりその出力データDOA0〜11を入
出力バッファ1Aに与え、以下、同様にして、フリップ
・フロップ回路FFB は出力制御信号WR1*により
出力データDOB0〜11を入出力バッファ1Bへ、フ
リップ・フロップ回路FFC は出力制御信号WR2*
により出力データDOC0〜11を入出力バッファ1C
へ、フリップ・フロップ回路FFD は制御信号WR3
*により出力データDOD0〜11を入出力バッファ1
Cへ与える。
【0008】このような構成の本発明の入出力増設機器
の動作を次に説明する。バッファ方向制御回路2は、モ
ード制御信号 MODE0〜3 に従って指定信号AO
UT,BOUT,COUT,DOUTを制御し、各々の
バッファ1A,1B,1C,1Dについて入力ポートま
たは出力ポートの設定をする。この時、図2の表に示す
ように、入力ポート数及び出力ポート数に応じて、入出
力バッファ1A,1B,1C,1Dのそれぞれの入出力
方向を設定する。この表で、“O”は出力ポート、“I
”は入力ポートであることを表わす。実際の通信動作を
開始すると、この入出力モジュールは、例えば図3のよ
うな通信フレーム(当該入出力増設機器に対応するアド
レス,使用する入出力バッファのポート番号,データ,
ブロック・チェック・コードBCC)を授受し、この通
信フレームのポート番号に対応した入出力バッファとデ
ータ授受を行う。即ち、本体機器Hから通信制御回路4
が受信フレームRxDを受けると、この受信フレームR
xD内のポート番号Sに従ってデコーダ5は該当するラ
イト信号WRi*(iは0,1,2,3のいずれか)を
アクティブとする。これにより、受信フレームRxD内
のデータ DO0〜11は、対応するフリップ・フロッ
プ回路FFm (mはA,B,C,Dのいずれか)を介
して出力ポートとして選択されている入出力バッファ1
mにデータDOm0〜11として与えられ、この入出力
バッファ1mから送信データ Pi0〜11が外部機器
側へ出力される。一方、データ入力の場合、入出力バッ
ファ1n(nはA,B,C,Dのいずれか)が入力ポー
トとして選択されているとすると、外部機器からのデー
タ Pn0〜11は入出力バッファ1nを介してデータ
DIn0〜11としてマルチプレクサ3へ出力される。 マルチプレクサ3は、通信制御回路4より与えられるポ
ート番号Sに従って、入出力バッファ1nに対応する入
力データDIn0〜11を選択し、データ DI0〜1
1を通信制御回路4に送出する。通信制御回路4は、こ
のデータ DI0〜11を取り込んで通信フレームTx
Dを生成し、本体機器H側へ送出する。このようにして
、本発明の入出力増設機器は動作する。上記した本発明
機器は、実際には、ASIC回路等によりゲート・アレ
イ形式で1個の回路として構成する。
【0009】以上のような本発明の入出力増設機器は、
データ送信動作の際、データ送信、続いてデータ送信先
からアクノリッジ信号等の応答信号を受信することによ
り、一つの通信サイクルを構成しているが、データ送信
期間後、応答信号が返送される期間に、データ送信動作
に係わる出力ポートとは異なる入力ポートを用いてデー
タ受信動作を行えばより高速なデータ送受信が可能であ
る。このように構成した本発明の入出力増設機器の例を
図4に示し、説明する。この図の例で、図1に示した本
発明機器と符号が同じものはその機能は同じである。 
 この例にあっては、図5に示すような通信フレームを
送受信する。即ち、この通信フレームは、当該入出力増
設機器を指定するアドレス、入力ポートに対応する入出
力バッファ及び出力ポートに対応する入出力バッファの
組を指定するバンドル番号、データ、ブロック・チェッ
ク・コードBCCを含むようにする。ここでいうバンド
ル番号は、1通信サイクルにおいて、データ送信期間に
出力ポートとなる入出力バッファを指定するとともに、
データ送信に対する応答信号を受信する期間に入力ポー
トとなる入出力バッファの組を指定する番号であり、予
め、出力ポートと入力ポートの組合わせを数通り定めて
おき、各々の組についてこのバンドル番号を対応させて
おく。そして、通信制御回路4からのバンドル番号B(
B0,B1)をデコーダ5及びマルチプレクサ制御回路
6に与えるようにする。デコーダ5及びマルチプレクサ
制御回路6は、このバンドル番号Bに従って、入出力バ
ッファを選択する。具体的には、図6の表に示すように
、入力ポート数及び出力ポート数に応じて、データ入力
に関与する入出力バッファ、データ出力に関与する入出
力バッファを指定する。この表で“O”は出力、“I”
は入力を意味する。添数字0,1,2,3はバンドル番
号である。例えばこの入出力増設機器において、入力ポ
ート数2、出力ポート数2であり、かつバンドル番号“
0”が指定された場合、出力ポートが入出力バッファ1
A、入力ポートが入出力バッファ1Dとなって1通信サ
イクルが進行し、バンドル番号“1”が指定された場合
、出力ポートが入出力バッファ1B、入力ポートが入出
力バッファ1Cとなって1通信サイクルが進行する。
【0010】次に、このような入出力増設機器の動作を
図7のタイムチャートを用いて詳しく説明する。尚、こ
のタイムチャートの例は、図6の表における、入力ポー
ト数2、出力ポート数2、かつバンドル番号“1”(出
力ポート1B、入力ポート1C)の場合である。本体機
器H側より受信フレームRxDを受けると、通信制御回
路4は、フレーム内のバンドル番号“1”に対応してバ
ンドル番号B(B0,B1)(=“1”)を出力する。 これにより、デコーダ5は通信制御回路4のライト信号
WR* “L”に合わせてフリップ・フロップ回路FF
B にライト信号WR1*“L”を与え、通信制御回路
4からのフレーム内データ DO0〜11(データα)
がフリップ・フロップ回路FFB を介して入出力バッ
ファ1Bに与えられ、外部機器へデータ PB0〜11
が出力される。これは通信サイクルにおけるデータ送信
期間の動作である。
【0011】一方、通信制御回路4から出力されたバン
ドル番号B(B0,B1)(=“1”)はデコーダ5と
同時にマルチプレクサ制御回路6にも与えられ、マルチ
プレクサ制御回路6はバンドル番号Bに対応する選択信
号S(S0,S1)(=2)を出力し、マルチプレクサ
3の出力を、対応する入出力バッファ1Cからのデータ
DIC0〜11に切り換える。即ち、入出力バッファ1
Cには、外部機器側からデータ PC0〜11(データ
β)が与えられており、このデータβが入出力バッファ
1C、マルチプレクサ3を介して通信制御回路4に与え
られる。そして、通信制御回路4では、当該機器のアド
レス、バンドル番号、データβ、ブロック・チェック・
コードBCCを用いて送信フレームTxDを作成し、本
体機器H側へ送信する。これは、上記した通信サイクル
におけるデータ応答信号の返送期間に行う動作である。 このように、データ送信期間に、ある出力ポートよりデ
ータを送信し、この送信動作に対する応答信号を受信す
る期間に、ある入力ポートよりデータを受信するので、
図1の例に比べてデータ送受信動作が格段に高速となる
。また、入力ポート、出力ポートの組を予めバンドル番
号で指定しておくため、本体機器H側で入力ポート、出
力ポートの指定をしなくてもよい。
【0012】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の入出力増設
機器によれば、次の効果を得る。 (1)入力点、出力点が固定されることなく任意に設定
できるため、システムを自由に構築でき、構成の簡単化
、コスト減を実現することができる。 (2)複数の入出力バッファについて入力ポート、出力
ポートを指定するバンドル番号を設定し、一つの通信サ
イクルにおいて、データ送信、データ受信を行うように
したことにより、高速通信を実現でき、また、本体機器
側で入力ポート、出力ポートの指定が不必要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施した入出力増設機器の回路ブロッ
ク図である。
【図2】本発明の入出力増設機器における複数の入出力
バッファについて入力ポート、出力ポートの設定を表わ
す表である。
【図3】本発明の入出力増設機器に用いられる通信フレ
ームの構成を表わす図である。
【図4】本発明を実施した他の入出力増設機器の回路ブ
ロック図である。
【図5】図4に表わした入出力増設機器に用いられる通
信フレームの構成を表わす図である。
【図6】図4に表わした入出力増設機器の複数の入出力
バッファについて入力ポート、出力ポートの設定を表わ
す表である。
【図7】図4に表わした入出力増設機器の動作を表わす
タイムチャートである。
【符号の説明】
1A,1B,1C,1D  入出力バッファ2  バッ
ファ方向制御回路 3  マルチプレクサ 4  通信制御回路 5  デコーダ 6  マルチプレクサ制御回路 FFA ,FFB ,FFC ,FFD   フリップ
・フロップ回路H  本体機器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  シーケンス制御を実行する本体機器に
    接続され、外部機器からのデータを前記本体機器に送出
    し、前記本体機器からのデータを前記外部機器へ送出す
    る入出力増設機器において、前記外部機器から入力デー
    タまたは前記本体機器側から出力データを受ける少なく
    とも1個以上の入出力バッファと、モード制御信号を受
    けて前記入出力バッファを入力ポートまたは出力ポート
    に指定するバッファ方向制御回路と、前記入出力バッフ
    ァ毎に設けられ前記本体機器側からの前記出力データを
    一旦保持して前記入出力バッファへ与える保持回路と、
    この保持回路の出力を制御するデコーダと、複数の前記
    入出力バッファのうちいずれかの入力ポートを切り換え
    て外部からの前記入力データを選択出力するマルチプレ
    クサと、前記入出力バッファのポート番号を含む通信フ
    レームを前記本体機器と授受し前記デコーダ及び前記マ
    ルチプレクサへ前記ポート番号を与える通信制御回路と
    からなる入出力増設機器。
  2. 【請求項2】  シーケンス制御を実行する本体機器に
    接続され、外部機器からのデータを前記本体機器に送出
    し、前記本体機器からのデータを前記外部機器へ送出す
    る入出力増設機器において、前記外部機器から入力デー
    タまたは前記本体機器側から出力データを受ける少なく
    とも1個以上の入出力バッファと、モード制御信号を受
    けて前記入出力バッファを入力ポートまたは出力ポート
    に指定するバッファ方向制御回路と、前記入出力バッフ
    ァ毎に設けられ前記本体機器側からの前記出力データを
    一旦保持して前記入出力バッファへ与える保持回路と、
    この保持回路の出力を制御するデコーダと、複数の前記
    入出力バッファのうちいずれかの前記入出力バッファを
    切り換えて外部からの前記入力データを選択出力するマ
    ルチプレクサと、このマルチプレクサへ出力制御信号を
    与えるマルチプレクサ制御回路と、1通信サイクルにお
    いてデータ送信期間に出力ポートを指定するとともに応
    答信号を受信する期間に入力ポートを指定するバンドル
    番号を含む通信フレームを前記本体機器と授受し前記デ
    コーダ及び前記マルチプレクサへ前記バンドル番号を与
    える通信制御回路とからなる入出力増設機器。
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