JPH053481A - Serial multiplex communication system - Google Patents

Serial multiplex communication system

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Publication number
JPH053481A
JPH053481A JP18171591A JP18171591A JPH053481A JP H053481 A JPH053481 A JP H053481A JP 18171591 A JP18171591 A JP 18171591A JP 18171591 A JP18171591 A JP 18171591A JP H053481 A JPH053481 A JP H053481A
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JP
Japan
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data
input
time slot
output
signal
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Application number
JP18171591A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Harada
義久 原田
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Publication of JPH053481A publication Critical patent/JPH053481A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the data communication efficiency and to simplify the system in the communication between plural computers within a narrow range such as an automobile body. CONSTITUTION:This system consists of a bus communication line B, an interface C and a communication controller sending a data frame. Each interface C is provided with a synchronizing signal generating circuit E to generate a synchronizing signal being a reference signal for reading a data, a output shift register F and an input shift register H outputting and inputting a serial data, and a control means K which controls writing of a data comprising the synchronizing signal and an output data from the output shift register to the prescribed location of a data frame and of reading of an input data from the input shift register by using the synchronizing signal located in the just preceding position of the data at a prescribed location of the data frame. The data write/read control is implemented based on the data location on the data frame.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は通信速度に対し通信遅延
が無視できる程度に通信距離の短い通信路による複数コ
ンピュータ間のデータ通信を効率良く行うための通信シ
ステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication system for efficiently performing data communication between a plurality of computers through a communication path having a communication distance short enough to ignore communication delay with respect to communication speed.

【0002】[0002]

【従来技術】近年、自動車における各種の装置の制御に
はコンピュータによる電子制御が開発され採用されてき
ている。そして、その電子制御化にはエンジンの点火時
期制御,燃料噴射制御,自動変速制御,ブレーキ制御,
操舵制御,サスペンション制御,空調制御,自己診断等
各種に及んでいる。このため、1ケのコンピュータでは
処理能力が不足するため各制御対象毎に1ケのコンピュ
ータを使用してそれを専用化している。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic control by a computer has been developed and adopted for controlling various devices in an automobile. And to realize the electronic control, engine ignition timing control, fuel injection control, automatic shift control, brake control,
It covers various areas such as steering control, suspension control, air conditioning control, and self-diagnosis. For this reason, since the processing capacity of one computer is insufficient, one computer is used for each controlled object and dedicated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、複数のコン
ピュータはエンジンの回転数、車速、気温、操舵角、ブ
レーキ他共通データを使用する場合が多い。従って、係
る場合には、それぞれ独立のコンピュータシステムを構
成すると、センサが重複して無駄になったり、コンピュ
ータの負荷分散が適正に行われないという欠点がある。
However, a plurality of computers often use common data such as engine speed, vehicle speed, temperature, steering angle and brake. Therefore, in such a case, if independent computer systems are configured, there are drawbacks in that the sensors are redundantly wasted and that the load distribution of the computer is not properly performed.

【0004】また、自動車の制御は精微性、高速性を要
求される傾向にある。係る場合には、複数のコンピュー
タを有機的に連結して遂行する必要性が生じる。そこ
で、複数のコンピュータがそれぞれ、相互に1対多の通
信を行ないデータを交換しながら制御を遂行すれば、上
記の欠点を解消し、上記要請に対処し得る。
Further, control of automobiles tends to require precision and high speed. In such a case, it becomes necessary to organically connect a plurality of computers to carry out. Therefore, if the plurality of computers respectively perform one-to-many communication with each other and perform control while exchanging data, the above-mentioned drawbacks can be solved and the above-mentioned request can be dealt with.

【0005】ところが、一般の通信分野におけるLAN
の手法をそのまま自動車の通信システムに適用すること
は、システムが大掛かりとなり、不適切である。このた
め、自動車の特殊性を考慮した自動車用通信システムが
幾つか提案されている。これらの提案の中で複数のコン
ピュータ間のデータ通信を対象に比較的高速の通信(1
Mbits/sec)を実現しているシリアル通信方式としてCA
N(CONTROLLER AREA NETWORK) がある。
However, a LAN in the general communication field
It is unsuitable to apply the method of (1) as it is to a communication system of an automobile because the system becomes large-scale. Therefore, some communication systems for automobiles have been proposed in consideration of the peculiarities of automobiles. Among these proposals, relatively high-speed communication (1
CA as a serial communication method realizing Mbits / sec)
There is N (CONTROLLER AREA NETWORK).

【0006】しかしながら、CANを始めとする従来の
提案は一部の例外を除いて1ケのノードが1ケのデータ
フレームを専有する形である。この方式では各ノードに
おいて同時に多数のデータを送出する場合にはデータア
ドレスや他の制御信号は実データに比して小さくなる
が、自動車の場合には、各ノードで同時送出するデータ
数は1乃至2の場合が多く、かつLATENCY(データ送信要
求から実際のデータ送出終了までの遅れ時間)をできる
だけ小さくしたいことから、各データフレーム上のデー
タ数は2程度が多い。この時、データ通信効率(実デー
タ通信量/総通信量)は低くなる。
However, according to the conventional proposals such as CAN, with one exception, one node occupies one data frame. In this method, when a large amount of data is sent out simultaneously at each node, the data address and other control signals are smaller than the actual data, but in the case of an automobile, the number of data sent out simultaneously at each node is 1 In many cases, the number of data on each data frame is about 2, because LATENCY (the delay time from the data transmission request to the end of actual data transmission) is desired to be as small as possible. At this time, the data communication efficiency (actual data communication amount / total communication amount) becomes low.

【0007】一方、特願昭61-101583 のように複数ノー
ドのデータを1ケのデータフレームにのせて通信を行う
ことによりデータ通信効率を高くする方式、いわゆるタ
イムスロット方式も提案されているが、この方式はリン
グ形状のネットワークにしか適用することができなかっ
た。
On the other hand, as in Japanese Patent Application No. 61-101583, a method of increasing data communication efficiency by carrying out communication by placing data of a plurality of nodes on one data frame, a so-called time slot method has been proposed. , This method was only applicable to ring-shaped networks.

【0008】本発明は係る観点に立って成されたもので
あり、その目的とするところは、複数のコンピュータ間
で相互に通信可能であり、データ通信効率が高く、自動
車等の狭範囲での制御のためのバス形状のネットワーク
に適用できる間便な通信システムを実現することであ
る。
The present invention has been made from such a viewpoint, and an object thereof is to enable a plurality of computers to communicate with each other, have high data communication efficiency, and have a narrow range in an automobile or the like. It is to realize a convenient communication system applicable to a bus-shaped network for control.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のコンピ
ュータ間のデータ通信を行うバス状通信路と、通信路と
コンピュータ間に配設され、それらの間のデータの入出
力を制御する入出力インタフェースとから成り、伝送路
上を伝送するデータフレームの各タイムスロットにデー
タを乗せ、又は、各タイムスロットからデータを取り込
むことにより、入出力インタフェース間でデータの送受
信を行うシリアル多重通信システムであって、各入出力
インタフェースは、他の入出力インタフェースがデータ
フレームの各タイムスロットからデータを取り込む時の
基準となる同期信号を生成する同期信号生成回路と、デ
ータフレームの所定のタイムスロットにシリアルデータ
を乗せる出力シフトレジスタと、データフレームの所定
のタイムスロットからシリアルデータを取り込む入力シ
フトレジスタと、データフレームのスタート信号及び他
の入出力インタフェースにより出力された同期信号を検
出することでデータフレームの各タイムスロットを検出
するモニタ回路と、モニタ回路による検出結果に基づい
て、タイムスロットが自己の入出力インタフェースが発
信元として割当られた所定のタイムスロットに達したと
判定された時には、そのタイムスロットに同期信号生成
回路からの同期信号と出力シフトレジスタからのシリア
ルデータとを1組とするデータを乗せ、モニタ回路によ
る検出結果に基づいて、タイムスロットが自己の入出力
インタフェースが受信元として割当られた所定のタイム
スロットに達したと判定された場合には、そのタイムス
ロットから、直前の同期信号に再同期させて、シリアル
データを入力シフトレジスタに取り込む制御する制御手
段とを有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a bus-like communication path for performing data communication between a plurality of computers, and an input device arranged between the communication path and the computer for controlling input / output of data between them. It is a serial multiplex communication system that consists of an output interface and transmits / receives data between input / output interfaces by putting data in each time slot of a data frame transmitted on the transmission path or by capturing data from each time slot. Each I / O interface has a sync signal generation circuit that generates a sync signal that serves as a reference when another I / O interface takes in data from each time slot of the data frame, and serial data in a predetermined time slot of the data frame. An output shift register for loading and a predetermined time slot of the data frame The input shift register that captures serial data from the device, the monitor circuit that detects each time slot of the data frame by detecting the start signal of the data frame and the synchronization signal output by other input / output interfaces, and the detection result by the monitor circuit Based on the above, when it is determined that the time slot has reached the predetermined time slot assigned as the transmission source of its own input / output interface, the synchronization signal from the synchronization signal generation circuit and the output shift register If it is determined that the time slot has reached a predetermined time slot assigned as a reception source of its own input / output interface, based on the detection result of the monitor circuit , From that time slot to the previous sync signal By, and having a control means for controlling capture serial data to the input shift register.

【0010】[0010]

【作用】自動車車体内等の狭範囲での通信では通信距離
は高々20mと考えられるので、この間の通信遅延は約
100ns である。一方、自動車内通信では通信データ量が
比較的少ないので通信速度は1Mbits/sec 以下が一般的
である。このため最高速度の1Mbits/sec を考えても、
通信遅延は1データ周期の1/10となり、略無視できる範
囲である。即ち、通信路上のデータは各入出力インタフ
ェースでほぼ同時認識されると言える。
The communication distance is considered to be at most 20 m for communication in a narrow range such as in the car body, so the communication delay during this period is about
It is 100ns. On the other hand, in the in-vehicle communication, since the communication data amount is relatively small, the communication speed is generally 1 Mbits / sec or less. Therefore, even considering the maximum speed of 1 Mbits / sec,
The communication delay is 1/10 of one data cycle, which is a negligible range. That is, it can be said that the data on the communication path are recognized almost simultaneously by the respective input / output interfaces.

【0011】データフレームは、通信路の状態がある期
間アイドル状態が連続した後に生成される。データフレ
ームは、少なくともデータフレームの先頭を示すスター
ト信号を有している。データフレームは複数あっても良
いが、複数設ける場合には、スタートビットの後にデー
タフレームを識別するためのデータフレームアドレスを
有している。データフレームの各タイムスロットに各デ
ータが乗せられて、各データは通信路を伝送する。各タ
イムスロットは、そのタイムスロットに乗せるデータの
種類と、そのタイムスロットにそのデータを乗せること
ができる発信元の1つの入出力インタフェースと、その
タイムスロットからデータを取り込むべき受信先の1つ
又は複数の入出力インタフェースが、各タイムスロット
毎に、予め割付られている。
The data frame is generated after the channel has been idle for a certain period of time. The data frame has at least a start signal indicating the beginning of the data frame. There may be a plurality of data frames, but when a plurality of data frames are provided, a data frame address for identifying the data frame is provided after the start bit. Each data is carried in each time slot of the data frame, and each data is transmitted through the communication path. Each time slot has a type of data to be put in the time slot, one input / output interface of a sender that can put the data in the time slot, and one of a receiver that should receive the data from the time slot or A plurality of input / output interfaces are assigned in advance for each time slot.

【0012】従って、各入出力インタフェースは、各デ
ータフレームのどのタイムスロット(データフレーム上
のどの位置)にどのデータを乗せるか、或いはどのタイ
ムスロットからデータを取り込めば良いかが分かってい
るので、データフレーム上のタイムスロットが判別でき
れば、予め設定された論理に従って必要なデータの送信
と受信が実行される。
Therefore, since each input / output interface knows which time slot (which position on the data frame) of each data frame should be loaded, or from which time slot the data should be fetched. If the time slot on the data frame can be identified, necessary data transmission and reception are executed according to the preset logic.

【0013】データの出力 データフレーム上の各タイムスロットは、そのタイムス
ロットにデータを乗せる発信元の入出力インタフェース
によって形成される。例えば、第1タイムスロットにデ
ータを乗せるべき入出力インタフェースは、データフレ
ームのスタート信号をモニタ回路により検出して、スタ
ート信号の検出後所定クロックの後のタイミングから、
即ち、第1タイムスロットにおいて、同期信号と出力シ
フトレジスタからのシリアルデータを1組のデータとし
て出力する。このように、第1タイムスロットに同期信
号及び所定のデータが乗せられる。
Each time slot on the output data frame of data is formed by the source input / output interface that places the data in that time slot. For example, the input / output interface that should put data in the first time slot detects the start signal of the data frame by the monitor circuit, and from the timing after the predetermined clock after the detection of the start signal,
That is, in the first time slot, the synchronization signal and the serial data from the output shift register are output as one set of data. In this way, the synchronization signal and the predetermined data are carried in the first time slot.

【0014】各入出力インタフェースのモニタ回路は、
通信路上のスタート信号及び同期信号を常時監視し、ス
タート信号をリセット信号として、同期信号の生起回数
をカウントすることによりタイムスロット番号を判別す
ることができる。そして、各入出力インタフェースは、
検出されたタイムスロットに基づいて、タイムスロット
が自己の入出力インタフェースがデータ発信元となるよ
うに割当られたタイムスロットに達した場合には、上述
したように、同期信号とそのタイムスロットに乗せるべ
きデータを1組のシリアルデータとして、そのタイムス
ロットに乗せる。
The monitor circuit of each input / output interface is
The time slot number can be determined by constantly monitoring the start signal and the synchronization signal on the communication path and counting the number of occurrences of the synchronization signal with the start signal as the reset signal. And each input / output interface is
Based on the detected time slot, when the time slot reaches the time slot allocated so that its input / output interface becomes the data source, the synchronization signal and the time slot are added as described above. The power data is set as a set of serial data and placed in the time slot.

【0015】同期信号はビット同期を除けば、タイムス
ロットの先頭にくる。モニタ回路で検出された現タイム
スロットが自己の入出力インタフェースが発信元となる
べきタイムスロットの1つ前のタイムスロットである場
合には、現タイムスロットの同期信号に再同期させて、
予め分かっている各タイムスロットのデータ長分だけビ
ット数を計測して、次のタイムスロットの先頭を検出す
る。この先頭の検出タイミングにおいて、同期信号発生
回路から同期信号を出力させ、継続して、出力シフトレ
ジスタからその同期信号に再同期したクッロクに基づい
て、シリアルデータを出力させる。
The synchronization signal comes at the beginning of the time slot except for bit synchronization. If the current time slot detected by the monitor circuit is the time slot immediately before the time slot to which the input / output interface of its own should be the source, resynchronize with the sync signal of the current time slot,
The number of bits is measured for the data length of each time slot that is known in advance, and the beginning of the next time slot is detected. At this leading detection timing, the synchronizing signal generating circuit outputs the synchronizing signal, and the output shift register continuously outputs the serial data based on the clock resynchronized with the synchronizing signal.

【0016】このようにして、各入出力インタフェース
は、自己の入出力インタフェースが発信元となるべきタ
イムスロットを検出し、そのタイムスロットに同期信号
とシリアルデータを乗せる。
In this way, each input / output interface detects the time slot which the input / output interface of its own should be the source and puts the synchronization signal and the serial data in the time slot.

【0017】データの入力 一方、モニタ回路により検出されたタイムスロットに基
づいて、タイムスロットが自己の入出力インタフェース
がデータを取り込むべきタイムスロットに達したと判定
された場合には、そのタイムスロットから、先頭の同期
信号に再同期して、シリアルデータの各ビットが入力シ
フトレジスタに取り込まれる。
On the other hand, when it is determined that the time slot has reached the time slot in which its own input / output interface should receive the data, based on the time slot detected by the monitor circuit, the data is input from the time slot. , Each bit of serial data is fetched into the input shift register by resynchronizing with the synchronization signal at the head.

【0018】本発明の通信方式ではデータフレーム上の
各データは直前の同期信号を基準に読み込まれるのでデ
ータ送出ノード(入出力インタフェースをノードと呼
ぶ)とデータ読出しノードの間の通信遅延はキャンセル
されるので、通信速度を1Mbits/sec 以上にすること
も、より長い通信距離を持つ通信システムへ適用するこ
とも可能である。また、データ毎に同期信号を必要とは
するものの、データアドレスが不要なので高いデータ通
信効率が得られる。更に、データフレームの生成を集中
制御しているのでデータの衝突も基本的に起きない通信
方式となる。
In the communication system of the present invention, each data on the data frame is read based on the immediately preceding sync signal, so that the communication delay between the data transmission node (the input / output interface is called a node) and the data read node is canceled. Therefore, it is possible to set the communication speed to 1 Mbits / sec or more and to apply it to a communication system having a longer communication distance. Further, although a synchronization signal is required for each data, a high data communication efficiency can be obtained because a data address is unnecessary. Further, since the generation of the data frame is centrally controlled, the communication system is basically free from data collision.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。 (1)全体構成 図1は、本システムの全体の構成を示している。本シス
テムは、複数のコンピュータA1 〜An 間のデータ通信
システムであって、複数のコンピュータA1 〜An 間の
データ通信を行うバス状の通信路Bと、通信路Bとコン
ピュータ間に配設され、それらの間のデータ入出力を制
御する入出力インタフェースC1 〜Cn と、通信路B上
のデータフレームの生成を制御する通信制御装置Dとか
ら成る。
EXAMPLES The present invention will be described below based on specific examples. (1) Overall Configuration FIG. 1 shows the overall configuration of this system. The system is a communication system between a plurality of computers A 1 to A n, a bus-like communication path B to perform data communication among a plurality of computers A 1 to A n, the communication path B and the computer It comprises input / output interfaces C 1 to C n that are arranged and control data input / output between them, and a communication control device D that controls generation of data frames on the communication path B.

【0020】図2は、入出力インタフェースCの構成を
ブロックダイヤグラムに示したものである。入出力イン
タフェースCは、他の入出力インタフェースでデータを
読み出す時の基準となる同期信号を生成する同期信号生
成回路Eと、通信路B上のデータフレームのスタート信
号、データフレームアドレス、同期信号をモニタするモ
ニタ回路Gと、通信路B上のデータフレームの所定の位
置からデータ直前にある同期信号を基準にシリアルデー
タを入力する入力シフトレジスタHと、コンピュータA
からの通信データを一時的に格納する出力バッファレジ
スタIと、コンピュータAへの通信データを一時的に格
納する入力バッファレジスタJと、制御回路Kとから成
る。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the input / output interface C. The input / output interface C generates a synchronization signal generation circuit E that generates a synchronization signal that serves as a reference when data is read by another input / output interface, a start signal of a data frame on the communication path B, a data frame address, and a synchronization signal. A monitor circuit G for monitoring, an input shift register H for inputting serial data from a predetermined position of a data frame on the communication path B based on a sync signal immediately before the data, and a computer A.
An output buffer register I for temporarily storing communication data from the computer, an input buffer register J for temporarily storing communication data to the computer A, and a control circuit K.

【0021】図3は、通信制御装置Dの構成をブロック
ダイヤグラムに示したものである。通信制御装置Dは通
信路Bの状態をモニタするモニタ回路Lと、通信路Bが
ある期間アイドル状態が連続したことをモニタ回路Lに
より検出した時、これを受けてデータフレームのスター
ト信号を通信路Bに送出するスタート信号生成回路M
と、データフレームの識別するためのデータフレームア
ドレスをスタート信号に続け出力するデータフレームア
ドレス生成回路Nと制御回路Oから成る。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the communication control device D. When the communication control device D detects that the monitor circuit L that monitors the state of the communication path B and the monitor circuit L that the communication path B has been in an idle state for a certain period of time, the communication control device D receives this and communicates a start signal of the data frame. Start signal generation circuit M to be sent to path B
And a control circuit O for outputting a data frame address for identifying a data frame following a start signal.

【0022】入出力インタフェースC1 〜Cn は、デー
タ送信時には、通信制御装置Dで生成され、通信路Bに
送出されたデータフレームの所定の位置に同期信号と送
出データをペアで書込み、かつデータ受信時には、デー
タフレームの所定の位置からデータ直前にある同期信号
を基準に読み出す。本システムは上述のように構成され
ている。
At the time of data transmission, the input / output interfaces C 1 to C n write a pair of the synchronization signal and the transmission data at a predetermined position of the data frame generated by the communication control device D and transmitted to the communication path B, and At the time of data reception, the sync signal immediately before the data is read from a predetermined position of the data frame as a reference. The system is configured as described above.

【0023】(2)通信データの種類とフレーム構成 この通信システムに於いて伝送されるデータの種類は説
明上図9に示す25個のデータを想定している。これら
のデータは1ms以下の通信頻度を要求されるものと、2
ms以下の通信頻度を要求されるものがある。そこで、デ
ータフレームを2種とし、1ms以下の通信頻度を要求さ
れるデータは、データフレーム1、データフレーム2の
両方にのせて通信を行ない、2ms以下の通信頻度を要求
されるデータはどちらか一方のデータフレームのみにの
せて通信を行う。この割付を図10に示す。
(2) Types of Communication Data and Frame Structure The types of data transmitted in this communication system are assumed to be 25 data shown in FIG. 9 for the sake of explanation. These data require a communication frequency of 1 ms or less and 2
Some require a communication frequency of ms or less. Therefore, if there are two types of data frames, data that requires a communication frequency of 1 ms or less is placed on both data frame 1 and data frame 2, and the data that requires a communication frequency of 2 ms or less is used. Communication is performed by placing only one data frame. This allocation is shown in FIG.

【0024】図7はデータフレームの構成を示してい
る。データフレームはスタート信号とデータフレームア
ドレスと同期信号・データペア20組とで構成されてい
る。通信路のアイドル状態は“1”である。スタート信
号は他と区別がつくように、1.5 ビット間保持される
“0”と“1”とが交互に4個連続(合計6ビット間)
した特殊パターンとしている。またデータフレームアド
レスはデータフレームを区別するための信号であり、N
RZ信号の“0”“0”(2ビット)でデータフレーム
1を、“0”“1”(2ビット)でデータフレーム2を
示す。本実施例ではデータフレームの数を2としている
ので、このような割付をしているが、データフレームの
種類に応じてデータフレームアドレスのビット数、パタ
ーンを変えれば良い。これらスタート信号と、データフ
レームアドレスは通信制御装置Dにより生成される。
FIG. 7 shows the structure of a data frame. The data frame is composed of a start signal, a data frame address, and 20 sets of sync signal / data pairs. The idle state of the communication path is "1". The start signal is retained for 1.5 bits so that it can be distinguished from the others. Four "0s" and "1s" are alternated in succession (for a total of 6 bits).
It has a special pattern. The data frame address is a signal for distinguishing the data frames, and N
The data frame 1 is indicated by “0” “0” (2 bits) and the data frame 2 is indicated by “0” “1” (2 bits) of the RZ signal. In the present embodiment, the number of data frames is set to 2, so this allocation is performed, but the number of bits and pattern of the data frame address may be changed according to the type of data frame. The start signal and the data frame address are generated by the communication control device D.

【0025】本実施例では、1フレームに乗せることが
できるデータ数は20としている。各データ毎に特殊パ
ターンの同期信号が前置されている。この同期信号は各
データの周波数成分を低く抑えるために各データはNR
Z(NON RETURN TO ZERO)信号としているのでビット同期
が出来ないため、データの読込みタイミングの基準とし
て利用するための信号である。
In this embodiment, the number of data that can be carried in one frame is 20. A sync signal of a special pattern is prefixed for each data. This synchronizing signal suppresses the frequency component of each data to a low level so that each data is NR.
Since this is a Z (NON RETURN TO ZERO) signal, bit synchronization cannot be performed, so this signal is used as a reference for data read timing.

【0026】各読出し入出力インタフェースでは同期信
号の立ち上がりエッジを基準に、伝送クロックにして2
クロック後のデータの第1ビットを読出し、以下、1ク
ロック毎に第8ビットまで読み出す。この時、同期信号
とデータは同じ入出力インタフェースから出力されるの
で、各読出し入出力インタフェースにおいて同期信号を
受信する通信遅延と、データを受信する通信遅延が同じ
になるので同期信号を基準にデータを読み出せば通信遅
延は無視することができる。
Each read input / output interface uses the rising edge of the synchronization signal as a reference and sets the transmission clock to 2
The first bit of the data after the clock is read, and thereafter, up to the eighth bit is read every clock. At this time, since the synchronization signal and the data are output from the same input / output interface, the communication delay for receiving the synchronization signal and the communication delay for receiving the data are the same at each read input / output interface. The communication delay can be ignored by reading

【0027】データフレーム長は228 ビットである。デ
ータフレームの送出間隔を長く伝送クロックにして22ク
ロック分取ったとしてもクロックレート250 KHz でデー
タの通信頻度1msを達成することができる。逆にデータ
量が4倍になっても1MHz の伝送クロックレートを用い
ればデータの通信頻度1msの条件を満足することが可能
である。
The data frame length is 228 bits. Even if the transmission interval of the data frame is set to a long transmission clock and 22 clocks are taken, a data communication frequency of 1 ms can be achieved at a clock rate of 250 KHz. On the contrary, even if the amount of data is quadrupled, if the transmission clock rate of 1 MHz is used, the condition of the data communication frequency of 1 ms can be satisfied.

【0028】(3)モニタ回路の詳細な構成 モニタ回路Gは、図4に示すように、エッジ検出回路G
1、フレーム検出回路G2、内部タイミング信号生成回
路G3とで構成されている。エッジ検出回路G1は通信
路B上の信号レベルを監視し、その信号レベルの遷移タ
イミング(波形のエッジ)を検出する回路、例えば、微
分回路等である。即ち、図7に示す信号のエッジを検出
して、クロックに同期させてその検出信号S1をフレー
ム検出回路G2及び内部タイミング信号生成回路G3に
出力する。
(3) Detailed Configuration of Monitor Circuit As shown in FIG. 4, the monitor circuit G is an edge detection circuit G.
1, a frame detection circuit G2, and an internal timing signal generation circuit G3. The edge detection circuit G1 is a circuit that monitors the signal level on the communication path B and detects the transition timing (edge of the waveform) of the signal level, such as a differentiation circuit. That is, the edge of the signal shown in FIG. 7 is detected, and the detection signal S1 is output to the frame detection circuit G2 and the internal timing signal generation circuit G3 in synchronization with the clock.

【0029】フレーム検出回路G2はエッジ検出回路G
1からエッジ検出信号S1を入力し、通信路Bの信号レ
ベルを監視し、クロック信号を入力している。クロック
信号は1ビット当り約20パルスの周波数の方形波信号
である。フレーム検出回路G2はエッジ検出信号S1の
入力タイミングから後の通信路Bのレベルの継続期間を
クロックを計測することにより計測している。そして、
約30クロック分(1.5ビット分)同一レベルが継続
し、且つ、そのレベルが“0”“1”“0”“1”と交
互に現れた時(時刻t1)に、図7に示すように、クロ
ックに同期してフレームスタート信号S2を出力する。
このフレーム検出回路G2はクロックを30個分計数す
るカウンタ回路と、上記の信号レベルの反転回数を計測
するカウンタ回路で構成される。
The frame detection circuit G2 is an edge detection circuit G.
1, the edge detection signal S1 is input, the signal level of the communication path B is monitored, and the clock signal is input. The clock signal is a square wave signal having a frequency of about 20 pulses per bit. The frame detection circuit G2 measures the duration of the level of the communication path B after the input timing of the edge detection signal S1 by measuring the clock. And
When the same level continues for about 30 clocks (1.5 bits) and the levels alternately appear as "0", "1", "0", and "1" (time t1), as shown in FIG. As described above, the frame start signal S2 is output in synchronization with the clock.
The frame detection circuit G2 includes a counter circuit that counts 30 clocks and a counter circuit that measures the number of times the signal level is inverted.

【0030】又、内部タイミング信号生成回路G3は、
フレームスタート信号S2の入力後の3.5ビット後
(約70クロック分)後に、立ち上がりエッジを示すエ
ッジ検出信号S1が入力された時(時刻t3)に、その
エッジ検出信号S1及びクロックに同期して、内部タイ
ミング信号S3を出力する(図7)。次に、その内部タ
イミング信号S3が出力された後は、11ビット分(約
220クロック分)後に、立ち上がりエッジを示すエッ
ジ検出信号S1が入力された時(時刻t3と等価な時
刻)に、そのエッジ検出信号S1及びクロックに同期し
て、内部タイミング信号S3を出力する(図7)。この
内部タイミング信号S3の生成は、フレームスタータ信
号S2が検出される毎に繰り返し実行される。内部タイ
ミング信号生成回路G3は、クロックを約70、220
個分計数するカウンタ回路と、クロックに同期して内部
タイミング信号S3を出力させる論理回路( AND回路
等)で構成される。
Further, the internal timing signal generation circuit G3 is
3.5 bits (about 70 clocks) after the input of the frame start signal S2, when the edge detection signal S1 indicating the rising edge is input (time t3), the edge detection signal S1 and the clock are synchronized. Then, the internal timing signal S3 is output (FIG. 7). Next, after the internal timing signal S3 is output, after 11 bits (about 220 clocks), when the edge detection signal S1 indicating the rising edge is input (time equivalent to time t3), The internal timing signal S3 is output in synchronization with the edge detection signal S1 and the clock (FIG. 7). The generation of the internal timing signal S3 is repeatedly executed every time the frame starter signal S2 is detected. The internal timing signal generation circuit G3 uses clocks of about 70 and 220.
It is composed of a counter circuit for counting the number of pieces and a logic circuit (AND circuit or the like) for outputting the internal timing signal S3 in synchronization with the clock.

【0031】(4)制御回路の詳細な構成 制御回路Cは、図5に示すように、カウンタ・処理回路
C1と書込/読出位置データレジスタC2と入力/出力
バッファ制御回路C3とで構成されている。カウンタ・
処理回路C1には、クロック信号の他、フレーム検出回
路G2からフレームスタート信号S2が、内部タイミン
グ信号生成回路G3から内部タイミング信号S3が入力
されている。カウンタ・処理回路C1はフレームスター
ト信号S2の入力後(時刻t1)、2ビットのデータフ
レームアドレスを通信路Bから入力するために入力シフ
トレジスタHへ、データフレームアドレス入力のための
シフトレジスタ制御信号S4が出力される。これは、フ
レームスタート信号S2の入力後、クロックをカウント
することで、ビットの中間(0.5,1.5ビット目:
10,30クロック目)でデータフレームアドレス入力
のための信号を生成することで行われる。又、フレーム
スタート信号S2の入力後2ビット分(40クロック)
クロックをカウントすることで、第1タイムスロットに
入ったこと(時刻t2)が判別される。
(4) Detailed Structure of Control Circuit As shown in FIG. 5, the control circuit C is composed of a counter / processing circuit C1, a write / read position data register C2, and an input / output buffer control circuit C3. ing. counter·
In addition to the clock signal, the frame start signal S2 from the frame detection circuit G2 and the internal timing signal S3 from the internal timing signal generation circuit G3 are input to the processing circuit C1. The counter / processing circuit C1 inputs the frame start signal S2 (time t1) to the input shift register H to input the 2-bit data frame address from the communication path B, and the shift register control signal for inputting the data frame address. S4 is output. This is because the number of clocks is counted after the frame start signal S2 is input, and the middle of the bits (0.5th and 1.5th bits:
This is performed by generating a signal for inputting a data frame address at the 10th and 30th clocks). Also, 2 bits (40 clocks) after the input of the frame start signal S2
By counting the clocks, it is determined that the first time slot has been entered (time t2).

【0032】カンウタ・処理回路C1には通信路Bが現
在第何番目のタイムスロットであるかを管理するために
タイムスロットカウンタC11が設けられている。タイ
ムスロットカウンタC11は、第1タイムスロットの番
号が設定された後も、11ビット分(220クロック
分)をカウントする毎に1づつ更新される。フレームア
ドレス及びタイムスロットカウンタC11の値をアドレ
ス信号として、書込/読出位置データレジスタC2が検
索され、現タイムスロットが当入出力インタフェースに
とって、データを書込む(出力する)スロットかデータ
を読出す(入力する)スロットかが判別される。この書
込/読出指令データは、予め、データレジスタC2にフ
レームアドレス及びタイムスロット毎に設定されてい
る。
The counter / processing circuit C1 is provided with a time slot counter C11 for managing which number of time slots the communication path B is currently at. The time slot counter C11 is updated by 1 every time it counts 11 bits (220 clocks) even after the number of the first time slot is set. The write / read position data register C2 is searched by using the frame address and the value of the time slot counter C11 as an address signal, and the current time slot is a slot for writing (outputting) data or reading data for this input / output interface. It is determined whether (input) slot. The write / read command data is preset in the data register C2 for each frame address and each time slot.

【0033】又、カンウタ・処理回路C1には、タイム
スロットのスパンをクロックにより計測するスパンカウ
ンタC12が設けられている。このスパンカウンタC1
2はフレームスタート信号S2及び内部タイミング信号
S3を入力する毎(時刻t1及びt3)にクリアされ、
その後、クロックを計数する。
Further, the counter / processing circuit C1 is provided with a span counter C12 for measuring the span of the time slot with a clock. This span counter C1
2 is cleared every time the frame start signal S2 and the internal timing signal S3 are input (time t1 and t3),
Then, the clock is counted.

【0034】現タイムスロットがデータ書込スロットで
あると判定された場合(時刻t2)には、その後、所定
のタイミングで同期信号生成回路Eに同期信号出力制御
信号S6が出力され、同期信号生成回路Eから通信路B
に同期信号が出力される。この同期信号出力制御信号S
6が出力されるタイミングは、第1タイムスロットの場
合には、スパンカウンタC12の値が70(3.5ビッ
ト)になった時(時刻t3)であり、他のタイムスロッ
トの場合には、スパンカウンタC12の値が220(1
1ビット)になった時(他のフレームにおいて、時刻t
3と等価な時刻)である。
When it is determined that the current time slot is the data write slot (time t2), the sync signal output control signal S6 is output to the sync signal generation circuit E at a predetermined timing thereafter, and the sync signal is generated. Circuit E to communication path B
A sync signal is output to. This synchronization signal output control signal S
6 is output when the value of the span counter C12 reaches 70 (3.5 bits) in the first time slot (time t3), and in the case of other time slots, The value of the span counter C12 is 220 (1
1 bit) (time t in other frames)
(Equivalent time to 3).

【0035】又、タイムスロットの判定タイミングt2
において、出力バッファレジスタIに入力/出力バッフ
ァ制御信号S5が出力され、出力バッファレジスタIの
内容が出力シフトレジスタFにロードされる。出力バッ
ファレジスタIは、フレーム数×1フレームのデータ数
だけのデータを記憶できる容量を有している。又、入力
/出力バッファ制御信号S5は、フレームアドレスとタ
イムスロットカウンタC11の値とから成るアドレス信
号と、リード/ライト信号とで構成されている。即ち、
この場合には、フレームアドレスとタイムスロットカウ
ンタC11の値で決定されるアドレスの出力バッファレ
ジスタFの内容がリード信号により出力シフトレジスタ
Fに出力される。
Further, the time slot determination timing t2
At, the input / output buffer control signal S5 is output to the output buffer register I, and the contents of the output buffer register I are loaded into the output shift register F. The output buffer register I has a capacity capable of storing data of the number of frames × the number of data of one frame. The input / output buffer control signal S5 is composed of an address signal composed of a frame address and the value of the time slot counter C11, and a read / write signal. That is,
In this case, the contents of the output buffer register F at the address determined by the frame address and the value of the time slot counter C11 are output to the output shift register F by the read signal.

【0036】出力された同期信号は出力した入出力イン
タフェースでも検出され、検出された同期信号の立ち上
がり(t3)に同期して上記のスパンカウンタC12が
リセット・スタートされる。そして、このスパンカウン
タC12のカウント値40,60,80─(データの
0.5,1.5,2.5─ビット目)毎にデータビット
出力のためのシフトレジスタ制御信号S4が出力シフト
レジスタFに出力され、出力シフトレジスタFはその信
号S4に同期して、1ビットずつデータを通信路Bに出
力する。
The output synchronization signal is also detected by the output I / O interface, and the span counter C12 is reset / started in synchronization with the rising edge (t3) of the detected synchronization signal. Then, the shift register control signal S4 for outputting the data bit is output for each of the count values 40, 60, 80 of the span counter C12 (0.5th, 1.5th, 2.5th bit of data). The output shift register F outputs the data to the communication path B bit by bit in synchronization with the signal S4.

【0037】現タイムスロットが読出スロットであると
判定された場合には、上記のデータビット入力のための
シフトレジスタ制御信号S4が同じタイミングで入力シ
フトレジスタHに出力され、通信路Bからデータが1ビ
ットづつ入力シフトレジスタHに入力される。そして、
所定ビットのデータの入力が完了したタイミングで、入
力/出力バッファ制御信号S5が入力バッファレジスタ
Jに出力され、入力シフトレジスタHからデータが入力
バッファレジスタJに書き込まれる。入力バッファレジ
スタJは、フレーム数×1フレームのデータ数だけのデ
ータを記憶できる容量を有している。又、入力/出力バ
ッファ制御信号S5は、フレームアドレスとタイムスロ
ットカウンタC11の値とから成るアドレス信号と、リ
ード/ライト信号とで構成されている。即ち、この場合
には、フレームアドレスとタイムスロットカウンタC1
1の値で決定されるアドレスの入力バッファレジスタH
に、ライト信号により入力シフトレジスタFの内容が記
憶される。
When it is determined that the current time slot is the read slot, the shift register control signal S4 for inputting the data bit is output to the input shift register H at the same timing, and the data is transmitted from the communication path B. Input to the input shift register H bit by bit. And
The input / output buffer control signal S5 is output to the input buffer register J at the timing when the input of the predetermined bit of data is completed, and the data is written from the input shift register H to the input buffer register J. The input buffer register J has a capacity capable of storing data of the number of frames × the number of data of one frame. The input / output buffer control signal S5 is composed of an address signal composed of a frame address and the value of the time slot counter C11, and a read / write signal. That is, in this case, the frame address and the time slot counter C1
Input buffer register H of address determined by the value of 1
Then, the contents of the input shift register F are stored by the write signal.

【0038】入力/出力バッファ制御回路C3は、コン
ピュータAから、アドレス信号、R/W信号、クロック
信号を入力して、出力バッファレジスタIの指定アドレ
スにコンピュータAから出力された送信データを記憶
し、入力バッファレジスタJの指定アドレスに記憶され
たデータをコンピュータAに出力する回路である。この
ように、コンピュータAは通信路Bに対するデータの送
受信タイミングと独立して、自由に入力バッファレジス
タJの所定アドレスから受信データを読取り、出力バッ
ファレジスタIの所定アドレスに送信データを書込むこ
とで、他の入出力インタフェースに対するデータの送受
信を行うことが可能となる。
The input / output buffer control circuit C3 inputs the address signal, the R / W signal and the clock signal from the computer A and stores the transmission data output from the computer A at the designated address of the output buffer register I. , A circuit for outputting the data stored in the designated address of the input buffer register J to the computer A. Thus, the computer A is free to read the received data from the predetermined address of the input buffer register J and write the transmission data to the predetermined address of the output buffer register I independently of the transmission / reception timing of the data to / from the communication path B. , It becomes possible to send and receive data to and from other input / output interfaces.

【0039】(5)同期信号生成回路の詳細な構成 同期信号生成回路Eは、図6に示すように、カウンタ回
路E1とトライステート回路E2とで構成されている。
トライステート回路E2は、制御回路Cから入力された
出力制御信号S7の高レベルの期間、カウンタ回路E1
の出力を通信路Bに接続する作用をする。この出力制御
信号S7は、スパンカウンタC12により、同期信号が
立ち上がるべき時刻(t3)の30クロック(1.5ビ
ット)前(t2)から30クロック(1.5ビット)後
(t4)の計60クロック(3ビット)間、高レベルと
なる信号である。
(5) Detailed Structure of Sync Signal Generation Circuit The sync signal generation circuit E is composed of a counter circuit E1 and a tri-state circuit E2, as shown in FIG.
The tri-state circuit E2 keeps the counter circuit E1 during the high level period of the output control signal S7 input from the control circuit C.
The output of the above is connected to the communication path B. The output control signal S7 is obtained by the span counter C12 from 30 clocks (1.5 bits) before (t2) to 30 clocks (1.5 bits) after the time (t3) when the synchronization signal should rise (t4) for a total of 60 times. This signal is high level during the clock (3 bits).

【0040】(6)本装置の全体の作動 通信制御装置Dは通信路Dがアイドル状態にあることを
確認して、図7に示すように、スタート信号及びデータ
フレームアドレスを通信路Dに出力する。全ての入出力
インタフェースは通信路Dの信号レベルを監視してお
り、スタート信号の検出により、フレームスタートタイ
ミングt1が検出され、データフレームアドレスを入力
して、現フレームのフレームアドレスが決定される。
(6) Overall operation of this device The communication control device D confirms that the communication path D is in the idle state, and outputs the start signal and the data frame address to the communication path D as shown in FIG. To do. All the input / output interfaces monitor the signal level of the communication path D, the frame start timing t1 is detected by the detection of the start signal, the data frame address is input, and the frame address of the current frame is determined.

【0041】この後、第1タイムスロットの開始タイミ
ングt2が上述したように決定され、そのタイムスロッ
トが書込スロットか読出スロットかが書込/読出位置デ
ータレジスタC2を参照することで判定される。第1タ
イムスロットが書込スロットであると判定した入出力イ
ンタフェースは、通信路Dに所定のタイミングで図7に
示す同期信号を出力する。
Thereafter, the start timing t2 of the first time slot is determined as described above, and whether the time slot is a write slot or a read slot is determined by referring to the write / read position data register C2. .. The input / output interface that determines that the first time slot is the write slot outputs the synchronization signal shown in FIG. 7 to the communication path D at a predetermined timing.

【0042】さらに、出力バッファレジスタIのフレー
ムアドレスとタイムスロット番号とで特定されるアドレ
スの内容が出力シフトレジスタFにロードされ、その送
信データを伝送路Dに出力する。又、全ての入出力イン
タフェースは、同期信号を伝送路Dから入力して、同期
信号の立ち上がりに同期してスパンカウンタC12をリ
セットスタートさせ、タイムスロットにおける位置を監
視する。このスパンカウンタC12の所定の値に同期し
て、データを送信すべき入出力インタフェースは1ビッ
トづつ出力シフトレジスタFから通信路Bに送信データ
を出力し、データを受信すべき入出力インタフェースは
通信路Bから1ビットづつ入力シフトレジスタHに読み
込まれる。
Further, the contents of the address specified by the frame address of the output buffer register I and the time slot number are loaded into the output shift register F, and the transmission data thereof is output to the transmission path D. Further, all the input / output interfaces receive the synchronizing signal from the transmission path D, reset the span counter C12 in synchronization with the rising edge of the synchronizing signal, and monitor the position in the time slot. In synchronization with the predetermined value of the span counter C12, the input / output interface for transmitting data outputs the transmission data from the output shift register F to the communication path B bit by bit, and the input / output interface for receiving the data is communication. It is read from the path B into the input shift register H bit by bit.

【0043】入力シフトレジスタHに入力さた受信デー
タは入力バッファレジスタJにおけるフレームアドレス
とタイムスロット番号で特定されるアドレスに記憶され
る。コンピュータAは通信手順を意識することなく、出
力バッファレジスタIの所定アドレスにデータ書き込む
だけで所定のデータ送信ができ、入力バッファレジスタ
Jの所定アドレスの内容を読み込むだけでデータの受信
が行われる。 (7)自動車用制御装置への応用 次に、本システムをマイクロコンピュータを3台用いそ
れらの間のデータ通信を可能とした自動車用制御装置に
おける通信システムについて説明する。図8に示すよう
に、各マイクロコンピュータ(以下μcと略す)A1
3 は各入出力インタフェースC1 〜C3 に接続されて
おり、それらの入出力インタフェースと通信制御装置D
は通信路Bとバス形状で接続されている。
The received data input to the input shift register H is stored in the address specified by the frame address and the time slot number in the input buffer register J. The computer A can transmit predetermined data by writing data to a predetermined address of the output buffer register I without being aware of the communication procedure, and can receive the data only by reading the content of the predetermined address of the input buffer register J. (7) Application to Automotive Control Device Next, a communication system in an automotive control device will be described in which the present system uses three microcomputers and enables data communication between them. As shown in FIG. 8, each microcomputer (hereinafter abbreviated as μc) A 1 to
A 3 is connected to each of the input / output interfaces C 1 to C 3 , and these input / output interfaces and communication control device D
Are connected to the communication path B in a bus shape.

【0044】μcA1 はEFI(ELECTRONIC FUELINJECT
ION) 、ESA(ELECTRONIC SPARKADVANCE)を制御するた
めのコンピュータであり、クランク角信号、吸入空気
量、アクセル踏量等のエンジンに関係するセンサ信号を
受け、これらのセンサの信号処理を行うとともに、他の
コンピュータから、制御演算に必要なデータを入出力イ
ンタフェースC1 を介して受取り演算し、EFI、ES
Aの制御を行う。更に他のコンピュータで必要なデータ
は入出力インタフェースC1 を介して送出する。
ΜcA 1 is EFI (ELECTRONIC FUELINJECT
ION), ESA (ELECTRONIC SPARK ADVANCE) control computer that receives engine signals related to the engine, such as crank angle signal, intake air amount, accelerator pedal amount, etc. Receives the data required for the control calculation from the computer through the input / output interface C 1 and calculates the EFI, ES
Control A. Data necessary for another computer is sent out via the input / output interface C 1 .

【0045】μcA2 はHPS(HYDRO-PNEUMATICSUSPEN
SION)を制御するためのコンピュータであり、前後G、
左右G等サスペンションに関するセンサ信号を受け、こ
れらのセンサの信号処理を行うとともに、他のコンピュ
ータから制御演算に必要なデータを入出力インタフェー
スC2 を介して受取り演算し、HPSの制御を行う。更
に他のコンピュータで必要となるデータは入出力インタ
フェースC2 を介して送出する。
ΜcA 2 is HPS (HYDRO-PNEUMATICSUSPEN
SION) is a computer for controlling the front and rear G,
Receiving a sensor signal related to lateral G or the like suspensions, performs signal processing of these sensors, calculates receives output interface C 2 data necessary for control computation from another computer, controls the HPS. Data required by another computer is sent out via the input / output interface C 2 .

【0046】μcA3 はABS(ANTILOCK BRAKE SYSTE
M) 、TRC(TRANCTION CONTROL SYSTEM)を制御するた
めのコンピュータであり、路面μ、車輪速度、制動に関
係するセンサ信号を受け、これらのセンサの信号処理を
行うとともに、他のコンピュータから制御演算に必要な
データを入出力インタフェースC3 を介して受取り演算
し、ABS、TRCの制御を行う。更に他のコンピュー
タで必要となる入出力インタフェースC3 を介して送出
する。このシステムで送受信されるデータの種類は図9
に示されており、各データがどのデータフレームのどの
タイムスロットによって伝送されるかは図10に示され
ている。
ΜcA 3 is ABS (ANTILOCK BRAKE SYSTE
M) is a computer for controlling TRC (TRANCTION CONTROL SYSTEM), receives sensor signals related to road surface μ, wheel speed, and braking, performs signal processing of these sensors, and performs control calculation from other computers. The necessary data is received and calculated via the input / output interface C 3 , and the ABS and TRC are controlled. Further, it is sent out via the input / output interface C 3 which is required in another computer. The types of data transmitted and received by this system are shown in FIG.
And which time slot of which data frame each data is transmitted is shown in FIG.

【0047】(8)変形例 (a) データの符号化 フレームアドレスデータ、データはともにNRZ信号を
用いているが、データの信頼性をあげるためには、マン
チェスタ符号化のような符号化を行ない、ビット同期を
しても良い。但し、当然のことながらデータの信頼性は
上がる反面、周波数成分は高くなるので、通信クロック
レートの上限が低くなる。
(8) Modified Example (a) Data Coding The NRZ signal is used for both the frame address data and the data, but in order to improve the reliability of the data, encoding such as Manchester coding is performed. , Bit synchronization may be performed. However, as a matter of course, the reliability of the data increases, but the frequency component increases, so that the upper limit of the communication clock rate decreases.

【0048】(b) 同期方式の変形 各データに同期信号を前置するデータフレーム構成をと
っているが、データフレームアドレス、データをマンチ
ェスタ符号のような符号化を行ない、ビット同期をとる
ことにより同期信号を省略することも可能である。但
し、各入出力インタフェースでデータを読み出す場合、
データ第1ビット目の同期はその前のビットの同期タイ
ミングに比べ通信遅延の差だけズレが生ずるのでクロッ
クレートを高くすることは難しくなる。
(B) Modification of the synchronization system The data frame has a structure in which each data is preceded by a synchronization signal. However, by encoding the data frame address and data like Manchester code, bit synchronization is achieved. It is also possible to omit the synchronization signal. However, when reading data with each input / output interface,
The synchronization of the first bit of data is different from the synchronization timing of the preceding bit by the difference of the communication delay, so that it is difficult to increase the clock rate.

【0049】(c) 通信制御装置の内蔵化 通信の集中制御方式ではマスタ(通信制御装置)が故障
すると通信不能に陥る。一方、本発明の通信制御装置D
は簡単な制御しか行わないので入出力インタフェースC
に比べ回路規模は非常に小さくて済む。そこで、各入出
力インタフェースに通信制御装置Dの機能を内蔵させ状
況によりマスタを変える構成を取れば、通信システムの
信頼性は向上させることが可能である。
(C) Built-in communication control device In the centralized control system for communication, if the master (communication control device) fails, communication becomes impossible. On the other hand, the communication control device D of the present invention
I / O interface C
The circuit scale is very small compared to. Therefore, the reliability of the communication system can be improved by incorporating the function of the communication control device D in each input / output interface and changing the master depending on the situation.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は、各入出力インタフェースを介
して、シリアル伝送により、複数のコンピュータ間のデ
ータ通信を行うシステムであって、モニタ回路による検
出結果に基づいて、タイムスロットが自己の入出力イン
タフェースが発信元として割当られた所定のタイムスロ
ットに達したと判定された時には、そのタイムスロット
に同期信号生成回路からの同期信号と出力シフトレジス
タからのシリアルデータとを1組とするデータを乗せ、
モニタ回路による検出結果に基づいて、タイムスロット
が自己の入出力インタフェースが受信元として割当られ
た所定のタイムスロットに達したと判定された場合に
は、そのタイムスロットから、直前の同期信号に再同期
させて、シリアルデータを入力シフトレジスタに取り込
むように制御することを特徴としている。従って、本発
明のシステムでは、データフレームの各タイムスロット
に予め1つの発信元と1つ又は2以上の受信先を割り付
けており、データフレームにはデータの発信元と受信先
を示すアドレスを含ませていないので、データフレーム
を通信すべき実質的データに多く開放することができ
る。即ち、単位時間当たりの実質的なデータの伝送量が
向上する。又、データフレームにおけるタイムスロット
の割り出しは、各タイムスロット毎に付加された簡単な
ビット構成の各同期信号に基づいて行われることから、
伝送遅延があっても、データの検出を行うことができ
る。
The present invention is a system for performing data communication between a plurality of computers by serial transmission via each input / output interface, and the time slot is automatically entered based on the detection result of the monitor circuit. When it is determined that the output interface has reached the predetermined time slot assigned as the transmission source, data including a set of the sync signal from the sync signal generation circuit and the serial data from the output shift register is set to the time slot. Ride
When it is determined that the time slot has reached the predetermined time slot assigned to the input / output interface of its own based on the detection result by the monitor circuit, the time slot is re-established to the immediately preceding sync signal. It is characterized in that the serial data is controlled so as to be synchronously loaded into the input shift register. Therefore, in the system of the present invention, one source and one or more destinations are assigned to each time slot of the data frame in advance, and the data frame includes an address indicating the source and the destination of the data. Since it is not, a lot of data frames can be opened to practical data to be communicated. That is, the substantial amount of data transmission per unit time is improved. Further, since the determination of the time slot in the data frame is performed based on each synchronization signal having a simple bit structure added to each time slot,
Data can be detected even if there is a transmission delay.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本システムの全体の構成を示したブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the present system.

【図2】図1における入出力インタフェースの構成を示
したブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an input / output interface in FIG.

【図3】図1における通信制御装置の構成を示したブロ
ック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a communication control device in FIG.

【図4】図1におけるモニタ回路の具体的な回路図。FIG. 4 is a specific circuit diagram of a monitor circuit in FIG.

【図5】図1における制御回路の具体的な回路図。5 is a specific circuit diagram of the control circuit in FIG.

【図6】図1における同期信号生成回路の具体的な回路
図。
6 is a specific circuit diagram of the synchronization signal generation circuit in FIG.

【図7】データフレームの構成を示した説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the structure of a data frame.

【図8】具体的な実施例システムの構成を示したブロッ
ク図。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a specific example system.

【図9】データの種類と、発信元コンピュータと受信先
コンピュータと伝送頻度との関係を示した説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the type of data, the source computer, the destination computer, and the transmission frequency.

【図10】各データフレームにおける各タイムスロット
へのデータの割付を示した説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing allocation of data to each time slot in each data frame.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,〜An …コンピュータ C1,〜Cn …入出力インタフェース D…通信制御装置A 1, ... A n ... Computer C 1, ... C n ... Input / output interface D ... Communication control device

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数のコンピュータ間のデータ通信を行
うバス状通信路と、前記通信路と前記コンピュータ間に
配設され、それらの間のデータの入出力を制御する入出
力インタフェースとから成り、前記伝送路上を伝送する
データフレームの各タイムスロットにデータを乗せ、又
は、各タイムスロットからデータを取り込むことによ
り、前記入出力インタフェース間でデータの送受信を行
うシリアル多重通信システムであって、前記各入出力イ
ンタフェースは、他の入出力インタフェースが前記デー
タフレームの各タイムスロットからデータを取り込む時
の基準となる同期信号を生成する同期信号生成回路と、
前記データフレームの所定のタイムスロットにシリアル
データを乗せる出力シフトレジスタと、前記データフレ
ームの所定のタイムスロットからシリアルデータを取り
込む入力シフトレジスタと、前記データフレームのスタ
ート信号及び他の入出力インタフェースにより出力され
た同期信号を検出することで前記データフレームの各タ
イムスロットを検出するモニタ回路と、前記モニタ回路
による検出結果に基づいて、タイムスロットが自己の入
出力インタフェースが発信元として割当られた所定のタ
イムスロットに達したと判定された時には、そのタイム
スロットに前記同期信号生成回路からの前記同期信号と
前記出力シフトレジスタからの前記シリアルデータとを
1組とするデータを乗せ、前記モニタ回路による検出結
果に基づいて、タイムスロットが自己の入出力インタフ
ェースが受信元として割当られた所定のタイムスロット
に達したと判定された場合には、そのタイムスロットか
ら、直前の前記同期信号に再同期させて、シリアルデー
タを前記入力シフトレジスタに取り込む制御する制御手
段と、を有することを特徴とするシリアル多重通信シス
テム。
Claim: What is claimed is: 1. A bus-like communication path for performing data communication between a plurality of computers, and an input device arranged between the communication path and the computer for controlling input / output of data between them. A serial multiplex communication system comprising an output interface and transmitting / receiving data between the input / output interfaces by putting data in each time slot of a data frame transmitted on the transmission path or by capturing data from each time slot. Wherein each of the input / output interfaces generates a synchronization signal that is a reference when another input / output interface takes in data from each time slot of the data frame;
An output shift register that puts serial data into a predetermined time slot of the data frame, an input shift register that takes in serial data from a predetermined time slot of the data frame, and a start signal of the data frame and another input / output interface A monitor circuit that detects each time slot of the data frame by detecting the generated synchronization signal, and based on the detection result by the monitor circuit, a predetermined time slot assigned a source of its own input / output interface. When it is determined that the time slot has been reached, the time slot is loaded with data that is a set of the sync signal from the sync signal generation circuit and the serial data from the output shift register, and detection by the monitor circuit is performed. Based on the results When it is determined that the mobile slot has reached a predetermined time slot assigned as its reception source by its own input / output interface, the serial data is input again by resynchronizing from the time slot to the previous synchronization signal. A serial multiplex communication system, comprising: a control unit that controls loading into a shift register.
JP18171591A 1991-06-25 1991-06-25 Serial multiplex communication system Pending JPH053481A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015056291A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-23 株式会社エニイワイヤ Control and monitoring signal transmission system
CN116055181A (en) * 2023-01-28 2023-05-02 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 Data tampering behavior identification method and device based on clock synchronization technology

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