JPH0534861B2 - - Google Patents

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JPH0534861B2
JPH0534861B2 JP58106667A JP10666783A JPH0534861B2 JP H0534861 B2 JPH0534861 B2 JP H0534861B2 JP 58106667 A JP58106667 A JP 58106667A JP 10666783 A JP10666783 A JP 10666783A JP H0534861 B2 JPH0534861 B2 JP H0534861B2
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JP
Japan
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data
signal
transmission
bit
cim
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JP58106667A
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Fumio Hamano
Shigeru Obo
Takeshi Hirayama
Akira Hasegawa
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0534861B2 publication Critical patent/JPH0534861B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/403Bus networks with centralised control, e.g. polling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、データの伝送方式に係り、特に自動
車内などでの多重伝送による集約配線システムに
好適なデータ伝送方式に関する。
〔発明の背景〕
例えば自動車には各種のランプやモータなどの
電装品、それに自動車制御用の各種のセンサやア
クチユエータなどの電気装置が多数配置され、そ
の数は自動車のエレクトロニクス化に伴なつて増
加の一途をたどつている。
このため、従来のように、これら多数の電気装
置に対してそれぞれ独立に配線を行なつていたの
では、配線が極めて複雑で、かつ大規模なものと
なつてしまい、コストアツプや重量、スペースの
増加、或いは相互干渉の発生など大きな問題を生
じる。
そこで、このような問題点を解決する方法の一
つとして、少ない配線で多数の信号の伝送が可能
な多重伝送方式による配線の簡略化が提案されて
おり、その例を特開昭57−92948号公報にみるこ
とができる。
第1図にこのような多重伝送方式による自動車
内集約配線システムの一例を示す。
この第1図のシステムは信号伝送路として光フ
アイバケーブルOFを用い、中央制御装置CCU
(以下、単にCCUという。なお、これはCentral
Control Unitの略)と複数の端末処理装置LCU
(以下、単にLCUという。なお、これはLocal
Control Unitの略)との間を光信号チヤンネル
で共通に結合したもので、光フアイバケーブル
OFの分岐点には光分岐コネクタOCが設けてあ
る。
CCUは自動車のダツシユボードの近傍など適
当な場所に配置され、システム全体の制御を行な
うようになつている。
LCUは各種の操作スイツチSW、メータMなど
の表示器、ランプL、センサSなど自動車内に多
数設置してある電気装置の近傍に、所定の数だけ
分散して配置されている。
CCU及び各LCUが光フアイバケーブルOFと結
合する部分には光信号と電気信号を双方向に変換
する光電変換モジユールO/Eが設けられてい
る。
CCUはマイクロコンピユータを備え、シリア
ルデータによるデータ通信機能を持ち、これに対
応して各LCUには通信処理回路CIM(以下、単に
CIMという。なお、これはCommunication
Interface Adaptorの略)が設けられ、CCUは
LCUの一つを順次選択し、そのLCUとの間での
データの授受を行ない、これを繰り返えすことに
より1チヤンネルの光フアイバケーブルOFを介
しての多重伝送が可能になり、複雑で大規模な自
動車内配線を簡略化することができる。
ところで、このようなシステムにおいては、一
旦、システムの電源が切られたあと、次に電源が
投入されたとき、例えば自動車における集約配線
システムなどにおいて自動車のエンジンキースイ
ツチがオンにされたときには、LCU側のランプ
やスイツチなどの負荷の状態がどのようになつて
いるかはLCU側では全く解らない。また、この
とき、各LCUからデータを与えられている負荷、
例えばランプや各種のアクチユエータなどに対す
る制御状態がどのようになるかは、電源投入時の
過渡状態で決まる全く不定な状態となる。
そのため、このようなシステムにおいては、シ
ステムに対して電源が投入されたあと、CCUか
ら全てのLCUに対するデータの授受動作が一巡
し、各LCUの負荷の状態がCCUで全て把握され、
それに応じて適切なデータの授受に入るまでの間
に、LCUから制御データを受けている負荷が異
常な動作に入る虞れがあつた。
〔発明の目的〕
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
簡単な構成でシステム起動時での負荷の異常動作
を確実に防止することができるようにしたデータ
伝送システムを提供するにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、本発明は、システム
起動時にCCUから最初にLCUに伝送すべきデー
タが、そのLCUの負荷を考慮して予め作成して
おいた特定の制御データとなるようにした点を特
徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明によるデータ伝送システムの実施
例を図面について説明する。
第2図は本発明の一実施例を示す全体ブロツク
構成図で、10は中央処理装置(第1図のCCU
に相当)、20は信号伝送路(第1図の光フアイ
バケーブルOFに相当)、30〜32は端末処理装
置(第1図のLCUに相当)、40はA/D、51
〜58は外部負荷である。なお、この実施例で
は、信号伝送路20として電気信号伝送路を用い
た場合について示してあり、従つて、中央処理装
置10及び端末処理装置30〜32には光電変換
モジールが不要で、このため、端末処理装置30
〜32の内容は実質的にCIMだけとなつている。
コンピユータ(マイクロコンピユータ)を含む
中央処理装置10は、伝送路20で各端末処理装
置30〜32と結合され、各種のセンサやラン
プ、アクチユエータ、モータなどの電気装置から
なる外部負荷51〜58に対するデータの送出
と、これらからのデータの取込みを多重伝送方式
によつて行なう。このとき、アナログデータを出
力するセンサなどの外部負荷57,58はA/D
40を介して端末処理装置32に結合され、デイ
ジタルデータによる伝送動作が行なえるようにな
つている。
信号伝送路20は双方向性のものなら何でもよ
く、電気信号伝送系に限らず光フアイバによる光
信号伝送系など任意のものが用いられ、これによ
る通信方式はいわゆる半二重方式(Half
Duplex)で、中央処理装置10から複数の端末
処理装置30〜32のうちの一つに対する呼び掛
けに応じ、該端末処理装置の一つと中央処理装置
10との間でのデータの授受が伝送路20を介し
て交互に行なわれるようになつている。
このような半二重方式による多重伝送のため、
中央処理装置10から送出されるデータには、そ
の行先を表わすアドレスが付され、伝送路20か
ら受け取つたデータに付されているアドレスが自
らのアドレスであると認識した、各端末処理装置
のうちの一つだけが応答するようになつている。
このように、中央処理装置10からアドレスが
付されて送出されたデータに応じて、そのアドレ
スを理解し、それが自らのものであると判断した
端末処理装置の一つだけがそれに応答して自らの
データを中央処理装置10に送出することによ
り、上記した半二重方式によるデータの伝送動作
が得られることになる。
また、この実施例では、各端末処理装置30〜
32の機能を特定のものに集約し、これら端末処
理装置30〜32のLSI化(大規模集積回路化)
を容易にしている。そして、このときの特定の機
能としては、上記したデータ伝送機能、つまり半
二重方式による多重伝送に必要な機能と、各端末
処理装置に付随しているA/D40などの外部機
器を制御する機能の2種となつている。そして、
この結果、データ伝送機能の専用化が可能にな
り、例えば、自動車内での集約配線システムに適
用する場合には、上記した半二重方式とし、必要
な伝送速度やアドレスのビツト数などをそれに合
わせて決めるなどのことができる。
さらに、この多重伝送方式では、上記したよう
にLSI化した端末処理装置の機能をそのまま活か
し、中央処理装置10にも適用可能にしたもので
あり、この結果、中央処理装置10としてデータ
伝送機能をもたない汎用のコンピユータ(マイク
ロコンピユータなど)を用い、これに上記した
LSI化端末処理装置33を組合わせるだけで中央
処理装置10を構成することができ、中央処理装
置10のコンピユータに必要なソフトウエア面で
の負荷を軽減させることができると共に、端末処
理装置の汎用性を増すことができる。なお、この
場合、中央処理装置側に組合わされた端末処理装
置33では、それが持つ機能の一部については何
ら活かされないままとなるが、これはやむを得な
い。
次に、第3図は各端末処理装置30〜32の一
実施例を大まかなブロツク構成で示したもので、
伝送路20から入力された受信信号RXDは同期
回路102に供給され、クロツク発生器107か
らのクロツクの同期を取り、制御回路101に受
信信号RXDのクロツク成分に調歩同期したクロ
ツクが与えられ、これにより、制御回路101が
制御信号を発生し、シフトレジスタ104に受信
信号のデータ部分をシリアルに読込む。
一方、アドレス比較回路103には、予めその
端末処理装置に割り当てられたアドレスが与えら
れており、このアドレスとシフトレジスタ104
の所定のビツト位置に読込まれたデータとがアド
レス比較回路103によつて比較され、両者が一
致したときだけシフトレジスタ104内のデータ
がI/Oバツフア105に転送され、外部機器に
与えられる。
また、制御回路101はクロツクで歩進するカ
ウンタを含み、シーケンシヤルな制御信号を発生
し、受信信号RXDによるデータをI/Oバツフ
ア105に与えたあと、それにひき続いて今度は
I/Oバツフア105からシフトレジスタ104
にデータをパラレnに取り込み、外部機器から中
央処理装置10に伝送すべきデータをシフトレジ
スタ104の中にシリアルデータとして用意す
る。そして、このデータをシフトレジスタ104
からシリアルに読み出し、送信信号TXDとして
伝送路20に送出する。このときには、受信信号
RXDに付されていたアドレスがそのまま送信信
号TXDに付されて送出されるから、中央処理装
置10は自らが送出したアドレスと一致している
ことによりこの送信信号TXDの取り込みを行な
い、これにより半二重方式による1サイクル分の
データの授受が完了する。
こうして中央処理装置10は次の端末処理装置
に対するデータの送出を行ない、これを繰り返す
ことにより複数の各端末処理装置30〜32との
間でのデータの授受が周期的に行なわれ、多重伝
送が可能になる。
A/D制御回路106は第2図における端末処
理装置32として使用した場合に必要なA/D4
0の制御機能を与えるためのもので、アナログ信
号を発生するセンサなどの外部負荷57,58か
らのデータをA/D40によつてデイジタル化し
てシフトレジスタ104に取り込むために必要な
制御機能を与える働きをする。なお、その詳細に
ついては後述する。
次に第4図は端末処理装置30〜33の一実施
例を示すブロツク図で、第3図と同一もしくは同
等の部分には同じ符号を付してあり、この第3図
において、301は受信信号RXDに調歩同期し
たクロツクを発生させるための同期回路、302
は2相のクロツクφSとφMを発生するカウンタ、
303はシーケンシヤル制御用のカウンタ、30
4はカウンタ303の出力から種々の制御信号を
作り出すシーケンスデコーダ、305は異常検出
器、306はI/Oバツフア105の入出力切換
選択用のアドレスデコーダ、307はアドレス比
較用の4ビツトのコンパレータ、308はエラー
検出回路、310は2個のアンドゲートと1個の
ノアゲートからなる複合ゲート、311はエラー
検出用のエクスクルーシブオアゲート、312は
データ送出用のアンドゲート、313,314は
トライステートバツフア、320は8ビツトのシ
フトレジスタ、321は32ビツトのレジスタ、3
22は32チヤンネルのゲート、323はA/D制
御用のカウンタ、324はA/D制御用信号発生
回路、325はA/Dのチヤンネル選択用のカウ
ンタである。なお、シフトレジスタ104は25ビ
ツト(24ビツト+1ビツト)で、I/Oバツフア
105は14ポート(14ビツト)のものである。
この端末処理装置30〜33(以下、これらを
CIMという)は複数の動作モードの一つを選択
して動作するようになつており、第2図のCIM
30〜31として用いられるときにはDIOモード
が、また、第2図のCIM32として用いる場合
にはADモードが、そして第2図のCIM33に用
いた場合にはMPUモードがそれぞれ選択される。
なお、このモード選択については後述する。
まず、DIOモードに選択された場合には、A/
D制御回路106は動作せず、このときのシフト
レジスタ104のデータ内容は第5図に示すよう
になり、No.0からNo.5までの6ビツト分は使用せ
ず、No.6からNo.19までの14ビツトがI/Oバツフ
ア105のデータDIOに割当てられる。そして、
No.20からNo.23までの4ビツトがアドレスデータ
ADDRに割当てられ、No.24はスタートビツトに
割当てられている。なお、DIOデータに割当てら
れているビツト数が14となつているのは、I/O
バツフア105が14ビツトのものとなつているか
らである。また、このため、この実施例による
CIMでは、I/Oバツフア105に接続可能な
外部負荷の最大数が14となつている。
この実施例によるデータ伝送の方式は、調歩同
期、双方向、反転二連送方式と呼ばれるもので、
デイジタルデータをNRZ(nonreturn to zero)
法により伝送するようになつており、その伝送波
形は第6図に示すようになつている。すなわち、
CCU側のCIMからLCU側のCIMにデータを伝送
するフレームを受信フレーム、反対にLCU側か
らCCU側に伝送するフレームを送信フレームと
すれば、受信フレームと送信フレームが共に74ビ
ツトで、従つて1フレームが148ビツトとなつて
いる。そして、受信フレームと送信フレームとは
共に同じフレーム構成となつており、最初に25ビ
ツトの“0”があり、そのあとに調歩同期のため
の1ビツトの“1”からなるスタートビツトが設
けられ、それに続いて24ビツトの受信データ
RXD又は送信データTXDがNRZ信号形式で伝送
され、さらにこれらのデータの反転データお
RXD又はが伝送されるようになつている。
なお、この反転データ又はを伝送して
いるのは、伝送エラーチエツクのためである。
既に説明したように、この実施例では、半二重
方式により多重伝送が行なわれるから、受信フレ
ームのデータRXDの先頭の4ビツトには、CCU
がそのとき呼び掛けを行なう相手となるLCUの
アドレスデータADDRが第5図に示すように付
され、これに応答してそのLCUから送出される
送信フレームのデータTXDの先頭4ビツトには
同じアドレスデータADDRが付されて伝送され
る。なお、LCU側から送信フレームが伝送され
るのは、CCU側で呼び掛けたLCUに限られるか
ら、送信データTXDにアドレスが付加されてい
なくてもCCU側ではそのデータがいずれのLCU
からのものであるかは直ちに判断できる。従つ
て、送信フレームのデータTXDには必ずしもア
ドレスを付す必要はなく、データTXDの先頭4
ビツトを(0000)などLCUのいずれのアドレス
とも一致しないデータとしてもよい。
ここで第4図に戻り、CIMのアドレスについ
て説明する。
既に説明したように、この実施例では、LCU
側のCIMにはそれぞれ異なつた4ビツトのアド
レスが割当ててあり、このアドレスをもとにして
半二重方式によるデータの多重伝送が行なわれる
ようになつている。
そして、このアドレスをそれぞれのCIMに割
当てる働きをする入力がコンパレータ307に接
続されている4本の入力20〜23であり、これらの
入力に与えるべきデータADDR0〜ADDR3により
当該CIMのアドレスが指定される。例えば、そ
のCIMのアドレスを“10”に指定するためには、
アドレスデータADDR0=0、ADDR1=1、
ADDR2=0、ADDR3=1とし、入力20〜23
(1010)が入力されるようにすればよい。なお、
この実施例では、データ“0”は接地電位、デー
タ“1”は電源電圧Vccによつて表わされている
から、アドレス“10”に対しては入力20、22を接
地し、入力21、23を電源に接続することになる。
ところが、この実施例では、アドレス入力20
23がアドレスデコーダ306にも入力され、その
出力によりI/Oバツフア105の方向性が制御
されるようになつている。この結果、アドレスを
指定すると、I/Oバツフア105の14本の端子
のうちのいずれがデータ出力ポートとなるのかが
決定される。そして、この実施例では、アドレス
がそのまま出力ポート数に対応するようになつて
いる。従つて、いま、アドレスを“10”と定めれ
ば、I/Oバツフアの14本の端子のうち10本が出
力ポートとなり、残りの4本が入力ポートとなる
ように制御される。
また、第4図では省略してあるが、このアドレ
スデコーダ306の出力は制御回路101のシー
ケンスデコーダ304にも与えられ、これにより
第7図に示すように、このCIMの動作モードが
切換えられるようになつている。すなわち、この
実施例では、アドレスを“0”に設定したCIM
はMPUモードで、アドレスを“1”から“D”
までの間に設定したCIMはDIOモードで、そして
アドレスを“E”、“F”のいずれかに設定した
CIMはADモードでそれぞれ動作するようにされ
る。
次に、制御回路101と同期回路102の機能
について説明する。
この実施例では、第6図に関連して既に説明し
たように、調歩同期方式が採用されており、この
ため、受信フレーム、送信フレーム共にデータ伝
送に際して、その開始前に必ず25ビツトの“0”
が挿入され、その後で1ビツトのスタートビツト
として“1”データが挿入されている(第6図)。
そこで同期回路301は受信フレームの最初に
存在する25ビツトの“0”に続くスタートビツト
の立上りを検出し、内部クロツクのビツト同期を
取る。従つて、次の受信フレームが現われるまで
は、このときのタイミングにビツト同期した内部
クロツクにより動作が遂行されてゆくことにな
る。
カウンタ302は同期回路302で同期が取ら
れた内部クロツクから2相のクロツクφSとφM
作り出す。これによりクロツクφSとφMはその後
入力されてくる受信データRXDに位相同期した
ものとなる。
シーケンスカウンタ303は同期回路302か
らスタートビツトの立上り検出タイミングを表わ
す信号を受け、特定のカウント値、例えばカウン
ト0の状態にセツトされ、その後、クロツクφS
はφMによつてカウントされる。従つて、そのカ
ウント出力によりCIM全体の制御手順を定める
ことができ、カウント値をみることにより、任意
のタイミングにおけるCIMの動作がどのステツ
プにあるかを知ることができる。
そこで、このカウンタ303のカウント出力を
シーケンスデコーダ304に供給し、このCIM
の動作に必要な制御信号、例えばRXMODO、
TXMODE、REA、SHIFTなど内部で必要とす
る全ての制御信号をシーケンスデコーダ304で
発生させるようにしている。つまり、この実施例
は、クロツクφS、φMによるシーケンス制御方式
となつているものであり、従つて、カウンタ30
3の出力をデコードしてやれば、必要な制御が全
て行なえることになるのである。
次に、伝送されて来るデータRXDがそのCIM
向けのデータであるか否か、つまりCCUからの
受信フレームの伝送による呼び掛けが自らに対す
るものであるか否かの判定動作について説明す
る。
既に説明したように、コンパレータ307の一
方の入力には、入力20〜23からのアドレスデー
タが与えられており、他方の入力にはシフトレジ
スタ104のQ20ビツトからQ23ビツトまでのデ
ータが与えられるようになつている。そして、こ
のコンパレータ307は、両方の入力データが一
致したときだけ、一致信号MYADDRを出力す
る。そこで、シフトレジスタ104に受信データ
RXDが入力され、そのQ20ビツトからQ23ビツト
までの部分にデータRXDの先頭に付されている
アドレスデータ(第5図参照)が格納されたタイ
ミングでコンパレータ307の出力信号
MYADDRを調べ、そのときにこの信号
MYADDRが“1”になつていたらそのデータ
RDXは自分宛のもので、CCUからの呼び掛けは
自分に対するものであることが判る。
このため、エラー検出回路308に制御信号
COMPMODEを供給し、上記した所定のタイミ
ングで信号MYADDRを取込み、それが“0”に
なつていたときには出力INITIALを発生させ、
これによりシーケンスカウンタ303をカウント
0にセツトし、CIM全体の動作を元に戻して次
のデータ伝送が入力されるのに備える。一方、信
号MYADDRが“1”になつていたときには、エ
ラー検出回路308によるINITIALの発生がな
いから、そのままCIMの動作はシーケンスカウ
ンタ303のそのときのカウント値にしたがつて
そのまま続行される。
次に、伝送エラー検出動作について説明する。
この実施例では、既に第6図で説明したように
反転二連送方式によるデータ伝送が採用されてお
り、これにより伝送エラーの検出が行なえるよう
になつている。そして、このため、シフトレジス
タ104の最初のQ0ビツトと最後のQ24ビツトか
らエクスクルーシブオアゲート311にデータが
与えられ、このゲート311の出力が信号
ERRORとしてエラー検出回路308に与えられ
るようになつている。
シーケンスデコーダ304はスタートビツトに
続く受信信号RXDと(第6図)の伝送期間
中、制御信号RXMODEを出力して複合ゲート3
10の下側のゲートを開き、これにより伝送路2
0からのデータをシリアル信号SIとしてシフトレ
ジスタ104に入力する。このとき複合ゲート3
10にはノアゲートが含まれているため、伝送路
20から供給されてくるデータは反転されてシレ
トレジスタ104に入力される。
そこで、受信フレーム(第6図)のスタートビ
ツトに続く24ビツト分のデータがシフトレジスタ
104に入力された時点では、このシフトレジス
タ104のQ0ビツトからQ23ビツトまでの部分に
は受信信号RXDの反転データが書込まれる
ことになる。次に、第6図から明らかなように、
24ビツトの受信信号RXDが伝送されたあと、そ
れにひき続いて24ビツトの反転信号が伝送
されてくると、それが複合ゲート310で反転さ
れてデータRXDとなり、シリアル信号SIとして
シフトレジスタ104に入力され始める。この結
果、シフトレジスタ104のQ0に反転信号
の先頭ビツトが反転されて入力されたタイミング
では、その前に書込まれていた受信信号RXDの
先頭ビツトの反転データがシフトレジスタ104
のQ24ビツトに移され反転信号RXDの2番目のビ
ツトのデータがQ0に書込まれたタイミングでは
受信信号RXDの2番目のビツトのデータがQ24
ビツトに移されることになり、結局、反転信号
RXDがシフトレジスタ104に1ビツトづつシ
リアルに書込まれているときの各ビツトタイミン
グでは、シフトレジスタ104のQ24ビツトとQ0
ビツトには受信信号RXDと反転信号の同じ
ビツトのデータが常に対応して書込まれることに
なる。
ところで、上記したようにエクスクルーシブオ
アゲート311の2つの入力にはシフトレジスタ
104のQ0ビツトとQ24ビツトのデータが入力さ
れている。従つて、受信信号RXDと反転信号
RXDの伝送中にエラーが発生しなかつたとすれ
ば、反転信号の伝送期間中、エクスクルー
ジブオアゲート311の出力は常に“1”になる
筈である。何故ならば、受信信号RXDとその反
転信号の対応する各ビツトでは必ず“1”
と“0”が反転している筈であり、この結果、ゲ
ート311の入力は必ず不一致を示し、そうなら
ないのは伝送にエラーがあつたときだけとなるか
らである。
そこで、エラー検出回路308は反転信号
RXDが伝送されている24ビツトの期間中、信号
ERRORを監視し、それが“0”レベルになつた
時点で信号INITIALを発生するようにすれば、
エラー検出動作が得られる。なお、このようなデ
ータ伝送システムにおける伝送エラーの処理方式
としては、伝送エラーを検出したらそれを修復し
て正しいデータを得るようにするものも知られて
いるが、この実施例では、伝送エラーが検出され
たらその時点でそのフレームのデータ受信動作を
キヤンセルし、次のフレームのデータ受信に備え
る方式となつており、これにより構成の簡略化を
図つている。
次に、この第4図の実施例のDIOモードにおけ
るデータ伝送の全体的な動作を第8図のタイミン
グチヤートによつて説明する。
φM、φSはカウンタ302から出力される二相
のクロツクで、同期回路301内に含まれている
クロツク発振器による内部クロツクにもとづいて
発生されている。
一方、は外部からこのCIMに供給され
る信号で、マイクロコンピユータなどのリセツト
信号と同じであり、第2図における全てのCIM
ごとに供給されるようになつており、電源投入時
など必要なときに外部のリセツト回路から供給さ
れ、伝送システム全体のイニシヤライズを行な
う。
イニシヤライズが終るとシーケンスカウンタ3
03はカウント値が0に設定され、そこからクロ
ツクφMにより歩進してゆく。そしてカウント値
が25になるまでは何の動作も行なわず、カウント
値が25になるとIDLE信号と信号が発生
し、CIMはアイドル状態になつてシーケンスカ
ウンタ303のカウント値によるシーケンシヤル
な制御は停止され、トライステートバツフア31
3が開いて信号受信可能状態となる。なお、この
とき、イニシヤライズ後、シーケンスカウンタ3
03のカウント値が25になるまでは信号受信可能
状態にしないようにしているのは、同期回路30
1による調歩同期のためであり、受信信号RXD
が24ビツトなので最少限25ビツトの“0”期間を
与える必要があるためである。
こうしてアイドル状態に入るとシーケンスカウ
ンタ302はクロツクφS、φMのカウントにより
歩進を続けるが、シーケンスデコーダ304は制
御信号IDLEとINITIALを発生したままにとどま
り、受信信号が入力されるのをただ待つている状
態となる。なお、このために第6図に示すように
各受信フレームと送信フレームの先頭には25ビツ
トの“0”が付加してあるのである。
こうしてアイドル状態に入り、その中でいま、
時刻t0で受信信号RXDが入力されたとする。そ
うすると、この信号RXDの先頭には1ビツトの
スタートビツトが付されている。そこで、このス
タートビツトを同期回路301が検出し、内部ク
ロツクのビツト同期を取る。従つて、これ以後、
1フレーム分の伝送動作が完了するまでのデータ
RXD,とクロツクφMとφSとの同期は内部ク
ロツクの安定度によつて保たれ、調歩同期機能が
得られることになる。
スタートビツトが検出されるとシーケンスカウ
ンタ303はカウント出力0(以下、このカウン
タ303の出力データはSを付し、例えば、この
場合にはS0で表わす)に設定され、これにより
シーケンスデコーダ304は制御信号IDLEを止
め、制御信号RXMODEを発生する。また、これ
と並行してシフトレジスタ104にはシフトパル
スSHIFTがクロツクφMに同期して供給される。
この結果、スタートビツトに続く48ビツトの受
信信号RXDと反転信号(第6図)が伝送路
20から複合ゲート310を通つてシリアルデー
タとしてシフトレジスタ104に順次1ビツトづ
つシフトしながら書込まれてゆく。このとき、最
初の24ビツトの受信信号RXDは複合ゲート31
0によつて反転されたデータとしてシフト
レジスタ104に順次シリアルに書込まれるの
で、スタートビツトに続く24ビツトの期間、つま
りシーケンスカウンタ303がS1からS24に
達した時点では、シフトレジスタ105のQ0
ツトからQ23までのビツトに受信信号RXDが反転
されたデータが書込まれることになる。こ
こで次のS25のクロツクφMの立上りで制御信
号が出力され、エラー検出回路3
08が機能する。そしてこの状態で続いて反転信
号が入力され始め、この結果、今度は反転
信号が反転されたデータRXDがシフトレジ
スタ105のQ0ビツトからシリアルに書込まれ
てゆく。これによりS1からS24でシフトレジ
スタ104の書込まれたデータはその先頭
のビツトからシフトレジスタ104のQ24ビツト
位置を通り、シーケンスカウンタ303がS25
からS48になるまでの間に順次、1ビツトづつ
オーバーフローされてゆく。一方、これと並行し
てシフトレジスタ104のQ0ビツト位置を通つ
て反転信号によるデータRXDがその先頭ビ
ツトから順次、シリアルに書込まれてゆき、この
間にエクスクルーシブオアゲート311とエラー
検出回路308による伝送エラーの検出が、既に
説明したようにして行なわれてゆく。
従つて、シーケンスカウンタ303がS48に
なつた時点では、シフトレジスタ104のQ0
ツトからQ23ビツトまでには、受信信号RXDと同
じデータRXDがそのまま書込まれた状態になる。
そこで、このS48のタイミングでコンパレータ
307の出力信号MYADDRを調べることにより
前述したアドレスの確認が行なわれ、いま受信し
たデータRXDが自分宛のものであるか否か、つ
まり、このときのCCUからの呼び掛けが自分宛
のものであるか否かの判断が行なわれる。なお、
シーケンスカウンタ303がS25からS48の
間にある期間中に伝送エラーが検出され、或いは
アドレスの不一致が検出されるとエラー検出回路
308はS48になつた時点で制御信号
INITIALを発生し、この時点でシーケンスカウ
ンタ303はS0に設定され、アイドル前25ビツ
トの状態に戻り、この受信フレームに対する受信
動作は全てキヤンセルされ、次の信号の入力に備
える。
さて、シーケンスカウンタ303がS25から
S48にある間に伝送エラーが検出されず、かつ
アドレスの不一致も検出されなかつたとき、つま
りS48になつた時点でエラー検出回路308が
INITIAL信号を発生しなかつたときには、この
S48になつた時点でシーケンスデコーダ304
が制御信号WRITESTBを発生する。なお、この
結果、S48の時点ではINITIAL信号と
WRITESTB信号のいずれか一方が発生され、伝
送エラー及びアドレス不一致のいずれも生じなか
つたときには前者が、そして伝送エラー及びアド
レス不一致のいずれか一方でも発生したときには
後者がそれぞれ出力されることになる。
さて、S48の時点で制御信号WRITESTBが
出力されると、そのときのシフトレジスタ104
のデータがパラレルにI/Oバツフア105に書
込まれ、この結果、受信したデータRXDによつ
てCCUからもたらされたデータがI/Oバツフ
ア105の出力ポートから外部負荷51〜56の
いずれかに供給される。なお、このときには、
DIOモードで動作しているのであるから、第5図
で説明したようにQ6ビツトからQ19ビツトまでの
最大14ビツトがデータRXDとして伝送可能であ
り、かつ、そのうちの何ビツトがI/Oバツフア
105の出力ポートとなつているかはアドレスに
よつて決められていることは既に説明したとおり
である。
こうしてS48に達すると受信フレームの処理
は全て終り、次のS49から送信フレームの処理
に入る(第6図)。
まず、S49からS72までは何の処理も行な
わない。これはCCU側にあるCIMの調歩同期の
ためで、上記した受信フレームの処理における
IDLEの前に設定した期間での動作と同じ目的の
ためのものである。
S73に入るとシーケンスデコーダ304から
制御信号PSが出力され、これによりシフトレジ
スタ104はパラレルデータの読込み動作とな
り、I/Oバツフア105の入力ポートに外部負
荷51〜56のいずれかから与えられているデー
タを並列に入力する。このとき読込まれるデータ
のビツト数は、14ビツトのI/Oバツフア105
のポートのうち、受信フレームの処理で出力ポー
トとして使われたビツトを引いた残りのビツト数
となる。例えば、前述のように、このCIMのア
ドレスを10に設定したときには、出力ポートの数
は10となるから、このときには入力ポートは4ビ
ツトとなる。
シフトレジスタ104に対するパラレルデータ
の書込みには、信号PSと共にシフトクロツク
SHIFTを1ビツト分必要とするため、S73の
クロツクφSにより信号SPを立上げたあと、S7
4のクロツクφSに同期したシフトパルスSHIFT
を制御信号TXMODEの立上り前に供給する。
また、このとき、第6図から明らかなように、
送信データTXDの前にスタートビツトを付加し、
さらにデータTXDの先頭4ビツトにはアドレス
を付加しなければならない。このため、第4図で
は省略してあるが、信号PSが発生している期間
中だけシフトレジスタ104のQ24ビツトにはデ
ータ“1”を表わす信号が、そしてQ20ビツトか
らQ23ビツトの部分には入力20〜23からアドレ
スデータがそれぞれ供給されるようになつてい
る。
こうしてS49からS73までのDUMMY状
態により調歩同期に必要な25ビツト分のデータ
“0”送出期間が設定されたあと、S74に入る
と制御信号TXMODEが立上り、これによりTX
(送信)状態になる。この信号TXMODEの発生
により複合ゲート310の上側のアンドゲートが
能動化され、さらにアンドゲート312が能動化
される。これによりシフトレジスタ104のQ24
ビツトのデータ、つまりスタートビツトとなるデ
ータ“1”がアンドゲート312を通つて伝送路
20に送り出される。そして、それに続くS75
以降のクロツクφMに同期して発生するシフトク
ロツクSHIFTによりシフトレジスタ104の内
容は1ビツトづつ後段にシフトされ、Q24ビツト
からアンドゲート312を通つて伝送路20に送
り出され、これにより送信フレーム(第6図)の
スタートビツトを含む送信信号TXDの伝送が行
なわれる。
一方、このようなシフトレジスタ104からの
データ読出しと並行して、そのQ23ビツトのセル
から読出されたデータは複合ゲート310を通つ
て反転され、シフトレジスタ104のシリアル入
力に供給されている。この結果、S75以降、シ
フトレジスタ104のQ0ビツトからQ23ビツトま
でに書込まれていた送信データTXDは、シフト
クロツクSHIFTによつて1ビツトづつ伝送路2
0に送り出されると共に、反転されてシリアルデ
ータSIとしてシフトレジスタ104のQ0ビツト
から順次書込まれてゆくことになる。
従つて、制御信号PSが発生している期間中に
シフトレジスタ104のQ0ビツトからQ23ビツト
のセルに書込まれた送信データTXDが全て読出
し完了した時点では、このQ0ビツトからQ23ビツ
トまでのセルにはそれまでの送信データTXDに
代つて、反転データが格納されていること
になる。
そこで、この送信データの読出しが完了
した時点以降は、それにひき続いて今度はシフト
レジスタ104から反転データの読出しが
開始し、第6図のように反転データが送信
データTXDに続いて伝送路20に送出されるこ
とになる。
こうしてS122に到ると、シフトレジスタ1
04のQ23ビツトからQ0ビツトまでの反転データ
は全部読出し完了するので制御信号TXMODEは
立下り、シフトクロツクSHIFTの供給も停止さ
れて送信状態を終る。そして、S122に続く次
のクロツクφMにより制御信号INITIALが発生
し、シーケンスカウンタ303はS0に設定さ
れ、CIMはアイドル(IDLE)以前の信号受信準
備状態に戻る。
従つて、この実施例によれば、調歩同期、双方
向、反転二連送方式による半二重方式の多重通信
をCCUとLCUとの間で確実に行なうことができ、
伝送路を集約配線化することができる。
次に、この実施例によるCIMのADモードにお
ける動作について説明する。
前述したように、CIMを介してCCUとデータ
の授受を行なうべき電気装置としては各種のセン
サなどアナログ信号を出力する外部負荷57,5
8(第2図)があり、そのため、本発明の実施例
においては、A/D制御回路106を含み、外付
けのA/D40を制御する機能をも有するものと
なつている。そして、このときのCIMの動作モ
ードがADモードである。
さて、これも既に説明したように、この実施例
では入力20〜23に与えるべきアドレスデータに
よつて動作モードの設定が行なわれるようになつ
ており、ADモードに対応するアドレスデータ
は、第7図に示すように“E”と“F”となつて
いる。
次に、このCIMがADモードによる動作を行な
うように設定された場合のシフトレジスタ104
に格納されるデータの内容は第5図に示すように
なり、No.0からNo.7までの8ビツトがA/D40
を介して外部負荷57,58などから取込んだ
ADデータ格納用で、No.8、No.9の2ビツトが
ADチヤンネルデータ格納用であり、これにより
DIOデータ用としてはNo.10からNo.19の10ビツトと
なつている。なお、その他はDIOモードのときと
同じである。また、このときのADチヤンネルデ
ータとは、マルチチヤンネルのA/Dを使用した
場合のチヤンネル指定用のデータであり、この実
施例ではA/D40として4チヤンネルのものを
用いているので、2ビツトを割当てているのであ
る。
シフトレジスタ320は8ビツトのもので、外
付けのA/D40からシリアルで取込んだデイジ
タルデータ(外部負荷57,58などから与えら
れたアナログデータをA/D変換したもの)を格
納してパラレル読出しを可能にすると共に、A/
D40のチヤンネルを指定するためのカウンタ3
25から与えられる2ビツトのチヤンネル選択デ
ータをパラレルに受入れ、それをシリアルに読出
してA/D40に供給する働きをする。
レジスタ321は32ビツトのもので、A/D4
0が8ビツトで4チヤンネルのものなので、それ
に合わせて8ビツト4チヤンネルのレジスタとし
て用いられ、A/D40から8ビツトで取込まれ
たデータを各チヤンネルごとに収容する。
ゲート322もレジスタ321に対応して32ビ
ツト(8ビツト4チヤンネル)となつており、デ
ータ伝送用のシフトレジスタ104のQ8ビツト
とQ9ビツトのセルから読出したADチヤンネルデ
ータ(第5図)によつて制御され、レジスタ32
1のチヤンネルの1つを選択し、その8ビツトの
データをシフトレジスタQ0ビツトからQ7ビツト
のセルにADデータ(第5図)として書込む働き
をする。
カウンタ323はクロツクφMのカウントによ
り歩進し、A/D制御回路106全体の動作をシ
ーケンシヤルに、しかもサイクリツクに制御する
働きをする。
A/D制御用信号発生回路324はカウンタ3
23の出力をデコードするデコーダと論理回路を
含み、A/D制御回路106全体の動作に必要な
各種の制御信号を発生する働きをする。
次に、このA/D制御回路106全体の動作に
ついて説明する。
この実施例では、カウンタ323のカウント出
力のそれぞれに対応してシーケンシヤルに制御が
進み、そのステツプ数は27で、カウント出力0
(これをS0という)からカウント出力26(こ
れをS26という)までで1サイクルの制御が完
了し、A/D40の1チヤンネル分のデータがレ
ジスタ321に取込まれる。
まず、1サイクルの制御が開始すると信号INC
によりチヤンネル選択用のカウンタ325がイン
クリメントされ、これによりカウンタ325の出
力データは、1サイクルごとに順次、(0、0)
→(0、1)→(1、0)→(1、1)→(0、
0)と変化する。
このカウンタ325の出力データはシフトレジ
スタ320の先頭2ビツト位置にパラレルに書込
まれ、ついでシリアルデータADSIとして読出さ
れてA/D40に供給される。
また、これと並行して、カウンタ325の出力
データはデコーダ(図示してない)を介してレジ
スタ321にも供給され、レジスタ321の対応
するチヤンネルの8ビツトを選択する。
続いて、A/D40はシリアルデータADSIと
して入力したチヤンネル選択データに応じてそれ
に対応したアナログ入力チヤンネルを選択し、そ
のアナログデータをデイジタルデータに変換して
から8ビツトのシリアルデータADSOとしてシフ
トレジスタ320のシリアル入力に供給し、この
シフトレジスタ320に格納する。
その後、このシフトレジスタ320に格納され
た8ビツトのデイジタル変換されたデータAD
は、所定のタイミングでパラレルに読出され、カ
ウンタ325の出力データによつて予め選択され
ているレジスタ321の所定のチヤンネルの8ビ
ツトに移され、1サイクルの制御動作を終了す
る。
こうして、例えばカウンタ325の出力データ
が(0、0)となつていたとすれば、A/D40
のチヤンネル0のアナログデータがデイジタル化
され、レジスタ321のチヤンネル0の8ビツト
に格納されたあと、カウンタ323はS0にリセ
ツトされ、次にサイクルの動作に進み、カウンタ
325はインクリメントされてその出力データは
(0、1)となり、今度はチヤンネル1のアナロ
グデータがデイジタル化されてレジスタ321の
チヤンネル1の8ビツトに収容される。
従つて、この実施例によれば、A/D制御回路
106によるA/D40からのデータ取込動作
が、シーケンスカウンタ303とシーケンスデコ
ーダ304によるデータ伝送処理とタイミング的
に独立して行なわれ、レジスタ321の各チヤン
ネルのデータは4サイクルのAD制御動作に1回
の割合でリフレツシユされ、レジスタ321には
A/D40の4つのチヤンネルに入力されている
アナログデータが、それぞれのチヤンネルごとに
8ビツトのデイジタルデータとして常に用意され
ていることになる。
そこで、いま、伝送路から受信信号RXDが入
力され、それに付されているアドレスデータがこ
のCIMに対するものであつたとする。なお、こ
のときのアドレスデータは、既に説明したよう
に、“E”又は“F”である。
そうすると、受信フレームの入力が終つた時点
(第8図のS48)でシフトレジスタ104に書
込まれるデータのフオーマツトは第5図のADモ
ードとなつているため、このシフトレジスタ10
4のQ8ビツトとQ9ビツトには2ビツトからなる
ADチヤンネルデータが格納されている。そこ
で、このADチヤンネルデータはS48で信号
WRITESTBが発生した時点で読出され、これに
よりゲート322の4つのチヤンネルのうちの一
つが選択される。
この結果、S73(第8図)で信号PSと
SHIFTが発生した時点で、レジスタ321の4
つのチヤンネルのうち、シフトレジスタ104の
Q8,Q9の2つのビツトで選ばれたチヤンネルの
ADデータだけが読出され、それがシフトレジス
タ104のQ0ビツトからQ7ビツトまでの8ビツ
ト部分に書込まれる。
そして、これがS74以降の送信状態で送信信
号TXDに含まれ、CCUに伝送されることにな
る。
ところで、この実施例では、上記したように受
信信号RXDの受信処理とそれに続く送信信号
TXDの送信処理とは無関係に、常にレジスタ3
21の中にはADデータが用意されている。
従つて、この実施例では、どのようなタイミン
グで自分宛の受信信号RXDが現われても、直ち
にADデータによる送信信号TXDの伝送を行なう
ことができ、A/D40の動作により伝送処理が
影響を受けることがなく、A/D変換動作に必要
な時間のために伝送速度が低下するなどの虞れが
ない。
なお、この実施例では、CIMをLSI化するに際
してA/D40を外付けとし、CIMの汎用化に
際してのコストダウンを図るようになつている。
つまり、第2図で説明したように、この実施例で
はモードの設定により一種類のCIMをLCU30
〜31としても、LCU32としても、或いは
CCU10のCIM33としても使用できるように
している。しかして、このとき、A/Dを内蔵さ
せてしまうとCIM30,31,33として使用
したときに無駄なものとなり、しかも、一般に自
動車の集約配線システムに適用した場合には、
CIM32として使用される個数の方が他のCIM
30,31,33として使用される個数より少な
いため、CIMの全部にA/Dを内蔵させること
によるメリツトがあまりない。そのため、A/D
を外付けとしているのである。
しかして、このA/Dの外付けのため、第4図
から明らかなように、外付けのA/D40に対し
て4本の接続端子が必要になり、LSI化した際に
端子ピン数の増加をもたらす虞れがある。
そこで、本発明の一実施例では、CIMがADモ
ードに設定されたときには、I/Oバツフア10
5の14のポートのうちの4本がA/D40に対す
る接続端子として切換えられるようにしてある。
すなわち、本発明の実施例では、I/Oバツフア
105が14ポートとなつており、これらは第5図
から明らかなように、CIMがDIOモードに設定さ
れたときには全部が入出力ポートとして使用され
る可能性があるが、ADモードのときには最大で
も10ポートしか使用されず、4ポートはDIOデー
タの入出力には使用されないで余つている。そこ
で、この余つた4ポートをADモードで切換え、
A/D40に対する端子ピンとして使用すれば、
A/Dを外付けにしても端子ピン数の増加はな
く、LSI化に際して汎用性が増し、コストダウン
が可能になる。
次に、この実施例によるCIMのMPUモードに
おける動作について説明する。
第7図から明らかなように、この実施例による
CIMをMPUモードに切換設定するためには、ア
ドレスADDR0〜ADDR3によるアドレス設定
を“0”、つまり入力20〜23を全て接地電位に
保ち(0000)としてやればよい。
このMPUモードとは第2図に示したCIM33
として使用されたときに必要な機能を与えるため
のモードで、DIOモード及びADモードで使用さ
れた場合と異なり、CCU10のマイクロコンピ
ユータ(以下、単にマイコンという)からデータ
が与えられると、それを所定のLCUのCIM30
〜31のいずれかに対して送信し、それに応答し
て返送されてくるデータを受信したら、そのデー
タをマイコンに転送させるという伝送インターフ
エース動作を行なうものである。
ところで、これまでの説明では第6図に関連し
て説明したように、LCU側のCIMからみた説明
を主としていたため、CCU側のCIMからLCU側
のCIMにデータを伝送するフレームを受信フレ
ーム、反対にLCU側からCCU側に伝送するフレ
ームを送信フレームとしてきたが、以後はそれぞ
れのCIMからみてデータを送出するフレームを
送信フレーム、自らがデータを受け入れるときの
フレームを受信フレームとして説明する。従つ
て、以後は、或るCIM、例えばCIM33での送
信フレームは他のCIM、例えばCIM30では受
信フレームとなり、他方、CIM30での送信フ
レームはCIM33では受信フレームとなる。
さて、第9図は本発明の実施例によるCIMに
アドレス“0”が設定され、CPUモードで動作
するように制御されたときの大まかな機能ブロツ
ク図で、第2図におけるCIM33の状態で表わ
している。なお、既に説明したとおり、この実施
例ではアドレスの設定により同一構成のCIMが
3種のモード、つまりCPUモード、DIOモード、
ADモードのいずれの状態での機能をもはたすこ
とができるものであり、従つて、この第9図の状
態はCPUモードでの機能ブロツクを表わすもの
で、この実施例によるCIMの構成が第3図の場
合と異なつたものとなることを表わすものではな
い。
この第9図から明らかなように、CPUモード
ではI/Oバツフア105(第3図)、A/D4
0は機能を止められ、マイコンとは14ビツトのデ
ータバスで結ばれる。なお、このときの端子ピン
はI/Oバツフア105の入出力ポートと共通に
用いられ、端子ピンの増減は全く生じないように
なつているのはいうまでもない。
そして、この14ビツト(14本)の入出力のうち
8ビツトがデータ用であり、残り6ビツトが制御
信号用となつている。
さて、このCPUモードにおいては、シフトレ
ジスタ104のデータ内容が第5図に示すように
Q0からQ23までの24ビツトが全てMPUデータと
なつており、マイコンは8ビツトのデータバスに
よつてこのシフトレジスタ104にアクセスする
ようになつている。
一方、制御回路101はマイコンからの制御信
号を受け、シフトレジスタ104のQ0〜Q23の全
てのビツトにマイコンからのデータが格納される
と同時に送信動作に入り、このデータが格納され
終つた時刻txから第10図に示すように送信フレ
ームの伝送を開始する。
こうして送信フレームがCIM33から伝送さ
れると、それに応じてLCU側のCIM30〜32
の一つが応答し、ひき続いてそのCIMが送信を
行なうから、時刻txから1フレーム(148ビツト)
の伝送時間が経過した時刻tyになると、シフトレ
ジスタ104の中にはCIM33から呼掛けを行
なつたCIM(CIM30〜32のうちの一つ)から
伝送されたデータが格納され終ることになる。
そこで、CIM33の制御回路101は、この
時点tyにおいて割込要求を発生し、これに応
じてマイコンがシフトレジスタ104のデータを
読取り、1サイクル分のデータ伝送を終了する。
なお、このときのCIM相互間でのデータの授受
動作は第3図に関連して説明したDIOモードにお
ける場合と同じであるのはいうまでもない。
次に第11図はCIM33、つまりMPUモード
に設定されたときのCIMの一実施例を示す機能
ブロツク図で、MPUモードにおいて必要とする
機能に対応したブロツクだけを示したものであ
り、図において400,402は8ビツトのスイ
ツチ、404は8ビツトのデータラツチであり、
その他は第4図の実施例と同じである。
このMPUモードではシフトレジスタ104の
Q0ビツトからQ23ビツトまでが8ビツトの入出力
ピンを介してマイコンのデータバスに接続され、
相互にデータの授受を行なうようになつており、
このため、シフトレジスタ104のQ0〜Q23のビ
ツトを3つのグループ、Q0〜Q7(Reg3)、Q8
Q15(Reg2)、Q16〜Q23(Reg1)に分割したもの
として扱い、時分割で順次にアクセスするように
している。
そこで、このため、8ビツトのスイツチ400
と402を用い、マイコンから与えられるレジス
タセレクト信号RS0,RS1の組合わせによりス
イツチ400の制御信号READ1〜3と、スイ
ツチ402の制御信号STB1〜3を作り、入出
力端子ピン7〜14をReg1からReg2、そして
Reg3と順次接続するようにし、8ビツトづつ3
回のアクセスによりマイコンとシフトレジスタ1
04との間でのデータの授受を行なうようになつ
ている。そして、この場合、マイコンからシフト
レジスタ104に対するデータの書込み時では、
マイコンからのデータの読出し時間と、シフトレ
ジスタ104に対するデータの書込時間との違い
を補償するため、ラツチ404が設けられ、マイ
コンからのデータを一旦、ラツチしてから書込む
ようになつている。
また、このMPUモードでは、データ受信時で
の24ビツトのデータの先頭に付されているアドレ
スの照合は、このCIM33の中では行なわない。
従つて、入力20〜23に与えられたアドレス
(0000)はアドレスデコーダ306によつてMPU
モードにこのCIMを設定するためにだけ使用さ
れ、第4図におけるコンパレータ307は動作し
ないようになつている。
次に、このMPUモードでは、CIM33の入出
力端子ピン1〜6がマイコンに対する制御信号の
伝送路となつており、これによりマイコンからは
CIMの制御回路101に対してクロツクE、チ
ツプセレクト信号、リードライト信号RW、
それに上述のレジスタセレクト信号RS0,RS1
が与えられ、一方、このCIMからは割込要求信
号がマイコンに出力されるようになつてい
る。
第12図、第13図はこれらの信号の処理回路
の一実施例で、第11図では省略してあるが、制
御回路101の一部に含まれており、まず、クロ
ツクEは第12図の回路に供給され、内部クロツ
クCLOCKと共に処理されて2相のクロツクEH,
ELが発生される。そして、これらのクロツク
EH,ELとマイコンからの信号RW,CS,RS0,
RS1が第12図の回路で処理され、信号STB0
〜3、READ0〜1が発生される。なお、信号
MPUはCIMがMPUモードに設定されると“1”
になる信号である。さらに、この第13図の回転
による信号処理タイミングを示したのが第14
図、第15図で、これらの図のうち、第14図は
信号READ0〜3の発生タイミングを、それに
第15図は信号STB0〜3の発生タイミングを
それぞれ示したものである。なお、これらの図に
おいて、信号READ0〜3のうちのいずれが発
生するか、及び信号STB0〜3のうちのいずれ
が発生するかは、信号RS0とRS1の組合わせで
決まるようになつており、これにより上述したシ
フトレジスタ104のグループReg1,Reg2,
Reg3の選択が行なわれる。
ところで、これらの信号READ0〜3,STB
0〜3のうちの信号READ0とSTB0とは、上
記したシフトレジスタ104のグループ選択には
使用されず、後述する割込要求信号の発生に
使用される。
従つて、信号RS0とRS1による選択状態を示
すと第16図のようになる。
次に、第17図は割込要求信号の発生回路
の一実施例で、同じく第11図の制御回路101
の中に含まれ、このCIM33がデータ受信完了
してシフトレジスタ104の中に受信データの格
納を終つたときに発生する信号WRITE STB(第
8図)と信号READ0とによつて信号IRQを発生
する回路と、入出力端子ピン7〜14によつてマ
イコンのデータバスに接続されているデータ線D
0〜D7のいずれか一つ、例えばデータ線D0か
らの信号DATAと信号STB0から信号MASK1
を作る回路とで構成されており、その動作は第1
8図、第19図のタイミングチヤートに示されて
いる。そして、これらの図のうち、第18図は信
号DATAがSTB0の発生タイミングで“0”と
なつていたときの動作を、また第19図は信号
DATAが“1”になつていたときの動作をそれ
ぞれ示したものである。なお、第17図の回路
で、信号DATAとSTB0が供給されているフリ
ツプフロツプをReg0という。従つて、この第1
7図の回路では、Reg0に“1”が書込まれてい
ると割込要求信号IRQにマスクが掛けられること
になる。
次に、第11図の実施例、つまり本発明による
CIMの一実施例がMPUモードに設定された状態
におけるデータ伝送の全体的な動作を第20図の
タイミングチヤートによつて説明する。
本発明の実施例においては、CIM30〜33
のいずれも、その動作がシーケンスカウンタ30
3のカウント出力により制御され、従つて、この
シーケンスカウンタ303のカウント出力を所定
値に設定してやれば、任意の動作状態に転位させ
ることができることは、既に第4図、第8図など
に関連して説明したとおりであり、このことは
CIMがどのようなモードに設定されていても変
りはない。
ところで、第11図に示すようにMPUモード
に設定されたCIM33がデータ伝送すべく組合
わされるCIMは、第2図から明らかなように、
DIOモード又はADモードに設定されているCIM
30〜32となつている。そして、このCIMは
DIOモード及びADモードに設定されていたとき
には、第8図で説明したように、他のCIMから
のデータを受信したとき、それにひき続いて自ら
のデータの送信を行ない、1フレーム分のデータ
授受動作を行なうもので、いわばパツシブな動作
しか行なわない。
これに対して、CIM33のようにMPUモード
に設定されているものでは、マイコンからのデー
タがシフトレジスタ104に書込まれたら自らデ
ータ送信を開始する、いわばアクチブな動作を必
要とする。
そこで、この実施例では、このアクチブなデー
タ送信開始のため、シフトレジスタ104のグル
ープ選択のための信号STB1〜3のうちの信号
STB3を使用するようにしている。これは、シ
フトレジスタ104に対するマイコンによる送信
データの書込みがReg1,Reg2,Reg3に順に
行なわれ、このため、信号STB3が発生した時
点でマイコンからシフトレジスタ104に対する
データの書込みが丁度終了し、シフトレジスタ1
04には今回伝送すべきデータが全て格納し終る
からである。
そこで、第20図に戻り、いま、或る時点で
CCU10(第2図)にマイコンにLCUのいずれ
かに対して伝送すべきデータが用意されたとす
る。
そうすると、このマイコンは入出力端子ピン1
〜6を介して信号,RW,RS0,RS1をCIM
33の中の制御回路101に供給し、第12図な
いし第16図で説明したように信号STB0〜3
を発生させ(第20図の左端上部)、データバス
から順次、8ビツトづつのデータをシフトレジス
タ104のReg1,Reg2,Reg3に書込ませる。
一方、制御回路101は、この信号STB3の
発生をとらえ、シーケンスカウンタ303に
“49”をロードする。この信号STB3によるシー
ケンスカウンタ303の出力データを“49”にす
るための回路の一実施例を第21図に、この回路
の動作を示すタイミングチヤートを第22図に示
す。
こうしてシーケンスカウンタ303がS49に
されると、この時点tX(第10図)で送信フレー
ムの処理が開始する。このS49からS122ま
での送信フレームの処理は第8図で説明したDIO
モードの場合とほぼ同じであるが、このMPUモ
ードではシフトレジスタ104には既に伝送すべ
きデータが書込まれているから、S49からS7
3までの間では何もせず、ただシフトレジスタ1
04のQ24にスタートビツト用の“1”を書き込
むだけである点がDIOモードのときと異なるだけ
である。
こうしてS122に達すると信号INITIALが
発生し、その後、S0からS24までの最小時間
を含むアイドル状態に入る。つまり、MPUモー
ドでは、DIOモードのときと異なり、他のCIMか
らデータが受信されるのを待つのではなく、マイ
コンからシフトレジスタ104にデータの書込み
が終了したらシーケンスカウンタ303にデータ
49を強制的にロードし、これにより自動的に送
信フレームの処理に入るようにしているのであ
る。
さて、こうしてCCU10のCIM33から送信
フレームの伝送が開始すれば、既に第8図で説明
したように、この送信データTXDがLCU側の
CIM30〜32によつて送信データRXDとして
受信処理され、そのうちのアドレスの一致した
CIMによつて折り返しデータが伝送されてくる
から、今度はそれが受信データRXDとしてCIM
33に受信されるようになる。
このときの受信フレームの処理も、第8図にお
けるDIOモードの場合とほぼ同じで、ただMPU
モードではアドレスの一致状態をみない点が異な
るだけである。そして、S0からS48になり、
シフトレジスタ104の中に受信データが格納し
終り、かつエラーが検出されなかつた場合には、
S48のクロツクφSにより信号WRITE STBが
立上ると、これにより第17図〜第19図で説明
したように割込要求信号が発生し、その後の
クロツクφMにより信号INITIALが発生してこの
CIM33はアイドル状態に入り、次に信号STB
3が発生するまでアイドル状態を保つ。
こうして割込要求信号が発生されると、
CCU10内のマイコンはこの信号により割
込処理ルーチンにジヤンプし、シフトレジスタ1
04から受信データの取込みを行なう。このとき
のシフトレジスタ104からのデータの取込み
は、スイツチ400を用い、これに第12図及び
第13図で説明した回路から信号READ1〜3
を順次供給し、8ビツトのデータバスD0〜D7
を介してシフトレジスタ104のReg1,Reg
2,Reg3の順に行なわれるものであることは、
既に説明したとおりである。
ところで、この実施例では、既に第17図で説
明したように、この信号はマスク可能に構成
されており、CCU10のマイコンはReg0(第1
7図)に“1”を書き込んでおくことにより信号
IRQをマスクすることができる。
従つて、第20図のように、信号STB3の発
生時点tXの前の信号STB0の発生時点(第20
図の左下)に合わせてデータバスD0を“1”に
しておけば、信号MASKが“1”になり、その
後、信号WRITE STBが発生した時点でも割込
要求信号はマイコンに供給されず、これによ
りマイコンは必要に応じて所定の期間中、他の処
理を優先して行なうことができる。なお、このマ
スクの解除は第17図から明らかなとおり、信号
STB0の発生時点でデータバスD0を“0”に
し、Reg0に“0”を書き込めばよい。
一方、CCU10のマイコンは、こうして
のマスクを行なつていたときには、第17図の信
号IRQを調べ、それが“1”になつていたらデー
タ受信が完了していたことになるのでシフトレジ
スタ104からデータの取込みを行ない、それが
“0”になつていたらデータの受信完了を待つ。
なお、信号はデータの取込みを行なうときに
発生する信号READ0により解除されることは
第17図から明らかである。
ここで第2図のように、MPUモードに設定さ
れたCIM33と、DIOモード(又はADモード)
に設定されたCIM30〜32との組合わせによ
るデータ伝送動作を状態遷移図で示すと第23図
のようになる。
次に、CCU10のマイコンによる伝送制御に
ついて説明する。
CCUのマイコンは、各LCUの負荷のうち、各
種のスイツチやセンサなどからデータを取り込
み、それに応じて各LCUの負荷のうちの各種の
ランプやアクチユエータなどを制御するためのデ
ータをそれぞれLCUに送り出す働きをするが、
さらに伝送システムに電源が投入されたときの起
動時における処理と、データ伝送が定常状態にあ
るときでの各LCUのCIMの動作の監視を行なう。
第24図はCCU10の一実施例で、500は
セントラル・プロセツシング・ユニツト(CPU
という)502はプログラム格納用のリード・オ
ンリ・メモリ(ROMという)、504はデータ
格納用のランダム・アクセス・メモリ(RAMと
いう)、506はペリフエラル・インターフエー
ス・アダプタ(RIAという)、508は表示装置
(DISという)であり、その他、CPUモードに設
定されたCRM33や光電変換モジユールO/E、
それに光フアイバケーブルOFからなる双方向伝
送路20などは第1図及び第2図で説明したとお
りである。
次に、この第24図の実施例の動作を第25図
フローチヤートによつて説明する。
自動車のエンジンキースイツチがオンされるな
どしてデータ伝送システム全体に対する動作用の
電源が投入され、伝送動作が起動するとこのフロ
ーに従つて処理が開始し、最初のステツプS1(以
下、ステツプを省略して単にS1、S2などと記す)
に進む。
S1では、予め用意してあるシステム起動フラ
グをセツトする。
S2では、システム起動後、各LCUに対する
CCUからのデータの伝送が一巡したか否かを調
べ、結果がON、つまり、起動後、まだCCUから
データの伝送、即ち呼び掛けを受けていない
LCUが残つている間はS3に向い、そうでない
ときにはS9に向う。
S3では、システム起動後、CCUからのデータ
伝送が一度でも行なわれたか否かを調べ、最初の
伝送が否かを判断する、そして、結果がYESの
ときにはS4に、NOのときにはS10にそれぞれ進
む。
S4では、予め作成してROM502に格納して
ある特定の制御データを、これも予め定めておい
た特定のLCUに対して送信する。このときの特
定の制御データとは、データ伝送システムが起動
後CCUがLCUに接続されている負荷の状態を把
握(モニタ)し終わる迄の間に用いられる負荷制
御用のデータとなるものであり、従つて、それを
受信すべき特定のLCUにおける負荷の制御状態
が、システム起動時に相応しいものとなるような
データに定めておく。例えば、そのLCUの負荷
がランプであつたら、とにかくそれを消すための
データとなるようにしたり、ワイパーの動作が停
止されるようなデータとなるようにしておくので
ある。このS4の処理を終わつたらS5に進む。
S5では、LCUのいずれか一つからデータが伝
送されてきたか否かを調べ、結果がNOのときに
はS6に進み、結果がYESとなつたらS8にジヤン
プする。なお、LCUからCCUに伝送されるデー
タは、LCUに結合されている負荷のうちのスイ
ツチやセンサなどからの、それらの動作状態を表
わすデータとなつているので、これをモニタデー
タと呼ぶ。
S6では、S5での判断結果が続けて2回、NOと
なつたか否かを判断し、結果がYESとなつたら
S7に進み、結果がNOの間はS3の判断に戻る。
S7は、異常発生の警告処理を行ない、このと
き続けて2回、モニタデータを送信してこなかつ
たLCUに故障などによる異常が発生したことを
DIS508に表示させ、その後、S8に進む。
S8では、CCUから次にデータを送信すべき
LCUを次の番のものに定める処理を行なう。こ
のため、S4でシステム起動後、CCUから最初に
データを送出すべき特定のLCUを第1番とし、
それ以外のLCUに対して予め番号を付しておき、
順次指定し得るようにしておく必要があるのはい
うまでもない。なお、S8の後はS2の処理に戻る。
一方、S2での結果がYESになつたときにはS9
に進み、このS9の後とS3での結果がNOになつた
ときにはS10に進むが、まずS9では、システム起
動フラグをクリアするための処理が行なわれる。
また、S10では、各LCUから受信したモニタデ
ータに基づいて作成した、それぞれのLCU向け
の制御データを、対応するLCUに送信するため
の処理を行なう。なお、前述のS4とこのS10にお
ける送信処理は、マイコンのCPU500から
CIM33のシフトレジスタ104に対する24ビ
ツトのデータの書込が完了し、信号STB3が発
生したことにより自動的に開始すること、既に説
明したとおりである。
一方、CPU500などからなるマイコンがS1
ないしS10にしたがつた動作を行なつていると
き、これに組合わされているCIM33データを
受信すると、割込要求が発生し、既に第20
図で説明したように、マイコンの処理はCIM3
3からのデータ取込のための割込処理にジヤンプ
する。そして、第26図に示すように、この割込
処理の中で、CIM33を介して各LCUから受信
したモニタデータに基づいて、その都度、新たに
制御データの作成処理を行ない、さらに、モニタ
データのうち必要なものをDIS508に表示させ
る処理を行なう。こうして割込処理の中で作成さ
れたデータが第25図のS10の処理において対応
するLCUに向けて送信されることになるのであ
る。なお、割込要求をマスクしていたときに
は、マスク解除時での状態に応じた動作となるこ
とは既に説明したとおりである。
次に、これら第25図、第26図の処理が行な
われた結果について説明する。
まず、S2、S3、S4の存在により、電源投入後、
最初のデータ伝送動作は、特定のLCUに対する
特定の制御データの送出となる。
この結果、この特定のLCUに設けられている
負荷は、電源投入時での不定なデータによる異常
な制御状態から、この特定の制御データによる充
分に妥当な制御状態にされる。
一方、こうして電源投入後に1回でもモニタデ
ータが受信されれば、それに基づいた制御データ
の作成が可能になるため、それ以後、特定の
LCU以外のLCUにはS10でのデータ伝送によりか
なり妥当な制御データが送られることになり、こ
のことはデータ伝送回数が増加するにつれて強調
され、データ伝送回数がLCUの個数に近くなれ
ば定常状態とほとんど変らない、ほぼ完全な制御
状態を得ることができる。
従つて、この実施例によれば、電源投入時など
に負荷の制御状態が異常になるのを最小限に抑え
実用上ほとんど問題にならない制御を行なうこと
ができる。
次に、この実施例によれば、第25図のS5、
S6、S7の存在により、CCUが或るLCUに対して
データを伝送した際、そのLCUからのモニタデ
ータが受信できなかつた場合には、CCUから再
び同じLCUに対するデータの送信動作が繰り返
され、これに応答してモニタデータが受信されれ
ば、偶発的な事情による一時的な異常としてその
まま次のLCUに対するデータ伝送に移行するが、
2回続けてモニタデータが受信されなかつたとき
には、そのLCUに故障などによる異常が発生し
たものと判断され、それがDIS508に表示され
ることになる。
従つて、この実施例によれば、データ伝送動作
中、全てのLCUのデータ応答動作に対する監視
が行なわれ、しかも異常発生に際しては、それが
一時的なものか否かの確認も自動的に行なわれる
ことになり、常に正確に異常発生の表示が行なえ
ることになる。なお、この第25図の実施例で
は、S6での判断が2回続けて受信不能か否かと
なつているが、このときの回数は2回に限らず、
2回異常何回でもよい。例えば、ノイズ環境が不
良で、一時的なデータ伝送誤り発生の確率の高い
場合には3回、4回、或いは5回とし、反対に、
良好な環境のもとに設置され、偶発的なデータ伝
送誤り発生の確率が低い場合には、上記実施例に
示すように2回でも充分過ぎる場合もあるのはい
うまでもない。
ところで第25図の実施例では、電源投入後、
最初にCCUからLCUに伝送されるデータが、特
定の一つのLCUに対してだけ予め用意してある
特定の制御データとなり、その他のLCUに対し
てはモニタデータに基づいて、その都度作成され
た制御データとなるが、全てのLCUに対応して、
それぞれ特定の制御データを用意しておき、それ
ぞれのLCUに対する第1回目の伝送に対しては、
それぞれのLCUごとに対応する特定のデータが
送信されるようにしてもよい。
次に、第27図はCCU10の他の一実施例で、
データ伝送系に含まれる負荷の数が多くなり、
LCUの中に複数個のCIMを必要とした場合など
に適した実施例について示したものであり、図に
おいて510,512,514はO/E(光電変
換モジユール)、20a,20b,20cはOFに
よる信号伝送路、30a,30b,31a,31
bはDIOモード又はADモードに設定されたCIM
であり、その他は第24図の実施例と同じであ
る。
O/E510,512,514はPIA506に
より選択制御され、複数本のOF20a,20b,
20cのうちの1本をCIM33信号伝送路TX,
RXと結合させる働きをする。
各LCUにはそれぞれ複数個のCIM30a,3
1a,30b,31bを含み、それぞれ独立して
いるOF20a,20b,20cによつてCCUに
結合している。
なお、CPU500としてはHD46802として知
られているICが、そしてPIA506には
HD46821として知られているICがそれぞれ用い
られ、このうちHD46802にはROMとRAMがビ
ルトインされているため、これらを外付として設
ける必要はない。
この実施例によれば、CPU500などからな
るマイコンがPIA506を介してO/E512〜
514を選択制御し、CIM33によりデータ伝
送を行なうべきLCUを指定することができるか
ら、それぞれのLCUごとに同じアドレスを付し
たCIMを設けることができ、LCU側のCIMの数
をアドレスの数より充分に多くすることができ、
データ伝送システムの機能を容易に拡大すること
ができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、1個の
CCUと複数個のLCUを備え、CCUからの呼び掛
けに応じて各LCUとCCUとの間でのデータ伝送
が行なわれるようにしたデータ伝送システムにお
いて、電源投入時などのシステム起動時における
LCU側の負荷の誤動作を抑え、かつ、LCUの故
障に際しても正確に異常表示が行なわれるため、
負荷の異常動作を防止することができ、常に正し
いデータ伝送を行なうことができるデータ伝送シ
ステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は自動車内集約配線システムの一例を示
す説明図、第2図は本発明によるデータ伝送シス
テムの一実施例を示すブロツク構成図、第3図は
各端末処理装置の一実施例を示すブロツク図、第
4図は第3図をさらに詳細にしたブロツク図、第
5図はデータ内容の一実施例を示す説明図、第6
図は伝送波形の一実施例を示す説明図、第7図は
モード選択の一実施例を示す説明図、第8図は
DIOモードにおける本発明の一実施例の動作を説
明するためのタイミングチヤート、第9図は本発
明による端末処理装置の一実施例をCPUモード
に設定して示した機能ブロツク図、第10図は
CPUモードにおける伝送波形の一実施例を示す
説明図、第11図は第9図の実施例をさらに詳細
に示した機能ブロツク図、第12図及び第13図
は信号処理回路の一実施例を示すブロツク図、第
14図及び第15図はその動作説明用のタイミン
グチヤート、第16図はレジスタセレクト信号に
よる選択動作を示す説明図、第17図は割込要求
信号発生回路の一実施例を示すブロツク図、第1
8図及び第19図はその動作説明用のタイミング
チヤート、第20図はCPUモードでの動作を説
明するためのタイミングチヤート、第21図はカ
ウンタをセツトするための回路の一実施例を示す
ブロツク図、第22図はその動作説明用のタイミ
ングチヤート、第23図はCPUモードとDIOモ
ードの組合わせによるデータ伝送動作を表わす状
態遷移図、第24図は中央処理装置の一実施例を
示すブロツク図、第25図及び第26図は中央処
理装置の動作を説明するためのフローチヤート、
第27図は中央処理装置の他の一実施例を示すブ
ロツク図である。 10……中央処理装置、20……信号伝送路、
30〜32……端末処理装置、33……通信制御
装置、40……A/D(アナログ・デイジタル変
換器)、51〜58……外部負荷、101……制
御回路、102……同期回路、103……アドレ
ス比較回路、104……シフトレジスタ、105
……I/Oバツフア、106……A/D制御回
路、107……クロツク発生器、301……同期
回路、302……カウンタ、303……シーケン
スカウンタ、304……シーケンスデコーダ、3
05……異常検出器、306……アドレスデコー
ダ、307……コンパレータ、308……エラー
検出回路、310……複合ゲート、311……エ
クスクルーシブオアゲート、312……アンドゲ
ート、320……シフトレジスタ、321……レ
ジスタ、322……ゲート、323……カウン
タ、324……A/D制御用信号発生回路、32
5……カウンタ、500……CPU、502……
ROM、504……RAM、506……PIA、50
8……表示装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 中央処理装置と端末処理装置とを備え、中央
    処理装置からの呼び掛けに応じて中央処理装置と
    端末処理装置相互間でのフレーム単位でのデータ
    の授受が開始されるようにしたデータ伝送システ
    ムにおいて、データ伝送システムの起動後上記中
    央処理装置が上記端末処理装置に接続されている
    負荷の状態を把握し終わる迄の期間に用いられる
    負荷制御用の特定の制御データを予め作成して保
    持する手段を上記中央処理装置に設け、データ伝
    送システムの起動後の上記期間に生じる端末処理
    装置に対する中央処理装置からの呼び掛けに際し
    て上記特定の制御データを上記端末処理装置に伝
    送するように構成したことを特徴とするデータ伝
    送システム。
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