【発明の詳細な説明】
発明の名称
インターフェースチップ装置
肢五分立
この発明は時分割多重直列データバスシステムで利用されるインターフェースチ
ップ装置に関し、そして特に、多重動作モードを有する時分解多重データバスシ
ステムで利用されるインターフェースチップ装置に関する。
宜l圧歪
時分割多重は幾つかの信号チャネルサブシステムから、時間的にスタガした異な
るチャネルサンプルを持つ1通信バスを通って複合パルス列を形成する情報の伝
達である。遠隔端末あるいはモジュールは、バスとサブシステム間にインターフ
ェースを与えるのに必要なエレクトロニクスに一般に与えられた名前である。
バス制御装置は、「バス交通」を指令し、走査し、かつ監視して、オーバラップ
および誤った通信を防ぐ機能を果たす電子装置である。
将来の電子的な戦場は、多くのデータ源からのぼう大な量のデータを処理する必
要がある環境を呈するであろう。使命成功および武器の戦闘効果システムは、限
られた空間的制約の中でデータを分散し、かつ処理する能力に依存する。
今日の戦闘車両は集中出力配分システムを有しており、このシステムは大きな容
積を占有し、結果的に車両に対して電子的に強化するための空間を限定する。
通常システムの集中性のために配電箱は大きくなり、そしてケーブル行程は長く
なり、従ってシステムの重量、寸法、価格を増大させ、かつ損傷を受けやすくす
る。通常のポイントツウポイント個別配線アプローチのために、電子および電気
的設備の連続的拡張に対して、厳しい制限を与えている。この問題は信号および
電力の両回路に当てはまる。
従って、1つの集中分配センターの代わりに、遠隔モジュールの中間位置に置く
ことのできる単一インターフェースチップ装置を設けて、出力を制御し、そして
/または情報を収集し、かつ分散し、個別に遠隔場所を分配センターに直接に配
線する必要を取除くことが必要とされる。
カスウェル(Caswell)他への米国特許第4.136.400号には、バ
ス制御装置モードと遠隔端末モードを有し、かつ時分割多重直列データバスシス
テムにおいて動作するマイクロプロセッサ利用CMOSチップが開示されている
。このチップは直列データバスシステムに関する軍用規格1553Aの性能要件
を満足させることができる。データフォーマットエンコーダおよびデータフォー
マットデコーダは、マンチェスタ2相データをNRZデータに変換してデータバ
スからデータを受信し、そして逆変換をしてデータバスを介してデータを伝送す
る手段を備えている。
カスウェルのチップはプログラム可能チップであって、 (制?iIIIROM
およびサブシステムと共に)直列データバス通信のためのMIL−STD−15
53要件を実行することができる。この装置は、それにI10装置と直接インタ
ーフェースさせるどんな論理装置も含んでいない。
この装置がスイッチ、センサ、A/D変換器等とインターフェースしようとすれ
ば、それは処理装置、メモリ、ソフトウェアおよびサブシステムハードウェアを
必要とする。
カスウェル特許によって与えられたプロトコル解釈は、チップに結合した外部R
OMおよびサブシステムによって操作される。サブシステムハードウェアにおい
て、データ端末チップからのデータを利用するために、マイクロプロセッサが必
要とされる0軍用規格1553Aは、軍用機内の幾つかの複雑なマイクロプロセ
ッサ利用サブシステムを相互接続するのに直接利用されるので、前記のことは可
能である。
コネツキ(Konetski) ヘの米国特許第4.471,489号には、電
話モデムを受信あるいは送信モードに自動的に切換える電子回路が開示されてい
る。モデムはデータ通信システムで利用されて、2つ以上のコンピュータ間でデ
ータを伝送する。その回路は、R5−232のような標準コンピュータインター
フェース以外の何物ともインターフェースする性能を持っていない。
シェーレ(Schaire) ヘの米国特許第4.453,229号では、広範
囲の融通性のあるバス通信メツセージフォーマットのプロトコルおよびデータ転
送アルゴリズムを操作することのできるバスインターフェース装置が開示されて
いる。この装置はバス制御装置あるいは端末のいずれのモードでも動作すること
ができる。バス制御装置モードでは、装置は内部サブシステムメツセージを開始
する。遠隔端末モードでは、装置は、所定の態様で、バス制御装置として作用す
る別の同様な装置からの指令に応答する。
ピッカート (Pickert)他への米国特許第4.794,525号では、
マイクロコンピュータ−システムを外部装置に結合する外部インターフェース制
御回路が開示されている。この制御回路にはPSC信号に応答して外部装置に電
力を供給するマイクロコンピュータあるいは電力スイッチ、および外部装置に与
えるためのPD信号でマイクロコンピュータからのインターフェース信号をゲー
トするバス制御装置が含まれている。
デヴイタ(De Vita)への米国特許第4.547.880号では、比較的
コンパクトな構造において実現される統計的マルチプレクサ、インテリジェント
スイッチおよび局部地域回路網装置において固有な考えの幾つかを利用して、多
数のユーザ端末、主フレームコンピュータシステム、マイクロコンピュータ、遠
隔ディジタル装置等を相互接続する通信制御装置が開示されている。
ウィルソン(Wi 1son)への米国特許第4.554,657号では、多重
バス回路網における通信量を制御するバス制御装置を含む多重バスが開示されて
いる。このバス制御装置は遠隔制御端末をアドレスして、複数の延長バスの1つ
を起動し、次いでそこにある遠隔端末をアドレスする。
MC68561のためのモトローラデータシートには、単一直列通信チャネルを
MC68008/MC6800マイクロコンピュータ利用システムにインターフ
ェースさせる多重プロトコル通信制御装置(M P CC)が記述されている。
この装置は1マイクロプロセツサから他のマイクロプロセッサへデータを送信す
るのに利用される。装置は入力/出力装置に直接インターフェースする手段は持
っていない。
ゲルドナー(Gueldner)他への米国特許第4,331,835号では、
モジューラ通信システムのためのインターフェース装置が開示されている。相互
連結バスを介するデータ転送は相互連結バス制御装置の制御によって実行される
。データ文字は時間多重モードで送信される。
受信装置は、データを関連する切換えブロックに変換する直前にバッファメモリ
にそれを格納する。
より一般的に関連する他の米国従来技術特許には米国特許第3,978,454
号、第4,137.565号、第4,245.301号、第4.287,563
号、第4.344,127号、第4,371.932号、第4,451,881
号および第4.507,781号が含まれる。
代表的な従来技術バス制御装置にはマイクロプロセッサならびにバス制御機能を
実行する特定利用ソフトウェアが含まれている。処理装置およびソフトウェアは
、データがいつ伝送されるべきか、および受信される特定データで何をすべきか
を決定する。バスインターフェース論理装置は、マイクロプロセッサによって依
願されると、1つの場所から他の場所へのデータの受信を制御する。BUSイン
ターフェース論理装置は直列バス駆動装置/受信装置、エンコーダ/デコーダ、
データ誤り検出(パリティチェック)、およびデータ記憶装置から成る。BUS
インターフェースハードウェアは、伝送する前に処理装置からデータを受信し、
記憶することができなければならない、それはまた、直列バスから受信したデー
タを記憶し、そしてそれを処理装置に対して利用可能にしなければならない。
代表的なバスは、それがバス制御装置モードで動作するのとほとんど同様に、遠
隔モードで動作する。
Busインターフェース論理は直列データを受信し、そしてそれを並列データに
変換する。幾つかのシステム(すなわちモトローラMC68561)では、この
データは簡単に、局所マイクロプロセッサおよび応用ソフトウェアで利用できる
であろう。Busインターフェースは、次に何をなすべきか教えられるのを待つ
ことになっている。
カスウェルのチップのような他のシステムでは、受信データはバスインターフェ
ース論理によって変換され、次いで外部二重ポートメモリにロードすることがで
きる。受信したメツセージのタイプに依存して、バスインターフェース論理は、
外部メモリ内の場所からのデータを含むエコーによって応答することもできる。
このメモリにおけるデータはそこに置かれるか、あるいは局所マイクロプロセッ
サ実行応用ソフトウェアによって続出される。受信データおよび応用ソフトウェ
アに依存して、マイクロプロセッサは遠隔モードの支持ハードウェアに入力また
は出力機能を実行するよう命令することができる。この入力または出力機能の結
果の処理後、処理装置は二重ポートメモリに新規データを置くことができる。い
ずれの場合でも、代表的な指令応答通信システムのサブシステムは、直列バスか
ら受信したデータを利用するために、マイクロプロセッサおよびメモリを持たな
ければならない、云い換えれば、モトローラおよびカスウェルの装置は基本的に
は、多重マイクロプロセッサ間のデータ通信を制御しているにすぎない。
全亙坐盟1
本発明の有利な点は外部メモリあるいは処理制御を必要とすることなしに、イン
ターフェースチップがほぼすべての通信プロトコルを実行するような、通信プロ
トコルを有する時分割多重直列データバスシステムにおいて利用される単一イン
ターフェースチップ装置である。
本発明の別の利点は、チップが処理装置インターフェースモードあるいは、遠隔
スイッチモード、データ入力モードおよびデータ出力モードを含む3つの遠隔モ
ードのうちの1つ以上で構成され得るような、時分割多重直列データバスシステ
ムにおいて利用される単一インターフェースチップ装置である。
本発明のなお別の利点は、マイクロプロセッサあるいは複雑な「しつこい」論理
を必要とせずに、装置が直接に幾つかの標準人力/出力周辺装置とインターフェ
ースできるような、時分割多重直列データバスシステムにおいて利用される単一
インターフェースチップ装置である。この装置は寸法が比較的小さく、かつ価格
が低く、そして乗物あるいは建物の中の至る所で、高価でないサブシステムの多
くの場所で利用することができて、電力および/またはデータの分配を制御する
。
本発明の上記利点および他の利点を達成するために、通信プロトコルを有する時
分割多重直列データバスシステムにおいて利用される単一インターフェースチッ
プ装置が与えられている。この装置には、少なくとも1つの遠隔モードにおいて
I10装置とデータバス間の情報伝達を直接制御する第1手段と、処理装置イン
ターフェースモードにおいて処理装置とデータバス間の情報伝達を制御する第2
手段とが含まれている0通信プロトコルには複数の指令が含まれている。第1手
段は、指令の各々の妥当性を決定する手段を含み、そしてそれに応答して妥当性
確認信号を発生する。
望ましいことに、第1手段はまた、妥当性確認信号に応答して、データバスにエ
コーメツセージを与える手段を含む。
また、望ましいことに、遠隔スイッチモード、データ入力モードおよびデータ出
力モードを含む3つの遠隔モードが備えられている。
本発明のインターフェースチップによる利点は数多くある0例えば、インターフ
ェースチップは遠隔モジュールにおける中間場所に置くことができて、電力を制
御し、そして/または情報を収集し、かつ分配し、よって遠隔場所を直接、集中
配分センターに個別配線する必要をなくしている。
また、インターフェースチップは時分割多重データバスシステムの通信プロトコ
ルを取り扱うことができると共に、データバスと他の電子ハードウェア素子間の
インターフェースを与える。
遠隔モジュールは多重データバス制御装置からのメツセージによって制御され、
そのメツセージはインターフェースチップによって通信プロトコルにフォーマッ
ト化される。
本発明のチップ装置はバス制御装置マイクロプロセッサから各種の離散的入力/
出力装置に直接、インターフェースを与える。この装置はマイクロプロセッサ、
メモリ、ソフトウェアあるいは、その遠隔モードの動作において多くの入力/出
力装置とインターフェースするためのいずれの追加論理装置をも必要としない。
装置の独自の組込み人力/出力制御装置はその処理装置インターフェースモード
(P I M)で動作している間、インターフェースを種々のマイクロプロセッ
サに整合させるだけでなく、それはまた、この装置にアナログ/ディジタル変換
器、固体電力制御装置、リレー、ソレノイド、スイッチ、センサ、および他のI
10装置とインターフェースさせる論理を提供している。
I10制御装置は、■遠隔モードあたり32までの入力および/または出力装置
を自動的に制御する。I10制御装置は5ビツトアドレスバス、離散的制御ライ
ン、内部メモリおよび状態マシンを利用して32個の16ピツトデイジタルワー
ドの獲得を順次アドレスし、かつ制御する。これらのワードは装置の内部メモリ
に記憶され、そして適切な応答で、バス制御装置にエコーバックされることがで
きる。
この装置は同じ5ビツトアドレスバス、制御ラインおよび状態マシンを利用する
ことができて、直列データバスを介してバス制御装置によって要求される際に、
32個までの16ビツトデイジタルワードの出力機能を実行する。
直列データバスを利用する主な利益は、沢山の場所へおよびその場所からのデー
タが、集中コンピュータによって、離散的ワイヤの代わりに単一ワイヤを介して
分配できるということである。収集され、かつ処理されるべきデータの大多数は
、単純なセンサ、スイッチあるいは電力制御信号である。これらのデータのソー
スおよび宛先は、乗物あるいは建物の至る所の種々な場所に存在することができ
る。これらの場所の幾つかは大きい電子箱のための十分な空間を持っていない。
従って、データを直列バスにインターフェースするために少量のエレクトロニク
スしか利用することかできび支持論理装置を必要とするシステムは、単純なデー
タを効果的に収集し、かつ配分するのに利用することはできない。
現存の直列データバスを米国陸軍のMIA2タンクのような車両に集積しようと
する価格および複雑さは、技術的ならびに財政的に手が出しにくい。
この装置は有効に、かつ費用効果的に種々の応用例の中に集積することができる
が、それはプロトコル通信(PIMにおいてさえ)あるいは遠隔モード動作のた
めにどんなソフトウェアまたは処理も必要としないからである。幾つかの装置モ
ードを含む複雑な通信システムが、ただ1つの単純マイクロプロセッサあるいは
バス制御装置f(PIM)モードに対して応用ソフトウェアを実行する状態マシ
ンによって動作することができる。透過通信プロトコルおよび集積遠隔モードに
よって、この装置が直列データ通信理論の経験のない技術者によってもシステム
内で利用されることを可能にしている。装置のバス回路網を低価格で実行できる
ことによって、指令/応答直列通信の有益性を、他の直列データ法が価格的に無
理な応用例にも適用することが可能になる。この装置は工場自動化から軍事およ
び宇宙応用例にわたる範囲のシステムにおいて、有効に利用することができる。
本発明の特徴および利点は、発明を実行するための最良モードについての以下の
詳細な説明を添付の図面と関連させることにより、容易に明らかになるであろ図
面の簡単な説明
第1図は、本発明のインターフェースチップ装置の一般化略示ブロック図である
。
第2図は、本発明のインターフェースチップ装置の概略図に種々の信号入力およ
び出力名を付した図である。
第3八図ないし第3C図は、インターフェースチップ装置の詳細な略示ブロック
図である。
第4図は、処理装置インターフェースモードで接続されたインターフェースチッ
プ装置の略示ブロック図である。
第5図は、3つの遠隔モードの1つ(すなわちMIM)で接続されたインターフ
ェースチップ装置の略示ブロック図である。
第6図は、結合データ入力モードとデータ出力モードにおける図5 (すなわち
M I M)の装置の略示ブロック図である。
第7図は、結合遠隔切換えモードとデータ入力モードにおける第4図のMIMの
略示ブロック図である。
第8図は、本発明のインターフェースチップ装置がその動作モードの各々におい
て利用されている代表的な多重電力fi制御および監視バス回路網の略示ブロッ
ク図である。
第9A図は、インターフェースチップ装置のその処理装置インターフェースモー
ドでの動作を示す流れ図の前半を示す図である。
第9B図は、第9A図の流れ図の後半を示す図である。
第10図は、本発明のインターフェースチップ装置の遠隔スイッチモードでの動
作を示す流れ図である。
第11図は、データチップ装置のデータ入力モードでの動作を示す流れ図である
。
第12図は、インターフェースチップ装置のデータ出力モードでの動作を示す流
れ図である。
第13図は、インターフェースチップ装置の結合遠隔切換えモードとデータ入力
モードでの動作を示す流れ図である。
′−る のモード
次に図面にフいて、第1図では、通信プロトコルを有する時分割多重直列データ
バスシステムで利用される単一インターフェースチップ装置が10で示されてい
る。そのようなシステムは第8図に示される。
第8図で示されるように、装置10はMEPCAM(多重電力制御およびモニタ
)インターフェースチップ(MIC)を備えている。装置1oは、高性能静的1
.0ミクロンCMOSデバイスとして実現することのできる高性能集積回路(r
c)を備えている。装置10バ一般に第8図の時分割多重データバスシステムの
通信プロトコルを取り扱い、かつデータバス12および/または任意冗長データ
バスエ4と他の電子ハードウェア素子との間でインターフェースを与えるよう設
計されている。バス伝送速度は望ましくは毎秒2.0〜2.5メガビツトである
。
この装置は、16ビツトあるいは32ピントマイクロプロセツサ20および22
のような処理装置にそれぞれ接続される場合、16で示されるバス制御装置、あ
るいは18で示される代わりのバス制御装置として利用することができる。
バス制御装置16および/または代わりのバス制御装置18で実現される場合、
装置10は直列通信バス12を制御し、そしてすべてのバス通信を開始する。こ
の通信は、例えば、24で示される遠隔切換えモジュール、26で示されるアナ
ログ入力モジュール、28で示されるアナログ出力モジュール、30で示される
パルス幅変調器モジール、および32で示されるステップモータ駆動モジュール
のような遠隔モジュールへのメツセージおよびそこからの応答の両者を含む、装
置10はまた、代わりのバス制御装W18へのメツセージおよびそこからの応答
の両者を含むすべてのバス通信も開始する。さらに、装置10がその処理装置イ
ンターフェースモードにある場合、装置10はすべてのバスシステムタイマー、
マイクロプロセンサ割込みおよびメツセージ応答評価と制御を取り扱う。
代表的には、モジュール24〜32は、車両あるいは建物の全体にわたって、モ
ジュール24〜32が制御しあるいは切換えている負荷に隣接した便利な場所に
置かれている。第8図に示されるように、遠隔モジュール24〜32は、遠隔切
換えモジュール、データ入力装置およびデータ出力装置として作用する。上記モ
ードの組合わせもまた可能である。例えば、遠隔切換えモジュール24は32ま
での固体電力制御装置および離散的信号入力ラインを制御することができる。遠
隔モジュール24〜32からの、および各種のセンサー、負荷およびスイッチか
らのデータは、バス制御装置16によって周期的に要請される。
遠隔モジュール24〜32は多重データバス制御装置16からのメツセージによ
って制御され、このメツセージはデータバスシステムの通信プロトコルにフォー
マット化される。
第5図に示されるように、遠隔スイッチモードのような遠隔モードにおいて、5
ビツト出力アドレスバス40は32の外部2ビツトデータ場所を繰返してアドレ
スするのに利用され、このデータは次いで、戻されて、第F図および第3B図で
示されるように、装W10のランダムアクセスメモリ42に記憶される。ランダ
ムアクセスメモリ42に記憶されたデータは、適切なエコ一応答メンセージと共
にバス制御装置15に伝送されるが、それは以下でより詳細に説明する。
データ入力モードにおいて、5ピントアドレスバス40を利用して、32までの
外部16ビツトワードのディジタルデータを繰り返しアドレスし、さらに装置1
0のランダムアクセスメモリ42に記憶する。このデータはまた、バス制御装置
16に、適切なエコ一応答メツセージとなって伝送することができる。このモー
ドでは、装置10がアナログ人力モジュール26のようなモジュールで利用され
る場合、装置10は遠隔センサからデータを収集することができる。
データ出力モードでは、装置10を利用して、バス制御装置16から遠隔配置外
部論理装置へ、1指令あたり32までの16ビツトワードのデータブロックで、
データを伝達する。このモードによって装置10は出力駆動回路の実行に利用さ
れることができ、そしてモジュール28〜32によって示されるように作用する
。
ランダムアクセスメモリ42に加えて、装置IOはマンチェスターデコーダ44
を含んでおり、マンチェスター2相データから32ピツ)NRZデータに変換す
る。また、装置10はマンチェスターエンコーダ46を含んでおり、32ピント
NRZデータを、マンチェスター2相データに符号化する。
装置10はまた、メ・7セージフオーマツト化装置と妥当性分析器回路48を含
み、この回路はデータバスシステムのプロトコルを分析し、かつ妥当と認める。
このプロトコルは9個の比較的単純な32ビツト指令から成り、そのうちの8個
は、以下で詳細に述べるが、32ビツト検証あるいはデータ応答が後に続く。回
路48ば、外部メモリあるいは処理制御を必要とすることなく、プロトコル指令
を分析し、かつ妥当と認める0回路48は、要請された機能が実行される前に、
プロトコル指令を分析し、かつ妥当と認め、そしてマンチェスターエンコーダ4
6によって符号化した後に、適切な応答がバス制御装置16に送信される。
装置lOはまた、プロトコル制御タイマ54の制御によって32ビツトプロトコ
ル指令をシーケンスするプロトコルシーケンサ52を含んでいる。望ましいこと
に、プロトコル制御タイマ54はプログラム可能である。
ランダムアクセスメモリ42に加えて、装置10はまた、先入れ先出しくFIF
O)メモリ56、ハンドシェイクインターフェース58および入力/出力制御装
置60を含んでいる。入力/出力制御装置60は5ビツトアドレスバス40を制
御し、かつ入力/出力制御を行なう。
次に第2図では、本発明のチップ装置10へそして装置10からの種々の入力お
よび出力信号が示されている。
信号の各々についての詳細な説明は以下のように表Iで与えられる。
表−L
TXEN 送信可能
RXEN 受信可能
MODE (1: O) 2ピントモ一ド選択0 1 遠隔スイッチモード(R
3M)1 o データ入力モード(DIM)
1 1 データ出力モード(DIM)
CL K システムクロック30MHz 50%衝撃係数まで
PHAD [5:O) 6ビツト配線による物理的アドレス〔モジュールID)
A(4:0) 5ビット両方向アドレスノマスD[31:O] 32ビット両方
向データバスDIRデータ方向二〇=入力、1=出力またはピーク多重を示す
デバイス応答は受信バッファにある
WS(1:O) ワードサイズ
1 0 使用されない
1 1 使用されない
R/W 読取り/書込み指令:O=書込み、1=読取りA/d変換使用中/準備
可信号(DIM)
DSACK/ データ転送およびサイズ肯定応答(アクティブ低)
BUSYDIM待機モードにおいて、MIC初期化、(外部ではR3M/DIM
組合わせモードでD (15:O)をラッチするのに使用される)
INTREQ/ 割込み要求(アクティブ低)(PIM)IACK/ 割込み肯
定応答(アクティブ低)(PIM)、次のデータワードのた
めの出力可能信号(DOM)
CE/ チップ可能(アクティブ低)(PIM)DIAG(1:O) 診断状態
DIAG I DIAG O−
00自己検査 無効
0 1 自己検査 誤り
I O自己検査 通過
1 l 自己検査 進行中
ADLD/ アドレス妥当負荷パルス
(アクティブ低)
ADCON/ アナログ/ディジタル変換指令(アクティブ低)
STAT (1:O) 32の2ビツト状態(RAMに直接ロード〕
DAST/ 自己検査無効化(アクティブ低)AVSEL/ 自動ベクトル選択
(アクティブ低)R3T/ リセット、リセット論理、自己検査実行、初期化(
アクティブ低)
SZBR3T/ ストローブリセット、R3Tに結合/外部で(アクティブ低)
CLKR3T/ システムクロックリセット、Vo。
に結合
次に、第3A図ないし第3C図では、装置10の詳細ブロック第7図が示されて
いる。
ブロック61は物理的/モジュールアドレスパッドを示す。装置10は6つの外
部ビンを有しており、それらを利用してMEPCAMバスシステムにおけるその
場所に対する独自のモジュールアドレスを設定する。
ブロック63は直列データ受信パッド(RXA−RXB)を示す。冗長直列デー
タバスは同期パッド63を通じて装置lOに導入される。これらのバンド63は
入り直列マンチェスターデータを装置の内部クロックに同期ブロック65は自己
検査マルチプレクサを示す。これらのマルチプレクサ65を利用して、装置の符
号化データをデコード回路に多重化する。自己検査中、装置10は幾つかの直列
マンチェスター符号化メツセージをそれ自体に送信する。次いでそれは、これら
のメツセージが期待通り受信されたか検証する。
ブロック67はエツジ検出論理回路を示す、ブロック67は2つのフリップフロ
ップ69、排他的ORゲート71および、変換またはエツジ検出器として動作す
るインバータ73を含んでいる。各マンチェスターデータビットは1から0また
は0から1への変換を持っているはずであるので、装置10はすべてのエツジに
おいてデータサンプリングクロックを再同期することによって、入りデータに同
期したままでいることができる。
ブロック75はマンチェスターデータサンプルクロック発生器あるいはシフトレ
ジスタを表す。この6ビツトシフトレジスタを利用してクロックパルスを発生し
、このクロックパルスはマンチェスターデコーダ状態マシン44に、入りマンチ
ェスター符号化データを評価し、かつサンプルするように教える。各マンチェス
ターデータピントは12システムクロ・ンクサイクル長である。
「1」のデータビットは6クロツクの間は高くなり、次いで670ツクの間は低
になる。「0」のデータビットは6クロンクの間は低になり、次いで6クロツク
の間は高になる。マンチェスター同期パルスは18クロツク高になり、次いで1
8クロンク低になる。従って、サンプルクロック発生器は、エツジ/変換後は3
クロツク、そして変換データあるいは同期パルスの無い間は6クロソクのクロッ
クパルスを出力するように設定される。
マンチェスターデコーダ状態マシン44は、入りメツセージ復号化および非ゼロ
復帰(NRZ)データへの変換のすべてを実行する。マシン44は先ず、妥当周
期パルスに対するデータを監視し、次いでこの32ビツトのメツセージを復号す
る。それはパリティビットがメツセージに奇数のそれを含ませるように計算し、
かつ検証する。この状態マシン44はまた、正しく受信されたメツセージをチッ
プ装置10のプロトコル解釈部に伝えるよう要求されたすべてのデータエラーフ
ラグおよび制御信号を発生する。
ブロック77は直列/並列変換器またはレジスタを表す。この32ビツトシフト
レジスタを利用して、直列データバスメツセージを、チップ10の残りの論理回
路によって割込まれ、かつ利用されることができる32ビット並列ワードに変換
する。
ブロック79はバスAとバスB比較器を表す。この32ビツト比較器を利用して
、冗長バスが共に同一データを送信し、そしてデコーダがそれを受信したことを
検証する。
ブロック81はバス選択マルチプレクサを表す。このマルチプレクサを利用して
、どの32ビット並列ワードが残りの論理回路によって利用されるべきかを選択
する。1つのバスのみが良好なメツセージを受信する場合、そのバスが利用され
る。良好なメツセージが両方のバスで受信される場合、バスAデータがバスオン
される。
ブロック82はモジュールアドレス比較器を表す。この6ビツト比較器は外部に
ハードウェアモジュールアドレスを、受信メツセージ内に含まれたモジュールア
ドレス(ビット(31−26) ) と比較するモジュールTDが比較する場合
、プロトコル分析器/シーケンサ52は受信メツセージがこの装置(またはバス
回路網の場所)に向けられていることを教えられる。モジュールIDが比較しな
い場合、MICIOはバスメツセージが正しいモジュールIDによって受信され
るまで、ハスメツセージを復号し続ける。
ブロック83は装置アドレスカウンタを表す。受信メツセージの装置アドレス部
分(ビット(25−21) )はこのカウンタにラッチされ、そして必要であれ
ば、プロトコル分析器/シーケンサ52によって利用されるであろう。
ブロック84はワード力ウトカンウタを表す、受信メツセージのワードカウント
部分(ビット(15: 11) )はこのカウンタにラッチされ、そして適切な
時に、データワードの正確な数が受信されたことを検証するのに利用される。
ブロック85はメツセージコード状態マシンを表す。
この状態マシンは受信メツセージのメツセージタイプ部分(ビット(20: 1
6) ) を復号し、そしてプロトコル分析器/シーケンサ52に、14タイプ
のメツセージのどれが受信されたかを示す。
ブロック86は32ビツトランチを表す、このラッチは受信メツセージを保持し
、一方、残りの論理はその内容によって利用できる機能を実行する。
ブロック87は妥当性確認コード比較器を表す、この11ビツト比較器を利用し
て、MICIOが構成されているそのモードに対する期待コードと受信した妥当
性確認コードを比較する。
前に注目したように、ブロック52はプロトコル分析器/シーケンサを表す。こ
の状態マシンは全プロトコルメツセージを監視し、かつ順序づける。それは多く
の内部データの知能センターおよび制御装置として働く。プロトコル分析器は、
?lEPCAMプロトコルを実行しあるいはそれに作用するのに必要な一歩づつ
の順次活動を行なう。
マルチプレクサ88を利用して、どの32ビツトデータバスがPIFO56に利
用されるかを選択する。PIMモードでは、PIFO56を利用して、33まで
の32ビツトメツセージを記憶し、それらは32の外部データビンからMICI
Oに書込まれる0次に、このデータは符号化論理44に送られフォーマントにさ
れ、そして直列データバスを介して送信される。動作のDOMモードでは、PI
FO56を利用して、要求された出力機能を実行する前に、直列バスから受信し
たメツセージを格納する。
RAM42は望ましいことに、19ビツト×32のワードRAMである。RAM
42を利用して、外部信号からデータを記憶し、この信号は直列バスにおける他
の装置によっても必要とされることもある。
T10制御論理あるいは制御装置60ばアドレスバス、データバスのすべての人
力と出力機能およびI10制御信号を制御する。この制御装置60は、どのモー
ドでチップ10が構成されているかに依存して、所定の■10制?11機能を継
続して、自動的に実行する。r10制御機能(データの入力あるいは出力、周辺
装置のための信号制御の実行等)は、適切な時に、直列データバスを介して受信
したメツセージによって変更することができる。
ブロック89は状態レジスタを表す。状態レジスタは、種々の内部および外部条
件を表す16ビントデータから成る。状態レジスタに含まれるデータはバス゛に
おけるいずれのPIM装置にとっても利用可能である。
ブロック90はマルチプレクサ91と結合して論理組合わせおよびカウンタを表
す。論理組合わせブロック90および周囲の3つのマルチプレクサ91はプロト
コル分析器/シーケンサ52の制御によって適切なデータを論理に与えるのに利
用され、この論理は直列データバスのメツセージを符号化し、そして送信する。
ブロック92は並列/直列変換器を表す。このシフトレジスタを利用して、並列
メツセージを、一度に1ビツト、マンチェスターエンコーダ状態マシン46にシ
フトして、処理する。シフトレジスタの直列出力は、伝達されるメツセージのN
R2表現である。
マンチェスターエンコーダ状態マシン46は同期パルスおよびパリティビットを
、並列/直列シフトレジスタ92によってそれに与えられたNRZデータに加算
する。次いでメツセージはマンチェスターフォーマットに符号化される。このエ
ンコーダはすべてのバスメツセージの冗長直列データバスへの伝送をバス93(
TXA、TXB) で取り扱う。
ブロック94はマンチェスターデータ符号化クロック発生器を表す。この6ビツ
トシフトレジスタを利用して、マンチェスターエンコーダ状態マシン46によっ
て利用されるクロッキングを発生し、ブロック75に関して述べた特性を有する
波形を伝送する。
ブロック95はI10パッドすなわち両方向パッド(32)を表す。入力として
利用される場合、データは静的にチップエ0に入る。データを出力するように利
用される場合、データは外部論理に安定信号を与えるようラッチされる。
ブロック96は両方向アドレスパッド(5)と表す。
ブロック97はI10制御信号パッドを表す。このパッドはMICIOを外部論
理とインターフェースさせるのに利用される種々の信号を搬送する。
1五ブ旦上ユ亜
データバスシステムのプロトコルは9つの基本指令から構成される。9つの指令
のうちの8つはエコーメツセージと称される応答を必要とする。9つの指令は以
下の通りである。同時通信指令(エコーメツセージ無し);実行指令;ビーク多
重装置指令−R3M/DIM(DIMデータ);ピーク単−装置指令−R3M/
DIM(01Mデータ);ビーク単一装置指令;ビークモジュール指令:ビーク
多重装置指令;自己検査指令;およびセットアツプ指令、各ワードは同期、32
ビツトデータフイールド、およびパリティビットから成る。この指令ワードフォ
ーマットは以下の通りである。
指令/エコーフォーマット
同期波形は3ビット時間の幅を持つ無効マンチェスター信号である。同期波形は
最初の1.5ビット時間の間は高であり、そして次の1.5ビット時間の間は低
である。装置10は、通常は高に保持されたあるいは通常は低に保持された直列
入力バスから同期波形を認識する。
機能コードは下記の通りである。
指令
ooooo セットアツプ指令
00001 多重装置ビーク指令
00010 実行指令
00011 モジュールビーク指令
00100 単一装置ビーク指令
00101 自己検査実行指令
00110 多重装置ピーク指令−R3M/D IM (D IMデータ)
00111 単一装置ピーク指令−R3M/D IM (D l01000 正
常エコーセントアップ
0I001 多重装置正常エコービーク01010 正常エコー実行
01011 モジュール正常エコービーク01100 単一装置正常エコービー
ク01101 、自己検査正常エコー実行01110 多重装置正常エコービー
クR3M/DIM(01Mデータ)
oilii 単一装置正常エコービークR5M/DIM(01Mデータ)
アテンションエコー
10000 予約
10001 多重装置アテンションエコー10010 アテンションエコー実行
10011 予約
10100 単一装置アテンションエコービーク10101 自己検査アテンシ
ョンエコー実行10110 多重装置アテンションエコービーク−R3M/DI
M(01Mデータ)
10111 単一装置アテンションエコービーク−R5M/DIM(01Mデー
タ)
同時通信/データ
11000 大域同時通信オン
11001 大域同時通信オフ
11010 データワード
11011 モジュール同時通信オン
11100 予約
11101 モジュール同時通信オフ
11110 予約
11111 I’s A11veメツセ一ジ同時通信指令は遠隔スイッチモード
(R3M)において1つまたは全部の遠隔モジュール24−32を命令するのに
利用されてその遠隔モジュールに割当てられたすべての32装置をオンし、また
はオフするモジュール/大域指令である。この指令は、装置の遠隔スイッチモー
ドあるいはR3M/DIM、411合わせモードのみを利用する遠隔モジュール
にとって有効である。この指令は2つ以上の遠隔モジュールによって受信するこ
とができるので、各遠隔モジュールは応答エコーを抑止するであろう。
実行指令を利用して遠隔モジュールに特定タスクを実行するように教える。それ
は1〜30のデータワードが後に続く指令ワードから成る。指令作業における5
ビツトワードカウントフイールドは、後に続くデータワードの数を特定する。あ
らゆる実行指令ワードは、それに続く少なくとも1つのデータワードを持たなけ
ればならない。実行指令ワードが一旦受信されると、モジュールIDおよび妥当
性確認コードがチェックされる。整合が発生すると、データワードは読取られそ
してメモリ42に格納される0次いで、遠隔モジュールはExecute No
rmal Echoを返信し、そして要求されたタスクを実行する。妥当性確認
コードあるいはワードカウントについて問題がある場合、Execute At
tentionEchoが送信され、そして実行は行われないであろう。
この指令は、装置の遠隔スイッチモード(RS M)、データ出力モード(DO
M) 、R3M/D 1M組合わせモード、あるいはDIM/DOM組合わせモ
ードを利用する遠隔モジュールにとって有効である。
Peek Single Device指令を利用して、遠隔モジュール24−
32の1つに割当てられた特定装置からのデータの状態を要求する。モジュール
アドレス(ID)と装置アドレス (ID)は、Peek Single De
vice指令ワードで、遠隔モジュールに送信される。装置の状B/データはP
eek Single Device NorIIal Echoとなって戻る
。
妥当性確認コード誤りが検出され、あるいは装置状態がまだ有効でない場合、P
eek Single Device Atten−tron Echoが戻る
であろう。この指令は、MICの遠隔スイッチモード(R3M)、データ入力モ
ード(DIM)あるいはDIM/DOM組合わせモードを利用する遠隔モジュー
ル24−32にとって有効である。
Peek Single Device指令−R3M/D IM (D 1Mデ
ータ)を利用して、特定遠隔モジュール24−32の1つに関連する単一装置か
らデータを要求する。この指令は、R3M/DIM組合わせモードのみで動作す
る遠隔モジュール24−32に関連して利用されるということを除けば、Pee
k Single Device指令と同一である。
この指令で戻るデータは装置のDIM動作からのデータであって、装置のR3M
動作からのデータではない。
Peek Single Device指令は、組合わせモードが利用される場
合、R5M動作からの状態情報を要求するのに利用することができる。
Peek Multiple Device指令を利用して、特定遠隔モジュー
ルに関連する多重装置から状態あるいはデータを要求する。Peek Mult
iple Device指令は遠隔モジュール状態RAM42の内容全体(すな
わち32場所)に至るまで種々の装置応答を要求するオプションを有する。
このオプションは、精密なシステム分析がデータバススケジュール、遠隔モジュ
ール装置利用およびバス制御装置プロセッサ要件について行われる場合には有益
である。モジュールアドレス(ID)およびチェックしようとする装置の数はP
eek Multiple Device指令ワードで送信される。各装置状態
あるいはデータはPeekMultiple Device Normal E
choで戻ってくる。バス制御装置16によって受信される多重エコーは、受信
バッファに置かれ、そして処理装置への単一割込みが生じる。妥当性確認コード
誤りが遠隔モジュールによって検出されるかあるいは装置状態がまだ妥当でない
場合、Peek Multiple Device Attention Ec
hoが戻ってくるであろう。この指令は、MICの遠隔スイッチモード(R3M
)、データ人力モード(DIM)、あるいはDTM/DOM組合わせモードを利
用する遠隔モジュールにとって有効である。
Peek Multiple Device指令−R3M/D IM (D 1
Mデータ)を利用して、特定遠隔モジュール24−32の1つと関連する多重装
置からデータを要求する。この指令は、R3M/DIM組合わせモードのみで動
作する遠隔モジュール24−32と関連して利用されるということを除いて、P
eek Multiple Device指令と同一である。この指令で戻るデ
ータは装置のDIM動作からのデータであって、装置のR5M動作からの状態で
はない。Peek Miltiple Device指令は、組合わせモードが
利用される場合、R3M動作からの状態情報を要求するのに利用することができ
る。
Peek Module指令を利用して遠隔モジュールの状態をチェックする。
要求されたモジュールアドレス([D)はPeek Module指令ワードに
符号化される。遠隔モジュールの内部16ビツト状態レジスタ89はPeekM
odule Nora+al Echoとなって戻る。この指令はすべての遠隔
モジュール(全MIC動作モード)にとって妥当である。
5elf−Test指令を利用して、遠隔モジュール24−32の1つに自己検
査ルーチンを実行するように命令する。
この指令が一旦受信されると、モジュールIDおよび妥当性確認コードはチェッ
クされる。整合が発生する場合、装置10は5elf−Test NorIIa
l Echoを返信し、そして自己検査を開始する。妥当性確認コードあるいは
伝送について問題がある場合には、5elf−Test ttentionEc
hoが送信され、そして自己検査は行われないであろう。この指令はすべての遠
隔モジュール(全部のM■C動作モード)にとって妥当である。
5et−Up指令を利用して、初期システムセットアフブデータをバス制御装置
16からいずれの遠隔モジエールへでも伝送する。遠隔モジュールが一旦、その
モジュールIDを認識し、そして指令の妥当性をチェックすると、それは指令を
処理し、セットアツプデータをロードし、そしてバスf#J jB装置ISに5
et−Up Nori+al Ech。
で応答する。この指令はすべての遠隔モジュール(全部のMIC動作モード)に
とって有効である。
チップ装置オペレーション
パ −ア・ブ 1セ・
パワーアップする際、あるいはR3T/信号が低を表す場合、全処理が停止する
。BUSY信号は高にセットされ、そしてチップは内部初期化を開始する。装置
は信号に対するそのDAST/ビンをチェックする。
信号が低である場合、装置はその出力をリセットし、自己検査は診断ビンDIA
G〔1:0)において不動作であると表示し、そしてR3T/が高を表した後、
通常動作を続ける。DAST/信号が高である場合、装置は、R3T/が高を表
した後、その自己検査ルーチンにあるであろう、リセットタイミングはCLKR
ST/、5ZBR3T/、およびR3T/かリセット要求の開始時に低であるこ
とを必要とする。パワーがオンした(内部クロック論理がリセットする)後、最
小4クロツクサイクルの間、CLKR3T/信号は低であるはずである、CLK
R3T/の表明低信号は初期パワーアップシーケンスの間のみ必要とされて、チ
ップリセットの間ではない、CLKR5T/信号が高に戻ると、R3T/および
5ZBR5T/は最小なお24クロツク低のままであるはずである。MICをV
ISI検査設備に同期させる場合以外は、CLKR5T/信号を利用すべきでな
い、CLKR3T信号は通常動作の間、高に保つことができる。内部自己検査が
行われ、そして内部RAM42、FIFO52、メツセージ制御および符号化/
復号ループバック機能をチェックする。自己検査を実行するには、約10.00
0クロフクかかる。全条件が検査されるあるいは検査タイムアウトが到達される
まで、自己検査が行われる。故障が発生すると、診断ピンDIAG(1:O)が
それを反映する。自己検査が完了すると、チップの状態は次のように診断ピンで
示される。
DIAG(1) DIAG(0) 結果0 0 自己検査不動作
0 1 自己検査故障(装置が不良)
1 0 自己検査パス(装置は良好)
1 1 自己検査進行中
検査後、装置10はその6ビント配線モジユールTD(PHAD (5: O)
)およびモード選択ビット (MODE[1:O])を読取り、そしてそれらを
後のアクセスのためにメモ1月2に格納し、そしてそれ自体初期化する。BUS
Y信号は、PIMにおいてこの信号がまた、PIMはスタンドバイあるいは別の
バス制御装置モードにあることを表示する場合を除いて、初期化が完了すると低
に戻る。初期化ルーチンにはすべての内部ラッチ、レジスタおよび前にロードし
たセットアンプパラメータをクリアすることも含まれる。このリセットプロセス
は、R5T/信号が発生するかあるいは処理装置インターフェースモードにおい
て5pftResetが要求される場合はいつでも、繰返される。
ミニ上選択
動作の基本モードは以下に示されるようにモード選択ピンをセットすることによ
って選択される。
MODE (13MODE (0) MODEo 0 処理装置インターフェー
スモード(PIM)0 1 遠隔スイッチモード(RSM)1 0 データ入力
モード(DIM)
1 1 データ出力モード(DOM)
モード選択ピンは読取られ、そして上述のように初期化の間、メモリ42に格納
される。他の2つの動作モードもまた利用できる。それらは基本モードの基礎を
利用する組合わせモードである。これらのモードの両者は遠隔モジュールのみを
対象にする。
RSM DIM Aわせモー′ このモードは、R3Mモードに対して構成され
た遠隔モジュールにセットされたビット15の5et−up指令を選択する (
M OD EビンはR3Mモードに配線される)。
DIM DOM 人 せモー′ このモードは、DOMモードに対して構成され
た遠隔モジュールに自動的に割込まれる(MODEピンはDOMモードに配線さ
れる)。
妥当性確認コードは、なおシステムの適切動作を検証するのに、指令ワードで利
用される。妥当性確認コードは各モード(PIMを除く)に対して定められた固
定値であり、そして遠隔モジュールにその出力を変えるよう要求するすべての指
令ワードとなって伝達される。そのコードは下記で示される。
妥当性確認コード モード
335h 遠隔スイッチモード(RSM)555h データ入力モード(DIM
)777h データ出力モード(DOM)妥当性確認コードはまた、目標遠隔モ
ジュールが組合わせモード社ある場合に有効である。妥当性確認コードの選択は
、特定指令が伝達されるための動作の基本モードを表す。例えば、実行指令がR
5M/DIM組合わせモードで、遠隔モジュールに与えられる場合、妥当性確認
コードはR3Mモードタイプを表すが、それは実行指令が意図する動作のモード
はそのモードタイプだからである。
動滑!ど1二■
次に、4つの基本MIC動作モードの各々および2つの組合わせ動作モードのオ
ペレーションの詳細な示す。
几 装置イン −フェースモード PIM オペレーション
このモードでは、図3に示されるように、MICIOを利用して直列データバス
を、データ、アドレス、および制御ラインを介して、マイクロプロセッサおよび
その割当てられた支持ライン62にインターフェースさせる。MICIOは長ワ
ード(32ピツトンあるいはワード(16ビツト)書込みおよび読取りデータの
マイクロプロセッサへのおよびそれからの伝送を除外することができる0図9a
および9bはPrMオベオペレーション細な流れ図を示す。
MrC’よび bレジス アトレーシングMICIOは、PIMで動作する場合
、9つの制御および状態レジスタを含む。各レジスタのM I CIOアドレス
場所は以下の表Hに示される。利用される処理装置は、長ワード(32ビツト)
あるいはワード(16ビツト)読取りおよび書込みを利用するMICのレジスタ
にアクセスできねばならない。サイズピンWS [1:O〕は、所望のデータ転
送サイクルの長さをMICIOに知らせる。ws(1:O)は、ワード転送サイ
クルの間、10に保持される。MTCIOは常に、長ワードの選択された処理装
置あるいはインターフェース論理への、あるいはそれらからの転送を行うことが
できる。
ワード転送フォーマットが選択される場合、16ビツトより長いMICレジスタ
への読取りあるいは書込みを完成するために、2つの連続するワード転送が必要
である。第1ワード転送は目標レジスタの基本アドレスを利用し、そして第2ワ
ード転送はレジスタの基本アドレスプラス1を利用する。例えば、処理装置がワ
ード転送を利用してMICの送信バッファに書込んでいる場合、それはまずデー
タの最上位の16ビツトを書込んで01110をアドレスし、次いでデータの最
下位の16ビツトを書込んで01111をアドレスする。
MrCアドレス
2N二1 −む且うケ瓜ブー サイズ
ooooo 書込み専用 10ビツト
00010 書込み専用 10ビツト
ooioo 書込み専用 10ビツト
00110 書込み専用 10ビツト
oiooo 書込み専用 19ビツト
01010 読取り専用 16とフト
01100 書込み専用 8ビツト
01110 書込み専用 32ビツト
1oooo 読取り専用 32ビツト
能JLL乙ρう!(7Lヨとλり、1mD [9: O) バスタイムアウト定
数9D (9: O) 無指令タイムアウト定数10 (9: O) 無応答タ
イムアウト定数1D 〔9: 0) 割込みAck、タイムアウト定数9D(1
8:0) セットアツプレジスタD(15:O) 状態レジスタ
D (7: O) 基底ベクトル数
D(31:O) 送信バッファ
D(31:0) 受信バッファ
本タイム=((10ビツトフイールドの2進/10進変換〕X249)/ (シ
ステムクロック)
イムアウト レジス MICIOは4つの10ビツトタイムアウト定数レジスタ
(図示されていない)を含んでおり、それらはレジスタが付勢される前に非ゼロ
値で処置装置によって初期化されねばならない、各レジスタは、適切な時に、す
べての240外部クロックに対して1ビツト、減分される。
バス イムアラ レジス l M I CIOは、全タイムアウト定数レジスタ
が初期化された後、BTCレジスタ(図示されていない)を減分し始める。
を効同期が検出される場合、あるいはMICIOが直列データバスで転送してい
る場合、BTCレジスタは最初にロードした値に再初期化する。BTCレジスタ
は0に減分しくタイムアウトする)、状態レジスタのBUSY信号とビット1は
低にセットされて、PIMはバスマスターであることを表示する。また、BTC
レジスタがタイムアウトした後、M T CIOは、処理装置によってバス指令
を停止するあるいは伝送するよう要求されるまで、直列データバスを介して’I
’m A11ve″メツセージを繰返し送り始める。BTCレジスタタイムアウ
トはまた、受信バッファにおけるデータをクリアする。
餠5 イムアウト レジス NCTC)MICIOは、全タイムアウト定数レジ
スタが初期化された後、NCTCレジスタ(図示されていない)を減分するであ
ろう、有効読取りあるいは書込み伝送が処理装置によって実行されるあるいはレ
ジスタがタイムアウトする場合、NCTCレジスタは最初にロードされた値に再
初期化する。このレジスタがタイムアウトする場合、それによって状態レジスタ
のBUSY信号およびビット1は高にセットされて、バス制御装置16は現在、
別のバス制御装置モードにあることを表示する。NCTCレジスタタイムアウト
によってまた、元のBTCレジスタ値が2倍になることになる。
無・ご イムアラ レジス NRTC
MICIOは、最後の直列指令の最後のビットが伝送された後、NRTCレジス
タ (図示されていない)を減分するであろう。MICIOが完全応答メツセー
ジを受信する場合、あるいはタイムアウトする際、NRTCレジスタは元のロー
ド値に再初期化するであろう。
タイムアウトが発生すると、処理装置への無応答割込みがMICIOによって発
生されるであろう、この割込みタイプは状態レジスタ89においてビット11.
10にセットされるであろう。
入 ・ イムアウト レジス FAT
旦L
MICIOが処理装置に割込みを発生した後、IATCレジスタ (図示されて
いない)は減分し始めるであろう、処理装置が割込み要求に肯定応答した後、あ
るいはIATCレジスタがタイムアウトする場合、IATCレジスタは最初にロ
ードした値に再初期化するであろう。このレジスタがタイムアウトすると、それ
によって状態レジスタのBUSY信号およびビット1は高にセットされて、バス
制御装置16は現在、別のバス制御モードにあることを表示する。IATCレジ
スタタイムアウトによってまた、原BTCレジスタ値を2倍にするであろう。
セ・・ ア・ブレジス MICは、処理装置に通信あるいは診断をセントアップ
し、がっ開始させるための手段を具備される11ピントセツトアツプレジスタ(
図示されていない)を含む、セットアツプレジスタのとフト0−4.6および7
は、それらの機能を実行した後、自動的にリセットされる。ビット5,8.9お
よび10は、書込まれるあるいはリセットが生じる場合に、変更するだけである
。セットアツプレジスタピットフィールドおよび説明は表■で示される。
2図ス叉旦ユ上 −に−一凱一
10 タイムアウト不動作
9 モジュールIDのみに割込み
(代替バス制御装置)
8 エコーのみ割込み
(代替バス制御ll装置)
之乏ス久旦l上 −笠〜−所一
7 多重装置ピーク
(多重エコー期待)
6 送信バッファクリア
4 同時通信送信
(エコー期待されず)
言 3 ソフトリセット
5 2 バスBの送信不動作
■ バスAの送信不動作
0 送信バッファからデータ転送
一±三七乞jニーt’ MICIOはモニタモードに入る性能があり、このモー
ドで、それは直列バス12を監視し、そしてすべての有効メツセージをその受信
バッファに置く。“I゛■A11ve”メツセージおよびBad Echoを含
む全メツ−fz −’; ハ、 (1)受信されて、受信バッファに置かれる、
(2)割込み要求(INTREQ/)は低と表明される、(3)マイクロプロセ
ッサは受信バッファを介してデータを要求することができる、である。
セットアツプレジスタにおいてビット5をセットすることによって、モニタモー
ド特徴を使用可能にする。
セットアツプレジスタは処理装置インターフアースモードにおいてアクセス可能
であるだけなので、モニタモードはPIM基本モードのために配線されたMIC
にのみ利用できる。このモードでは、MICは“I”taAlive”信号を直
列バスに発生するそれ自体の性能を不動作にする。
跋憇之乏ス1皿 内部16ビツト状態レジスタ89は処理装置によってアクセス
することができる。このレジスタは表■で示されるように種々のイベントの状態
15 MODE CI ) モード選択ビット14 MODE 〔0) モード
選択ビット13 DIAG(1) 診断結果
12 DrAG(03診断結果
11 VECTOR〔1) 割込ミタイプ10 VECTOR(0) 割込ミタ
イプ9 BAD−PARJ バスAのパリティエラー8 8AD−PAR−8バ
スBのパリティエラー7 BAD−MANJ バスAの無効マンチェスタデータ
6 BAD−MANJ バスBの無効マンチェスタデータ
5 WORDIIERRORデータワードカウントエラ4 VAL C0DE
ERROR妥当性確認コードエラー3 BLOCK ERROR直列バスAはバ
スBに整合せず
2 PEEKBUSY a−ドはまだ安定せずI 5TANDBY バスマスタ
ー待機OTIMER5TAFTED タイムアウトレジスタ初期化済み
表■
ベクトル数レジスタは、ベルトル数割込み処理を利用する性能を有する処理装置
を備えている。この値は、PIM初期化の間、処理装置20によってレジスタに
ロードされるであろう。割込みサイクル中、データバスの最下位のバイトにベク
トル数が置かれる前に、前記数の最下位の2ビツトは変更することができる。M
IC割込み数の4つのタイプが表Vに示されている。MICIOは4つの割込み
ベクトル数を持っているので、レジスタにロードされた基底ベクトルの最大値は
11111100 (Fc Hex)。この割込み法は、処理装置に対してAV
SEL/を高にセットすることによって不動作にすることができるが、この処理
装置はベクトル数割込み処理あるいは、自動ベクトルが好まれるシステムを利用
することはできない。
亘肩辺しdつ−u訂mしロロー 棗込立久不10 0 正常エコー受信
1 1 不良エコー受信
L−二y
メ」【バ、仁Z1− MICIOの内部に32ビット×33ワード′書込み専用
PIFO56が備えられて、MICIOの直列データバスで送信されるであろう
バス指令を緩衝する。セットアツプレジスタによって要求される場合、このバッ
ファ56に置かれたデータは、データワード先入れ先出し順序で転送されるであ
ろう、各データワードは36ビントマンチエスターメツセージにフォーマントさ
れ、そして直列データバスを介して転送される。
送信バッファはビット6をセントアップレジスタにセントすることによってクリ
アすることができる。
MスL 送信バッファのために備えられた32ビット×33ワード書込み専用P
IFO56は受信バッファに共有されている。受信バッファは、データワード先
入れ先出し順序で動作する。遠隔モジュールからの単一エコ一応答はラッチに格
納され、一方、多重エコ一応答はPIFO56に格納される。情報はレジスタ1
0hを介してマイクロプロセッサには利用可能であり、そしてラッチ、FIFO
アービトレーションはシステムにとってトランスペアレントである。
イムアウトシース ローディングシー ンスタイムアウト定数レジスタは、パワ
ーアップ/リセットシーケンスが完了した後はいつでもロードされる。
開始タイムアウトビット (状態レジスタビット0)は、タイムアウト定数ロー
ディングシーケンスが完了すると、高に設定される。割込みタイプに対する基底
ベクトルアドレスレジスタは、この時もまたロードされる。
マンチェス −、6 バスモニ −シー ンスMICIOは、送信要求されるま
で、有効マンチェスター符号化メツセージに対して、直列データ入力バスを連続
して監視する。MICIOはまた、マイクロプロセッサから、有効読取りおよび
書込み指令を受信するであろう、無指令タイムアウト定数レジスタは、有効な処
理装置読取りあるいは書込みを受信した後、再初期化される。
BTCレジス イムア シー ンス バス活動が検出されず、そしてBTCレジ
スタがタイムアウトすると、下記の動作シーケンスが発生する。 (1)状態レ
ジスタスタンドバイビット〔1〕および外部BUSY信号は低を表して、MIC
IOはバスマスターモードにあることを表示する、(2)原BTC値はBTCレ
ジスタに再ロードされる。そして(3)同期パルス、32マンチ工スター符号化
“I’s”、および奇を表示するパリティビットから成る“I′膳A11ve”
メツセージを、MICIOは繰返し送信し始める。
鯨 イムアウトシー ンス MICIOは、NCTCレジスタがタイムアウトす
る場合、次の動作シーケンスを実行する。 (1)状態レジスタスタンドバイビ
ット〔1〕および外部BUSY信号は高にセットされて、MICIOはバス代替
モードにあることを表示する。 (2)原BTC値は2倍にされ、そしてBTC
レジスタに再ロードされる。これによって別のバス制御装置18がバス12を制
御することが可能になる。(3)“I’s+ A11ve”メツセージは活性化
されるとすぐ終了する、そして(4)次いでMICIOはバス監視シーケンスを
始めるであろう。
支低土工久土塁脱 バス制御装置16は、RXAおよびRXBビンを介して同時
に、遠隔モジュール24−32の1つから、直列マンチェスター符号化データを
受信する。MTCIOはこのデータをチェックし、良好メツセージを選択し、そ
してそれをそのRXバッファ(IOH)に格納する。MICIOはINTREQ
/NTR低Q表明し、μP20に割込んで、割込み肯定応答で応答する。
μP20から割込み肯定応答を受信した後(μP20はr A CK/を低と表
明)、MICIOは自動ベクトルレベル(基底ベクトルアドレス干割込みタイプ
)をDO−D7に置き、そしてDSACK/ラインを付勢する。
エコー割込みタイプは、Norvalエコー70 、 Attentronエコ
ー=1、Noエコー=2、およびBadエコー−3である。
μP20が割込みに対して応答できない場合、Inter−rupt Ackn
oevledge Time−outが発生するであろう (アドレス06Hを
介してプログラム可能)。MICIOはそのINTREQ/を不動作にすること
によって応答し、そのBTCを自動的に2倍にし、そしてバス活動を監視するこ
とに戻る。これによって別のバス制御装置12が代わることが可能になる。これ
でバス制御装置受信サイクルを完了する。次いでMICIOは元に戻り、そして
μP20からの指令を待つ、受信サイクルにおいてどんな誤りがあっても、MI
CIOに状態レジスタの特定フラグをセットさせる。
自動ベクトルが好まれるようなシステムにとって、第2割込みモードが利用可能
である。このモードにおいて、割込みレベルはMIC状態レジスタに格納される
。μP20が割込まれた後、それはMICの状態レジスタに割込みレベルの場所
を見つけることができる(OAH);ピッ)10と11ゆ割込みレベルはデータ
バス上に位置するのではない、AVSEL/ピンは、このモードを利用するため
に、デアサート (高)されねばならない。
蓬」をン:セ乙Zノ5 MICIOは、次のシーケンスを実行することによって
、両バス12と14からメツセージを受信し、かつ復号する。マイクロプロセッ
サ20がセットアツプレジスタのビット (0)をセットするまで、MICIO
は受信モードにある。(1)有効同期信号に対して両バス12と14を監視する
。 (2)次の32データビツトおよびパリティビットを復号する。(3)32
ビツトデータに対するパリティを計算する。 (4)計算したパリティを受信パ
リティビットと比較する(パリティチェック)、(5)両バス12と14におい
てメツセージが受信される場合、両32ビットデータワードを比較して、それら
が同一であるかどうかチェックする;(a)両者が同一であれば、受信バッファ
に置くように1つを選択し、そしてブフロク比較エラーピットをリセットする;
(b)データワードは異なるがパリティチェックはバスした場合、ブロック比
較エラービットを高にセットしく状態レジスタのビット3)、そして割込みシー
ケンスに入る。 (c)1バスではパリティチェックはバスするが他方ではバス
しない場合、正しいパリティを有するデータワードを選択し、そしてそれを受信
バッファに置く;対応するパリティエラービットをセットしく状態レジスタのビ
ット8または9)、そして割込みシーケンスに入るi (d)両データワードが
異なり、そして両方がパリティチェックに通らない場合、ビット8と9を高にセ
ットして、受信シーケンスの開始に戻る。(6)6クロツク (16MHzで3
75ns)内に他方のバスからメツセージが受信されない場合には; (a)パ
リティチェックがバスしたら、データを受信バッファに置いて、割込みシーケン
スに入る; (b)パリティチェックに通らなければ、対応するパリティエラー
ビットをセット (状態レジスタのビット8または9)する。そして(7)受信
したメツセージにマンチェスターエラーが検出される場合、対応するマンチェス
ターエラービットをセットする(状態レジスタのビット6または7)、他のメツ
セージが有効であれば、データを受信バッファに置いて、割込みシーケンスに入
る、そして受信した他のメツセージが無効であれば、対応する状態レジスタビッ
トをセントする。受信シーケンスに戻る。
ffi不j1胚l薪、前述のように、送信指令およびデータワードはMIC指令
/エコーおよびデータフォーマットに従う、メツセージを送信するために、μP
20は最大33データワードを(1指令ワードおよび32データワード)MIC
の送信バッファに書込み、次いで構成をセットアツプレジスタに書込む、ビット
0をセットすることによってデータをTXAおよび/またばTSBピンにシフト
し、かつ符号化する。ビットOをリセットすることによってデータをいずれのバ
スにも送信不能にする。ビットlをセットすることによってバスAでの送信を不
能にする。ビット1をリセットすることによってバスAでの送信を可能にする。
ビット2をセットすることによってバスBでの送信を不能にする。ビット2をリ
セットすることによってバスBでの送信を可能にする。
指令およびデータを受信すると、MICIOはμP20にデータ肯定応答(DS
ACK/)を発生し、セットアツプレジスタビット0−2をリセットし、そして
その送信ルーチンに進む。通常動作では、μP20は、割込みを受信するまで、
再びMICIOに書込むことはない。
遠隔モジュールは36から96クロツク以内に有効指令ワードに応答する。実行
指令が利用される場合、指令ワードと次のデータワード間にギャップはない。
遠隔モジュールが適切な数のデータワードを受信しないあるいはメツセージギャ
ップが36クロツクより大きい場合、それはアテンションエコーで応答するであ
ろう。アテンションエコーはエラーが検出された後、最小36クロツクと最大1
92クロツクの間に発生されるであろう。
最小の無応答タイムアウトは240クロツクである。
これは、バス制御装置11が無応答が有効であると考える前に待つであろう時間
の最小量である。どのMrC(どのモード)でも、16,000クロツクより大
きい時間の間、直列バス12で送信する場合、CHATTERTIMERは自動
的に送信可能信号(T X E N)をMIC内部のハードウェアによって、デ
アサート (deassert)するであろう、この送信可能信号は、リセット
(ハードまたはソフト)が発生されるまではずっと不動作である。
゛ 舌5 シー ンス MICIOはマイクロプロセッサ20が送信バッファに
書込んだ場合、3つの送信指令シーケンスのうちの1つを実行することができる
。
パワーアップ/リセットおよびタイムアウトレジスタローディングシーケンスの
完了後は、送信指令は有効である。送信指令の3タイプは同時通信、レギュラー
およびループバックである。
゛ ;シー ンス MICIOは、マイクロプロセッサがビットパターンl0X
XIをセットアツプレジスタビット4〜Oに書込み、そしてDSACK/が表明
された後、同時通信メツセージを直列バス9クロツク(16MFIZで562.
5ns)に送信し始める。セットアツプレジスタビットlと2は、セットされる
と、バスAおよび/またはBを不動作にするのに利用される。同時通信シーケン
スは以下の通りである。 (1)送信バッファからメツセージを取出す、 (2
)同期とパリティを加算してメツセージをフォーマット化する。 (3)メツセ
ージをマンチェスター符号化し、かつ送信する、そして(4)バス監視シーケン
スを開始する/継続する。
レギューーシー ンス MICIOは、マイクロプロセッサ20がビットパター
ン0OXXIをセットアツプレジスタビット4〜0に書込み、そしてDSACK
/が表明された後、メツセージを直列バス9クロツク(MHzで562.5ns
)を送信し始める。セットアツプレジスタビット1と2は、セットされると、バ
スAおよび/またはBを不動作にするのに利用される。レギュラーシーケンスは
次の通りである。 (1)送信バッファからメツセージを取出す。 (2)同期
およびパリティを加算してメツセージをフォーマット化する、 (3)メツセー
ジをマンチェスター符号化し、かつ送信する、(4)バッファが空になるまでシ
ーケンス1〜3を続ける。
メツセージ間ギャップ時間は0になるはずである。
(5)無応答タイムアウトレジスタの減分を開始する、(6)有効メツセージが
受信されるか、またはNRTCタイムアウトが発生するまで、バスを監視する、
(a)有効メツセージが受信されると、受信シーケンスの開始に戻る。送信指令
がPeek Multipleであれば、多重メツセージが受信されるであろう
、そして(b)NRTCタイムアウトが発生すると、割込みシーケンスに入る。
ルーブバ・クシ−ンス この特定送信サイクルの間、マイクロプロセッサ20は
送信バッファに1データワードを書込むことができる。データワードは有効機能
コードを含んでいなければならない、このデータは、ビットO−2がセットアン
プレジスタにセットされる場合、直列バスでは伝送されないであろう、しかし、
この条件によってMrCはその自身のメツセージ(RXA=TXA ; RXB
=TXB)を受信することが可能になる。受信メツセージは受信バッファに保管
され、そして直列バスにはメツセージは出力されない。
この診断特徴によってチップの内部回路と論理(同期発生/検出、マンチェスタ
ーエンコーダ/デコーダ、並列/直列、直列/並列)をチェックする。メツセー
ジが受信バッファに入った後、MrCloばμP20に割込み、従ってそれはバ
ッファを読取りそして完全性に対してデータをチェックすることができる1局所
ループバックの流れは次の通りである:(1)送信バッファに含まれる1メツセ
ージはマンチェスター符号化される;(2)同期とパリティを加算して、メツセ
ージをフォーマット化する; (3)次いでMICはデータワードをそれ自体に
伝送する6両バスは下記のシーケンスを並列で実行すべきである: (a)デー
タワードを伝送する、そして(b)受信シーケンスを実行する。
五囚ム之二欠l^ MICIOは、受信したメッーセジを復号した後、割込みタ
イプを決定する。割込みデコードの4つのタイプは正常エコー、アテンションエ
コー、ノーエコー、および不良エコーである。
エコーシー ンス MTCIOは、受信したメツセージのビット16〜20(機
能コード)が正常エコーを表す場合、正常エコーシーケンスを実行する。メツセ
ージが一旦、妥当と確認されると、以下のシーケンスが生じる。 (1)割込み
要求ラインを低にセットする; (2)IATCレジスタの減分を始める; (
3)状態レジスタビット3,6,7,8,9,10.11を低にセットする;
(4)割込み肯定応答ラインがマイクロプロセッサ20によって低と表明される
かあるいはIATCレジスタタイムアウトが発生するまで、それを監視する;
(5)割込み肯定応答ラインが低になる場合、自動ベクトル選択(AVSES/
) ラインが読取られる; (a)AVSEL/が高であれば、割込み要求は3
状態であり、そしてバスモニタシーケンスが続けられる、そして(b)AVSE
L/が低であれば、基底ベクトル割込みレジスタの内容はデータラインD7〜D
oに置かれ、そしてバスモニタシーケンスが続けられるi (6)IATCタイ
ムアウトが生じると、割込み要求ラインは3状態になり、そして無指令シーケン
スが実行されるはずである。
アテンションエコーシー ンス MICIOは、受信したメツセージのビット1
6〜20(機能コード)がアテンションエコーを表す場合、アテンションエコー
シーケンスヲ実行スる。アテンションエコーシーケンスは、下記を除けば正常エ
コーシーケンスと同じである。
(1)状態レジスタビット3,6,7.8および11はリセットされる。状態レ
ジスタビフ目0はセットされ、そして(2)基底ベクトル値(基底ベクトル割込
みレジスターから取出される)は、データラインD7からDOに置かれる前に1
だけ減分される。
−エコーシー ンス MICIOは、NRTCレジスタタイムアウトが発生する
場合、ノーエコーシーケンスを行う。ノーエコーシーケンスは、下記を除いて正
常エコーシーケンスと同じである。 (1)状態レジスタビット10と11がそ
れぞれセットおよびリセットされる。状態レジスタピット3,6,7.8および
9はその現在の状態のままである。そして(2)基底ベクトル値(基底ベクトル
割込みレジスタから取出される)は、データラインD7からDoに置かれる前に
、2だけ増分される。
エコーシー ンス MICIOは、ブロック比較エラーが生じるかあるいはメツ
セージがバッファで受信されるが、そのメツセージは有効メツセージではない(
無効機能コード)場合、不良エコーシーケンスを行う、不良エコーシーケンスは
、下記を除いて、正常エコーシーケンスと同じである。 (1)状態レジスタピ
ットlOと11がセットされる。状態レジスタピント6.7.8および9は現在
の状態のままである。状態レジスタビット3は、ブロック比較条件に従って、セ
ット/リセットされる。そして(2)基底ベクトル値(基底ベクトル)割込みレ
ジスタから取出される)は、データラインD7からDOに置かれる前に、3だけ
増分される。
、主lコ立潜j[l 主バス制御器W16および代替バス制御装置18は、それ
がデータワードの6の最上位ビットに他方のモジュールIDを持っている限り、
データワードを伝送することによって、相互に通信することができる。他の26
ビツトはどんな情報でも含むことができる。送信制御装置は同時通信ビット (
セットアツプレジスタビット4)をセットして、エコーが期待されないことを表
す、主/代替通信シーケンスは以下の通りである。” ”” :(1)送信バッ
ファからメツセージを取出す; (2)同期とパリティを加算して、メツセージ
をフォーマット化する: (3)メツセージをマンチェスター符号化し、そして
送信する; (4)送信バッファが空になるまで、1−3を繰返す;そして(5
)バス監視シーケンスを始める。代え (= W) : (1)正規受信シーケ
ンスを行う;そして(2)マイクロプロセッサ20は、受信バッファを読取り、
かつメツセージの6の最上位ビットをマスクすることによって、メツセージにア
クセスすることができる。
初期化ルーチンの間、マイクロプロセッサ20はMICの内部メモリ42に、バ
スタイムアウト定数(B T C”)、無指令タイムアウト定数(NCTC)、
無応答タイムアウト定数(NRTC)、割込み肯定応答タイムアウト定数(IA
TC) 、セットアツプレジスタおよび基底ベクトル数をロードする0次に、こ
の値はMICIOによって、タイマ/カウンタにロードされ、そして直列バス制
御(主PIMまたは代替PIM制御lj)を決定するのに利用され、そしてこの
装置は直列バス活動を開始させることになる。バス制御装置16のBTCは、パ
ワーアップ時に、常に、代替えバス制御装置のBTCより小さく、バス制御装置
16は常に、バス12を最初に制御することは確かである。バスタイムアウトが
生じると、MICIOは“I”m A11ve’メツセージ(同期、PFFFF
FFFH,パリティ)を、μP20から指令が受信されるかあるいは無指令タイ
ムアウトが発生するまで、繰返し送信する0代替バス制御装置18は直列バス活
動を検分し、そのバスタイマ/カウンタをリセットし、そしてバス活動を監視し
続ける。これはMICの内部ハードウェアによってなされる。この動作によって
バス制御装置16は直列バス12を!IIWし続けることができる。
通常動作では、マイクロプロセッサ20は、無指令タイムアウトが発生する前に
、少なくとも1つの指令を発生する。MICIOが指令を受信すると、MICI
Oの内部ハードウェアによって無指令タイムアウトカウンタがリセットされ、そ
の指令が実行され、そしてバスタイムアウトカウンタはリセットされる。次いで
MICIOはバス活動を監視し、そして次のバスタイムアウトを待つ。何らかの
理由で、マイクロプロセッサ20がMICIOと通信できない場合には、無指令
タイムアウトが発生し、そしてバス制御装置のMICIOはそのBTCを自動的
に2倍にする0次いでMICIOはバス活動を監視し、そして次のバスタイムア
ウトを待つ。次いで代替バス制御装置18がバス12を制御するようになるが、
それは、そのMICのBTCがより小さいからである(それは、バス制御装置1
6がタイムアウトする前にタイムアウトし、そしてそれは“■”腸A11ve″
を送信し始めるであろう)。
スイ・チモード
前述のように、遠隔スイッチモード(R3M)では、32データI10ピン(D
(31:O))が離散的出力制御信号として利用されて、32の異なる装置をオ
ン/オフする。アドレスI10ピン(A(4:0))は出力として利用されて、
32の装置をアドレスし、2ビツト状態入力(STAT 〔l :0))をMI
Cの内部RAM42にロードする。さらに、ADLD/を利用して有効アドレス
がアドレスバス上にあることを表示する。
図10は、遠隔スイッチモード動作の一般マイクロプログラム流れ図である。
図5で示されたように、追加マルチプレクサ64および3状態駆動装置/受信装
置66を利用して、MICIOを他装置(固体回路ブレーカ−1ADC,DAC
2等)とインターフェースさせることができる。この一般インターフェースは、
ここではMEPCAMインターフェースモジュール(MIM)と称される。
例えば、MIM68、固体回路ブレーカあるいは電力制御器70、およびある支
持設備は、1つ以上の負荷への電力を制御する遠隔スイッチモジュール24とし
て作用するよう構成されている。遠隔スイッチモードでは、MICIOはバス1
2を固体回路ブレーカ70にインターフェースさせる。R3A24は指令(Se
t−up+ Execute。
5elf testおよびPeek)をバス制御装置16(または代替バス制御
装置18)から受信し、そしてエコー(Norma+またはAttention
)をバス制御装置16または18に返信する。
員二装置指皇:下記はバス制御装置16とRS A24の間の単一装置指令およ
び応答を示す、バス制御装置16は先ず、5et−up指令を送信する。
1O−bit field
このセットアツプ指令は有効データタイムラグ定数を含む、この時定数は負荷が
安定するのに要する時間の量である(晟悪の場合) 、 Peek Singl
Device指令が発生すると、その時定数がタイムアウトするまで、戻り状
態ばPeek Device Busyを表す。この特徴はバス制御装置16が
、装置の状態が有効になる前に装置状態情報を要求しないようにしている。
R5M24:エラーゼが検出されナケれば、R3M24は5et−up Nor
■alエコーを返信する。
バス制御装置16:次に、バス制御装置16は遠隔モジュール24に特定装置を
オンまたはオフするように知らせるexecu te指令を発することができる
。この指令ワードの後に32ビツトデータワードが続く。
(来夏以下余白)
1=ON
RS M24 :エラーが検出されなければ、R3M24はexecute n
ormalエコーを送信する。
Validation Code
execute normalエコーの開始後、MICIOは指令を実行し始め
る。適切なオン/オフビットパターン(データワートノDEVICE IDおよ
び0N10FFビツトによって判定された)を有するデータI10ビンは内部に
ラッチされ、かつ送信される。単一装置動作において、lデータ出力ラインのみ
が変化し、他の31データ出カラインは前もって定められたままである。R3M
24は全状態ビットを引続き読出す、2ピント状態入力(STAT(1:O))
はメモリ42に保管され、そしてPeek Single/ Multiple
Device指令が発せられる場合、バス制御装置16にとって利用可能にさ
れる。
RS M24 :受信した妥当性確認コードが固定値333Hに整合しない、あ
るいは受信したデータワードの数がワードカウントに等しくない場合には、RS
M24はexecute attention echoを送信する。
実行は行われない。
パリティあるいはマンチェスターエラーがいずれかのブロックで検出される場合
、指令メツセージは無視され、そしてエコーは返信されない。ブロック比較チェ
ックができない場合、ブロック比較チェ・ンクエラービット (ビット3)は高
にセットされる。エコーはブロックエラーについては返信されないであろう。
バス制御装置16はPeek Single Device指令を発して、状態
入力(STAT (1: O))をチェ・ンクすることができる。
R5M24はPeek Single Device normal echo
を戻す。
有効データタイムラグ定数がタイムアウトしなければ、R3M24はPeek
Single Device attention ech。
を戻す。
バス制御装置16はまた、Peek module指令を発して、MICの内部
状態をチェックする。
R3M24はPeek module normal echoを戻す。
隻里笠!指主:バス制御装置16は多重装置指令を発して、一度に2つ以上のデ
ータラインをオン/オフすることができる。下記は、バス制御装置16とR3M
24間の多重装置指令と応答を示す。
一゛−−゛ −バス制御装
置16は実行指令を発することができる。指令ワードの次に、遠隔にあるMIC
IOに(n+1)データラインをそれぞれオンあるいはオフするように知らせる
(n+1)の32ビツトデータワードが続く。
1巡
R3M24:エラーが検出されない場合、RS M24はexecute no
rval echoを送信する。
execute normal echoの開始後、MICIOは次いで1デー
タ出力サイクルを実行して、新規データライン値をセントあるいはりセントする
。
R3M24:受信した妥当性確認コードが固定値333Hと整合しない、あるい
は受信したデータワードの数がワードカウントに等しくない場合には、RS M
24はexecute attention echoを送信するであろう。
実行は行われない。
Peek Multi le Deviceヒム バス制御装置16はPeek
Multiple Device指令を発して、単一の遠隔モジュールから1
ブロツクのデータを要求することができる。チェックしようとする装置の数(n
)は指令ワードで送信される。遠隔モジュール24は、装置1で開始する“n”
エコーをバス制御装置16に戻す、R3Mモードでは、遠隔モジュール24は装
置1から装置n+1に、状態入力(STAT (1: O) )を返信するであ
ろう。
バス制御装置16は有効エコーの全部をその受信ノ\・ンファに置き、次いで単
一割込み要求(低と表明されるINTREQ/)を発生するであろう。バス制御
装置16が送信ビット (セットアンプレジスタのビット0)をセントする場合
、それはまたpeek multiple devicesピント (セットア
ツプレジスタのビット7)をセットして、バス制御装置16は多重選択を期待し
ていることを表示しなければならない。
バス制御装置16は、“n”装置からの情報に対してPeek Multipl
e Device指令を発する。″チェックしようとする装置の数”フィールド
は5ビツトフイールドである。 0OOOO= 1装置、0QOQ1=2装置2
1.9゜11111=32装置。
チェックしようとする装置Q数
R5M24は、装置1で開始する“n”装置に対する状態入力情報で応答するで
あろう。
(来貢以下余白)
大藍皿片1里指倉を利用して、図7に示されるように、R3MあるいはR5M/
DIMM合わせモードで動作するすべての遠隔モジュールにおいて、すべてのD
(31:O)出力をオンあるいはオフする。以下の例は入城同時通信指令を示す
。このタイプの指令では遠隔モジュールからの応答は期待されない。
バス制御装置16は入城同時通信“On”指令を送信する。
注:モジュールIDは無視され、従って遠隔モジュールによってエコーは発生さ
れない。
同時通信実行動作中、MICは、全32データラインをオフする0000000
0)1、あるいは全32データラインをオンするFFFFFFFFHlを出力す
る。lデータ出力サイクルのみが実行される。
モジュール同時通信指令を利用して、R3MあるいはR3M/DIM組合わせモ
ードで動作する特定遠隔モジュールにおける全装置をオンあるいはオフする。
次の例はモジュール同時通信指令を示す。このタイプの指令では遠隔モジュール
からの応答は期待されない。
この指令は、R3M/DIM!合わせモードに対してのみ、遠隔スイッチモード
におけるMICにとって有効である。
バス制御装置16はモジュール同時通信“no”指令を送信する。
注:遠隔モジュールによってエコーは発せられないであろう。
同時通信実行動作中、MICIOは、全32データラインをオフする00000
00011、あるいは全32データラインをオンするFFFFFFFF)lを出
力する。1データ出力サイクルのみが実行される。
5elf−Test指令はバス制御装置16によって発せられて、いずれの遠隔
モジュールでも自己検査を実行するよう命令する。以下の例は、バスwIIII
装置と遠隔モジュール間の自己検査指令およびその応答を示す。
バス制御装置16は5elf−Testを遠隔モジュールに送信する。
遠隔モジュール24ば5elf−test normal echoを送信して
、5elf−test指令の受信を肯定応答する。
モジュール24のような遠隔モジュールは、エラーが生じなければ、その自己検
査を開始するであろう。データライン出力は変化しないままである。受信した妥
当性確認コードが適切な同定値と整合しない場合には、遠隔モジュールは5el
f−test attention echoを送信し、そして指令を無視する
であろう。
バス制御装置16は、5elf−test指令の後、Peek Module指
令を発生することができて、自己検査の結果および遠隔にあるMrCloの状態
を得る。
遠隔モジュール24は、遠隔にあるMICの内部状態を有するPeek Mod
ule Normal Echoを戻す。
データ入力モード(D I M)において、M I ClO4まバス12を、デ
ィジタルフォーマットを発生するし)ずれの装置ともインターフェースさせる。
このモードで番よ、MrCloは、第6図の下方右側部分で示される全32チヤ
ネルを常に監視する。ディジタルデー列よ内部RAM42に保管される。このデ
ータはPeek Single Device指令を介して、バス制御装置16
にとって利用可能であに変換を開始するのに利用され、そしてR/Wは、し6で
示されるようにデータバス上のデータが有効で凌ることを示す入力信号として利
用される。 M I C1o!:チャネルアドレスをアドレスバスA (4:
O)に置きそしてA D L D/を低と表明する0次いでMICIOは変換信
号ADCON/を発生し、そしてR/Wビンのデータ有効応答を待つ。A/D変
換器72を利用する場合、変換中はR/Wは高であり、そしてADC72によっ
て低と表明されて、変換が完了したことを表す。次いでディジタルデータはデー
タバスから読取られ、そして特定RAM場所に置がれる(場所は特定チャネルの
アドレスを表す)、アドレスは減分され、そしてサイクルは繰り返される。MT
Cloは最高アドレス (IFh)で開始し、最低位(OOb)まで減分し、次
いで再び最高アドレスで開始する。バス制御装置16はPeek Single
Device指令を介してデータにアクセスすることができる。 Peek S
ingle Deviceが発生すると、MICIOはその現在のプロセスを終
了し、RAM場所(場所は特定チャネルのアドレスを表す)を選択し、そしてそ
の場所におけるデータをバス制御装置16に伝送する。
ハス制御装置16はPeek Single Device指令を送信する。
図
も
よ
号、
D I M2SはPeek SingIe Device normal ec
hoを戻す書よ
バス制御装置16はまた、監視しようとするチャネルの数を特定するために5e
t−up指令を発する。5つの最下位ビットは、サンプルされたチャネルの数を
短期サイクルするのに利用することができる。バス制御装置16は、この特徴を
利用するために、32より少ない数を挿入することができる0MIC10は、5
et−up指令が発せられない場合、32にデフォルトするであろう。
バス制御装置16は5et−up指令を発する。
エラーが検出されない場合、DIM26は5et−up normalecho
を返信するであろう。
Peek Multi le Device (Vピー 4バス制御装置16は
Peek Multiple Device指令を発して、遠隔モジュール26
から1ブツロクのデータを要求する。チェックしようとする装置の数(n)は指
令ワードで送信される。遠隔モジュールは、装置1で開始するn”エコーを、バ
ス制御装置16に返信するであろう、DIMモードでは、遠隔モジュール26は
装置1から装置n+1に、データライン入力(D(15:Q))を返信するであ
ろう。バス制御装置FI6は有効エコーの全部をその受信バッファに置き、次い
で単一割込み要求(低と表明されるINTREQ/)を発生するであろう。バス
制御装置16が送信ビット (セットアツプレジスタのビット0)をセットする
場合、それはまた、Peek 5ultipl devicesビット (セッ
トアツプレジスタのビット7)をセットし、バス制御装置16は多重エコーを期
待するべきであることを表す。
バス制御装置16は“n”装置からの情報に対してPeek Multiple
Device指令を発する。“チj−7りしようとする装置の数”フィールド
は5ビツトフイールドである。 0O000= 1装置、00001 = 2装
置191.。
11111=32装置。
チェックしようとする装置Q数
モジュール26は、装置1で開始する“n″装置対するデータライン入力情報で
応答するであろう。
−−モード
データ出力モードは、図6で示されるように、データ出力モード基本動作モード
に対して配線された遠隔に置かれたMICに対するデータ人力モードと自動的に
結合されている。
データ出力モードはデータ人力モードより優先権がある。DOM指令がMICl
、0によって受信される場合、それはデータラインの読出しを(DIM動作)停
止し、そしてそれが受信したデータワードの出力をすべて終了するまでバス12
を駆動し始める。ADCON/信号が現在のDIMサイクルを表明した後、出力
サイクルが開始する。本質的に、DOMはサイクルスティール動作を実行するが
、それは情報を出力するために、ADCON/(DIM変換信号) とR/W
(DIM−ADC作動可能信号)との間の変換時間を利用するからである。一般
利用のためには、DOM基本動作モードはバス12を、ディジタル情報を受信す
る装置にインターフェースさせる。次いで情報はアナログ形式に、第8図の76
で示されるようなディジタル/アナログ変換器(DAC) 、第8図の78で示
されるようなパルス幅変調器(PWM)あるいは第8図の80で示されるような
ステップモータ駆動器(SMD)としての手段によって変換することができる。
16データI10ビン(D (31: 15) )は出力として利用される。ア
ドレスI10ピン(A[4:0))は32装置をアドレスする出力として利用さ
れる。さらに、ADLD/はアドレス信号は有効であることを表示するのに利用
される。IACK/信号は、外部装置は現在のデータワードを読取って、次のデ
ータワードに対して準備のできたことを表示する入力として利用される。この信
号は、ハンドシェイクインターフェース58によって与えられたハンドシェイキ
ング特徴を不動作にするために、低に保持され得る。INTREQ/が低に保持
される場合、多重データワードは、それらが受信された順序で、データバスI2
に引き続いて置かれる。
下記および第6図は、データ出力モードにおけるバス制御装置16と遠隔に置か
れたMICIOとの間のデータ出力モード動作を示す。
バス制御装置16はexecu te指令を発生する。指令ワードの次には(n
+1)の32ビツトデータワードが続く。
Va2iciation Code
エラーが検出されなければ、DOM (すなち28−32)はexecute
norval echoを送信し、次いでバス制御装置16によって特定された
装置にデータを書込むことに進むであろう。
Validation Code
受信した妥当性確認コードが固定値777Hと整合しない、あるいは受信したデ
ータワードの数がワードからカウントに等しくない場合には、DOMはexec
u teattention echoを送信するであろう。
実行は行われない。
第11図に示されるように、DOMピークモジュール手順は、指令ワードフォー
マットを除けば、R3Mピークモジュール手順と同じである。指令ワードは正し
い妥当性確認コードを含まなければならない。
R3M DIM ムわ廿モード
RSM/DTM組合わせモードは第7図および第13図に示され、そして5et
−up指令にピント15をセントし、かつR3Mモードに対して配線された遠隔
モジュールに指令ワードを送信することによって割込み可能である。有効データ
タイムラグ定数(R3Mモードに対する)は同じ指令ワードで送信される。
バス制御装置16はを効データタイムラグ定数を有する5et−up指令を発生
する。
DIMモードを監視するチャネルの数は第2の5et−up指令(ビット15を
セットした)を送信することによって構成することができる。
5et−up指令の両方の場合に、ビット14はpeek devicenor
mal echoのフォーマットを表示する。
皇二装置指皇
バス制御装置16はPeek Single Device指令を発生する。
最後の5et−up指令がBIT14セットを持つ場合には、R3M/DTMは
、R3Mデータ (2BIT状態入力および制御ビット)とDIMデータ (1
3ビツトLSB)を存するpeek single device norma
l echoで応答するであろう。
最後の5et−up指令がビット14リセツトを持つ場合には、R3M/DIM
は、R3Mデータのみを有するpeek single device nor
mal echoで応答するであろう。
有効データタイムラグ定数がタイムアウトしなければ、R5M/DIMはpee
k single device attenHonechoを戻す。
R3M/DIMIJI合わせモードは、組合わせデータフォーマットが利用され
ていない(Set−up指令のビット14がリセットされる)場合、この組合わ
せモードのDIM動作からデータを得るために特定指令を必要とする。この指令
を利用して、MICの内部RAM42に置かれた16ビツト/アドレス入力デー
タは返信する。
組合わせモードでのDIM動作は、正規DIM非組合わせ動作に対するPeek
Single Device指令およびPeekMultiple Devi
ce指令の代わりに、Peek Single Device指令−R3M/D
IMおよびPeek Multiple Device指令−R3M/DIMが
利用されることを除けば、非組合わせモードにおけると同様である。指令の機能
は同じであるが、指令ワードの機能コードフィールドは異なる。R3M指令のす
べては、5et−up指令のビット14がリセットされる場合、組合わせモード
の間は同じままである。
発明を実行するための最良モードについて詳細に述べてきたが、この発明が関連
する分野の業者は、添付のクレームによって定められる本発明を実行するための
種々の代わり得る設計および実施態様を気付くであろう。
国際調査報告
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(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、NL、SE)、 CA、JP
(72)発明者 ピーロウスキー、デニス、エイ。
アメリカ合衆国、ミシガン 48065、ロメオ、マウント ヴアーノン、66
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