JPH0673122B2 - プログラマブルコネクタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 汎用コンピュータにおいて、できるだけ多数の周辺装置
を接続できるようにすると有利である。この目的のため
に、入出力コネクタや通信ポートを含めて多くの標準部
品が利用されている。しかし、標準の入出力コネクタや
通信ポートをコンピュータに設けても、汎用コンピュー
タと別の周辺装置の相互間の直接通信が不能である場合
が多い。この理由は、標準の入出力コネクタまたは通信
ポートを設けても、これらの標準品の使い方が必ずしも
標準的ではないためである。

B.従来の技術 標準のコネクタまたはポートは、一般に、多数のピンを
もち、それらのピンは、汎用コンピュータや、プリン
タ、第２のコンピュータ、メモリ等の別の周辺装置との
間でのデータや信号の転送に使われる。汎用コンピュー
タは、標準のコネクタまたは通信ポートの特定のピンを
介して特定のデータや特定の形式の信号を送受するよう
に、プログラミングまたは構成される。また、特定のピ
ンを空白に指定しまたはマスク・オフして、データや信
号がそのピンを通過しないようにすることもできる。同
様に、特定のピンを使って、そのピンを介してデータや
他の信号を転送するように、他方の周辺装置は、プログ
ラミングまたは構成される。汎用コンピュータ上のピン
と他方の周辺装置上のピンのプログラミングが異なって
いると、問題が起こる。すなわち、特定の信号やデータ
は汎用コンピュータから指定されたピンを介して転送さ
れるが、他方の周辺装置は、異なるようにプログラミン
グまたは構成されるので、その信号を別のピンを介して
受け取るものと期待することになる。

データまたは信号の通過タイミングの違いにより、別の
問題が起こる。例えば、使用者は、データを受け取る準
備が常にできているコンピュータにデータを転送するよ
うにプログラミングされた装置を、多数のタスクを処理
する別の汎用コンピュータにリンクしたいと思うことが
ある。多数のタスクを処理する汎用コンピュータは、多
くの場合、データ受信に対して、コンピュータがそれを
実行するようにプログラミングされている別のタスクに
比べて僅かに低い優先順位を与えるようにプログラミン
グされている。その結果、汎用コンピュータはデータを
受け取る準備が必ずしもできていない。この場合、多数
のタスクを処理する汎用コンピュータにこのときリンク
されている装置は、この汎用コンピュータがデータを受
け取る準備ができているものと期待して、データを送出
することがある。その結果、データ送出側の装置は汎用
コンピュータがデータを受け取る準備ができているもの
と見なしているのに、実際には、汎用コンピュータはよ
り重要なタスクを実行中であり、データを受け取る準備
ができていないため、データの喪失が起こりうる。要す
るに、周辺装置と汎用コンピュータがデータ転送に関し
てプログラミングが異なっているために、多くの問題が
発生する。この問題は、フランス語を知らない旅行者が
パリのレストランのメニューを見て注文しようとする場
合にたとえられる。大部分の時間、データは受信され
ず、データが受信されるときでも、一般に、注文が殆ど
理解されないほどデータは歪曲される。

従来は、周辺装置または汎用コンピュータのいずれか一
方が相手と同じ言語を話すように、周辺装置または汎用
コンピュータのいずれか一方のプログラミングをやり直
してこの問題を解決していた。「リプログラミング」
は、一般に、データを転送するまたは「話をする」相手
の特定装置の通信プロトコルをエミュレートできるよう
に、汎用コンピュータにハードウェアを追加して実現す
ることが大変に多かった。汎用コンピュータに追加され
るハードウェアは、一般に、通常このコンピュータに設
けられたスロットに挿入されるプリント回路板の形式の
ものである。

このような解決方法に伴う問題点の一つは、このハード
ウェアを、汎用コンピュータに接続される特定の周辺装
置ごとに購入しなければならないことである。例えば、
使用者は、特定の周辺装置と通信をさせたい汎用コンピ
ュータに挿入する通信ボードを購入しなければならな
い。多少の違いがある特定の周辺装置を代りに使用した
い場合は、新しい通信ボードを購入しなければならな
い。さらに、周辺装置のうちには、このような通信ボー
ドが入手できないものもある。このため、使用者は汎用
コンピュータの選択にあたって、そのコンピュータが最
適のオペレーションまたはトータル・システムを提供す
るかどうかではなく、そのコンピュータと通信する特定
の周辺装置用の通信ボードが入手できるかどうかを選択
基準としなければならなくなる。

このような解決方法に伴うもう一つの問題点は、柔軟性
の欠如である。使用者が多少異なる特定の周辺装置を取
り付けたい場合、いままでの通信ボードでは新しい要件
に対応できないことがある。ハードウェアの通信ボード
に問題が起こった場合、それを解決する唯一の方法は、
このボードを送り返して修正してもらうか、問題が解決
された新しいボードを購入するかである。この問題を生
じる特定の状況を回避しなければならない時や、特定の
周辺装置の通常の使用中に問題が発生する場合は、使用
者はハードウェアの通信ボードが修正できるまで、その
周辺装置を使用できない。

数個のスイッチをセットすると、データ線、ハンドシェ
ークまたはプロトコル線および制御線に整合するように
なるハード・ワイア式ロジックを含むケーブルを設ける
ことによってもこの問題の解決がはかられてきた。この
ような解決手段の例として、IQテクノロジーズ社製のケ
ーブルが市販されている。このケーブルは、RS232とし
て周知の標準通信ポートとインタフェースする。この解
決手段にもなお欠点がある。これは、ピンや電圧レベル
を再割当てする点では柔軟性があるが、速度合せ、プロ
トコル変換、または特定の周辺装置のソフトウェアと通
信しやすくする点では無能である。さらに、ケーブルの
使用は、基本的にハードウェアによる解決方法であり、
ケーブルに問題が起こった場合は、使用者の選択は、問
題が解決された新しいケーブルを入手するか、ケーブル
を送り返して修正してもらうかに限られる。

通信支援手段としてパーソナル・コンピュータ（PC）を
使う解決方法もある。このPCは、汎用コンピュータと固
有の周辺装置の間に接続される。１本のケーブルでPCに
汎用コンピュータを接続し、別の１本のケーブルで固有
の周辺装置をPCに接続する。第１のポートで汎用コンピ
ュータのプロトコルをエミュレートし、第２の通信ポー
トで固有の周辺装置のプロトコルをエミュレートするよ
うに、PCはプログラミングされる。また、転送されるデ
ータを保持し、このデータを、理解できる形式でその宛
先へ移動するように変換または「翻訳」するように、PC
はプログラミングされる。

この解決方法にも問題がある。問題の一つは、エラーの
際にPCをリセットするために汎用コンピュータが制御を
行なえないことである。また、PCは、独自のオペレーテ
ィング・システム、診断およびパワー・オン手順をもつ
追加のコンピュータであり、そのためシステム全体の操
作および保守が著しく複雑になる。さらに、PCや、固有
の周辺装置と汎用コンピュータの間を数回接続するため
の余分のケーブルが追加されるので、システムの金銭コ
ストが増加する。この解決方法に伴うもう一つの問題点
は、システムにPCを追加すると余分に場所がいることで
ある。余分な場所を要することは、大勢の人が狭い場所
を共有している事務所では大きな問題である。要する
に、この解決方法は柔軟性があるが、さらに余分の場所
を必要とし、トータル・システムのコストが増加する。
システムによっては、PCを追加する方が、汎用コンピュ
ータと直接通信できる周辺装置に取り替えるよりも、か
えって余計なコストがかかることになりかねない。

C.発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、より柔軟性のある解決方法を与え、多
数の固有の周辺装置で使用できるケーブルを提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、テストが可能であり、使用者が利
用できる馴染みのツールで使用者がプログラミングする
ことのできるケーブルを提供することにある。

本発明の他の目的は、追加されるスペースが極く僅かで
済む解決方法を提供することにある。

D.課題を解決するための手段 汎用コンピュータと固有の周辺装置を接続するためのコ
ネクタまたはケーブルを開示する。このケーブルは、１
対の標準通信ポートのほかに、マイクロプロセッサとダ
イナミック・ランダム・アクセス・メモリ（DRAM）を含
む。一方の通信ポートを汎用コンピュータに接続し、他
方の通信ポートまたは標準コネクタを固有の周辺装置に
接続する。マイクロプロセッサおよびダイナミック・ラ
ンダム・アクセス・メモリは、２つの通信ポートまたは
標準コネクタの間に電気的に接続する。使用に当って
は、マイクロプロセッサは、標準コネクタ上の適切なピ
ンを介して固有の周辺装置または汎用コンピュータのい
ずれか一方からデータを受け取ることができるようにプ
ログラミングされる。受け取ったデータまたは信号は、
データを送る先の装置がデータを受け取る準備ができて
いることを示すまで、DRAMに記憶される。データを送る
先の装置がデータを受け取る準備ができると、データは
適切なピンに置かれ、データを送る先の周辺装置はこの
データを認識する。

E.実施例 第５図に、少なくとも１個の通信ポートまたは標準イン
タフェース12を備えた汎用コンピュータ10と、やはり１
個の通信ポートまたは標準インタフェース16をもつ周辺
装置14とを示す。周辺装置14は、プリンタや金銭登録機
など各種の装置のいずれかである。インタフェースまた
は通信ポート12と通信ポート16とは、使用方法の異なる
同種の標準ポートでも、また異種の通信ポートでもよ
い。プログラマブル・ケーブル18は、図に示すように、
汎用コンピュータと周辺装置14を接続するもので、コン
ピュータ10のポート12と周辺装置14のポート12に接続さ
れる。プログラマブル・ケーブル18は、その一端にコン
ピュータ10への接続に用いられるコネクタ17を備え、も
う一端に周辺装置14への接続に用いられるコネクタ19を
備える。

次に、第１図に示す概略図を参照して、本発明のプログ
ラマブル・ケーブル18について詳しく説明する。プログ
ラマブル・ケーブルまたはコネクタ18の材料は特定のも
のに限定されないことに留意されたい。ケーブル18とし
ては、金属導体ではなく、例えば、データおよび信号伝
送用の光ファイバ・ケーブルを用いる。プログラマブル
・ケーブル18は、マイクロプロセッサ20と、DRAM（ダイ
ナミック・ランダム・アクセス・メモリ）22と、ROM
（読取り専用メモリ）24と第１の通信ポート制御装置26
および第２の通信ポート制御装置28を含む。第１の通信
ポート制御装置26を、ケーブル18の一端に取り付けた標
準コネクタに接続する。第１の通信ポート制御装置26
は、ケーブル18のいずれの端に取り付けたいずれのコネ
クタにも接続できるが、説明の都合上、通信ポート制御
装置26を、コンピュータ10に接続されたコネクタ17（第
５図）に接続するものとする。第２の通信ポート制御装
置28を、プログラマブル・ケーブル18のもう一端に取り
付けたコネクタ19に接続し、電気的に接続し、このコネ
クタ19を周辺装置14に接続する。第１の通信ポート制御
装置26は線群30を備え、第２の通信ポート制御装置28は
線群32を備える。各線群は、送信、受信、データ端子レ
ディ、送信可、キャリア検出、データ・セット・レデ
ィ、送信要求、およびリング・インディケータを含む
が、これらは殆どの適用業務で一般に標準のものであ
り、したがって別々に番号を付けてない。線群30および
線群32は、それぞれの線群が接続される装置とプログラ
マブル・ケーブル18の電子回路の間でデータを送受す
る。

プログラマブル・ケーブル18はまた、バス制御機構34を
含む。バス制御機構34は、マイクロプロセッサの入出力
機能の制御に要するマイクロプロセッサの資源量を最小
にすることによってマイクロプロセッサ20を支援する。
また、バス制御機構としては、パーソナル・コンピュー
タなど別の共通ハードウェア構成で使用されるものと同
じ形式のバス制御機構をエミュレートするものを選択す
る。バス制御機構は、マイクロプロセッサ20に付いてい
る数本のピンに電気的に接続し、また入出力書込み線38
および入出力読取り線40で第１の通信ポート制御装置26
および第２の通信ポート制御装置28に電気的に接続す
る。マイクロプロセッサ20は、書込み線42でDRAM22に電
気的に接続し、また読取り線44でROM24およびDRAM22に
電気的に接続する。

プログラマブル・ケーブル18はまた、DRAM22へのアドレ
ス線の多重化を制御する制御装置36を含む。

作動に当っては、デバイス・コードと呼ばれる１組のコ
ードが、別のコンピュータからプログラマブル・ケーブ
ルの電子回路にダウンロードされる。第２図、第３図
に、パーソナル・コンピュータ上の既存のアプリケーシ
ョンの一例を示す。ブロック50は、このパーソナル・コ
ンピュータ上のソフトウェアを表す。ブロック50は、既
存のアプリケーションを実行するためのソフトウェアと
ハードウェアの組合せを形成するのに必要な構成単位で
ある、ハードウェアといくつかのソフトウェア群に細分
される。ブロック52は通信ポートであり、それを介し
て、既存のコンピュータ（図示しないが、ブロック50で
表されている）と金銭登録機などの固有の周辺装置14
（第３図参照）との間でデータや情報が転送される。通
信ポート52は通常、既存のコンピュータ、例えばパーソ
ナル・コンピュータ内のハードウェア回路ボード内に組
み込む。プログラマブル・ケーブル18は、通信ポート52
と同じまたは類似のハードウェアを含む。ブロック54
は、固有の周辺装置14を制御するコード群であるデバイ
ス・コードを表す。ブロック56は、DOS（ディスク・オ
ペレーティング・システム）コマンドを表し、ブロック
58は、既存のアプリケーションの走行中に呼び出される
ファイル・コールを表し、ブロック60は、パーソナル・
コンピュータにユーザ・インタフェースを与えるソフト
ウェア群を表す。

第４図は、汎用コンピュータまたはホスト・コンピュー
タ10と対話し、それに接続されたプログラマブル・ケー
ブル18上のソフトウェアのブロック図を示す。第４図で
は、汎用コンピュータまたはホスト・コンピュータ10を
ブロック62の形で示すが、このブロックはコンピュータ
10内のハードウェアとソフトウェアの両方のブロックを
含む。第３図には、プログラマブル・ケーブル18をプロ
グラミングするのに必要な開発環境を示す。第３図に
は、コンピュータ10が、１組のソフトウェアとハードウ
ェアのブロックを含むブロック62で示されている。第３
図および第４図のコンピュータ10（62）は、IBM社製AS/
400コンピュータである。しかし、このプログラマブル
・ケーブル18は、ディジタル・エクイップメント（DE
C）、データ・ジェネラルその他のメーカで製造された
他の機種のコンピュータに周辺装置14を接続する場合に
も使用することができる。各コンピュータ・メーカは、
異なるソフトウェアおよびハードウェア・ブロックを用
いている。混乱を避けるために、修正する必要のあるソ
フトウェア・ブロックだけに特に番号を付けてある。修
正されるソフトウェア・ブロックは、コンピュータおよ
び周辺装置のメーカの殆どに共通であることに留意され
たい。

プログラマブル・ケーブルを使用するには、プログラマ
ブル・ケーブル18上のDRAM22にデバイス・コードをダウ
ンロードし、また使用者は、プログラマブル・ケーブル
18上の第１の通信ポート制御装置26および第２の通信ポ
ート制御装置28を制御する、新たに開発されたプロトコ
ル・ソフトウェアもダウンロードしなければならない。
第３図に示すように、このプロトコル・ソフトウェア
は、第２図に示す既存のアプリケーションで使用される
ものと同じ形式のコンピュータ上で走行する、エディ
タ、コンパイラ、アセンブラ、デバッグ・ツール、トレ
ース・ツールと、既存のコンピュータとを使って開発で
きる。この既存のアプリケーションで使用される専用コ
ンピュータの最も通常の形式はパーソナル・コンピュー
タであることに留意されたい。パーソナル・コンピュー
タが広く使用される理由の一つとして、エディタ、コン
パイラ、アセンブラやデバッグ・ツール、トレース・ツ
ールを含めてパーソナル・コンピュータで使用できるソ
フトウェアが豊富にあることが挙げられる。説明を容易
にするために、プログラマブル・ケーブル18のプログラ
ミングの際だけでなく既存のアプリケーションでも使用
されるコンピュータの形式をパーソナル・コンピュータ
とする。

前述のように、プログラマブル・ケーブル18を使用する
には、プロトコル・ソフトウェアを開発する必要があ
る。第３図に、このプロトコル・ソフトウェアを開発す
るための開発環境を示す。基本的に、既存のアプリケー
ションで以前に使用されたコンピュータは、汎用コンピ
ュータまたはホスト・コンピュータ10（第３図および第
４図でボックス62で表す）の通信ポート68と既存のコン
ピュータ（ボックス50で表す）との間でデータを転送す
るのに使われる、別の通信ポート66を備える。通信ポー
ト66はプログラマブル・ケーブル18上にも複製される。
したがって、プログラマブル・ケーブル18の部分である
デバイス・コード54、第１の通信ポート52、および第２
の通信ポート66が、以前に既存のアプリケーションを実
行していたコンピュータ上に複製される。プログラマブ
ル・ケーブルを使用するには、ブロック53で示される以
前には１つのポート52を制御していた制御ソフトウェア
は、今度は、それぞれ固有装置14および汎用コンピュー
タまたはホスト・コンピュータ10（第３図および第４図
でボックス62で表す）とインタフェースする第１のポー
ト52および第２のポート66を制御するように、再プログ
ラミングされなければならない。

有利なことには、使用者は、周知で馴染みのツールを用
いてブロック53で示される制御ソフトウェアを再プログ
ラミングする。使用者は、新しい制御ソフトウェア53を
作成するために既存のコンピュータ（ボックス50で表
す）をプログラミングするときに使ったものと同じツー
ルを使用する。もう１つの利点として、一旦、新しい制
御ソフトウェアが開発されると、使用者が、制御ソフト
ウェア53のすべてのバグが発見され、訂正されることが
確証されるまでこのソフトウェアは第３図に示された開
発環境で使用される。また、第３図に示された開発環境
である間、使用者は、コンピュータ10（第３図でブロッ
ク62として表す）内の制御ブロック70およびユーザ・イ
ンタフェース72を修正することができる。制御ブロック
70およびユーザ・インタフェース72を修正することによ
り、第２図に示す以前に使用されたアプリケーション内
のインタフェースを複製するように、ユーザ・インタフ
ェースを修正することができる。

プログラマブル・ケーブル18を使用するには、ブロック
54で表されるデバイス・コードおよびブロック53で表さ
れる、通信プロトコル等の通信コンフイギュレーション
を含む通信制御ソフトウェアをプログラマブル・ケーブ
ル18の電子回路にダウンロードする。ブロック54で表さ
れる装置を制御するのに必要な既存のコードに変化がな
いので、僅かなソフトウェアの開発で、既存の固有周辺
装置14が接続できるようになり、有利である。また、ケ
ーブルを別のアプリケーションに使用する際にも、デバ
イス・コードと新たに開発した通信制御ソフトウェア53
を新しい既存アプリケーションからダウンロードするだ
けでよく、このようにプログラマブル・ケーブル18に柔
軟性があることが、もう１つの利点である。

デバイス・コード54と通信制御コード53のダウンロード
について、第１図を参照して説明する。ROM内のプロセ
ッサをトリガするリセット・メッセージがROM24に送ら
れ、マイクロプロセッサ20によって読み取られる。この
プログラムは、基本的に第２の通信制御装置28をスキャ
ンしてコードの組を捜すようマイクロプロセッサに指令
するものである。デバイス・コード54と新しい制御コー
ド53が、線群32を介して第２の通信制御装置28で１ビッ
トずつ受け取られる。デバイス・コードは、入出力書込
み線38を介してマイクロプロセッサ20へ送られる。バス
制御機構34はマイクロプロセッサ20へのデバイス・コー
ドの転送を制御する。次に、デバイス・コードが、マイ
クロプロセッサ20から送出されてDRAM22に書き込まれ
る。デバイス・コードと通信コードは、マイクロプロセ
ッサ20から書込み線42を介してDRAM22に転送される。ブ
ロック54で表されるデバイス・コードのダウンロードに
より、プログラマブル・ケーブル18は第４図に示すよう
にデバイス・コード54と制御コード53を内蔵するように
なる。

作動に当っては、プログラマブル・ケーブル18は、デバ
イス・コード54を用いて周辺装置14を制御する。さら
に、新しく開発された制御ソウトウェア53を用いて、装
置14から汎用コンピュータまたはホスト・コンピュータ
にデータが転送される。制御ソフトウェア53は、プログ
ラマブル・ケーブル上の第１の通信ポート66とインタフ
ェースし、ホスト・コンピュータまたは汎用コンピュー
タ10（第４図でボックス62に示す）上の通信ポート68に
も接続された、第１のポート制御装置26を制御する。制
御ソフトウェア53は、プログラマブル・ケーブル上の第
２の通信ポート52とインタフェースし、固有装置14にも
接続された、第２のポート制御装置26をも制御する。第
１のポート制御装置26および第２のポート制御装置28
は、データを緩衝記憶するための容量をもつ。データ
は、制御ソウトウェア53の要求通りにDRAM22に出し入れ
される。データの記憶および検索は、DRAMのアドレスを
多重化するCAS/RAS制御機構36、アドレス・デコーダ3
3、アドレス・ラッチ35、アドレスおよびデータ・バス3
7を用いて、通常の方法で行なわれ制御される。

F.効果 ケーブル内のマイクロプロセッサは、ある標準インタフ
ェース上の任意のピン構成を介して第２の標準インタフ
ェース上の任意のピン構成へデータを搬送するようにプ
ログラミングすることができる。さらに、汎用コンピュ
ータおよび周辺装置のタイミング要件を満たすようにプ
ログラミングすることができる。マイクロプロセッサの
プログラミングは、使用者が知っていた馴染みのツール
を用いて行なえる。プログラムが完成すると、これをケ
ーブル上のマイクロプロセッサにダウンロードすること
ができる。修正を含む新しいプログラムもケーブルにダ
ウンロードすることができる。本発明のケーブルは、柔
軟性のある、コスト効果が高い、余分の場所をほとんど
要しない解決手段である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例になるプログラマブル知能ケ
ーブルの基本的構成要素を示すブロック図である。 第２図は、専用コンピュータ上の代表的な既存のアプリ
ケーションを示すブロック図である。 第３図は、プログラマブル知能ケーブルの開発環境を示
すブロック図である。 第４図は、プログラマブル知能ケーブルの使用環境を示
すブロック図である。 第５図は、周辺装置を汎用コンピュータに接続するケー
ブルの鳥瞰図である。 10……汎用コンピュータ、12、16……標準インタフェー
ス、14……周辺装置、17、19……コネクタ、18……プロ
グラマブル・ケーブル、20……マイクロコンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のピンを有する第１の通信ポートを介
   してデータを転送する周辺装置と複数のピンを有する第
   ２の通信ポートを介してデータを転送するコンピュータ
   間を接続するプログラマブルコネクタ装置において、 前記第１の通信ポートに接続され、前記第１の通信ポー
   トの複数のピンに対応する複数のピンを有している第１
   のコネクタと、 前記第２の通信ポートに接続され、前記第２の通信ポー
   トの複数のピンに対応する複数のピンを有している第２
   のコネクタと、 第１のデータ通信コンフイギュレーションにより各ピン
   のそれぞれのデータ通信機能に従って前記第１のコネク
   タの複数のピンのそれぞれに信号を転送し、かつ第２の
   データ通信コンフイギュレーションにより各ピンのそれ
   ぞれのデータ通信機能に従って前記第２のコネクタの複
   数のピンのそれぞれに信号を転送するための再プログラ
   ミング可能な命令セットを記憶する記憶手段と、 前記第１の通信ポート又は前記第２の通信ポートの一方
   から送られたデータ通信コンフイギュレーションを前記
   第１の通信ポート又は前記第２の通信ポートの他方から
   送られたデータ通信コンフイギュレーションに変換する
   変換手段と、 データ通信コンフイギュレーションを変換するための命
   令セットを処理する処理手段と、 前記コンピュータからダウンロードされた命令セットを
   受取る手段とを備え、 前記第１及び第２のコネクタの前記ピンの複数の前記デ
   ータ通信機能は、前記コンピュータからダウンロードさ
   れた命令セットを受け取ることによって再割り当てされ
   るようにしたことを特徴とするプログラマブルコネクタ
   装置。