JPH07319592A - データ入出力制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １点毎に入出力方向を択一的に割り付け可能
とし、任意の入出力装置の任意の点を自由に組み合わせ
たグループ編成による同期入出力を可能とする。 【構成】 入力動作は、ソフトウェアから物理入力レジ
スタ５ｄに対応する入力を行うことで、入力制御信号に
より入出力情報線６の全点の状態が物理入力レジスタ５
ｄに保持されるとともに、ＣＰＵに返送される。出力動
作は、ソフトウェアから物理出力レジスタ５ｅに対する
出力を行うことで、出力制御信号（図示しない）により
物理出力レジスタ５ｅに保持されるとともに、出力回路
５ｂを通じて入出力情報線６に状態が出力される。 【効果】 １入出力点毎に入出力方向が制御可能な入出
力共有手段を備えることにより、入出力選択と配置及び
点数の拡張を柔軟に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータ入出力制御方式、
特に外部機器接続または自身の対向接続で同時に処理す
る複数の入出力点を一つのグループとして扱い、データ
の入出力を行う方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２には従来のデータ入出力方式にお
けるシステム構成図が示されている。図において、１は
データ入出力装置、２は例えば１６ビットの入出力バ
ス、３はＣＰＵ、４ａは例えば１６点の入力情報線、４
ｂは例えば１６点の出力情報線であり、入力情報線４ａ
からデータを入力し、出力情報線４ｂからデータ出力を
行う。一方、図１３にはデータ入出力装置１の内部構成
が示されている。図において、１ａは入力回路、１ｂは
出力回路、１ｃは入力データレジスタ、１ｄは出力デー
タレジスタ、１ｅ、１ｆは制御信号である。

【０００３】次に動作について説明する。

【０００４】入力動作はＣＰＵ３から入力データレジス
タ１ｃに対して読み出しを行うことにより、入力情報線
４ａの状態が入力回路１ａを介して制御信号１ｅにより
入力データレジスタ１ｃに取り込まれ、かつＣＰＵ３へ
のデータ返送が行われる。

【０００５】一方、出力動作は、ＣＰＵ３から出力デー
タレジスタ１ｄに対し書き込みを行うことにより、制御
信号１ｆにより出力データレジスタ１ｄに状態データが
セットされ、出力回路１ｂを介して出力情報線４ｂへ状
態出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のデータ入出力制
御方式は以上のように構成されており、入出力装置毎に
１６点等の単位で入出力方向、入出力点数が物理的に固
定されており、これを一つのグループとして扱ってい
た。従って、１グループの最大点数は入出力装置１枚の
容量に限定されてしまい、異なるグループの同期処理が
できない、あるいは余剰な空き点が生じ易い等のシステ
ム構築上の柔軟性に欠ける問題があった。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解消するために
なされたものであり、１点毎に入出力方向を択一的に割
り付け可能とし、また、任意の入出力装置の任意の点を
自由に組み合わせたグループ編成による同期入出力を可
能とすることで、システム構築上の柔軟性を持たせるこ
とが可能なデータ入出力制御方式を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のデータ入出力制御方式は、外部機器
接続または自身の対向接続で同時に処理する複数の入力
点及び出力点を一つのグループとして扱いデータの入出
力を行うデータ入出力制御方式において、入出力方向の
制御可能な入出力共有手段と、前記入出力共有手段を入
力点とするか出力点とするかを設定する設定手段と、前
記入出力共有手段が入力点として機能する場合に入力デ
ータを内部処理手段に転送し、前記入出力共有手段が出
力点として機能する場合に内部処理手段からの出力デー
タを前記入出力共有手段に転送する転送手段とを有する
ことを特徴とする。

【０００９】また、上記目的を達成するために、請求項
２記載のデータ入出力制御方式は、請求項１記載のデー
タ入出力制御方式において、前記設定手段は、入力また
は出力を示す論理データを用いて前記入出力共有手段の
設定を行うことを特徴とする。

【００１０】また、上記目的を達成するために、請求項
３記載のデータ入出力制御方式は、請求項１記載のデー
タ入出力制御方式において、前記設定手段は設定スイッ
チを含み、この設定スイッチの切り替えにより前記入出
力共有手段の設定を行うことを特徴とする。

【００１１】また、上記目的を達成するために、請求項
４記載のデータ入出力制御方式は、請求項１または請求
項２または請求項３記載のデータ入出力制御方式におい
て、前記転送手段は物理形式のデータを論理形式のデー
タに変換する変換手段を有し、前記入出力共有手段が入
力点として機能する場合に物理形式の入力データを所定
の論理形式のデータに変換して内部処理手段に転送し、
前記入出力共有手段が出力点として機能する場合に内部
処理手段から所定の論理形式で出力されたデータを物理
形式に変換して前記入出力共有手段に転送することを特
徴とする。

【００１２】また、上記目的を達成するために、請求項
５記載のデータ入出力制御方式は、請求項４記載のデー
タ入出力制御方式において、複数の装置が同期制御線で
接続され、かつ、各装置の前記入出力共有手段の入出力
タイミングを同期させる同期制御手段を有することを特
徴とする。

【００１３】また、上記目的を達成するために、請求項
６記載のデータ入出力制御方式は、請求項５記載のデー
タ入出力制御方式において、前記複数の装置は一つのマ
スタ装置と複数のスレーブ装置から構成され、マスタ装
置の前記同期制御手段から出力される同期信号により入
出力タイミングが決定されることを特徴とする。

【００１４】さらに、上記目的を達成するために、請求
項７記載のデータ入出力制御方式は、請求項５または請
求項６記載のデータ入出力制御方式において、さらに、
各装置の前記入出力共有手段のグループ編成及び管理を
行う管理手段を有することを特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１乃至請求項３記載のデータ入出力制御
方式では、１入出力点毎に入出力方向が制御可能な入出
力共有手段を備えることにより、入出力選択と配置及び
点数の拡張を柔軟に行うことができる。

【００１６】また、請求項４記載のデータ入出力制御方
式では、請求項１乃至請求項３と同様に入出力選択と配
置及び点数の拡張を柔軟に行うことができるとともに、
物理形式データを論理形式に変換し、論理形式データを
物理形式データに変換する変換手段を備えることによ
り、ソフトウェアからは物理的な配置を意識する必要が
なくなる。

【００１７】また、請求項５乃至請求項６記載のデータ
入出力制御方式では、同期制御手段を備えて入出力装置
相互を接続することにより、複数の装置にまたがるグル
ープ編成と同期入出力処理を行うことができる。

【００１８】さらに、請求項７記載のデータ入出力制御
方式では、例えばマスクレジスタ等の管理手段を備える
ことにより、変換対象点と物理出力レジスタ保持を個々
の点毎に設定可能とするので、より柔軟で無駄のないシ
ステムを構築できる。

【００１９】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。なお、従来と同一部材については同一符号を
付し、その説明は省略する。

【００２０】実施例１ 図１には本実施例のシステム構成図が示されている。図
において、５はデータ装置であり、入出力バス２を介し
て内部処理手段としてのＣＰＵ３に接続される。

【００２１】また、６は１６点の情報線である。一方、
図２にはデータ入出力装置５の内部構成が示されてい
る。図において、５ａは入力回路、５ｂは出力回路、５
ｃは入出力設定レジスタ、５ｄは物理入力レジスタ、５
ｅは物理出力レジスタであり、出力回路５ｂは入出力設
定レジスタ５ｃから供給される設定情報により入出力情
報線６を駆動し、または高インピーダンス状態にできる
ように構成されている。すなわち、本実施例では、入力
回路５ａ、出力回路５ｂ、情報線６が入出力共有手段を
構成し、入出力設定レジスタ５ｃが設定手段を構成し、
物理入力レジスタ５ｄ及び物理出力レジスタ５ｅが転送
手段を構成している。また、図３には各レジスタの状態
の一例が示されており、図中（Ａ）は入出力設定レジス
タ５ｃの状態、（Ｂ）は物理入力レジスタ５ｄの状態、
（Ｃ）は物理出力レジスタ５ｅの状態である。なお、各
レジスタの電源投入時の初期値は論理“０”である。

【００２２】次に動作について説明する。

【００２３】まず、ソフトウェアから出力に設定する点
を論理“１”、入力設定及び未割付け点を“０”とし
て、入出力設定レジスタ５ｃに入出力設定が行われる。
これにより、出力回路５ｂの対応する点が非高インピー
ダンス状態となり、その時の物理出力レジスタの論理が
出力状態情報として駆動される。

【００２４】入力動作は、ソフトウェアから物理入力レ
ジスタ５ｄに対応する入力を行うことで、入力制御信号
（図示せず）により入出力情報線６の全点の状態が物理
入力レジスタ５ｄに保持されるとともに、ＣＰＵ３に返
送される。図３においては、入出力設定レジスタ５ｃが
論理データ“０”のときに物理入力レジスタ５ｄに入力
データが保持される状態が“＊”で表されている。この
とき、物理出力レジスタ５ｅは不定状態であり、“−”
で表されている。

【００２５】出力動作は、ソフトウェアから物理出力レ
ジスタ５ｅに対する出力を行うことで、出力制御信号
（図示しない）により物理出力レジスタ５ｅに保持され
るとともに、出力回路５ｂを通じて入出力情報線６に状
態が出力される。図３においては、入出力設定レジスタ
５ｃが論理データ“１”のときに物理出力レジスタ５ｅ
に出力データが保持される状態が“＊”で表されてい
る。このとき、物理入力レジスタ５ｄは不定状態であ
り、“−”で表されている。

【００２６】このように、本実施例では１入出力点毎に
入出力方向が制御可能な入出力共有手段を備えることに
より、入出力選択と配置及び点数の拡張を柔軟に行うこ
とができる効果がある。

【００２７】なお、本実施例では入出力設定をソフトウ
ェアからの論理データにより行ったが、装置上にスイッ
チを設けてこのスイッチを適宜切り替えて入出力設定を
行ってもよく、同様の効果を得ることができる。

【００２８】実施例２ 図４には本実施例のデータ入出力装置５の内部構成が示
されている。図において、５ｆは変換回路、５ｇは論理
入力レジスタ、５ｈは論理出力レジスタであり、これら
が図２の構成に新たに追加された部材である。変換回路
５ｆは物理入力レジスタ５ｄから論理入力レジスタ５ｇ
への変換、及び論理出力レジスタ５ｈから物理出力レジ
スタ５ｅへの変換を行う。そして、本実施例では、これ
ら物理入力レジスタ５ｄ、物理出力レジスタ５ｅ、論理
入力レジスタ５ｇ、論理出力レジスタ５ｈ、及び変換回
路５ｆが転送手段を構成している。また、図５には各レ
ジスタの状態の一例が示されており、実施例１における
図３に対応するものである。さらに、図６には本実施例
における入出力バス２とデータ入出力装置５の動作状態
の一例がタイミングチャートで示されている。

【００２９】次に本実施例の動作について説明する。

【００３０】実施例１と同様に、まず入出力設定レジス
タ５ｃに入出力設定が行われる。入力動作は、図６の入
力動作に示すように、ソフトウェアから論理入力レジス
タ５ｇに対する入力を行うことで、入力動作の始まりで
入出力情報線６の全点の状態が物理入力レジスタ５ｄに
保持される。次に、変換回路５ｆにより、図５に示すよ
うにシフト処理で論理データに変換されてＣＰＵ３に返
送され、入力動作の終りで論理入力レジスタ５ｇの論理
データが保持される。

【００３１】出力動作は、図６の出力動作に示すよう
に、ソフトウェアから論理出力レジスタ５ｈに対する出
力を行うことで、出力動作の始まりで論理出力レジスタ
５ｈに論理データが保持される。次に、変換回路５ｆに
より、図５に示すようにシフト処理で物理データに変換
された出力情報が、出力動作の終わりで物理出力レジス
タ５ｅに保持されるとともに、出力回路５ｂを通じて入
出力情報線６に状態が出力される。

【００３２】このように、本実施例では入出力選択と配
置及び点数の拡張を柔軟に行うことができるとともに、
物理形式データを論理形式に変換し、論理形式データを
物理形式データに変換する変換手段を備えることによ
り、ソフトウェアからは物理的な配置を意識する必要が
ないという効果がある。

【００３３】実施例３ 図７には本実施例のデータ入出力装置５の内部構成が示
されている。図において、５ｉは同期回路、７ａ及び７
ｂは同期制御線であり、これらが新たに追加された部材
である。また、図８には同期回路５ｉの内部構成が示さ
れている。図において、ＳＷは１点の選択スイッチであ
り、マスタとなる装置は予め閉状態に設定され、スレー
ブとなる装置は開状態に設定される。このスイッチＳＷ
と電源Ｖccに接続された抵抗器Ｒa 及び同期制御線７
ａ、７ｂのドライバに接続された抵抗器Ｒb により、同
期制御線７ａ、７ｂの駆動はマスタ装置のみが行いスレ
ーブ装置は常に高インピーダンス状態に維持される。ま
た、同期制御線７ａ、７ｂは入出力バス２とは独立した
ケーブル接続によりマスタ・スレーブ装置間でバス状に
接続される。なお、入力同期信号及び出力同期信号は同
期制御線７ａ、７ｂを介してスレーブ装置に出力される
とともに、その一部が自身に出力される構成である。ま
た、図９には入出力バス２とデータ入出力装置５、及び
同期制御線７ａ、７ｂの動作状態の一例がタイミングチ
ャートで示されている。

【００３４】次に本実施例の動作について説明する。

【００３５】実施例１と同様に、まず入出力設定レジス
タ５ｃに入出力設定が行われる。入力動作は、図９の入
力動作に示すように、まず、ソフトウェアからマスタ装
置の論理入力レジスタ５ｇに対する入力を行うことで、
同期制御線７ａに入力同期信号が出力される。この入力
同期信号は、各スレーブ装置に入力されるとともに、マ
スタ装置自身にも入力される（図８参照）。入力同期信
号を入力したマスタ装置及びスレーブ装置は、この信号
の前縁（立ち下がり）で一斉に物理入力レジスタ５ｄに
入出力情報線の状態を保持する。

【００３６】次に、マスタ装置では、変換回路５ｆによ
り論理データ変換が行われてＣＰＵ３へ返送され、入力
動作の終わりで論理入力レジスタ５ｇの論理データが保
持される。そして、マスタ装置の入力動作終了後、スレ
ーブ装置に対する入力が順次行われる。スレーブ装置入
力時は入力同期信号は発生せず、マスタ装置アクセス時
に保持された物理入力レジスタの内容に対して変換回路
５ｆで論理データへの変換が行なわれ、ＣＰＵ３への返
送と論理入力レジスタ５ｇの保持が行われる。出力動作
は、図９の出力動作に示すように、まずソフトウェアか
らスレーブ装置の論理出力レジスタ５ｈに対する出力を
順次行うことで、出力動作の始まりで論理出力レジスタ
５ｈが保持され、変換回路５ｆにより物理データへ変換
される。この場合、物理出力レジスタ５ｅへの保持は保
留される。そして、最後にマスタ装置の論理出力レジス
タ５ｈに対する出力を行うことで、同期制御線７ｂに出
力同期信号が出力される。出力同期信号は、各スレーブ
装置に入力されるとともに、マスタ装置自身にも入力さ
れる。出力同期信号を入力したマスタ装置及びスレーブ
装置は、この信号の後縁（立ち上がり）で一斉に物理入
力レジスタ５ｅに入出力情報線の状態を保持し、これに
より一斉に出力情報の変更が行われる。

【００３７】このように、本実施例では、同期制御回路
を備え、かつ、同期制御線で入出力装置相互を接続する
ことにより、複数の装置にまたがるグループ編成と同期
入出力処理を行うことができる。

【００３８】なお、本実施例において、マスタ装置の設
定はスイッチＳＷのＯＮ、ＯＦＦにより行ったが、ショ
ートピンもしくはソフトウェアからの設定により行うこ
ともできる。

【００３９】実施例４ 図１０には本実施例のデータ入出力装置５の内部構成が
示されている。図において、５ｊはマスクレジスタであ
り、マスクレジスタ５ｊに基づく変換対象点のマスクと
物理出力レジスタ保持を個々の点毎に可能とする構成で
ある。なお、図１１にはグループ編成テーブル、論理デ
ータテーブル、及びマスクデータテーブルの一例が示さ
れている。

【００４０】次に動作について説明する。

【００４１】上述した実施例１と同様に、まず入出力レ
ジスタ５ｃに入出力設定が行われる。入力動作は、まず
その入力グループのマスクデータを各装置のマスクレジ
スタ５ｊに順次セットした後、上述した実施例３と同じ
手順で入力が行われる。すなわち、ソフトウェアからマ
スタ装置の論理入力レジスタ５ｇに対する入力を行うこ
とで、同期制御線７ａに入力同期信号が出力される。入
力同期信号を入力したマスタ装置及びスレーブ装置は、
この信号の前縁（立ち下がり）で一斉に物理入力レジス
タ５ｄに入出力情報線の状態を保持する。次に、マスタ
装置では、変換回路５ｆにより論理データ変換が行われ
てＣＰＵ３へ返送され、入力動作の終わりで論理入力レ
ジスタ５ｇの論理データが保持される。そして、マスタ
装置の入力動作終了後、スレーブ装置に対する入力が順
次行われ、マスタ装置アクセス時に保持された物理入力
レジスタの内容に対して変換回路５ｆで論理データへの
変換が行なわれ、ＣＰＵ３への返送と論理入力レジスタ
５ｇの保持が行われる。但し、本実施例では、物理入力
データの論理データ変換はマスクレジスタ５ｊの論理
“１”で示される点に対してのみ行われ、ソフトウェア
のデータテーブルに格納される。

【００４２】出力動作は、まずその出力グループのマス
クデータを各装置のマスクレジスタ５ｊに順次セットし
た後、実施例３と同様の手順で論理データテーブルを用
いて出力が行われる。すなわち、まずソフトウェアから
スレーブ装置の論理出力レジスタ５ｈに対する出力を順
次行うことで、出力動作の始まりで論理出力レジスタ５
ｈが保持され、変換回路５ｆにより物理データへ変換さ
れる。この場合、物理出力レジスタ５ｅへの保持は保留
される。そして、最後にマスタ装置の論理出力レジスタ
５ｈに対する出力を行うことで、同期制御線７ｂに出力
同期信号が出力される。出力同期信号を入力したマスタ
装置及びスレーブ装置は、この信号の後縁（立ち上が
り）で一斉に物理入力レジスタ５ｅに入出力情報線の状
態を保持する。但し、マスクレジスタ５ｊの論理“１”
で示される点に対してのみ、論理出力データの物理デー
タ変換と論理出力レジスタの保持が行われる。

【００４３】このように、本実施例では、マスクレジス
タを用いることにより変換対象点のマスクと物理出力レ
ジスタ保持を個々の点毎に可能とするので、柔軟で無駄
のないシステムを構築できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１乃至請求
項７記載のデータ入出力制御方式によれば、入出力選択
と配置及び点数の拡張を自由に行うことができる。

【００４５】特に、請求項４記載のデータ入出力制御方
式によれば、物理形式のデータと論理形式のデータを相
互に変換可能としたので、ソフトウェアからは物理的な
配置を意識する必要がない効果を奏する。

【００４６】また、請求項５、請求項６及び請求項７記
載のデータ入出力制御方式によれば、、複数の装置にま
たがったグループ編成と同期入出力処理が可能となり、
これにより、より柔軟で点数の無駄のない効率的なシス
テム構築を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１のシステム構成図である。

【図２】 同実施例のデータ入出力装置の内部構成図で
ある。

【図３】 同実施例の各レジスタのフォーマット説明図
である。

【図４】 本発明の実施例２のデータ入出力装置の内部
構成図である。

【図５】 同実施例の各レジスタのフォーマット説明図
である。

【図６】 同実施例の動作タイミングチャートである。

【図７】 本発明の実施例３のデータ入出力装置の内部
構成図である。

【図８】 同実施例の同期回路の回路図である。

【図９】 同実施例の動作タイミングチャートである。

【図１０】 本発明の実施例４のデータ入出力装置の内
部構成図である。

【図１１】 同実施例の各テーブルのフォーマット説明
図である。

【図１２】 従来のシステム構成図である。

【図１３】 従来のデータ入出力装置の内部構成図であ
る。

【符号の説明】

１，５ データ入出力装置、２ 入出力バス、３ ＣＰ
Ｕ、４ａ、４ｂ 入力情報線及び出力情報線、５ａ，５
ｂ 入力回路及び出力回路、５ｃ 入出力設定レジス
タ、５ｄ，５ｅ 物理入力レジスタ及び物理出力レジス
タ、５ｆ 変換回路、５ｇ，５ｈ 論理入力レジスタ及
び論理出力レジスタ、５ｉ 同期回路、５ｊ マスクレ
ジスタ、７ａ，７ｂ 入力同期制御線及び出力同期制御
線。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部機器接続または自身の対向接続で同
   時に処理する複数の入力点及び出力点を一つのグループ
   として扱いデータの入出力を行うデータ入出力制御方式
   において、 入出力方向の制御可能な入出力共有手段と、 前記入出力共有手段を入力点とするか出力点とするかを
   設定する設定手段と、 前記入出力共有手段が入力点として機能する場合に入力
   データを内部処理手段に転送し、前記入出力共有手段が
   出力点として機能する場合に内部処理手段からの出力デ
   ータを前記入出力共有手段に転送する転送手段と、 を有することを特徴とするデータ入出力制御方式。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデータ入出力制御方式に
   おいて、 前記設定手段は、入力または出力を示す論理データを用
   いて前記入出力共有手段の設定を行うことを特徴とする
   データ入出力制御方式。
3. 【請求項３】 請求項１記載のデータ入出力制御方式に
   おいて、 前記設定手段は設定スイッチを含み、この設定スイッチ
   の切り替えにより前記入出力共有手段の設定を行うこと
   を特徴とするデータ入出力制御方式。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２または請求項３
   記載のデータ入出力制御方式において、 前記転送手段は物理形式のデータを論理形式のデータに
   変換する変換手段を有し、 前記入出力共有手段が入力点として機能する場合に物理
   形式の入力データを所定の論理形式のデータに変換して
   内部処理手段に転送し、前記入出力共有手段が出力点と
   して機能する場合に内部処理手段から所定の論理形式で
   出力されたデータを物理形式に変換して前記入出力共有
   手段に転送することを特徴とするデータ入出力制御方
   式。
5. 【請求項５】 請求項４記載のデータ入出力制御方式に
   おいて、 複数の装置が同期制御線で接続され、かつ、各装置の前
   記入出力共有手段の入出力タイミングを同期させる同期
   制御手段を有することを特徴とするデータ入出力制御方
   式。
6. 【請求項６】 請求項５記載のデータ入出力制御方式に
   おいて、 前記複数の装置は一つのマスタ装置と複数のスレーブ装
   置から構成され、マスタ装置の前記同期制御手段から出
   力される同期信号により入出力タイミングが決定される
   ことを特徴とするデータ入出力制御方式。
7. 【請求項７】 請求項５または請求項６記載のデータ入
   出力制御方式において、 さらに、各装置の前記入出力共有手段のグループ編成及
   び管理を行う管理手段を有することを特徴とするデータ
   入出力制御方式。