JPH0824302B2 - 共通シリアルバスによるデータ伝送方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のパッケージから
構成される電子機器において、パッケージ間でデータ信
号を共通シリアルバスにより伝送する方法とその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】装置本体に対して実装，未実装が可能な
複数のパッケージから構成される伝送装置や情報処理装
置などの電子機器において、或るパッケージがその他の
パッケージから１回当たり数十〜数百ビット程度のデー
タを収集する場合の伝送方法としては、従来、次のよう
なものがある。なお、本明細書では、データの収集を行
うパッケージを収集パッケージと呼び、データが収集さ
れる対象となるパッケージを被収集パッケージ或いは単
にパッケージと呼ぶ。

【０００３】（１）収集パッケージと各パッケージとを
個別のデータ線で接続する方法。

【０００４】（２）共通データ線で収集パッケージと各
パッケージとをマルチに接続し、この共通データ線を分
担して使用する方法。この方法は、共通データ線の分担
使用法によって更に以下のような方法に分けられる。

【０００５】（２−１）収集パッケージが順々にその他
のパッケージを指定し、指定に従って各パッケージがデ
ータを共通データ線に出力するポーリング方法。

【０００６】（２−２）共通データ線のタイミングを予
め必要数だけ分割しておく時分割方法。

【０００７】（２−３）各パッケージが自発的にデータ
を共通データ線に出力し、衝突を検出した場合はやり直
す方法。

【０００８】図６は上記の（２−１）のポーリング方法
を適用した電子機器の構成図、図７はその動作を説明す
るタイムチャートである。

【０００９】図６において、収集パッケージ１０１と複
数のパッケージ１０４とは、クロック線２０１，送信フ
レーム線２１１，送信データ線２１２，受信フレーム線
２１３および受信データ線２１４でマルチ接続されてい
る。

【００１０】収集パッケージ１０１には、クロック線２
０１，送信フレーム線２１１および送信データ線２１２
に接続されるタイミング生成部１１１と、クロック線２
０１，受信フレーム線２１３および受信データ線２１４
に接続されるデータ検出部１１２とが含まれ、各パッケ
ージ１０４には、クロック線２０１，送信フレーム線２
１１および送信データ線２１２に接続されるコマンド受
信部１１３と、クロック線２０１，受信フレーム線２１
３および受信データ線２１４に接続されるデータ・フレ
ーム信号出力部１１４とが含まれる。また、コマンド受
信部１１３には自パッケージを識別するためのパッケー
ジＩＤ信号２１７も入力され、データ・フレーム信号出
力部１１４には、上記パッケージＩＤ信号２１７とコマ
ンド受信部１１３からの出力制御信号２１５とデータ信
号２１６も入力されている。

【００１１】収集パッケージ１０１のタイミング生成部
１１１は、図７のタイムチャートに示すように、クロッ
ク線２０１にクロック信号を出力すると共に、送信デー
タ線２１２にパッケージ１データ要求信号，パッケージ
２データ要求信号，パッケージ３データ要求信号といっ
た各パッケージのＩＤを含むデータ要求信号を適当な間
隔で出力し、更に送信フレーム線２１１には送信データ
線２１２にデータを出力している期間中ロウレベル
「Ｌ」となるフレーム信号を出力する。

【００１２】各パッケージ１０４のコマンド受信部１１
３は、クロック線２０１のクロック信号，送信フレーム
線２１１の送信フレーム信号および送信データ線２１２
のデータ要求信号を入力し、フレーム信号からデータの
位置を検出し、この検出したデータのパッケージデータ
要求信号中のパッケージＩＤと自己のパッケージＩＤと
を比較し、自パッケージに対するデータ要求であった場
合に出力制御信号２１５を出力する。データ・フレーム
信号出力部１１４は、送出すべきデータ信号２１６があ
る場合、出力制御信号２１５のタイミングで、データ信
号２１６を図７に示したパッケージ１データ，パッケー
ジ３データとして受信データ線２１４に出力し、且つそ
の出力期間中だけ受信フレーム線２１３にロウレベルの
受信フレーム信号を出力する。

【００１３】収集パッケージ１０１のデータ検出部１１
２は、受信フレーム線２１３上の受信フレーム信号から
データの位置を検出し、受信データ線２１４上のデータ
を取り込む。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した（２−１）の
ポーリング方法では、収集パッケージ１０１が、接続す
る可能性のあるパッケージ全てに対してパッケージデー
タ要求を個別に出力する必要があり、そのオーバーヘッ
ドが大きい。また、パッケージが実装されていない場合
は時間の無駄が生じる欠点がある。その他の方法に関し
ても、（１）の方法はパッケージの数が多い場合にデー
タ線の本数が著しく多くなる欠点があり、（２−２）の
方法は未実装のパッケージがある場合にやはり時間の無
駄（タイムスロットの無駄）が生じる欠点があり、（２
−３）の方法は各パッケージにデータの衝突を検出して
やり直すための回路が必要で、このような回路が大規模
になる欠点がある。

【００１５】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たものであり、その目的は、少ない信号線数で、しかも
パッケージの実装状態にかかわらず無駄なく効率的に収
集パッケージが各パッケージのデータを収集可能な簡易
な共通シリアルバスによるデータ伝送方法およびその装
置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、複数の被収集パッケージから共通シリア
ルバスを介して収集パッケージにデータを伝送する装置
において、前記収集パッケージと前記複数の被収集パッ
ケージとが共通のフレーム線，データ線およびクロック
信号を伝達するクロック線で接続されており、前記収集
パッケージに、該収集パッケージに付与されたＩＤ番号
を含むデータを前記データ線に出力し且つ前記データ線
にデータを出力している期間中だけ前記フレーム線にフ
レーム信号を出力するタイミング生成部と、前記フレー
ム線を監視して前記データ線に出力された被収集パッケ
ージからのデータを入力するデータ検出部とを備え、前
記各被収集パッケージに、前記クロック線と前記フレー
ム線に接続され、前記フレーム線のフレーム信号を検出
してパッケージＩＤ検出タイミング信号を出力するフレ
ーム線立上り検出部と、前記クロック線と前記データ線
に接続されると共に前記パッケージＩＤ検出タイミング
信号を入力し、前記データ線のデータの位置を検出して
それに含まれるＩＤ番号と自パッケージに付与されたＩ
Ｄ番号との差に応じた遅延時間の後に出力判定タイミン
グ信号を出力するパッケージＩＤ検出部と、前記クロッ
ク線と前記フレーム線に接続されると共に前記出力判定
タイミング信号を入力し、該入力された出力判定タイミ
ング信号のタイミングで前記フレーム線上のフレーム信
号の検出を行い、未検出時に出力制御信号を出力する出
力制御部と、前記クロック線，前記フレーム線および前
記データ線に接続されると共に前記出力制御信号を入力
し、該入力された出力制御信号のタイミングで、前記デ
ータ線に自パッケージのＩＤ番号を最後尾に付加したデ
ータを出力し且つデータを出力している期間中だけ前記
フレーム線にフレーム信号を出力するデータ・フレーム
信号出力部とを備えるようにしている。

【００１７】

【作用】データ収集を行うため、収集パッケージのタイ
ミング生成部が収集パッケージに付与されたＩＤ番号を
含むデータをデータ線に出力し且つこのデータ線にデー
タを出力している期間中だけフレーム線にフレーム信号
を出力すると、各被収集パッケージ内のフレーム線立上
げ検出部が同時にフレーム線のフレーム信号を検出して
パッケージＩＤ検出タイミング信号を出力する。次にパ
ッケージＩＤ検出部が、このパッケージＩＤ検出タイミ
ング信号によりデータ線のデータの位置を検出してそれ
に含まれるＩＤ番号と自パッケージに付与されたＩＤ番
号との差に応じた遅延時間の後に出力判定タイミング信
号を出力する。従って、各被収集パッケージにおける出
力判定タイミング信号の発生時期は、ずれたものとな
る。

【００１８】次に、各被収集パッケージ内の出力制御部
が、自パッケージのパッケージＩＤ検出部から出力され
た出力判定タイミング信号のタイミングでフレーム線上
のフレーム信号の検出を行い、未検出時に出力制御信号
を出力し、データ・フレーム信号出力部が、この出力制
御信号のタイミングで、データ線に自パッケージのＩＤ
番号を最後尾に付加したデータを出力し且つデータを出
力している期間中だけフレーム線にフレーム信号を出力
する。従って、最も早く出力判定タイミング信号を発生
した被収集パッケージがデータを送出すると、残りの被
収集パッケージで出力判定タイミング信号が発生された
時点で既にフレーム線にフレーム信号が出力されている
ので、それらの被収集パッケージでは出力制御信号は出
力されず、従ってデータの出力も行われない。これらの
残りの被収集パッケージは、先の被収集パッケージがデ
ータ線に出力したＩＤ番号を検出して再び上記と同様の
動作を行うことにより、データを送出できる時期を待ち
合わせることになる。

【００１９】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明の一実施例のブロック図であ
り、１０１は収集パッケージ、１０４は収集パッケージ
１０１によってデータが収集される対象となる被収集パ
ッケージである。収集パッケージ１０１と各パッケージ
１０４とは、クロック線２０１，フレーム線２０２およ
びデータ線２０３から構成される共通シリアルバスでマ
ルチ接続されている。

【００２１】収集パッケージ１０１には、クロック線２
０１，フレーム線２０２およびデータ線２０３に接続さ
れるタイミング生成部１０２およびデータ検出部１０３
が含まれている。

【００２２】各パッケージ１０４には、クロック線２０
１およびフレーム線２０２に接続され、パッケージＩＤ
検出タイミング信号２０４を出力するフレーム線立上り
検出部１０５と、クロック線２０１およびデータ線２０
３に接続されると共にパッケージＩＤ検出タイミング信
号２０４およびパッケージＩＤ信号２１７を入力し、出
力判定タイミング信号２０５を出力するパッケージＩＤ
検出部１０６と、クロック線２０１およびフレーム線２
０２に接続されると共に出力判定タイミング信号２０５
を入力し、出力制御信号２０６を出力する出力制御部１
０７と、クロック線２０１，フレーム線２０２およびデ
ータ線２０３に接続されると共に出力制御信号２０６，
パッケージＩＤ信号２１７およびデータ信号２１６を入
力するデータ・フレーム信号出力部１０８とが含まれて
いる。

【００２３】図２は収集パッケージ１０１のタイミング
生成部１０２からクロック線２０１，フレーム線２０２
およびデータ線２０３に出力される信号のタイムチャー
トを、図３は各パッケージ１０４からフレーム線２０２
およびデータ線２０３に出力される信号のタイムチャー
トを、図４は各パッケージ１０４のパッケージＩＤ検出
部１０６が出力する出力判定タイミング信号２０５のタ
イムチャートを、図５はパッケージ１とパッケージ３が
出力する信号のタイムチャートをそれぞれ示す。以下、
各図を参照して本実施例の動作を説明する。

【００２４】収集パッケージ１０１のタイミング生成部
１０２は、図２のタイムチャートに示すように、クロッ
ク線２０１にクロック信号を常時出力すると共に、デー
タ線２０３に自己のパッケージＩＤである０を示すデー
タ信号を適当な間隔で出力し、且つ、フレーム線２０２
にデータ線２０３にデータを出力している期間中ロウレ
ベル「Ｌ」となるフレーム信号を出力する。

【００２５】また、後述するように、各パッケージ１０
４のデータ・フレーム信号出力部１０８は、データ線２
０３にデータ信号を出力する場合、その最後に必ず自パ
ッケージＩＤを付加して出力する。

【００２６】各パッケージ１０４において、フレーム線
立上り検出部１０５は、クロック線２０１のクロック信
号およびフレーム線２０２のフレーム信号を入力し、フ
レーム信号の立ち上がりを検出することにより、パッケ
ージＩＤ検出タイミング信号２０４を出力する。

【００２７】パッケージＩＤ検出部１０６は、クロック
線２０１のクロック信号，データ線２０３のデータ信
号，自己のパッケージＩＤ信号２１７およびパッケージ
ＩＤ検出タイミング信号２０４を入力し、データ線２０
３のデータ信号の最後に現れるパッケージＩＤを検出
し、自パッケージＩＤと比較して、出力判定タイミング
信号２０５を出力する。この出力判定タイミング信号２
０５の出力タイミングは、図４に示すように、自パッケ
ージＩＤとデータ線２０３から検出したパッケージＩＤ
との差に応じて変化し、差が１の場合は次のクロック位
置、差が２の場合は次の次のクロック位置といった具合
に、差により１クロック（１タイムスロット）ずつずれ
て出力される。なお、差が正の値でない場合は、出力判
定タイミング信号２０５は出力されない。

【００２８】出力制御部１０７は、クロック線２０１の
クロック信号，フレーム線２０２のフレーム信号および
出力判定タイミング信号２０５を入力し、出力判定タイ
ミング信号２０５が入力されたタイミングでフレーム線
２０２のフレーム信号がハイレベル「Ｈ」であるかを、
すなわちデータ線２０３にデータ信号が存在しないかを
検出し、データ信号が存在しない場合に出力制御信号２
０６を出力する。

【００２９】データ・フレーム信号出力部１０８は、ク
ロック線２０１のクロック信号，データ信号２１６，パ
ッケージＩＤ信号２１７および出力制御信号２０６を入
力し、出力制御信号２０６が入力されたタイミングで、
最後尾に自パッケージＩＤを付加したデータ信号２１６
をデータ線２０３に出力し、この出力している期間中ロ
ウレベル「Ｌ」となるフレーム信号をフレーム線２０２
に出力する。ここで、フレーム線２０２およびデータ線
２０３は共に「Ｌ」優先の双方向バスであり、出力しな
いときは「Ｈ」として各パッケージの出力を重ね合わせ
て伝送する。

【００３０】本実施例は以上のように動作するため、収
集パッケージ１０１がデータを収集するために図２に示
したようにデータ線２０３に適当な間隔でパッケージＩ
Ｄ＝０のデータ信号を出力すると、各パッケージ１０４
のフレーム線立上り検出部１０５が同時にこのパッケー
ジＩＤ＝０を検出してパッケージＩＤ検出タイミング信
号２０４を出力するが、パッケージＩＤ検出部１０６で
は図４に示したように各パッケージそれぞれ異なるタイ
ミングで出力判定タイミング信号２０５を発生する。

【００３１】このため、図５に示すように、先ずパッケ
ージＩＤ＝１のパッケージ１０４の出力制御部１０７が
出力判定タイミング信号２０５のタイミングでフレーム
線２０２のハイレベルのフレーム信号を検出して出力制
御信号２０６を出力し、パッケージＩＤ＝１のパッケー
ジ１０４に送出すべきデータが存在する場合、データ・
フレーム信号出力部１０８が出力制御信号２０６の出力
されたタイミングで、データ線２０３にデータを出力す
ると共にフレーム線２０２をロウレベルとする。そし
て、他のパッケージ１０４の出力判定タイミング信号２
０５はＩＤ＝１のパッケージに比べて遅いため、ＩＤ＝
１のパッケージがフレーム線２０２に出力したフレーム
信号の「Ｌ」を検出することになり、データ出力は行わ
れない。

【００３２】ＩＤ＝１のパッケージ１０４のデータ・フ
レーム信号出力部１０８は、図５に示すようにデータ信
号の最後にパッケージＩＤ＝１を付加して出力する。こ
のため、ＩＤ＝２以上の各パッケージ１０４がデータ線
２０３上のこのパッケージＩＤ＝１を検出して出力判定
タイミング信号２０５を出力するが、今度はＩＤ＝２の
パッケージが最も早く１クロック後に出力判定タイミン
グ信号２０５を出力することになり、残りは順次１クロ
ックずつずれたタイミングで出力判定タイミング信号２
０５を出力する。従って、ＩＤ＝２のパッケージが実装
されており、データが出力された場合には、ＩＤ＝３の
パッケージはデータ送信を待たされることになるが、Ｉ
Ｄ＝２のパッケージが未実装の場合、図５に示すように
ＩＤ＝３のパッケージ１０４が２クロック後にフレーム
線２０２のフレーム信号の「Ｈ」を検出し、データ信号
とフレーム信号をデータ線２０３，フレーム線２０２に
出力することになる。

【００３３】このようにして収集パッケージ１０１がパ
ッケージＩＤ＝０のデータを出力した後、各パッケージ
１０４がデータ信号の最後に付加されたパッケージＩＤ
を検出して、順々にデータを出力することができる。そ
の様子が図３に示されている。ここで、パッケージが未
実装の場合は、１クロック後に次のパッケージがデータ
を出力することができるため、未実装のパッケージが途
中にあっても、タイムスロットの無駄は１つの未実装パ
ッケージ当たり高々１クロックであり、無駄は殆ど皆無
となる。

【００３４】収集パッケージ１０１のデータ検出部１０
３は、こうして各パッケージ１０４が出力したデータ信
号を検出してデータ信号２１８として出力する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クロック線，フレーム線およびデータ線の３本の信号線
で各パッケージのデータ信号を収集することができる。
また、収集パッケージは各被収集パッケージの実装，未
実装状態にかかわらず同一の手続きで且つ回の出力で全
てのパッケージのデータを収集できる。更に、未実装の
パッケージが途中にあっても時間の無駄なく効率的にデ
ータを収集することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】収集パッケージから出力される信号のタイムチ
ャートである。

【図３】各被収集パッケージからフレーム線およびデー
タ線に出力される信号のタイムチャートである。

【図４】各被収集パッケージのパッケージＩＤ検出部が
出力する出力判定タイミング信号のタイムチャートであ
る。

【図５】ＩＤ番号２のパッケージが未実装の場合のＩＤ
番号１，３のパッケージが出力する信号のタイムチャー
トである。

【図６】従来技術のブロック図である。

【図７】従来技術の動作説明用のタイムチャートであ
る。

【符号の説明】 １０１…収集パッケージ ２０１…クロック線 １０２…タイミング生成部 ２０２…フレーム線 １０３…データ検出部 ２０３…データ線 １０４…被収集パッケージ ２０４…パッケージＩＤ検出 １０５…フレーム線立上り検出部 タイミング信号 １０６…パッケージＩＤ検出部 ２０５…出力判定タイミング信号 １０７…出力制御部 ２０６…出力制御信号 １０８…データフレーム信号出力部 ２１６，２１８…データ信号 ２１７…パッケージＩＤ信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の被収集パッケージから共通シリア
   ルバスを介して収集パッケージにデータを伝送する方法
   において、 前記収集パッケージから該収集パッケージに付与された
   ＩＤ番号を含むデータをデータ線に出力し且つデータ線
   にデータを出力している期間中だけフレーム線にフレー
   ム信号を出力した後、前記フレーム線を監視して前記デ
   ータ線に出力された前記被収集パッケージからのデータ
   を入力し、 前記各被収集パッケージは、フレーム線のフレーム信号
   によりデータ線のデータの位置を検出してそれに含まれ
   るＩＤ番号と自パッケージに付与されたＩＤ番号との差
   に応じた遅延時間の後に前記フレーム線上のフレーム信
   号の検出を再度行い、フレーム信号が検出されないこと
   により、前記フレーム信号の検出後速やかに前記データ
   線に自パッケージのＩＤ番号を最後尾に付加したデータ
   を出力し且つデータを出力している期間中だけ前記フレ
   ーム線にフレーム信号を出力することを特徴とする共通
   シリアルバスによるデータ伝送方法。
2. 【請求項２】 前記各被収集パッケージは、前記ＩＤ番
   号の差に等しいクロック数の遅延後に前記フレーム信号
   の再検出を行うことを特徴とする請求項１記載の共通シ
   リアルバスによるデータ伝送方法。
3. 【請求項３】 複数の被収集パッケージから共通シリア
   ルバスを介して収集パッケージにデータを伝送する装置
   において、 前記収集パッケージと前記複数の被収集パッケージとが
   共通のフレーム線，データ線およびクロック信号を伝達
   するクロック線で接続されており、 前記収集パッケージに、 該収集パッケージに付与されたＩＤ番号を含むデータを
   前記データ線に出力し且つ前記データ線にデータを出力
   している期間中だけ前記フレーム線にフレーム信号を出
   力するタイミング生成部と、 前記フレーム線を監視して前記データ線に出力された前
   記被収集パッケージからのデータを入力するデータ検出
   部とを備え、 前記各被収集パッケージに、 前記クロック線と前記フレーム線に接続され、前記フレ
   ーム線のフレーム信号を検出してパッケージＩＤ検出タ
   イミング信号を出力するフレーム線立上り検出部と、 前記クロック線と前記データ線に接続されると共に前記
   パッケージＩＤ検出タイミング信号を入力し、前記デー
   タ線のデータの位置を検出してそれに含まれるＩＤ番号
   と自パッケージに付与されたＩＤ番号との差に応じた遅
   延時間の後に出力判定タイミング信号を出力するパッケ
   ージＩＤ検出部と、 前記クロック線と前記フレーム線に接続されると共に前
   記出力判定タイミング信号を入力し、該入力された出力
   判定タイミング信号のタイミングで前記フレーム線上の
   フレーム信号の検出を行い、未検出時に出力制御信号を
   出力する出力制御部と、 前記クロック線，前記フレーム線および前記データ線に
   接続されると共に前記出力制御信号を入力し、該入力さ
   れた出力制御信号のタイミングで、前記データ線に自パ
   ッケージのＩＤ番号を最後尾に付加したデータを出力し
   且つデータを出力している期間中だけ前記フレーム線に
   フレーム信号を出力するデータ・フレーム信号出力部と
   を備えることを特徴とする共通シリアルバスによるデー
   タ伝送装置。
4. 【請求項４】 前記パッケージＩＤ検出部は、前記ＩＤ
   番号の差に等しいクロック数の遅延後に前記出力判定タ
   イミング信号を出力することを特徴とする請求項３記載
   の共通シリアルバスによるデータ伝送装置。