JPH09130448A - データ伝送装置及びデータ伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ伝送効率の高いデータ伝送装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 パケット生成手段１は情報転送ブロック
であるパケットを生成する。同期キャラクタ記憶手段２
はパケットの開始位置情報を持ち、それぞれ異なるビッ
ト形式で構成される複数の同期キャラクタを記憶する。
同期コード生成手段３は同期キャラクタから同期コード
を生成する。シリアルデータ生成手段４はパケットの前
に同期コードを付加してシリアルデータを生成する。こ
のように複数の異なる同期キャラクタで同期コードを構
成することにより、１つの同期キャラクタが正常に受信
できれば、他の同期キャラクタに伝送誤りが生じたとし
てもキャラクタ同期を確立でき、パケットの開始位置も
判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ伝送装置に関
し、特にキャラクタベースのシリアル通信を行うデータ
伝送装置及びデータ伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】キャラクタベースのシリアル通信の同期
方式では、特定のキャラクタあるいはビットパターンを
いくつか繰り返して連続的に送信し、そのビットパター
ンを検出することによって、キャラクタの区切りを識別
している。キャラクタ同期を確立するために必要なビッ
トパターンとしては、同期キャラクタＳＹＮ（８ビット
符号）を用いてキャラクタ同期をとる方式が一般に行わ
れている。

【０００３】データ受信側はこの同期キャラクタを先ず
検出し、キャラクタ同期を確立する。その後、１キャラ
クタ分のビット数を単位として受信ビット列を区切っ
て、通信回線上に送信されてきたパケット情報を正しく
認識している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、パケットの前
にある同期キャラクタに伝送誤りが生じた場合は、受信
側はキャラクタ同期をとることができず、その後に続く
パケット全体を正しく認識できなかったため、データ伝
送効率を低下させていた。

【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、データ伝送効率の高いデータ伝送装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、キャラクタベースのシリアル通信を行う
データ伝送装置において、パケットを生成するパケット
生成手段と、前記パケットの開始位置情報を持ち、それ
ぞれ異なるビット形式で構成される複数の同期キャラク
タを記憶する同期キャラクタ記憶手段と、前記同期キャ
ラクタから同期コードを生成する同期コード生成手段
と、前記パケットの前に前記同期コードを付加してシリ
アルデータを生成するシリアルデータ生成手段とを有す
ることを特徴とするデータ伝送装置が提供される。

【０００７】ここで、パケット生成手段は情報転送のブ
ロックであるパケットを生成する。同期キャラクタ記憶
手段はパケットの開始位置情報を持ち、それぞれ異なる
ビット形式で構成される同期キャラクタを記憶する。同
期コード生成手段は同期キャラクタから同期コードを生
成する。シリアルデータ生成手段はパケットの前に同期
コードを付加してシリアルデータを生成する。

【０００８】また、キャラクタベースのシリアル通信を
行うデータ伝送装置において、パケットを生成するパケ
ット生成手段と、同じビット形式で構成される複数の同
期キャラクタを記憶する同期キャラクタ記憶手段と、前
記パケットの開始位置情報を持ち、それぞれ異なるビッ
ト形式で構成される複数の識別キャラクタを記憶する識
別キャラクタ記憶手段と、前記同期キャラクタと前記識
別キャラクタとから同期コードを生成する同期コード生
成手段と、前記パケットの前に前記同期コードを付加し
てシリアルデータを生成するシリアルデータ生成手段と
を有することを特徴とするデータ伝送装置が提供され
る。

【０００９】ここで、パケット生成手段は情報転送のブ
ロックであるパケットを生成する。同期キャラクタ記憶
手段は同じビット形式で構成される複数の同期キャラク
タを記憶する。識別キャラクタ記憶手段はパケットの開
始位置情報を持ち、それぞれ異なるビット形式で構成さ
れる複数の識別キャラクタを記憶する。同期コード生成
手段は同期キャラクタと識別キャラクタとから同期コー
ドを生成する。シリアルデータ生成手段はパケットの前
に同期コードを付加してシリアルデータを生成する。

【００１０】さらに、複数のユニットの隣接するユニッ
ト同士が伝送路で接続されて、キャラクタベースのシリ
アル通信を行うデータ伝送システムにおいて、シリアル
データの送信要求を出力するマスタユニットと、前記送
信要求が出力されると、前記マスタユニットに近い方の
上流側ユニットに対して自己のシリアルデータを出力す
ると同時に前記マスタユニットに遠い方の下流側ユニッ
トから伝送されてきた下流側シリアルデータを受け取
り、自己のシリアルデータの出力完了後に続けて前記下
流側シリアルデータを出力するスレーブユニットとを有
することを特徴とするデータ伝送システムが提供され
る。

【００１１】ここで、マスタユニットは送信要求を出力
すると、各スレーブユニットが同時に自己のデータを上
流側のユニットへ送信する。そして、自己のデータの送
信が終わると、連続して下流側から送られてきたデータ
を上流側に送信する。これにより、マスタユニットは各
スレーブユニットからのデータを連続的に受信すること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明であるデータ伝送装
置の第１の実施の形態の原理図である。データ伝送装置
はパケット生成手段１と、同期キャラクタ記憶手段２
と、同期コード生成手段３と、シリアルデータ生成手段
４とで構成される。

【００１３】パケット生成手段１は情報転送のブロック
であるパケットを生成する。同期キャラクタ記憶手段２
は異なるビット形式からなる複数の同期キャラクタを記
憶する。この同期キャラクタは受信側でのキャラクタ同
期を確立させる。そして、パケットの開始位置を認識さ
せるビット形式で構成されている。詳しい構成は後述す
る。同期コード生成手段３は同期キャラクタ記憶手段２
に記憶されている同期キャラクタから同期コードを生成
する。シリアルデータ生成手段４はパケット生成手段１
で生成されたパケットの前に同期コード生成手段３で生
成された同期コードを付加してシリアルデータを生成す
る。

【００１４】図２は送信側のシリアルデータと、通信回
線上で同期コードに伝送誤りが生じた場合の受信側のシ
リアルデータを示す。（Ａ）は送信側でシリアルデータ
が生成された図で、（Ｂ）は通信回線上で同期コードに
伝送誤りが生じた場合の受信側のシリアルデータであ
る。

【００１５】（Ａ）について、シリアルデータ１０は同
期コード１１とパケット１２とで構成される。また、同
期コード１１は３種類の互いにビット構成の異なる同期
キャラクタＳＹＮ１、ＳＹＮ２及びＳＹＮ３から構成さ
れていて、各１バイトである。これらの同期キャラクタ
は受信側でキャラクタ同期を確立させる。また、パケッ
トの開始位置を認識させるビット形式で構成される。例
えば、同期キャラクタＳＹＮ１は、同期キャラクタＳＹ
Ｎ１から数えて３キャラクタ後にパケット１２が位置す
るという情報を持っている。このようなシリアルデータ
１０が送信側で生成され、通信回線上に送信される。

【００１６】（Ｂ）について、同期キャラクタＳＹＮ１
と同期キャラクタＳＹＮ３とが伝送誤りを生じたとす
る。この場合、同期キャラクタＳＹＮ２は伝送誤りを生
じてないので、受信側は同期キャラクタＳＹＮ２を正常
に受信できる。また、この同期キャラクタＳＹＮ２は受
信側でキャラクタ同期を確立させるだけでなく、パケッ
トの開始位置を認識させるビット形式で構成されてい
る。つまり、同期キャラクタＳＹＮ２は、同期キャラク
タＳＹＮ２から数えて２キャラクタ後にパケット１２が
位置するという情報を持っている。よって、受信側は同
期キャラクタＳＹＮ１と同期キャラクタＳＹＮ３を正常
に受信できなくても、同期キャラクタＳＹＮ２を受信で
きれば、パケットの開始位置が認識できる。

【００１７】よって、このように複数の異なる同期キャ
ラクタで同期コードを構成したので、１つの同期キャラ
クタが正常に受信できさえすれば、他の同期キャラクタ
に伝送誤りが生じたとしても、キャラクタ同期を確立す
ることができる。また、同期キャラクタはパケットの開
始位置を認識させるビット形式で構成されているので、
パケットの開始位置も判断できる。

【００１８】図３は本発明であるデータ伝送装置の第２
の実施の形態の原理図である。なお、図１と同じ要素に
ついては同じ符号を付し、その説明は省略する。データ
伝送装置はパケット生成手段１と、同期キャラクタ記憶
手段２ａと、同期コード生成手段３ａと、シリアルデー
タ生成手段４と、識別キャラクタ記憶手段５とで構成さ
れる。

【００１９】同期キャラクタ記憶手段２ａは同じビット
形式からなる複数の同期キャラクタＳＹＮを記憶する。
この同期キャラクタＳＹＮは受信側でのキャラクタ同期
を確立させる。識別キャラクタ記憶手段５はパケットの
開始位置を認識させるビット形式で構成される。同期コ
ード生成手段３ａは同期キャラクタ記憶手段２ａに記憶
されている同期キャラクタＳＹＮと、識別キャラクタ記
憶手段５に記憶されている識別キャラクタ１〜ｎを組み
合わせて同期コードを生成する。詳しい構成は後述す
る。

【００２０】図４は送信側のシリアルデータと、通信回
線上で同期コードに伝送誤りが生じた場合の受信側のシ
リアルデータを示す。（Ａ）は送信側でシリアルデータ
が生成された図で、（Ｂ）は通信回線上で同期コードに
伝送誤りが生じた場合の受信側のシリアルデータであ
る。

【００２１】（Ａ）について、シリアルデータ２０は同
期コード２１とパケット２２とで構成される。また、同
期コード２１は同じビット構成を持つ複数の同期キャラ
クタＳＹＮと、パケットの開始位置を認識させるビット
形式で構成される３種類の識別キャラクタ１、２及び３
とから構成されていて、各１バイトである。同期キャラ
クタＳＹＮは受信側でキャラクタ同期を確立させる。識
別キャラクタ１、２及び３はパケットの開始位置を認識
させるビット形式で構成される。例えば、識別キャラク
タ１は、識別キャラクタ１から数えて５キャラクタ後に
パケット２２が位置するという情報を持っている。この
ように同期コードとして、同期キャラクタＳＹＮと識別
キャラクタ１、２及び３が組み合わされて、シリアルデ
ータ２０が送信側で生成され通信回線上に送信される。

【００２２】（Ｂ）について、同期キャラクタＳＹＮ２
１ａと識別キャラクタ１及び同期キャラクタ２１ｃとが
伝送誤りを生じ、その他は伝送誤りを生じてないとす
る。この場合、受信側は同期キャラクタＳＹＮ２１ｂを
最初に受信できる。これによりキャラクタ同期を確立す
ることができる。次に、識別キャラクタ２を受信でき
る。識別キャラクタ２は、識別キャラクタ２から数えて
３キャラクタ後にパケット２２が位置するという情報を
持っている。よって、パケットの開始位置を認識するこ
とができる。よって、受信側は１つの同期キャラクタＳ
ＹＮと、その後に続く１つの識別キャラクタを受信でき
れば、その他の同期キャラクタや識別キャラクタを正常
に受信できなくても、キャラクタ同期を確立しパケット
の開始位置を認識することができる。

【００２３】よって、このように同じビット構成を持つ
同期キャラクタＳＹＮとパケットの開始位置を認識させ
るビット形式で構成される識別キャラクタとで同期コー
ドを構成した。これにより、１つの同期キャラクタが正
常に受信できさえすれば、他の同期キャラクタに伝送誤
りが生じたとしても、キャラクタ同期を確立することが
できる。また、識別キャラクタはパケットの開始位置を
認識させるビット形式で構成されているので、同期キャ
ラクタの受信後に識別キャラクタが受信できればパケッ
トの開始位置も判断できる。以上説明した第２の実施の
形態は、同期キャラクタのビット構成が１つしか設定で
きない場合等で特に有効である。

【００２４】次に、このようなデータ伝送装置をユニッ
トに持ち、システムを構成するようなデータ伝送システ
ムについて説明する。図５、図６はデータ伝送システム
の原理を示す図である。図５の（Ａ）はデータ伝送前の
状態を示す図である。マスタユニット３１と複数のスレ
ーブユニット３２〜３４は、シリアルの伝送路６ａ〜６
ｃで接続されている。マスタユニット３１は伝送路６ａ
の一端に接続されており、マスタユニット３１が接続さ
れている側を上流とする。例えば、スレーブユニット３
２の上流側はマスタユニット３１であり、下流側はスレ
ーブユニット３３である。各スレーブユニット３２〜３
４は、マスタユニットに送信すべきシリアルデータ４５
ａ〜４５ｃを有している。このシリアルデータ４５ａ〜
４５ｃは、常に下流から上流に向かって伝送される。

【００２５】図５の（Ｂ）はデータ伝送の準備動作を示
す図である。マスタユニット３１は、所定の時刻に各ス
レーブユニット３２〜３４に対してシリアルデータの送
信要求を出力する。この送信要求は、同期コードを含む
シリアルデータであり、全てのスレーブユニット３２〜
３４に同時に伝えられる。各スレーブユニット３２〜３
４は送信要求が出力されると、受信側で同期コードの検
出を行い、キャラクタ同期を確立する。そして上流側ユ
ニットへヘッダ情報４６ａ〜４６ｃを出力する。この動
作は、全てのスレーブユニット３２〜３４が同時に行
う。

【００２６】図６の（Ａ）はデータ伝送動作を示す図で
ある。各スレーブユニット３２〜３４は、ヘッダ情報４
６ａ〜４６ｃに続けて自己のデータ４５ａ〜４５ｃを出
力する。同時に、下流側ユニットから伝送されてきた下
流側データを受け取る。なお、下流側のユニットとの同
期が成立すると、送られてきたヘッダ情報は廃棄され
る。そして、下流側のユニットから送られてきたデータ
は自己のデータの出力完了後に続けて出力される。

【００２７】図６の（Ｂ）はデータ伝送終了時の状態を
示す図である。最終的に、マスタユニット３１は１つの
ヘッダ情報４６ａと各スレーブユニットのデータ４５ａ
〜４５ｃを受け取っている。このように、ヘッダ情報が
１つですむために、送信要求を出力してから各スレーブ
ユニットのデータの受け取りを完了するまでの時間が短
くなる。しかも、ヘッダ情報を含む全てのデータは、間
隔をあけずに連続的に伝送されている。この結果、さら
にデータ伝送効率が良くなる。

【００２８】次に、このようなデータ伝送システムを数
値制御装置のサーボ制御に用いた場合の例を具体的に説
明する。図７はサーボ制御系の構成を示す図である。コ
ントロールユニット５１と各位置制御ユニット５２〜５
４とはディジィチェーン方式のシリアルの伝送路で接続
されている。ここで、コントロールユニット５１が最も
上流の位置であり、位置制御ユニット５４が最も下流の
位置である。位置制御ユニット５２は、モータ５５の回
転を制御することによりテーブル５６の位置を指令され
た位置に移動する。モータ５５には速度検出器５７が設
けられており、速度情報Ｖが位置制御ユニット５２に入
力される。一方、テーブル５６にはリニアエンコーダに
よる位置検出器５８が設けられており、パルス信号によ
る位置情報Ｐが位置制御ユニット５２に入力される。こ
の位置情報は、位置制御ユニット５２内のバッファに蓄
えられる。

【００２９】コントロールユニット５１が各軸の位置情
報を必要とした場合、コントロールユニット５１から各
位置制御ユニットへ位置指令が送信される。すると、各
位置制御ユニット５２〜５４は同時にヘッダ情報と自己
の位置情報を上流側のユニットへ出力する。自己の位置
情報の出力が完了すると、下流から転送されてきた位置
情報を上流に転送する。

【００３０】これにより、コントロールユニット５１は
各位置制御ユニット５２〜５４の位置情報を受け取るこ
とができる。同様の動作で、速度情報やモータ出力の電
流値等を受け取ることも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、パケッ
トの開始位置情報を持ち、それぞれ異なるビット形式で
構成される同期キャラクタで同期コードを生成すること
にした。または、同じビット形式で構成された複数の同
期キャラクタと、パケットの開始位置情報を持ち、それ
ぞれ異なるビット形式で構成された識別キャラクタとで
同期コードを生成することにした。これにより、同期キ
ャラクタの伝送誤りの許容度が高くなので、信頼性の高
いデータ伝送が行える。

【００３２】また、上記で説明したデータ伝送装置を基
にして、マスタユニットからの送信要求により、各スレ
ーブユニットが同時に自己のデータを上流側のユニット
へ送信し、それに続けて下流側のユニットから送られて
きたデータを上流側のユニットへ送信するようなデータ
伝送システムを構成した。これにより、マスタユニット
へは各スレーブユニットのデータが連続で送られてくる
ので、スレーブユニットからマスタユニットへの情報の
伝達効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す原理図であ
る。

【図２】送信側のシリアルデータと、通信回線上で同期
コードに伝送誤りが生じた場合の受信側のシリアルデー
タを示す。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す原理図であ
る。

【図４】送信側のシリアルデータと、通信回線上で同期
コードに伝送誤りが生じた場合の受信側のシリアルデー
タを示す。

【図５】データ伝送前の状態とデータ伝送準備動作を示
す図である。

【図６】データ伝送動作状態とデータ伝送終了時の状態
を示す図である。

【図７】サーボ制御系の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ パケット生成手段 ２ 同期キャラクタ記憶手段 ３ 同期コード生成手段 ４ シリアルデータ生成手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャラクタベースのシリアル通信を行う
   データ伝送装置において、 パケットを生成するパケット生成手段と、 前記パケットの開始位置情報を持ち、それぞれ異なるビ
   ット形式で構成される複数の同期キャラクタを記憶する
   同期キャラクタ記憶手段と、 前記同期キャラクタから同期コードを生成する同期コー
   ド生成手段と、 前記パケットの前に前記同期コードを付加してシリアル
   データを生成するシリアルデータ生成手段と、 を有することを特徴とするデータ伝送装置。
2. 【請求項２】 キャラクタベースのシリアル通信を行う
   データ伝送装置において、 パケットを生成するパケット生成手段と、 同じビット形式で構成される複数の同期キャラクタを記
   憶する同期キャラクタ記憶手段と、 前記パケットの開始位置情報を持ち、それぞれ異なるビ
   ット形式で構成される複数の識別キャラクタを記憶する
   識別キャラクタ記憶手段と、 前記同期キャラクタと前記識別キャラクタとから同期コ
   ードを生成する同期コード生成手段と、 前記パケットの前に前記同期コードを付加してシリアル
   データを生成するシリアルデータ生成手段と、 を有することを特徴とするデータ伝送装置。
3. 【請求項３】 複数のユニットの隣接するユニット同士
   が伝送路で接続されて、キャラクタベースのシリアル通
   信を行うデータ伝送システムにおいて、 シリアルデータの送信要求を出力するマスタユニット
   と、 前記送信要求が出力されると、前記マスタユニットに近
   い方の上流側ユニットに対して自己のシリアルデータを
   出力すると同時に前記マスタユニットに遠い方の下流側
   ユニットから伝送されてきた下流側シリアルデータを受
   け取り、自己のシリアルデータの出力完了後に続けて前
   記下流側シリアルデータを出力するスレーブユニット
   と、 を有することを特徴とするデータ伝送システム。
4. 【請求項４】 前記スレーブユニットは、前記下流側デ
   ータからヘッダ情報を除いたパケットを前記上流側ユニ
   ットへ出力することを特徴とする請求項３記載のデータ
   伝送システム。
5. 【請求項５】 前記スレーブユニットは、前記マスタユ
   ニットを一端として、ディジィチェーン方式で接続され
   ていることを特徴とする請求項３記載のデータ伝送シス
   テム。