JPH0969849A - 非同期通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同期式通信インタフェースのみを有するＬＳ
Ｉ（ワンチップＣＰＵ）に変換用付加回路を利用するこ
となく非同期式通信インタフェースを有するパソコンと
通信する同期通信方法を提供する。 【解決手段】 数パルスの同期クロック信号の入力で割
り込み信号４ａをトリガする機能を備えた同期式通信イ
ンタフェース２を利用し、この同期式通信インタフェー
ス２の同期クロック信号入力部５に非同期通信開始キャ
ラクタ信号１１が入力されて、この非同期通信開始キャ
ラクタ信号１１によって割り込み信号４ａがトリガさ
れ、この割り込み信号４ａによって非同期通信プログラ
ムが動作することにより、その後は非同期通信プログラ
ムによって制御された入出力ポート５，６により非同期
通信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同期式通信インタ
フェースを有するシステムと非同期式通信インタフェー
スを有するシステムとの間で非同期式シリアル通信を行
う通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来例を示すブロック図であり、
ここでは一例として光沢計に搭載された同期式通信イン
タフェースを有するワンチップＣＰＵと非同期式通信イ
ンタフェースを有するパソコンとの相互通信をするため
の構成を示している。

【０００３】図５において２０は光沢計でありその内部
にＣＰＵ２１を持っている。光沢計２０には一般的に同
期式シリアル通信を行うための同期式通信インタフェー
ス２２が内蔵されているが、非同期式シリアル通信を行
う機能を備えていない。２３はこのＣＰＵ２１と通信
し、ＣＰＵ２１によって制御される光沢計２０を遠隔操
作するパソコンであって、このパソコン２３には非同期
式通信インタフェース２４が搭載されているが、外部と
同期式シリアル通信を行うことはできない。

【０００４】ＣＰＵ２１はクロック源２５から、同期式
通信インタフェース２２の同期クロック信号入力部２２
ｃに入力される同期クロック信号にタイミングを合わせ
て変化するシリアル信号を同期信号入出力部２２ａ，２
２ｂを通して入出力できる。つまり、送信側と受信側の
両方で同一の同期クロック信号にタイミングを合わせて
通信が行われることで確実な通信を行える。さらに、同
期式通信インタフェース２２は同期クロック信号が１ワ
ード（例えば８ビット）分入力された時点で、ＣＰＵ２
１に割り込みがかけられるように構成されている。

【０００５】ところが、前記パソコン２３が有する非同
期式通信インタフェース２４には、前記同期クロック信
号にタイミングを合わせてパラレル信号を入出力する機
能は搭載されていない。このため、ＣＰＵ２１はそのま
まではパソコン２３と通信することができない。

【０００６】そこで、従来より同期式通信インタフェー
ス２６と非同期式通信インタフェース２７との両方を有
する非同期・同期変換システム２８を用い、同期式通信
インタフェース２２を持つＣＰＵ２１と非同期式通信イ
ンタフェース２４を持つパソコン２３との間で通信でき
るようにしている。つまり、非同期・同期変換システム
２８がバッファ２９を介して光沢計２０とパソコン２３
の両者２０，２３の橋渡しをしているのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記非
同期・同期変換システム２８は同期式通信インタフェー
ス２６と非同期式通信インタフェース２７との両方を有
しているため、部品点数が増えることになり、余分なハ
ードウェアの構成が複雑化し、高価にならざるをえな
い。

【０００８】本発明は、上述のような実情を考慮してな
されたもので、同期式通信インタフェースのみを有する
ワンチップＣＰＵに変換用付加回路を利用することなく
非同期式通信インタフェースを有するパソコンと通信す
る非同期通信方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の非同期通信方法は、数パルスの同期クロッ
ク信号の入力で割り込み信号をトリガする機能を備えた
同期式通信インタフェースを利用し、この同期式通信イ
ンタフェースの同期クロック信号入力部に非同期通信開
始キャラクタ信号が入力されて、この非同期通信開始キ
ャラクタ信号によって割り込み信号がトリガされ、この
割り込み信号によって非同期通信プログラムが動作する
ことにより、その後は非同期通信プログラムによって制
御された入出力ポートにより非同期通信を行うことを特
徴としている。

【００１０】この場合、前記非同期通信プログラムが動
作すると、同期クロック信号の入力による割り込みを禁
止し、一定時間が経過した後に、非同期確認キャラクタ
信号を出力ポートから出力して、非同期通信可能状態で
あることを通知することにより、入出力ポートによる非
同期通信を可能とし、通信終了後に前記割り込み禁止を
解除して非同期通信プログラムを終了するようにしても
よい。

【００１１】また、非同期通信プログラムによる非同期
受信時には、入力ポートに入力されたスタートビットの
開始後、１ビット長の半分の時間が経過した時点から１
ビット長の時間が経過する毎に１ワード分のビットデー
タを順次入力するようにして受信し、非同期送信時に
は、出力ポートへのスタートビットの出力開始後に１ビ
ット長の時間が経過する毎に１ワード分のビットデータ
を順次出力するようにして送信してもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の第１の実施
の形態を示しており、図１は非同期通信方法を実施する
にあたって用いられる装置の構成を示すブロック図、図
２はこの装置間の通信プロトコルを示すタイムチャー
ト、図３は１ワードの通信を行う場合のパルスのフォー
マットを示すタイムチャートである。

【００１３】図１において、１は同期式通信インタフェ
ース２を有する装置の一例として、例えば、光沢計、３
はこの光沢計１の制御を行うＣＰＵ、４は割り込み制御
部である。また、同期式通信インタフェース２には、受
信部５，データ送信部６（出力ポート）および図示して
いないデータ送信部があり、この受信部５は同期クロッ
ク信号入力部（以下、クロック受信部という）および入
力ポート（以下、データ受信部という）に切換え設定可
能となっている。そして、クロック受信部５として動作
しているときにクロック受信部５に１ワード（ここでは
８ビット）分のパルスを入力すると、クロック受信部５
は割り込み制御部４に対してパルス５ａをトリガし、こ
の割り込み制御部４は、ＣＰＵ３に対して割り込み信号
４ａをトリガして、ＣＰＵ３に割り込みを掛けられるよ
うに構成されている。なお、この同期式通信インタフェ
ース２、ＣＰＵ３、割り込み制御部４は１チップの中に
収められている。

【００１４】７はこの光沢計１を遠隔操作する制御装置
であり、たとえば、パソコンである。８はこのパソコン
７に搭載された非同期式通信インタフェースであり、こ
の非同期式通信インタフェース８にはデータ送信部９お
よびデータ受信部１０が設けられている。

【００１５】図示されているように、本実施形態では、
パソコン７のデータ送信部９が通常はクロック受信部と
なっている光沢計１側の受信部５に接続され、データ受
信部１０がデータ送信部６に接続されている。したがっ
て、パソコン７のデータ送信部９から出力される非同期
式シリアル信号９ａ（図２に示すように、非同期通信開
始キャラクタ信号１１が含まれる）がクロック受信部５
に直接入力され、光沢計１のデータ送信部６から出力さ
れる同期式シリアル信号６ａがデータ受信部１０に直接
入力されることになり、同期式通信インタフェース２と
非同期式通信インタフェース８との間に、非同期−同期
変換システムのような特別な回路を一切設けていない。

【００１６】この接続による非同期通信を行うために
は、光沢計１側のＣＰＵ３によって非同期通信を行うた
めのプログラムを実行し、光沢計１の側において、パソ
コン７の非同期通信に合わせて、受信部（入力ポート）
５から入力される非同期通信データをＣＰＵ３によって
解読し、ＣＰＵ３によって形成された非同期通信データ
３ｂを送信部（出力ポート）６を介して出力する必要が
ある。ところが、この非同期通信を行うためだけにＣＰ
Ｕ３の処理を占領することはできない。

【００１７】そこで、常時は光沢計１の同期式通信イン
タフェース２の受信部５をクロック受信部に切換え設定
して、パソコン７側のデータ送信部９から出力される非
同期式シリアル信号９ａをクロック受信部５に直接的に
入力しながら、ＣＰＵ３は光沢計１の制御プログラムを
実行しており、光沢計１とパソコン７との間のシリアル
通信は、パソコン７側からの非同期通信開始キャラクタ
信号１１（図２参照）の送信によって始まるようにして
いる。

【００１８】より詳しくは、以下に説明する方法で非同
期通信が開始される。すなわち、前記非同期通信開始キ
ャラクタ信号１１は例えば、アスキーコード”ＵＵ”，
Ｃ／Ｒ，Ｌ／Ｆに相当する非同期式シリアル信号であ
る。つまり、一般に通信キャラクタとして用いられるア
スキーコードの”Ｕ”は、図２に示されているように、
２進数で表現すると０１０１…のパターンが最も続くコ
ードであり、この非同期シリアル信号９ａがクロック受
信部５に入力されることにより、同期式通信インタフェ
ース２は、同期クロック信号が入力されたと判断して、
８ビット分の通信が終了するためのパルスが入力された
時点でパルス５ａをトリガし、これによって割り込み制
御部４がＣＰＵ３に割り込み信号４ａをトリガする。

【００１９】つまり、図示されているように、非同期通
信開始キャラクタ信号１１がクロック受信部５に入力さ
れている最中に、割り込み制御部４から割り込み信号４
ａがトリガされる。

【００２０】ＣＰＵ３はこの割り込み信号４ａを受け付
けると、スリープ状態を解除するか、又は、それまで処
理していた仕事を途中で止めて非同期通信プログラムを
実行する。非同期通信プログラムを実行すると、割り込
み制御部４に割り込み禁止信号３ａを出力して割り込み
を禁止し、受信部５を出力ポートに切り換えて、一定時
間（例えば、５０ｍｓｅｃ）待つ。すなわち、割り込み
信号６ａを受け付けた後に続く非同期通信開始キャラク
タ信号１１は無視されることになる。

【００２１】そして、その後非同期通信プログラムによ
って制御された非同期式のシリアル信号のアスキーコー
ド”ＵＵ”，Ｃ／Ｒをパソコン７に送信する。つまり、
パソコン７に非同期通信確認キャラクタ信号１２を出力
することになる。

【００２２】以後、ＣＰＵ３は非同期通信プログラム
（ソフトウェア）によって入力ポート５を監視し入力ポ
ート５に入力された非同期シリアル信号９ａを解読する
ことにより非同期式のシリアル信号９ａによるコマンド
を受信でき、これに対する応答として、非同期通信プロ
グラムによって形成された非同期式のシリアル信号３ｂ
を出力ポート６に出力することにより、非同期式のシリ
アル信号６ａを送信できる。

【００２３】図３（Ａ）は非同期通信プログラムによっ
て非同期式のシリアル信号６ａを送信するための方法を
示すものである。すなわち、通信開始時Ｔ₀ の時点から
計ってｔ（１ビット長：転送速度を１２００ボーレート
としたときには８３３μｓｅｃ）ずつ経過した時点をそ
れぞれＴ_T1〜Ｔ_T9とし、Ｔ₀ 〜Ｔ_T1の間は、スタートビ
ットＳＴＡとして１を出力し、Ｔ_Tn〜Ｔ_Tn+1の間にそれ
ぞれ８ビットのキャラクタ信号を１ビットづつ出力し、
最後にストップビットＳＴＢとして１を２ｔの間出力す
ることにより１ワードの非同期送信を完了する。

【００２４】図３（Ｂ）は非同期通信プログラムによっ
て非同期シリアル信号９ａを受信するための方法を示す
ものである。すなわち、入力ポート５に入力されたスタ
ートビットＳＴＡの開始時点Ｔ₀ からｔ／２経過した時
点をＴ_ROとした後に、この時点Ｔ_ROからｔずつ経過した
時点を各々Ｔ_R1〜Ｔ_R8として各時点に８ビット分のビッ
トデータを順次入力することにより１ワードの非同期受
信を完了する。

【００２５】上述したように、非同期通信プログラムに
よって制御された入出力ポート５，６を用いて非同期通
信を行うことにより、パソコン７側から要求される全て
のコマンドに応答できる。その後、パソコン７側から終
了のコマンドが通信されると、非同期通信プログラムは
受信部５を再び同期クロック信号入力部に戻し、割り込
み制御部４の割り込み禁止を解除したのちに、処理を終
了し、ＣＰＵ３は再び、光沢計１の制御を再開する。

【００２６】すなわち、ＣＰＵ３は同期クロック信号入
力部５に入力された非同期通信開始キャラクタ信号１１
によって割り込みをかけられて、非同期通信プログラム
を実行することにより、同期式通信インタフェース２を
用いて非同期通信を行うことができるので、同期クロッ
ク信号源を含む、非同期−同期変換用付加回路などを利
用することなく、非同期式通信インタフェース８と同期
式通信インタフェース２とを直接的に接続するだけで両
者間でと非同期通信することができ、非同期通信を利用
した機器の製作コストを可及的に抑えることができる。

【００２７】また、前記非同期通信を、ＣＰＵ３が非同
期通信プログラムを実行することによって行っているの
で、非同期通信プログラムを少し変更するだけで通信プ
ロトコルを変更することができ、使用されているハード
構成からは予想もつかない通信プロトコルによる非同期
通信を行うことができ、同期式通信インタフェース２を
有する機器の付加価値を大幅に高められる。

【００２８】なお、本実施の形態では非同期通信の開始
は、パソコン７側から行っているが、本発明はこれに限
られるものではなく、たとえば光沢計１側からパソコン
７に通信する場合には、通信時にＣＰＵ３が非同期通信
プログラムを実行するようにすれば良いことは言うまで
もない。

【００２９】さらに、上述した実施形態において用いた
通信プロトコルとして、通信速度を１２００〔ｂｐ
ｓ〕、データを８〔ｂｉｔ〕、パリティビットなし、ス
タートビットを１ビット長、ストップビットを２ビット
長に設定しているのであるが、本発明はこれに限られる
ものではなく、通信を確実にするためにパリティビット
を付加するようにするなど各種変更しても可能であるこ
とは言うまでもない。

【００３０】また、上記実施形態では、同期式通信イン
タフェース２の同期クロック信号入力部を入力ポートと
共用しているが、図４に示す第２実施例のように、同期
式通信インタフェース２とは別に設けられた入出力ポー
ト１５、１６を用いてもよい。

【００３１】図４において、データ送信部９から出力さ
れた非同期シリアル信号９ａは同期式通信インタフェー
ス２の同期クロック信号入力部５だけでなく、入力ポー
ト１５にも分岐接続されている。したがって、同期式通
信インタフェース２を入出力ポートに切り換えることの
できないような場合であっても、本発明を実施すること
ができる。

【００３２】なお、上記各実施形態においては非同期通
信インタフェースを有する機器と非同期通信をする同期
通信インタフェースを有する機器の一例として、パソコ
ンと光沢計を挙げているのであるが、本発明は通信をす
る機器を特定するものではなく、パソコン同士の通信な
ど様々な通信に適用できることはいうまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同期式通信インタフェースを利用して非同期の通信を行
うことにより、非同期−同期変換システムを使用する必
要がなくなり、通信部の製作コストを引き下げることが
できる。非同期通信をすべてソフトウェアにて制御する
ことにより、特別なハードウェアを省略できるだけでな
く、あらゆる通信プロトコルの非同期通信を容易に実施
できる。

【００３４】また、同期式インタフェースの同期クロッ
ク信号入力部に非同期通信開始キャラクタ信号が入力さ
れて、この非同期通信開始キャラクタ信号によって割り
込み信号がトリガされるので、常に非同期通信プログラ
ムを起動させておらず、別のプログラムを実行して、別
の処理をしているときであっても、割り込み信号によっ
て非同期通信プログラムを動作させることができ、その
後は非同期通信プログラムによって制御された入出力ポ
ートにより非同期通信を行える。つまり、外部に特別な
回路を設ける必要もなく、同期式通信インタフェースを
有するシステムが別の仕事をしているときや、スリープ
状態になっているときにも、割り込みをかけて非同期通
信プログラムを動作させることができ、非同期通信を確
実に行える。

【００３５】さらに、通信開始の合図を非同期通信によ
る非同期通信開始キャラクタ信号によって行い、非同期
通信プログラムが動作すると、一定時間が経過した後
に、非同期確認キャラクタ信号を出力ポートから出力し
て、非同期通信可能状態であることを非同期通信をおこ
なう装置側に通知することにより、入出力ポートによる
非同期通信を可能としているので、非同期の相互通信を
確認を取り合って確実に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非同期通信方法の第１の実施形態を示
すブロック図である。

【図２】前記装置間の通信プロトコルを示すタイムチャ
ートである。

【図３】（Ａ）は１ワードの受信を行う場合のパルスの
フォーマットを示すタイムチャート、（Ｂ）は１ワード
の送信を行う場合のパルスのフォーマットを示すタイム
チャートである。

【図４】本発明の非同期通信方法の第２の実施形態を示
すブロック図である。

【図５】従来の通信方法を示すブロック図である。

【符号の説明】

２…同期式通信インタフェース、４ａ…割り込み信号、
５…同期クロック信号入力部（入力ポート）、６…出力
ポート、７…パソコン、８…非同期式通信インタフェー
ス、９ａ…同期クロック信号、１１…非同期通信開始キ
ャラクタ信号、１２…非同期確認キャラクタ信号、ｔ…
１ビット長。

【手続補正書】

【提出日】平成７年１０月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 ２…同期式通信インタフェース、４ａ…割り込み信号、
５…同期クロック信号入力部（入力ポート）、６…出力
ポート、７…パソコン、８…非同期式通信インタフェー
ス、９ａ…非同期式シリアル信号、１１…非同期通信開
始キャラクタ信号、１２…非同期確認キャラクタ信号、
ｔ…１ビット長。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数パルスの同期クロック信号の入力で割
   り込み信号をトリガする機能を備えた同期式通信インタ
   フェースを利用し、この同期式通信インタフェースの同
   期クロック信号入力部に非同期通信開始キャラクタ信号
   が入力されて、この非同期通信開始キャラクタ信号によ
   って割り込み信号がトリガされ、この割り込み信号によ
   って非同期通信プログラムが動作することにより、その
   後は非同期通信プログラムによって制御された入出力ポ
   ートにより非同期通信を行うことを特徴とする非同期通
   信方法。
2. 【請求項２】 非同期通信プログラムが動作すると、同
   期クロック信号の入力による割り込みを禁止し、一定時
   間が経過した後に、非同期確認キャラクタ信号を出力ポ
   ートから出力して、非同期通信可能状態であることを通
   知することにより、入出力ポートによる非同期通信を可
   能とし、通信終了後に前記割り込み禁止を解除して非同
   期通信プログラムを終了することを特徴とする請求項１
   に記載の非同期通信方法。
3. 【請求項３】 非同期通信プログラムによる非同期受信
   時には、入力ポートに入力されたスタートビットの開始
   後、１ビット長の半分の時間が経過した時点から１ビッ
   ト長の時間が経過する毎に１ワード分のビットデータを
   順次入力するようにして受信し、非同期送信時には、出
   力ポートへのスタートビットの出力開始後に１ビット長
   の時間が経過する毎に１ワード分のビットデータを順次
   出力するようにして送信することを特徴とする請求項１
   または２に記載の非同期通信方法。