JPH10111814A - 通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ホスト中央演算装置は、高い信頼性を得ようと
するならば、通信用中央演算装置を含めた通信部のより
細かい制御のために多くのコマンドを必要とする。従来
は、これがトレードオフ点となっていた。また、限られ
たアドレス空間のほとんどがプロトコル処理用のプログ
ラム、及びデータ領域に取られるために実現できる診断
機能は限られた。 【解決手段】ホスト中央演算装置１が通信用中央演算装
置８をリセットできる機能と、通信用中央演算装置８の
立ち上げ用プログラムを含む不揮発性メモリ３の開始ア
ドレスを変更できるバンク切替機能とをもつ。プロトコ
ル処理用プログラムが格納されたバンクで通常は動作
し、異常を検知すると、診断機能が格納されたバンクを
選択し、通信用中央演算装置８は診断を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通信システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インテリジェント機能を有する通信シス
テムでは、図５のように、ホスト中央演算装置とは独立
に通信用中央演算装置が動作可能なため、ホスト中央演
算装置の通信負荷を小さくすることが出来る。また、最
近の通信プロトコルの高度化は通信処理での負荷を大き
くしているために通信用中央演算装置の存在が不可欠と
なってくる場合もある。この通信用中央演算装置の低価
格化が進んだ為に、インテリジェント通信機能は幅広く
利用されている。しかし、より低価格な通信用中央演算
装置であれば、図６のようにプロトコル処理だけで、こ
の通信用中央演算装置のアドレス空間のほとんどを使用
する構成となっている。この様なインテリジェント通信
機能は、ホスト中央演算装置から見れば基本的にコマン
ドとデータの送受信用レジスタを介して通信データや通
信用中央演算装置の状態をやり取りする構造となってい
るため、通信用中央演算装置の具体的な動作を監視する
必要の無いシンプルなソフトウェア設計が可能となって
いる。しかし、通信系でのトラブルは、一過性のものか
ら、ハードウェア故障によるものなど様々なトラブルが
ある。現状では、自己診断機能などを備えた通信用中央
演算装置などが存在するが、汎用性を持たないといけな
いために、最大公約数的な機能の診断しか行われてな
く、かつ電源立ち上げ時にしか自己診断が動作しないも
のがほとんどである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】二つの中央演算装置間
のデータ送受信を簡単なレジスタで実現するため、お互
いに協調した複雑な動作は不可能な構成となっている。
また、その複雑な制御を省略しているためにインテリジ
ェント性を実現できる構造となっている。通信では、故
障箇所の切り分けが困難である。さらにホスト中央演算
装置からはレジスタから先の構造はブラックボックスと
なっているために、一過性故障でも、通信不可能な状態
になり得る。ホスト中央演算装置は、通信用中央演算装
置へのより少ないコマンドでの制御によって通信部のよ
り高いインテリジェント性が得られる構造となってい
る。しかし、高い信頼性を得ようとするならば、ホスト
中央演算装置が通信用中央演算装置も含めた通信部の診
断を行うこと、すなわち、通信用中央演算装置を含めた
通信部のより細かい制御のために多くのコマンドを必要
とする。従来は、これがトレードオフ点となり、システ
ムによってどちらを優先的にするかを決定しなければな
らなかった。また、限られたアドレス空間のほとんどが
プロトコル処理用のプログラム、及びデータ領域に取ら
れるために実現できる診断機能は限られたものとなって
いた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、ホスト中央
演算装置が通信用中央演算装置をリセットできる機能
と、通信用中央演算装置の立ち上げ用プログラムを含む
不揮発性メモリ部の開始アドレスを変更できるバンク切
替機能を取り付ける。すなわち、図９のようにn KBytes
の容量を持つ不揮発性メモリをm KBytesごとに分割し、
これを通信用中央演算装置の開始アドレスからm KBytes
に割り当てる。不揮発性メモリには、バンク１からバン
クｎ／ｍまでのｎ／ｍ個のバンクが存在することとな
る。そして、アドレス線のlog₂m 未満のビットを通信用
中央演算装置が制御し、log₂m 以上のビットをホスト中
央演算装置が制御すれば、通信用中央演算装置の同一ア
ドレスに対してＲＯＭ内のｎ／ｍ個に分割した任意のバ
ンクを割り当てることが可能となる。ホスト中央演算装
置が、この任意のバンクを通信用中央演算装置のメモリ
空間に割り当てるのがバンク切替機能である。これによ
り、通常はプロトコル処理用プログラムが格納されたバ
ンクで動作し、異常を検知すると、コマンドによりホス
ト中央演算装置に通知し、ホスト中央演算装置が通信用
中央演算装置をリセットすると同時に、診断機能が格納
されたバンクを選択したのちに、リセットを解除する。
通信用中央演算装置は診断機能を実行し、ホスト中央演
算装置に異常箇所の通知を行う。この診断は、通信用中
央演算装置が完全に診断モードとして動作しているため
に、通信用中央演算装置とそれに接続された全ての機器
をくまなく診断することが可能となり、完全な診断を行
うことが出来る。一過性の不具合であれば、診断機能で
は正常と判断され、ホスト中央演算装置は通信用中央演
算装置をプロトコル処理用として利用することが可能と
なる。

【０００５】この手段により、同一システムの動作を全
く異なった目的に時系列的に分割して使用できる。通信
用中央演算装置の開始アドレスが変更されることによ
り、異種プロトコルなどにも容易に対応でき、診断機能
も規模の大きいものを複数用意することにより、従来の
通信用中央演算装置とホスト中央演算装置を用いたシス
テムに大幅な変更を加えることなく、安価に高度な自己
診断と高度なインテリジェント性を加えることが可能と
なる。不揮発性メモリの大容量化と低価格化によって、
アドレス空間が小さな通信用中央演算装置においても、
高度なプロトコル処理と高度な診断機能を不揮発性メモ
リのバンク切替により可能となる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を示す。図
１において、１はＯＳＩ（Open System Interconnectio
n ）参照モデルの上位層を分担し、かつその他のユーザ
アプリケーションなどが動作するホスト中央演算装置、
２はホスト中央演算装置に接続された内部バス、３はホ
スト中央演算装置のInitial Program Loader（ＩＰＬ）
などが入った不揮発性メモリ、４はホスト中央演算装置
が使用する揮発性メモリ、５は通信用中央演算装置のＩ
ＰＬを含むプロトコル処理用プログラムと診断機能用プ
ログラムが格納されている通信用中央演算装置に接続さ
れている不揮発性メモリ、６はホスト中央演算装置と通
信用中央演算装置間のデータのやり取りを行う双方向メ
モリ、７は通信用中央演算装置に接続された内部バス、
８はＯＳＩ参照モデルの下位層を分担しホスト中央演算
装置からはインテリジェントに動作する通信用中央演算
装置、９は通信用中央演算装置に接続され、制御対象に
接続された伝送路、１０はホスト中央演算装置が通信用
中央演算装置に対して不揮発性メモリ５の開始アドレス
を変更するためのバンク切替用制御信号線、１１はホス
ト中央演算装置が通信用中央演算装置をリセットするた
めのリセット信号線である。

【０００７】図２はバンク切替信号線１０によって通信
用中央演算装置８のメモリ空間上で不揮発性メモリ５が
占有するアドレス空間を示す。

【０００８】電源投入時、ホスト中央演算装置１は通信
用中央演算装置８をリセット状態にしたままとする。不
揮発性メモリ５のバンクを、制御信号線１０を使って、
図２に示す通常動作にセットし、リセット信号線１１を
解除する。通信用中央演算装置８は、ホスト中央演算装
置１によって設定されたアドレス空間により、通常動作
のプログラムを読みだし、実行する。この時の送信デー
タは、ホスト中央演算装置１から、双方向メモリ６を通
じて通信用中央演算装置８に取り込まれた後、伝送路９
を通って制御対象に送信される。受信データは、送信デ
ータとは逆のルートを通って、ホスト中央演算装置１に
受信される。これら送受信データの手順は使用するプロ
トコルによってデータフレームやエラーチェック付加な
どが規定される。この時、データの異常やプロトコル規
定以外の動作が生じた場合、ホスト中央演算装置１は、
エラーの内容や頻度を判断し、通信用中央演算装置８に
対して、リセット制御線１１を通じてリセットを行う。
通信用中央演算装置８がリセットされている間、ホスト
中央演算装置はバンク切替制御信号１０を通じて、不揮
発性メモリ５のバンクを図２に示す診断用プログラムが
格納されているバンクに切り替える。この後、ホスト中
央演算装置１は、リセット制御信号１１を通じて通信用
中央演算装置８のリセットを解除する。リセットが解除
された通信用中央演算装置８は、ホスト中央演算装置１
によって設定された診断用バンクから診断用プログラム
を読み出す。通信用中央演算装置８は、それに接続され
た伝送路９と不揮発性メモリ５と双方向メモリ６と内部
バス７をチェックする。上記箇所で異常が発見されれ
ば、それをホスト中央演算装置１に通知する。通知を受
けたホスト中央演算装置１は故障の程度を判断し、通常
動作に戻すか、リセットをかけ動作を停止させるかを判
断する。通常動作に戻す場合は上記手順に従って、不揮
発性メモリ５を通常動作にバンクを切り替える。上述の
フローを図１０に示す。

【０００９】図３に別の実施例を示す。ホスト中央演算
装置１，内部バス２，不揮発性メモリ３，揮発性メモリ
４，不揮発性メモリ５，双方向メモリ６，内部バス７，
通信用中央演算装置８，バンク切替用制御信号線１０，
リセット制御線１１は、図１と同一である。

【００１０】図４はバンク切替用制御信号線１０によっ
て通信用中央演算装置８のメモリ空間上で不揮発性メモ
リ５が占有するアドレス空間を示す。

【００１１】電源投入時、ホスト中央演算装置１は通信
用中央演算装置８をリセット状態にしたままとする。不
揮発性メモリ５のバンクを、制御信号線１０を使って、
図２に示すプロトコル処理用プログラム１にセットし、
リセット信号線１１を解除する。この時、使用するプロ
トコルによってプロトコル処理用プログラム１〜ｍまで
の任意のバンクを選択することが可能となるため、様々
なプロトコルに容易に対応できる。通信用中央演算装置
８は、ホスト中央演算装置１によって設定されたアドレ
ス空間により、プロトコル処理用プログラムを読みだ
し、実行する。この時の送信データは、ホスト中央演算
装置１から、双方向メモリ６を通じて通信用中央演算装
置８に取り込まれた後、ＭＡＵ１３と直列伝送路１４を
通って制御対象に送信される。受信データは、送信デー
タとは逆のルートを通って、ホスト中央演算装置１に受
信される。これら送受信データの手順は使用するプロト
コルによってアドレス情報やデータフレーム，エラーチ
ェック付加などが規定される。この時、データの異常や
プロトコル規定以外の動作が生じた場合、ホスト中央演
算装置１は、エラーの内容や頻度を判断し、通信用中央
演算装置８に対して、リセット制御線１１を通じてリセ
ットを行う。通信用中央演算装置８がリセットされてい
る間、ホスト中央演算装置はバンク切替用制御信号線１
０を通じて、不揮発性メモリ５のバンクを図４に示す診
断用プログラム１が格納されているバンクに切り替え
る。この時、ホスト中央演算装置１に通知された異常情
報をもとに、診断プログラム１〜ｍまでを選択すること
が可能となるため、様々な診断機能に容易に対応でき
る。この後、ホスト中央演算装置１は、リセット制御信
号１１を通じて通信用中央演算装置８のリセットを解除
する。リセットが解除された通信用中央演算装置８は、
ホスト中央演算装置１によって設定された診断用プログ
ラムを読み出す。通信用中央演算装置８は、それに接続
されたＭＡＵ１３，直列伝送路１４と不揮発性メモリ５
と双方向メモリ６と内部バス７をチェックする。また、
直列伝送路１４に接続された他のノードとの診断も行う
ことも可能である。上記箇所で異常が発見されれば、そ
れをホスト中央演算装置１に通知する。通知を受けたホ
スト中央演算装置１は故障の程度を判断し、通常動作に
戻すか、リセットをかけ動作を停止させるかを判断す
る。通常動作に戻す場合は上記手順に従って、不揮発性
メモリ５を通常動作にバンクを切り替える。この場合、
任意のバンクに故障箇所の機能を使用しないプロトコル
処理用プログラムを入れておけば、そのバンクを使用
し、プロトコル処理を続行することが可能となる。上述
のフローを図１１に示す。

【００１２】図７に本発明の適用例を示す。通常の通信
システムでは、期待する出力を得るために、センサ，モ
ータ，アクチュエータ，検出器，反応漕，サーモスタッ
トなどにより構成された系を制御、または測定結果情報
を送受信するために使用する。ここではそれぞれ独立な
系１，系２，系３の３系統が接続された例を示す。

【００１３】図８は図７に適用された通信系統の１構成
例である。図８中のインテリジェント通信システムは、
上述したバンク切替制御線とリセット制御線を有するシ
ステムである。ユーザは、ホストシステム系に接続され
る端末を通じて系１，系２，系３からの測定結果情報を
収集する。また、インテリジェント通信システム内のホ
スト中央演算装置が各ノードに対して指示を行う。測定
結果情報と、制御はいずれもホスト中央演算装置から双
方向バッファを通じて通信用中央演算装置に送られる。
直列伝送路上に乗ったノイズや、あるノードが故障した
ために発生したノイズなどにより、通信用中央演算装置
に不具合が発生し通信不能となった場合、ホスト中央演
算装置には、通信システム系のすべての情報が途絶え
る。しかし、ホスト中央演算装置は、バンク切替制御線
とリセット制御線を用いて通信用中央演算装置を診断さ
せるために、上記の理由で通信用中央演算装置に不具合
が発生したならば、一過性の不具合であるためにすぐに
復旧ができ、故障したノードを持つ系のみを停止するこ
とにより、他の２系統は通常動作を行える構成とするこ
とができる。これにより、従来のインテリジェント型通
信は、上記事態が発生すると通信システム系は全て停止
していた処理を、故障が発生した系のみを停止させ、故
障の起きていない系は引き続き動作させることが可能と
なり、システム全体の信頼性も引き上げる構成とするこ
とが可能となる。これ以外の通信系統でも、通信システ
ム系の信頼性向上が図れる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば従来のインテリジェント
型通信に大幅な変更無く導入が可能となり、トレードオ
フ点であったインテリジェント性の向上と信頼性の向上
を同時に向上させることが可能となるため、安価で高信
頼、かつ高インテリジェント性に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による通信システムを示す
説明図。

【図２】図１のアドレスマップの説明図。

【図３】この発明の一実施例による通信システムを示す
説明図。

【図４】図３のアドレスマップの説明図。

【図５】従来の通信システムを示す説明図。

【図６】従来の通信システムであるアドレスマップの説
明図。

【図７】この発明の適用例による通信システムを示す説
明図。

【図８】図７のシステムの説明図。

【図９】この発明のバンク切り替えの説明図。

【図１０】この発明の一実施例による通信システムのフ
ローチャート。

【図１１】この発明の一実施例による通信システムのフ
ローチャート。

【符号の説明】

１…ホスト中央演算装置、２，７…内部バス、３，５…
不揮発性メモリ、４…揮発性メモリ、６…双方向メモ
リ、８…通信用中央演算装置、９…伝送線路、１０…バ
ンク切替用制御信号線、１１…リセット用制御信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝送ラインと、上記伝送ラインに接続され
   ＯＳＩ参照モデルの下位層のプロトコルを処理する中央
   演算装置を持つ通信用中央演算装置と、上記通信用中央
   演算装置に接続された不揮発性メモリと、上記通信用中
   央演算装置によって処理されたデータを更に上位の層で
   処理することとユーザのプログラムも動作するホスト中
   央演算装置と、上記ホスト中央演算装置と上記通信用中
   央演算装置とを接続する双方向メモリと、上記ホスト中
   央演算装置に接続された不揮発性メモリと、上記ホスト
   中央演算装置に接続された揮発性メモリと、上記ホスト
   中央演算装置が上記通信用中央演算装置をリセットでき
   る制御線と、上記通信用中央演算装置のファームウェア
   が記録された不揮発性メモリを上記ホスト中央演算装置
   がバンク切替により上記通信用中央演算装置の開始アド
   レスを変更可能とする制御線からなるシステムにおい
   て、上記通信用中央演算装置のメモリ空間の大部分を使
   用する高度なシリアル伝送用のプロトコルと、上記通信
   用中央演算装置に接続された外部装置も含めて全てをチ
   ェックする自己診断機能と、上記ホスト中央演算装置と
   上記通信用中央演算装置とのインテリジェント性を保つ
   為に、上記通信用中央演算装置を上記ホスト中央演算装
   置でリセットできる機能と、上記通信用中央演算装置の
   上記不揮発性メモリを上記ホスト中央演算装置がバンク
   切替で実現することを特徴とする通信システム。
2. 【請求項２】請求項１において、上記双方向メモリをバ
   スブリッジに変更し、上記通信用中央演算装置に揮発性
   メモリを追加し、上記双方向メモリの機能を上記通信用
   中央演算装置に接続された不揮発性メモリで代用した通
   信システム。
3. 【請求項３】請求項１において、直列伝送路と上記通信
   用中央演算装置との間にメディア・アタッチメント・ユ
   ニットを追加し、さまざまなトポロジに対応したシリア
   ル通信を可能とした通信システム。