JPH10228355A - データ転送装置及びその制御方法及び印刷システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ホストの負担を軽くし、高速で確実なデータ転
送を実現する。 【解決手段】ＵＳＢ規格を用いて、ホストがわからＳＯ
Ｆを送信した後に、アイソクロナンス転送でデータをプ
リンタに転送する。プリンタでは、所定時間をタイマに
セットしてインタラプト転送で、その転送時に受信した
データを処理しきれたか否かをホストに転送する。ホス
トは、"ok"が帰ったなら次のデータを同様に転送し、”
ng"が帰ったならデータを再送する。こうして、データ
帯域を保証しつつデータを確実に転送できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ転送装置及
びその制御方法及び印刷システムに関するものであり、
とくに、同期転送のタイミングに合わせてデータ、制御
コマンド、ステータス情報などを転送し、解析して、次
のステップへの移行をホストのみで管理でき、周辺機器
側の処理を軽減できるデータ転送装置及びその制御方法
及び印刷システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
と外部周辺機器を接続するために、ＳＣＳＩ(Small Com
puter System Interface)、ＲＳ−２３２Ｃ、セントロ
ニクスなどさまざまな外部バスが存在している。しかし
これまで使用されてきた外部バスは、それに接続される
周辺機器毎に特化されたバスであり、特定の転送方式を
採用していた。

【０００３】これらの外部バスを使用して周辺機器を接
続した場合の従来例を図７を使用して説明する。

【０００４】パーソナルコンピュータなどのホストと周
辺装置とを接続する外部バス制御部３１２は図７のよう
な構成である。システムバスの制御信号線３０１とデー
タ信号線３０２とアドレス信号線３０３が制御部３１１
に接続されており、ホスト制御部２０８の指示によって
送られる制御手順によってバッファ部３０４とデータ転
送部３０６を制御する。

【０００５】外部バス３１０を介して図７には図示して
いない周辺機器に転送されるデータはデータ信号線３０
２からバッファ部３０４に格納される。

【０００６】データ転送部３０６は後述する手順の信号
を生成し、トランシーバ３０９を介して周辺機器との間
でデータの送受信を行い、その結果を制御部３１１、ま
たはバッファ部３０４に渡す。

【０００７】転送されるデータを受信する周辺機器２０
２の周辺機器外部バス制御部もホスト外部バス制御部３
１２と同一の構成である。

【０００８】この構成による転送手順の一例を図６に示
す。Ｔｘが送信側、ここではホスト外部バス制御部２１
２であり、Ｒｘが受信側、周辺機器外部バス制御部２１
７に相当する。

【０００９】初めにＴｘからＲｘに対して送信相手の指
定とデータ送信の開始を意味するＴｏｋｅｎ信号が送信
される。このＴｏｋｅｎ信号を受け取ったＲｘは受信準
備状態になり、データを待つ。Ｔｘは引き続きデータ信
号（図ではＤａｔａ０）をＲｘに送信する。Ｒｘはデー
タを受信確認後に、Ｔｘに対して、受信の成功を示すＡ
ＣＫ信号を送信する。これによって一回のデータ転送が
終了する。

【００１０】一度に転送できない量のデータを送信する
場合には、この手順を繰り返す。

【００１１】データの転送路で誤りが発生した場合を想
定して、データには誤り訂正符号が付加されることが一
般的に用いられている。例えば、ハミング符号、ＲＭ(R
eedMuller)符号、ＢＣＨ(Bose Chaudhuri Hocquenghem)
符号、畳み込み符号、ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Chec
k)符号、ＲＳ(Reed Solomon)符号などがある。

【００１２】一例として、ＣＲＣ符号を使用した場合、
受信側ではデータに誤りが発生したかどうかをチェック
可能になり、Ｄａｔａ１の送信で誤りが発生したと判断
した場合、ＡＣＫ信号に変わり再送要求を意味するＮＡ
Ｋ信号をＴｘに送信する。ＮＡＫ信号を受信すると、デ
ータ転送に誤りが発生したと判断し、もう一度Ｄａｔａ
１を送信する。Ｄａｔａ１を正常に受信した場合、Ｒｘ
はＡＣＫ信号をＴｘに送信する。

【００１３】このように誤りが発生しても、再送などの
手段を用いることで誤りの無いデータを転送することを
可能にしている。

【００１４】このようなシーケンスにより、ホストから
外部に接続されたプリンタへの出力が行われている。ホ
ストと周辺機器との接続手順は一般的には同様の手法で
行われている。

【００１５】これに対して、ＵＳＢ(Universal Serial
Bus)、ＩＥＥＥ１３９４等の新しい規格のバスでは、一
つのバスに複数の機器が接続することが可能になってい
る。さらにフレームという一定時間間隔のサイクルタイ
ムにバスを同期させ、このサイクル単位にバスの制御を
行うことを特徴にしている。

【００１６】このため従来のインターフェースにはない
同期転送モードを備え、ある一定時間内に転送するデー
タ量を保証する転送モードがサポートされている。この
モードでは一定時間内に送れるデータ量が保証されてい
るため、複数の機器が接続されていてもデータを転送で
きなくなるといったことが発生しないようになってい
る。このモードは音声、映像などのマルチメディアデー
タの転送を考慮して規格化されたモードである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述のデータ転送方式
により複数の機器が同一バスに接続される場合、バスの
転送帯域を共有してデータの転送を行う必要がある。こ
の様な状態の中で、従来例のようなデータの転送方式で
は、バスの使用権をとり、使用権を確保した後にデータ
を転送する制御を行う必要があるために、特に機器の数
が増えた場合にデータの転送が行えなくなることが発生
してしまう。

【００１８】また、複数の機器が接続されるために、バ
スのアービトレーションのオーバーヘッドと、その制御
が複雑になるという問題もある。

【００１９】また、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などの同
期転送モードでは、大量のデータを短時間に転送するこ
とができるが、転送先が複数であることを前提としてい
るため、一方的にデータを送るだけで、データが正しく
転送できたか否かの確認を転送先の装置から受け取るこ
とはできない。

【００２０】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、ホストによるバスの制御のみでデータの転送制御が
可能であり、周辺機器側の処理を軽減することが可能に
なるデータ転送装置及びその制御方法及び印刷システム
を提供することを目的とする。

【００２１】また、データ帯域が保証されたデータ転送
を、データ転送先の確認を取りながら実現するデータ転
送装置及びその制御方法及び印刷システムを提供するこ
とを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は次のような構成からなる。すなわち、第１の
機器から第２の機器へとデータを転送するデータ転送装
置であって、所定のタイミングに同期して第１の機器か
ら第２の機器へとデータを転送する第１の転送手段と、
所定のタイミングで、前記第１の転送手段による転送デ
ータを処理し終えているかを示すデータを、前記第２の
機器から第１の機器へと転送する第２の転送手段と、前
記第２の転送手段により転送されるデータに基づいて、
前記第１の転送手段を制御して、次のデータを転送する
かデータを再送するか制御する制御手段とを有する。

【００２３】あるいは、第１の機器から第２の機器へと
データを転送するデータ転送制御方法であって、所定の
タイミングに同期して第１の機器から第２の機器へとデ
ータを転送する第１の転送工程と、所定のタイミング
で、前記第１の転送工程による転送データを処理し終え
ているかを示すデータを、前記第２の機器から第１の機
器へと転送する第２の転送工程と、前記第２の転送工程
により転送されるデータに基づいて、前記第１の転送工
程を制御して、次のデータを転送するかデータを再送す
るか制御する制御工程とを有する。

【００２４】あるいは、ホスト装置と印刷装置とを接続
して成る印刷システムであって、所定のタイミングに同
期してデータを印刷装置に転送する第１の転送手段と、
印刷装置から受信したデータに基づいて前記第１の転送
手段を制御して、次のデータを転送するかデータを再送
するか制御する制御手段とを有するホスト装置と、前記
第１の転送手段によるデータ受信後、所定のタイミング
で、前記第１の転送手段による転送データを処理し終え
ているかを示すデータをホスト装置に転送する第２の転
送手段と、前記第１の転送手段により転送されるデータ
を受信できた場合、それを印刷出力する出力手段とを有
する印刷装置とを具備する。

【００２５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図２はＰＣなどのホスト２０１と
外部バス２１３で接続されたプリンタなどの周辺機器２
０２を示している。 ＜印刷システムの構成＞ホスト２０１の内部にはシステ
ムバスとしてのアドレス信号線２０３とデータ信号線２
０４と制御信号線２０５があり、これにＲＯＭ(Read On
ly Memory)２０６、ＲＡＭ(Random Access Memory)２０
７、全体制御部２０８、表示制御部２０９、蓄積部２１
０、Ｉ／Ｏ制御部２１１、ホスト外部バス制御部２１２
が接続されている。全体制御部２０８はアドレス信号線
２０３によって、各機能ブロックの選択を行い、データ
信号線２０４と制御信号線２０５によってデータの転送
を行うことで、各ブロックの動作の制御を行い、ホスト
２０１の全体の動作を制御する。

【００２６】ＲＯＭ２０６には全体制御部２０８と各機
能ブロックとのアクセスの制御方法などの基本的なプロ
グラムのコードが格納されている。ＲＡＭ２０７は、全
体制御部がＲＯＭ２０６または蓄積部２１０に格納され
ているシステム全体のオペレーティングシステム、アプ
リケーションの動作モジュールや動作中に必要とされる
データ、外部周辺機器のドライバなどの中から、必要と
される動作モジュールや、各モジュールが動作時に必要
とするパラメータなどを一時格納するメモリである。

【００２７】表示制御部２０９は、図示していないＣＲ
Ｔモニタ、液晶ディスプレイなどの外部表示装置を制御
する。蓄積部２１０は、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ Ｄｒｉｖｅなどの蓄積装置とその制御部で
構成されており、アプリケーションの実行ファイルやア
プリケーションで作成されたデータファイルが格納され
ている。Ｉ／Ｏ制御部２１１は、図示していないキーボ
ード、マウスなどの入力装置が接続されており、利用者
が希望する制御情報を入力可能にしている。

【００２８】ホスト外部バス制御部２１２は、外部バス
２１３を介して周辺機器２０２と接続されており、周辺
機器２０２との間でデータを送受信する。

【００２９】利用者は、Ｉ／Ｏ制御部へ入力すること
で、希望する動作をホストに行わせる。外部表示装置に
表示されている画面を見ながら蓄積部２１０に格納され
ているアプリケーション、またはデータファイルを選択
してアプリケーションを起動させ、さらにそのアプリケ
ーションに入力を行い一連の作業を行う。その時に作業
結果を周辺機器２０２に転送する要求が発生した場合
に、ホスト外部バス制御部２１２、外部バス２１３を用
いてデータの転送を行う。

【００３０】周辺機器２０２としてプリンタを例にして
説明を行う。周辺機器２０２には内部バスとしてのアド
レス信号線２１４、データ信号線２１５、制御信号線２
１６があり、この内部バスに周辺機器外部バス制御部２
１７、モータ制御部２１８、ヘッド制御部２１９、周辺
機器制御部２２０、ＲＯＭ２２１、ＲＡＭ２２２、画像
処理部２２３が接続されている。周辺機器制御部２２０
はアドレス信号線２１４によって、各機能ブロックの選
択を行い、データ信号線２１５と制御信号線２１６によ
ってデータの転送の制御を行い、周辺機器２０２の動作
を制御する。

【００３１】周辺機器外部バス制御部２１２は、外部バ
ス２１３を介してホスト２０１と接続されており、ホス
ト２０１とのデータの送受信を行う。モータ制御部２１
８は、紙送り、ヘッド駆動用のモータを周辺機器制御部
２２０の制御に応じて駆動する。ヘッド制御部２１８
は、印刷するデータを受け取り、ヘッドの制御を行って
印刷する。画像処理部２２３は、転送されてきたデータ
にさらに画像処理を行う。

【００３２】ＲＯＭ２２３には周辺機器制御部２２０を
動作させるためのプログラムが格納されており、周辺機
器制御部２２０はこのプログラムに沿って周辺機器外部
バス制御部２１７に送られてくるデータを処理して、他
の機能ブロックを制御して印刷を可能にする。ＲＡＭ２
２２は送られてくるデータ、または処理中に発生するパ
ラメータなどを格納することに使用される。 ＜データ転送手順＞次にこの一連の動作を図３と図４と
を利用して説明する。ここでは、利用者が所定のアプリ
ケーションによってドキュメントを作成し、これをプリ
ントアウトするところから説明する。

【００３３】利用者が、アプリケーション上で印刷命令
を発行すると、これがプリンタドライバに通知される
（４０１）。

【００３４】プリンタドライバは、用紙サイズ、印刷品
位などのプリンタの設定情報などをシステムに通知する
（４０２）。

【００３５】システムはアプリケーションにデータの変
換を要求し（４０３）、アプリケーションは印刷データ
をシステムが要求する所定のフォーマットのデータに変
換してシステムに転送する（４０４）。

【００３６】システムは、転送されたデータをＲＡＭ２
０７または蓄積部２１０に格納し（４０５）、アプリケ
ーションに終了許可の通知を行う（４０６）。アプリケ
ーションは、この許可を受け取り印刷動作を終了し、次
の操作を受け付ける状態に移行する（４０７）。

【００３７】システムは、４０５で格納したデータをプ
リンタドライバで処理可能な大きさのデータ量に分割し
て、プリンタドライバにデータを転送する（５０１）。

【００３８】プリンタドライバは、受け取ったデータか
らターゲットのプリンタに最適な画像データの生成のた
めの画像処理を行う（５０２）。たとえば、色空間変
換、カラーマッチング、ラスタライズ、エッジ強調、ソ
フトネスなどである。これらの処理は、テキスト領域１
００２、イメージ領域１００３に応じて最適な組み合わ
せが選択される。

【００３９】５０２で生成された画像データはプリンタ
制御コマンドに変換され（５０３）、プリンタへのデー
タ送信要求とともにシステムに渡される（５０４）。

【００４０】システムは受け取ったプリンタ制御コマン
ドをホスト外部バス制御部２１２に転送する（５０
５）。ホスト外部バス制御部２１２は受け取ったプリン
タ制御コマンドを外部バス２１３を介して周辺機器外部
バス制御部２１７に送信する（５０６，５０７）。デー
タの転送が終了した時点でホスト外部バス制御部２２か
らシステムにデータ転送の終了が通知される。

【００４１】データを受信した周辺機器外部バス制御部
２１７はプリンタの周辺機器制御部２２０にデータが送
信されたことを通知する。周辺機器制御部２２０は受信
したデータに応じてプリント出力を行うように各機能ブ
ロックを制御する（５０８）。

【００４２】システムは、データ転送の終了が通知され
ると（５０９）、印刷するページの１ページが終了する
まで、５０１〜５０９を繰り返す（５１０）。

【００４３】これを印刷が要求されているすべてのペー
ジに対して繰り返し行う（５１１）以上の手順によりホ
ストからプリンタへのデータ転送を行っている。 ＜外部バス制御部の構成＞図１は本発明の一実施例であ
るホスト外部バス制御部２１２のブロック図である。な
お、本実施例では、図示していないが、ホスト外部バス
制御部２１２に複数のコネクタがあり、外部バス２１３
には複数の周辺機器２０２が接続されている。

【００４４】また外部バス１０９としてＵＳＢを採用し
た場合を例に説明する。

【００４５】システムバスの制御信号線１０１とデータ
信号線１０２とアドレス信号線１０３とが制御部１１０
に接続されており、ホスト制御部２０８の指示によって
送られる制御によってバッファ部１０４、パケット生成
部１０５、通信制御部１０６の制御を行う。

【００４６】外部バス１０９を介して図１には図示して
いない周辺機器に転送されるデータはデータ信号線１０
２からバッファ部１０４に格納される。転送データは、
パケット生成分１０５でパケットに変換され、通信制御
部１０６に供給される。ここではデータに対して、通信
相手を示すトークンパケット、データであるデータパケ
ット、受信の確認を行うハンドシェイクパケットを生成
する。

【００４７】通信制御部１０６は内部にサイクルタイマ
１０７を装備しており、サイクルタイマ１０７で生成さ
れるバスのサイクルのタイミングに合わせて供給された
パケットをトランシーバを介して外部バス１０９にデー
タを出力する。

【００４８】周辺機器２０２の周辺機器外部バス制御部
２１７もホスト外部バス制御部１１２とほぼ同一の構成
であるが、トークンパケットの生成は行わない。

【００４９】まずＵＳＢのデータ転送について簡単に説
明する。

【００５０】データ転送は、基本的に３つのパケット、
トークンパケット、データパケットハンドシェイクパケ
ットで構成される。これら３つのパェットで構成される
一回のデータ転送をトランザクションと呼ぶ。トークン
パケットには、トランザクションの種類を示すパケット
ＩＤ，データ転送のターゲットとなるデバイスのアドレ
ス、エンドポイント番号が挿入されており、このトーク
ンパケットの情報に適合したデバイスとホストとの間で
データ転送が可能になる。このトークンパケットはホス
トのみが生成することができる。これはホストのみでバ
スのアクセス権を管理していることを意味する。データ
パケットには転送データが格納されている。ハンドシェ
イクパケットには、データ転送が正常に完了したか、ま
たは正常に完了できなかったかを示す情報が格納されて
いる。

【００５１】トランザクションにはイントランザクショ
ン，アウトトランザクション，セットアップトランザク
ションの３種類がある。イントランザクションでは周辺
機器からホストへデータが転送される。アウトトランザ
クションではホストから周辺機器へデータが転送され
る。セットアップトランザクションはホストから周辺機
器に対して規格で規定されたコマンドの転送に使用され
る。これら３つのトランザクションでバルク転送，コン
トロール転送，アイソクロナス転送，インタラプト転送
と呼ばれるトランスファーが構成される。

【００５２】バルク転送はイントランザクション又はア
ウトトランザクションの並びである。コントロール転送
はセットアップトランザクションのみ、またはセットア
ップトランザクションに続くイントランザクションとア
ウトトランザクションの並びである。アイソクロナス転
送はハンドシェークパケットの無いイントランザクショ
ンまたはアウトトランザクションの並びである。インタ
ラプト転送はひとつのイントランザクションである。

【００５３】これらのトランスファーはフレームと呼ば
れる１ｍｓ単位の期間に並べられる。この制御はホスト
外部バス制御部２１２で行われる。フレームの開始はＳ
ＯＦ(Start Of Frame)パケットと呼ばれる特殊なパケッ
トで通知される。このうち、アイソクロナス転送とイン
タラルと転送はフレーム内にその帯域を確保されてい
る。

【００５４】バルク転送は非同期のデータ転送であり、
コントロール転送はバスに接続されている周辺機器外部
バス制御部２１７の初期化に使用される。アイソクロナ
ス転送は同期転送であり、単位時間あたりのデータ転送
量が確保されている。ただし他のトランスファーと異な
り、アイソクロナス転送のみデータの保証はされていな
い。インタラプト転送は設定時間ごとに必ず転送される
ことが保証されているため、割り込み処理に使用され
る。

【００５５】データ転送は従来のデータ転送によく似て
おり、転送先からデータ転送の確認は取れるが帯域が保
証されない。本発明ではアイソクロナス転送とインタラ
プト転送とを使用することで、より簡単に、さらにデー
タ帯域が保証されたデータ転送方式を実現している。そ
の特徴的な動作を図５で説明する。

【００５６】図５で、Ｔｘはホスト２０１、Ｒｘは周辺
機器２０２を示している。ＳＯＦは１ｍｓ間隔で送信さ
れている。ＳＯＦとＳＯＦの間には、ここでは図示して
いないホスト２０１と複数の周辺機器２０２との間のト
ランスファーの転送が多く存在する。ここではひとつの
周辺機器２０２に対して本発明に関係するトランスファ
ーのみを示している。

【００５７】予めホスト２０１と周辺機器２０２との間
でアイソクロナス転送で転送するデータ量とインタラプ
ト転送の確保のネゴシエーションが行われる。ネゴシエ
ーションが終了し、データ転送の帯域が確保できた後
に、ホスト２０１からData0が周辺機器２０２にアイソ
クロナス転送で転送される。周辺機器では受け取ったデ
ータをもとに処理を行う。このステップは従来例で示し
たものと同一である。インタラプト転送が開始された時
点で、受け取ったデータの処理が終了しており、次のデ
ータの処理が可能な状態であれば、インタラプト転送で
処理可能であること（ＯＫ）をホスト２０１に転送す
る。

【００５８】Data1を受信したが、次のインタラプト転
送の開始時点までにデータの処理が終了しなかった場合
には、周辺機器２０２はインタラプト転送で処理不可
（ＮＧ）をホスト２０１に転送する。処理不可を通知さ
れたホスト２０１は次のアイソクロナス転送でData1を
再送する。処理可能（ＯＫ）をつうちされるまでData1
の再送を繰返す。

【００５９】以上のような手順でデータ転送を行うこと
で、データ帯域を保証し、しかも転送先の周辺機器がデ
ータを受信したことを確認しつつデータを確実に転送で
きる。さらに、複数の周辺装置を接続してあっても同様
の手順で簡単にデータ転送を行える。また、ホストがト
ークンパケットを発行することでバスの調停を行うた
め、ホスト側だけの制御でバスを管理でき、周辺装置側
の構成が簡単になる。

【００６０】なお、アイソクロナンス転送とインタラプ
タ転送順番を変え、インタラプト転送によって周辺機器
２０２の状態を判定した後で、アイソクロナス転送によ
ってデータを転送するようにしてもよい。

【００６１】また、ＩＥＥＥ１３９４でも同様の転送制
御を行うことは可能である。 ＜ＩＥＥＥ１３９４の技術の概要＞家庭用デジタルＶＴ
ＲやＤＶＤの登場も伴って、ビデオデータやオーディオ
データなどのリアルタイムでかつ高情報量のデータ転送
のサポートが必要になっている。こういったビデオデー
タやオーディオデータをリアルタイムで転送し、パソコ
ン（ＰＣ）に取り込んだり、またはその他のデジタル機
器に転送を行うには、必要な転送機能を備えた高速デー
タ転送可能なインタフェースが必要になってくるもので
あり、そういった観点から開発されたインタフェースが
ＩＥＥＥ１３９４−１９９５(High Performance Serial
Bus)（以下、１３９４シリアルバス）である。

【００６２】図８に１３９４シリアルバスを用いて構成
されるネットワーク・システムの例を示す。このシステ
ムは機器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを備えてお
り、Ａ−Ｂ間、Ａ−Ｃ間、Ｂ−Ｄ間、Ｄ−Ｅ間、Ｃ−Ｆ
間、Ｃ−Ｇ間、及びＣ−Ｈ間をそれぞれ１３９４シリア
ルバスのツイスト・ペア・ケーブルで接続されている。
この機器Ａ〜Ｈは例としてＰＣ、デジタルＶＴＲ、ＤＶ
Ｄ、デジタルカメラ、ハードディスク、モニタ等であ
る。

【００６３】各機器間の接続方式は、ディジーチェーン
方式とノード分岐方式とを混在可能としたものであり、
自由度の高い接続が可能である。

【００６４】また、各機器は各自固有のＩＤを有し、そ
れぞれが認識し合うことによって１３９４シリアルバス
で接続された範囲において、１つのネットワークを構成
している。各デジタル機器間をそれぞれ１本の１３９４
シリアルバスケーブルで順次接続するだけで、それぞれ
の機器が中継の役割を行い、全体として１つのネットワ
ークを構成するものである。また、１３９４シリアルバ
スの特徴でもある、プラグアンドプレイ機能で、ケーブ
ルを機器に接続した時点で自動で機器の認識や接続状況
などを認識する機能を有している。

【００６５】また、図８に示したようなシステムにおい
て、ネットワークからある機器が削除されたり、または
新たに追加されたときなど、自動的にバスリセットを行
い、それまでのネットワーク構成をリセットしてから、
新たなネットワークの再構築を行う。この機能によっ
て、その時々のネットワークの構成を常時設定、認識す
ることができる。

【００６６】またデータ転送速度は１００／２００／４
００Ｍｂｐｓと備えており、上位の転送速度をもつ機器
が回の転送速度をサポートし、互換をとるようになって
いる。

【００６７】データ転送モードとしては、コントロール
信号などの非同期データ（Asynchronousデータ：以下Ａ
ｓｙｎｃデータ）を転送するAsynchronous転送モード、
リアルタイムなどビデオデータやオーディオデータ等の
同期データ（Isochronousデータ：以下Ｉｓｏデータ）
を転送するIsochronous転送モードがある。このＡｓｙ
ｎｃデータとＩｓｏデータは各サイクル（通常１サイク
ル１２５μＳ）の中において、サイクル開始を示すサイ
クル・スタート・パケット（ＣＳＰ）の転送に続き、Ｉ
ｓｏデータの転送を優先しつつサイクル内で混在して転
送される。

【００６８】次に、図９に１３９４シリアルバスの構成
要素を示す。

【００６９】１３９４シリアルバスは全体としてレイヤ
（階層）構造で構成されている図９に示したように、最
もハード的なのが１３９４シリアルバスのケーブルであ
り、そのケーブルのコネクタが接続されるコネクタポー
トがあり、その上にハードウェアとしてフィジカル・レ
イヤとリンク・レイヤがある。

【００７０】ハードウェア部は実質的なインタフェース
チップの部分であり、そのうちフィジカル・レイヤは符
号化やコネクタ関連の制御等を行い、リンク・レイヤは
パケット転送やサイクルタイムの制御等を行う。

【００７１】ファームウェア部のトランザクション・レ
イヤは、転送（トランザクション）すべきデータの管理
を行い、ＲｅａｄやＷｒｉｔｅといった命令を出す。マ
ネージメント・レイヤは、接続されている各機器の接続
状況やＩＤの管理を行い、ネットワークの構成を管理す
る部分である。

【００７２】このハードウェアとファームウェアまでが
実質上の１３９４シリアルバスの構成である。

【００７３】またソフトウェア部のアプリケーション・
レイヤは使うソフトによって異なり、インタフェース上
にどのようにデータをのせるか規定する部分であり、Ａ
Ｖプロトコルなどのプロトコルによって規定されてい
る。

【００７４】以上が１３９４シリアルバスの構成であ
る。

【００７５】次に、図１０に１３９４シリアルバスにお
けるアドレス空間の図を示す。

【００７６】１３９４シリアルバスに接続された各機器
（ノード）には必ず各ノード固有の、６４ビットアドレ
スを持たせておく。そしてこのアドレスをＲＯＭに格納
しておくことで、自分や相手のノードアドレスを常時認
識でき、相手を指定した通信も行える。

【００７７】１３９４シリアルバスのアドレッシング
は、ＩＥＥＥ１２１２規格に準じた方式であり、アドレ
ス設定は、最初の１０ｂｉｔがバスの番号の指定様に、
次の６ビットがノードＩＤ番号の指定用に使われる。残
りの４８ｂｉｔが機器に与えられたアドレス幅になり、
それぞれ固有のアドレス空間として使用できる。最後の
２８ビットは固有データの領域として、各機器の識別や
使用条件の指定の情報などを格納する。

【００７８】以上が１３９４シリアルバスの技術の概要
である。

【００７９】次に、１３９４シリアルバスの特徴といえ
る技術の部分を、より詳細に説明する。 ＜１３９４シリアルバスの電気的仕様＞図１１に１３９
４シリアルバス・ケーブルの断面図を示す。

【００８０】１３９４シリアルバスでは接続ケーブル内
に、２組のツイストペア信号線の他に、電源ラインを設
けている。これによって、電源を持たない機器や、故障
により電圧低下した機器等にも電力の供給が可能になっ
ている。

【００８１】電源線内を流れる電源の電圧は８〜４０
Ｖ、電流は最大電流ＤＣ１．５Ａと規定されている。 ＜ＤＳ−Ｌｉｎｋ符号化＞１３９４シリアルバスで採用
されている、データ転送フォーマットのＤＳ−Ｌｉｎｋ
符号化方式を説明するための図を図１２に示す。

【００８２】１３９４シリアルバスでは、ＤＳ−Ｌｉｎ
ｋ(Data/Strobe Link)符号化方式が採用されている。こ
のＤＳ−ｌｉｎｋ符号化方式は、高速なシリアルデータ
通信に適しており、その構成は、２本の信号線を必要と
する。より対線のうち１本に主となるデータを送り、他
方のより対線にはストローブ信号を送る構成になってい
る。

【００８３】受信側では、この通信されるデータと、ス
トローブとの排他的論理和をとることによってクロック
を再現できる。

【００８４】このＤＳ−Ｌｉｎｋ符号化方式を用いるメ
リットとして、他のシリアルデータ転送方式に比べて転
送効率が高いこと、ＰＬＬ回路が不要となるのでコント
ローラＬＳＩの回路規模を小さくできること、更には、
転送すべきデータが無いときにアイドル状態であること
を示す情報を送る必要が無いので、各機器のトランシー
バ回路をスリープ状態にすることができることによっ
て、消費電力の低減が図れる、などが挙げられる。 ＜バスリセットのシーケンス＞１３９４シリアルバスで
は、接続されている各機器（ノード）にはノードＩＤが
与えられ、ネットワーク構成として認識されている。

【００８５】このネットワーク構成に変化があったと
き、例えばノードの挿抜や電源のＯＮ／ＯＦＦなどによ
るノード数の増減などによって変化が生じて、新たなネ
ットワーク構成を認識する必要があるとき、変化を検知
した各ノードはバス上にバスリセット信号を送信して、
新たなネットワーク構成を認識するモードに入る。この
ときの変化の検知方法は、１３９４ポート基板上でのバ
イアス電圧の変化を検知することによって行われる。

【００８６】あるノードからバスリセット信号が伝達さ
れて、各ノードのフィジカルレイヤはこのバスリセット
信号を受けると同時にリンクレイヤにバスリセットの発
生を伝達し、かつ他のノードにバスリセット信号を伝達
する。最終的にすべてのノードがバスリセット信号を検
知した後、バスリセットが起動となる。

【００８７】バスリセットは、先に述べたようなケーブ
ル抜挿や、ネットワーク異常等によるハード検出による
起動と、プロトコルからのホスト制御などによってフィ
ジカルレイヤに直接命令を出すことによっても起動す
る。

【００８８】また、バスリセットが起動するとデータ転
送は一時中断され、この間のデータ転送は待たされ、終
了後、新しいネットワーク構成のもとで再開される。

【００８９】以上がバスリセットのシーケンスである。 ＜ノードＩＤ決定のシーケンス＞バスリセットの後、各
ノードは新しいネットワーク構成を構築するために、各
ノードにＩＤを与える動作に入る。このときの、バスリ
セットからノードＩＤ決定までの一般的なシーケンスを
図２０，図２１，図２２のフローチャートを用いて説明
する。

【００９０】図２０のフローチャートは、バスリセット
の発生からノードＩＤが決定し、データ転送が行えるよ
うになるまでの、一連のバスの作業を示してある。

【００９１】先ず、ステップＳ１０１として、ネットワ
ーク内にバスリセットが発生することを常時監視してい
て、ここでノードの電源ＯＮ／ＯＦＦなどでバスリセッ
トが発生するとステップＳ１０２に移る。

【００９２】ステップＳ１０２では、ネットワークがリ
セットされた状態から、新たなネットワークの接続状況
を知るために、直接接続されている各ノード間において
親子関係の宣言がなされる。ステップＳ１０３として、
すべてのノード間で親子関係が決定すると、ステップＳ
１０４として一つのルートが決定する。すべてのノード
間で親子関係が決定するまで、ステップＳ１０２の親子
関係の宣言を行い、またルートも決定されない。

【００９３】ステップＳ１０４でルートが決定される
と、次はステップＳ１０５として、各ノードにＩＤを与
えるノードＩＤの設定作業が行われる。所定のノード順
序で、ノードＩＤの設定が行われ、すべてのノードにＩ
Ｄが与えられるまで繰り返し設定作業が行われ、最終的
にステップＳ１０６としてすべてのノードにＩＤを設定
し終えたら、新しいネットワーク構成がすべてのノード
において認識されたので、ステップＳ１０７としてノー
ド間のデータ転送が行える状態となり、データ転送が開
始される。

【００９４】このステップＳ１０７の状態になると、再
びバスリセットが発生するのを監視するモードに入り、
バスリセットが発生したらステップＳ１０１からステッ
プＳ１０６までの設定作業が繰り返し行われる。

【００９５】以上が、図２０のフローチャートの説明で
あるが、図２０のフローチャートのバスリセットからル
ート決定までの部分と、ルート決定後からＩＤ設定終了
までの手順をより詳しくフローチャート図に表したもの
をそれぞれ、図２１、図２２に示す。

【００９６】先ず、図２１のフローチャートの説明を行
う。

【００９７】ステップＳ２０１としてバスリセットが発
生すると、ネットワーク構成は一旦リセットされる。な
お、ステップＳ２０１としてバスリセットが発生するの
を常に監視している。

【００９８】次に、ステップＳ２０２としてリセットさ
れたネットワークの接続状況を再認識する作業の第一歩
として、各機器にリーフ（ノード）であることを示すフ
ラグを立てておく。さらに、ステップＳ２０３として各
機器が自分の持つポートがいくつ他ノードと接続されて
いるのかを調べる。

【００９９】ステップＳ２０４のポート数の結果に応じ
て、これから親子関係の宣言を始めていくために、未定
義（親子関係が決定されていない）ポートの数を調べ
る。バスリセットの直後はポート数＝未定義ポート数で
あるが、親子関係が決定されていくにしたがって、ステ
ップＳ２０４で検知する未定義ポートの数は変化してい
くものである。

【０１００】まず、バスリセットの直後、はじめに親子
関係の宣言を行えるのはリーフに限られている。リーフ
であるというのはステップＳ２０３のポート数の確認で
知ることができる。リーフは、ステップＳ２０５とし
て、自分に接続されているノードに対して、「自分は
子、相手は親」と宣言し動作を終了する。

【０１０１】ステップＳ２０３でポート数が複数ありブ
ランチと認識したノードは、バスリセットの直後はステ
ップＳ２０４で未定義ポート数＞１ということなので、
ステップＳ２０６へと移り、まずブランチというフラグ
が立てられ、ステップＳ２０７でリーフからの親子関係
宣言で「親」の受付けをするために待つ。

【０１０２】リーフが親子関係の宣言を行い、ステップ
Ｓ２０７でそれを受けたブランチは適宜ステップＳ２０
４の未定義ポート数の確認を行い、未定義ポート数が１
になっていれば残っているポートに接続されているノー
ドに対して、ステップＳ２０５の「自分が子」の宣言を
することが可能になる。２度目以降、ステップＳ２０４
で未定義ポート数を確認しても２以上あるブランチに対
しては、再度ステップＳ２０７でリーフ又は他のブラン
チからの「親」の受付けをするために待つ。

【０１０３】最終的に、何れか１つのブランチ、又は例
外的にリーフ（子宣言を行えるのに素早く動作しなかっ
た為）がステップＳ２０４の未定義ポート数の結果とし
てゼロになったら、これにてネットワーク全体の親子関
係の宣言が終了したものであり、未定義ポート数がゼロ
（すべて親のポートとして決定）になった唯一のノード
はステップＳ２０８としてルートのフラグが立てられ、
ステップＳ２０９としてルートとしての認識がなされ
る。

【０１０４】このようにして、図２１に示したバスリセ
ットから、ネットワーク内すべてのノード間における親
子関係の宣言までが終了する。

【０１０５】次に、図２２のフローチャートについて説
明する。

【０１０６】まず、図２１までのシーケンスでリーフ、
ブランチ、ルートという各ノードのフラグの情報が設定
されているので、これを元にして、ステップＳ３０１で
それぞれ分離する。

【０１０７】各ノードにＩＤを与える作業として、最初
にＩＤの設定を行うことができるのはリーフからであ
る。リーフ→ブランチ→ルートの順で若い番号（ノード
番号＝０〜）からＩＤの設定がなされていく。

【０１０８】ステップＳ３０２としてネットワーク内に
存在するリーフの数Ｎ（Ｎは自然数）を設定する。この
後、ステップＳ３０３として各自リーフがルートに対し
て、ＩＤを与えるように要求する。この要求が複数ある
場合には、ルートはステップＳ３０４としてアービトレ
ーション（１つに調停する作業）を行い、ステップＳ３
０５として勝ったノード１つにＩＤ番号を与え、負けた
ノードには失敗の結果通知を行う。ステップＳ３０６と
してＩＤ取得が失敗に終わったリーフは、再度ＩＤ要求
を出し、同様の作業を繰り返す。ＩＤを取得できたリー
フからステップＳ３０７として、そのノードのＩＤ情報
をブロードキャストで全ノードに転送する。１ノードＩ
Ｄ情報のブロードキャストが終わると、ステップＳ３０
８として残りのリーフの数が１つ減らされる。ここで、
ステップＳ３０９として、この残りのリーフの数が１以
上ある時はステップＳ３０３のＩＤ要求の作業からを繰
り返し行い、最終的にすべてのリーフがＩＤ情報をブロ
ードキャストすると、ステップＳ３０９がＮ＝０とな
り、次はブランチのＩＤ設定に移る。

【０１０９】ブランチのＩＤ設定もリーフの時と同様に
行われる。

【０１１０】まず、ステップＳ３１０としてネットワー
ク内に存在するブランチの数Ｍ（Ｍは自然数）を設定す
る。この後、ステップＳ３１１として各自ブランチがル
ートに対して、ＩＤを与えるように要求する。これに対
してルートは、ステップＳ３１２としてアービトレーシ
ョンを行い、勝ったブランチから順にリーフに与え終わ
った次の若い番号から与えていく。ステップＳ３１３と
して、ルートは要求を出したブランチにＩＤ情報又は失
敗結果を通知し、ステップＳ３１４としてＩＤ取得が失
敗に終わったブランチは、再度ＩＤ要求を出し、同様の
作業を繰り返す。ＩＤを取得できたブランチからステッ
プＳ３１５として、そのノードのＩＤ情報をブロードキ
ャストで全ノードに転送する。１ノードＩＤ情報のブロ
ードキャストが終わると、ステップＳ３１６として残り
のブランチの数が１つ減らされる。ここで、ステップＳ
３１７として、この残りのブランチの数が１以上ある時
はステップＳ３１１のＩＤ要求の作業からを繰り返し、
最終的にすべてのブランチがＩＤ情報をブロードキャス
トするまで行われる。すべてのブランチがノードＩＤを
取得すると、ステップＳ３１７はＭ＝０となり、ブラン
チのＩＤ取得モードも終了する。

【０１１１】ここまで終了すると、最終的にＩＤ情報を
取得していないノードはルートのみなので、ステップＳ
３１８として与えていない番号で最も若い番号を自分の
ＩＤ番号と設定し、ステップＳ３１９としてルートのＩ
Ｄ情報をブロードキャストする。

【０１１２】以上で、図２２に示したように、親子関係
が決定した後から、すべてのノードのＩＤが設定される
までの手順が終了する。

【０１１３】次に、一例として図１３に示した実際のネ
ットワークにおける動作を図１３を参照しながら説明す
る。

【０１１４】図１３の説明として、（ルート）ノードＢ
の下位にはノードＡとノードＣが直接接続されており、
さらにノードＣの下位にはノードＤが直接接続されてお
り、さらにノードＤの下位にはノードＥとノードＦが直
接接続された階層構造になっている。この階層構造やル
ートノード、ノードＩＤを決定する手順を以下で説明す
る。

【０１１５】バスリセットがされた後、まず各ノードの
接続状況を認識するために、各ノードの直接接続されて
いるポート間において、親子関係の宣言がなされる。こ
の親子とは親側が階層構造で上位となり、子側が下位と
なると言うことができる。

【０１１６】図１３ではバスリセットの後、最初に親子
関係の宣言を行ったのはノードＡである。基本的にノー
ドの１つのポートにのみ接続があるノード（リーフと呼
ぶ）から親子関係の宣言を行うことができる。これは自
分には１ポートの接続のみということをまず知ることが
できるので、これによってネットワークの端であること
を認識し、その中で早く動作を行ったノードから親子関
係が決定されていく。こうして親子関係の宣言を行った
側（Ａ−Ｂ間ではノードＡ）のポートが子と設定され、
相手側（ノードＢ）のポートが親と設定される。こうし
て、ノードＡ−Ｂ間では子−親、ノードＥ−Ｄ間で子−
親、ノードＦ−Ｄ間で子−親と決定される。

【０１１７】さらに１回層あがって、今度は複数個接続
ポートを持つノード（ブランチと呼ぶ）のうち、他ノー
ドからの親子関係の宣言を受けたものから順次、さらに
上位に親子関係の宣言を行っていく。図１３ではまずノ
ードＤがＤ−Ｅ間、Ｄ−Ｆ間と親子関係が決定した後、
ノードＣに対する親子関係の宣言を行っており、その結
果ノードＤ−Ｃ間で子−親と決定している。

【０１１８】ノードＤからの親子関係の宣言を受けたノ
ードＣは、もう一つのポートに接続されているノードＢ
に対して親子関係の宣言を行っている。これによってノ
ードＣ−Ｂ間で子−親と決定している。

【０１１９】このようにして図１３のような階層構造が
構成され、最終的に接続されているすべてのポートにお
いて親となったノードＢが、ルートノードと決定され
た。ルートは１つのネットワーク構成中に一つしか存在
しないものである。

【０１２０】なお、この図１３においてノードＢがルー
トノードと決定されたが、これはノードＡから親子関係
宣言を受けたノードＢが、他のノードに対して親子関係
宣言を速いタイミングで行っていれば、ルートノードは
他のノードに移っていたこともあり得る。すなわち、伝
達されるタイミングによってはどのノードもルートノー
ドとなる可能性があり、同じネットワーク構成でもルー
トノードは一定とは限らない。

【０１２１】ルートノードが決定すると、次は各ノード
ＩＤを決定するモードに入る。ここではすべてのノード
が、決定した自分のノードＩＤを他のすべてのノードに
通知する（ブロードキャスト機能）。

【０１２２】自己ＩＤ情報は、自分のノード番号、接続
されている位置の情報、もっているポートの数、接続の
あるポートの数、各ポートの親子関係の情報等を含んで
いる。

【０１２３】ノードＩＤ番号の割り振りの手順として
は、まず１つのポートにのみ接続があるノード（リー
フ）から起動することができ、この中から順にノード番
号＝０，１，２，…と割り当てられる。

【０１２４】ノードＩＤを手にしたノードは、ノード番
号を含む情報をブロードキャストで各ノードに送信す
る。これによって、そのＩＤ番号は「割り当て済み」で
あることが認識される。

【０１２５】すべてのリーフが自己ノードＩＤを取得し
終わると、次はブランチへ移りリーフに引続いたノード
ＩＤ番号が各ノードに割り当てられる。リーフと同様
に、ノードＩＤ番号が割り当てられたブランチから順次
ノードＩＤ情報をブロードキャストし、最後にルートノ
ードが自己ＩＤ情報をブロードキャストする。すなわ
ち、常にルートは最大のノードＩＤ番号を所有するもの
である。

【０１２６】以上のようにして、階層構造全体のノード
ＩＤの割り当てが終わり、ネットワーク構成が再構築さ
れ、バスの初期化作業が完了する。 ＜アービトレーション＞１３９４シリアルバスでは、デ
ータ転送に先立って必ずバス使用権のアービトレーショ
ン（調停）を行う。１３９４シリアルバスは個別に接続
された各機器が、転送された信号をそれぞれ中継するこ
とによって、ネットワーク内すべての機器に同信号を伝
えるように、論理的なバス型ネットワークであるので、
パケットの衝突を防ぐ意味でアービトレーションは必要
である。これによってある時間には、たった一つのノー
ドのみ転送を行うことができる。

【０１２７】アービトレーションを説明するための図と
して図１４（ａ）にバス使用要求の図、同図（ｂ）にバ
ス使用許可の図を示し、以下これを用いて説明する。

【０１２８】アービトレーションが始まると、１つもし
くは複数のノードが親ノードに向かって、それぞれバス
使用権の要求を発する。図１４（ａ）のノードＣとノー
ドＦがバス使用権の要求を発しているノードである。こ
れを受けた親ノード（図１４ではノードＡ）はさらに親
ノードに向かって、バス使用権の要求を発する（中継す
る）。この要求は最終的に調停を行うルートに届けられ
る。

【０１２９】バス使用要求を受けたルートノードは、ど
のノードにバスを使用させるかを決める。この調停作業
はルートノードのみが行えるものであり、調停によって
勝ったノードにはバスの使用許可を与える。図１４
（ｂ）ではノードＣに使用許可が与えられ、ノードＦの
使用は拒否された図である。アービトレーションに負け
たノードに対してはＤＰ(data prefix)パケットを送
り、拒否されたことを知らせる。拒否されたノードのバ
ス使用要求は次回のアービトレーションまで待たされ
る。

【０１３０】以上のようにして、アービトレーションに
勝ってバスの使用許可を得たノードは、以降データの転
送を開始できる。

【０１３１】ここで、アービトレーションの一連の流れ
をフローチャート図２３に示して、説明する。

【０１３２】ノードがデータ転送を開始できるために
は、バスがアイドル状態であることが必要である。先に
行われていたデータ転送が終了して、現在バスが空き状
態であることを認識するためには、各転送モードで個別
に設定されている所定のアイドル時間ギャップ長（例．
サブアクション・ギャップ）を経過することによって、
各ノードは自分の転送が開始できると判断する。

【０１３３】ステップＳ４０１として、Ａｓｙｎｃデー
タ、Ｉｓｏデータ等それぞれ転送するデータに応じた所
定のギャップ長が得られたか判断する。所定のギャップ
長が得られない限り、転送を開始するために必要なバス
使用権の要求はできないので、所定のギャップ長が得ら
れるまで待つ。

【０１３４】ステップＳ４０１で所定のギャップ長が得
られたら、ステップＳ４０２として転送すべきデータが
あるか判断し、ある場合はステップＳ４０３として転送
するためにバスを確保するよう、バス使用権の要求をル
ートに対して発する。このときの、バス使用権の要求を
表す信号の伝達は、図１４に示したように、ネットワー
ク内各機器を中継しながら、最終的にルートに届けられ
る。ステップＳ４０２で転送するデータがない場合は、
そのまま待機する。

【０１３５】次に、ステップＳ４０４として、ステップ
Ｓ４０３のバス使用要求を１つ以上ルートが受信した
ら、ルートはステップＳ４０５として使用要求を出した
ノードの数を調べる。ステップＳ４０５での選択値がノ
ード数＝１（使用権要求を出したノードは１つ）だった
ら、そのノードに直後のバス使用許可が得られることと
なる。ステップＳ４０５での選択値がノード数＞１（使
用要求を出したノードは複数）だったら、ルートはステ
ップＳ４０６として使用許可を与えるノードを１つに決
定する調停作業を行う。この調停作業は公平なものであ
り、毎回同じノードばかり許可を得るようなことはな
く、平等に権利を与えていくような構成となっている。

【０１３６】ステップＳ４０７として、ステップＳ４０
６で使用要求を出した複数ノードの中からルートが調停
して使用許可を得た１つのノードと、敗れたその他のノ
ードに分ける選択を行う。ここで、調停されて使用許可
を得た１つのノード、またはステップＳ４０５の選択値
から使用要求ノード数＝１で調停無しに使用許可を得た
ノードには、ステップＳ４０８として、ルートはそのノ
ードに対して許可信号を送る。許可信号を得たノード
は、受け取った直後に転送すべきデータ（パケット）を
転送開始する。また、ステップＳ４０６の調停が敗れ
て、バス使用が許可されなかったノードにはステップＳ
４０９としてルートから、アービトレーション失敗を示
すＤＰ(data prefix)パケットを送られ、これを受け取
ったノードは再度転送を行うためのバス使用要求を出す
ため、ステップＳ４０１まで戻り、所定ギャップ長が得
られるまで待機する。

【０１３７】以上がアービトレーションの流れを説明し
た、フローチャート図２３の説明である。 ＜Asynchronous（非同期）転送＞アシンクロナス転送
は、非同期転送である。図１５にアシンクロナス転送に
おける時間的な遷移状態を示す。図１５の最初のサブア
クション・ギャップは、バスのアイドル状態を示すもの
である。このアイドル時間が一定値になった時点で転送
を希望するノードはバスが使用できると判断して、バス
獲得のためのアービトレーションを実行する。

【０１３８】アービトレーションでバスの使用許可を得
ると、次にデータの転送がパケット形式で実行される。
データ転送後、受信したノードは転送されたデータに対
しての受信結果のａｃｋ（受信確認用返送コード）をａ
ｃｋ ｇａｐという短いギャップの後、返送して応答す
るか、応答パケットを送ることによって転送が完了す
る。ａｃＫは４ビットの情報と４ビットのチェックサム
からなり、成功か、ビジー状態か、ペンディング状態で
あるかといった情報を含み、すぐに送信元ノードに返送
される。

【０１３９】次に、図１６にアシンクロナス転送のパケ
ットフォーマットの例を示す。

【０１４０】パケットには、データ部及び誤り訂正用の
データＣＲＣの他にはヘッダ部があり、そのヘッダ部に
は図１６に示すような、目的ノードＩＤ、ソースノード
ＩＤ、転送データ長さや各種コードなどが書き込まれ、
転送が行われる。

【０１４１】また、アシンクロナス転送は自己ノードか
ら相手ノードへの１対１の通信である。転送元ノードか
ら転送されたパケットは、ネットワーク中の各ノードに
行き渡るが、自分宛てのアドレス以外のものは無視され
るので、宛先の１つのノードのみが読み込むことにな
る。

【０１４２】以上がアシンクロナス転送の説明である。 ＜Isochronous（同期）転送＞アイソクロナス転送は同
期転送である。１３９４シリアルバスの最大の特徴であ
るともいえるこのアイソクロナス転送は、特にＶＩＤＥ
Ｏ映像データや音声データといったマルチメディアデー
タなど、リアルタイムな転送を必要とするデータの転送
に適した転送モードである。

【０１４３】また、アシンクロナス転送（非同期）が１
対１の転送であったのに対し、このアイソクロナス転送
はブロードキャスト機能によって、転送元の１つのノー
ドから他のすべてのノードへ一様に転送される。

【０１４４】図１７はアイソクロナス転送における、時
間的な遷移状態を示す図である。

【０１４５】アイソクロナス転送は、バス上一定時間毎
に実行される。この時間間隔をアイソクロナスサイクル
と呼ぶ。アイソクロナスサイクル時間は、１２５μＳで
ある。この各サイクルの開始時間を示し、各ノードの時
間調整を行う役割を担っているのがサイクル・スタート
・パケットである。サイクル・スタート・パケットを送
信するのは、サイクル・マスタと呼ばれるノードであ
り、１つ前のサイクル内の転送終了後、所定のアイドル
期間（サブアクションギャップ）を経た後、本サイクル
の開始を告げるサイクル・スタート・パケットを送信す
る。このサイクル・スタート・パケットの送信される時
間間隔が１２５μＳとなる。

【０１４６】また、図１７にチャネルＡ、チャネルＢ、
チャネルＣと示したように、１サイクル内において複数
種のパケットがチャネルＩＤをそれぞれ与えられること
によって、区別して転送できる。これによって同時に複
数ノード間でのリアルタイムな転送が可能であり、また
受信するノードでは自分が欲しいチャネルＩＤのデータ
のみを取り込む。このチャネルＩＤは送信先のアドレス
を表すものではなく、データに対する論理的な番号を与
えているに過ぎない。よって、あるパケットの送信は１
つの送信元ノードから他のすべてのノードに行き渡る、
ブロードキャストで転送されることになる。

【０１４７】アイソクロナス転送のパケット送信に先立
って、アシンクロナス転送同様アービトレーションが行
われる。しかし、アシンクロナス転送のように１対１の
通信ではないので、アイソクロナス転送にはａｃｋ（受
信確認用返信コード）は存在しない。

【０１４８】また、図１７に示したｉｓｏ ｇａｐ（ア
イソクロナスギャップ）とは、アイソクロナス転送を行
う前にバスが空き状態であると認識するために必要なア
イドル期間を表している。この所定のアイドル期間を経
過すると、アイソクロナス転送を行いたいノードはバス
が空いていると判断し、転送前のアービトレーションを
行うことができる。

【０１４９】次に、図１８にアイソクロナス転送のパケ
ットフォーマットの例を示し、説明する。

【０１５０】各チャネルに分かれた、各種のパケットに
はそれぞれデータ部及び誤り訂正用のデータＣＲＣの他
にヘッダ部があり、そのヘッダ部には図１７に示したよ
うな転送データ長やチャネルＮＯ、その他各種コード及
び誤り訂正用のヘッダＣＲＣなどが書き込まれ、転送が
行われる。

【０１５１】以上がアイソクロナス転送の説明である。 ＜バス・サイクル＞実際の１３９４シリアルバス上の転
送では、アイソクロナス転送と、アシンクロナス転送は
混在できる。その時の、アイソクロナス転送とアシンク
ロナス転送が混在した、バス上の転送状態の時間的な遷
移の様子を表した図を図１９に示す。

【０１５２】アイソクロナス転送はアシンクロナス転送
より優先して実行される。その理由は、サイクル・スタ
ート・パケットの後、アシンクロナス転送を起動するた
めに必要なアイドル期間のギャップ長（サブアクション
ギャップ）よりも短いギャップ長（アイソクロナスギャ
ップ）で、アイソクロナス転送を起動できるからであ
る。したがって、アシンクロナス転送より、アイソクロ
ナス転送は優先して実行されることとなる。

【０１５３】図１９に示した、一般的なバスサイクルに
おいて、サイクル＃ｍのスタート時にサイクル・スター
ト・パケットがサイクル・マスタから各ノードに転送さ
れる。これによって、各ノードで時刻調整を行い、所定
のアイドル期間（アイソクロナスギャップ）を待ってか
らアイソクロナス転送を行うべきノードはアービトレー
ションを行い、パケット転送に入る。図１９ではチャネ
ルｅとチャネルｓとチャネルｋが順にアイソクロナス転
送されている。

【０１５４】このアービトレーションからパケット転送
までの動作を、与えられているチャネル分繰り返し行っ
た後、サイクル＃ｍにおけるアイソクロナス転送がすべ
て終了したら、アシンクロナス転送を行うことができる
ようになる。

【０１５５】アイドル時間がアシンクロナス転送が可能
なサブアクションギャップに達することによって、アシ
ンクロナス転送を行いたいノードはアービトレーション
の実行に移れると判断する。

【０１５６】ただし、アシンクロナス転送が行える期間
は、アイソクロナス転送終了の力、次のサイクル・スタ
ート・パケットを転送すべき時間(cycle synch)までの
間にアシンクロナス転送を起動するためのサブアクショ
ンギャップが得られた場合に限っている。

【０１５７】図１９のサイクル＃ｍでは３つのチャネル
分のアイソクロナス転送と、その後アシンクロナス転送
（含むａｃｋ）が２パケット（パケット１、パケット
２）転送されている。このアシンクロナスパケット２の
後は、サイクルｍ＋１をスタートすべき時間(cycle syn
ch)にいたるので、サイクル＃ｍでの転送はここまでで
終わる。

【０１５８】ただし、非同期または同期転送動作中に次
のサイクル・スタート・パケットを送信すべき時間(cyc
le synch)に至ったとしたら、無理に中断せず、その転
送が終了した後のアイドル期間を待ってから次サイクル
のサイクル・スタート・パケットを送信する。すなわ
ち、１つのサイクルが１２５μＳ以上続いたときは、そ
の分次サイクルは基準の１２５μＳより短縮されたとす
る。このようにアイソクロナス・サイクルは１２５μＳ
を基準に超過・短縮し得るものである。

【０１５９】しかし、アイソクロナス転送はリアルタイ
ム転送を維持するために毎サイクル必要であれば必ず実
行され、アシンクロナス転送はサイクル時間が短縮され
たことによって次以降のサイクルにまわされることもあ
る。

【０１６０】ＩＥＥＥ１３９４を使用した場合、ＵＳＢ
のときとは異なり、インタラプト転送に相当する転送モ
ードが存在しない。そのため、アシンクロナス転送を利
用してデータ転送の確認を行う必要がある。この場合ア
シンクロナス転送のデータ転送帯域は保証されないの
で、周辺機器からホストに対してデータ転送の確認を知
らせるためのアシンクロナス転送が行われるまでのアイ
ソクロナス転送で送信するデータの更新は行わないよう
にする。

【０１６１】

【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ
装置など）に適用してもよい。

【０１６２】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成される。

【０１６３】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【０１６４】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【０１６５】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれる。

【０１６６】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれる。

【０１６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ホストによるバスの制御のみでデータの転送制御が可能
であり、周辺機器側の処理を軽減することが可能にな
る。また、データの帯域を保証しつつ、データ受信の確
認を行うことができる。

【０１６８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る外部バス制御部の概略ブロック図
である。

【図２】本発明に係る印刷システムのブロック図であ
る。

【図３】本発明に係るデータ転送動作の流れ図である。

【図４】本発明に係るデータ転送動作の流れ図である。

【図５】本発明に係るデータ転送手順の図である。

【図６】従来のデータ転送手順の図である。

【図７】従来の外部バス制御部の概略ブロック図であ
る。

【図８】１３９４シリアルバスを用いて構成されるネッ
トワーク・システムの例を示す図である。

【図９】１３９４シリアルバスの構成要素を示す図であ
る。

【図１０】１３９４シリアルバスにおけるアドレス空間
の図を示す図である。

【図１１】１３９４シリアルバス・ケーブルの断面図を
示す図である。

【図１２】１３９４シリアルバスで採用されている、デ
ータ転送フォーマットのＤＳ−Ｌｉｎｋ符号化方式を説
明するための図を示す図である。

【図１３】ノードの階層構造の例を示す図である。

【図１４】バスのアービトレーションを説明する図であ
る。

【図１５】アシンクロナス転送における時間的な遷移状
態を示す図である。

【図１６】アシンクロナス転送のパケットフォーマット
の例を示す図である。

【図１７】アイソクロナス転送における、時間的な遷移
状態を示す図である。

【図１８】アイソクロナス転送のパケットフォーマット
の図である。

【図１９】アイソクロナス転送とアシンクロナス転送が
混在した、バス上の転送状態の時間的な遷移の様子を表
した図を示す図である。

【図２０】バスリセットからデータ転送が行えるまでの
手順の流れ図である。

【図２１】バスリセットからルート決定までの手順の詳
しい流れ図である。

【図２２】ルート決定からＩＤ設定終了までの手順の流
れ図である。

【図２３】アービトレーションの手順の流れ図である。

【符号の説明】

１０１ 制御信号線 １０２ データ信号線 １０３ アドレス信号線 １０４ バッファ １０５ パケット生成分 １０６ 通信制御部 １０７ サイクルタイマ １０８ トランシーバ １０９ 外部バス（接続手段） １１０ 制御部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の機器から第２の機器へとデータを
   転送するデータ転送装置であって、 所定のタイミングに同期して第１の機器から第２の機器
   へとデータを転送する第１の転送手段と、 所定のタイミングで、前記第１の転送手段による転送デ
   ータを処理し終えているかを示すデータを、前記第２の
   機器から第１の機器へと転送する第２の転送手段と、 前記第２の転送手段により転送されるデータに基づい
   て、前記第１の転送手段を制御して、次のデータを転送
   するかデータを再送するか制御する制御手段とを有する
   ことを特徴とするデータ転送装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記第２の転送手段に
   より次の処理が可能であることが通知されるまで、前記
   第１の転送手段により同じデータを再送することを特徴
   とする請求項１記載のデータ転送装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記第２の転送手段に
   より次の処理が可能であることが通知されるまで、前記
   第１の転送手段により無効データを転送することを特徴
   とする請求項１記載のデータ転送装置。
4. 【請求項４】 第１の機器から第２の機器へとデータを
   転送するデータ転送制御方法であって、 所定のタイミングに同期して第１の機器から第２の機器
   へとデータを転送する第１の転送工程と、 所定のタイミングで、前記第１の転送工程による転送デ
   ータを処理し終えているかを示すデータを、前記第２の
   機器から第１の機器へと転送する第２の転送工程と、 前記第２の転送工程により転送されるデータに基づい
   て、前記第１の転送工程を制御して、次のデータを転送
   するかデータを再送するか制御する制御工程とを有する
   ことを特徴とするデータ転送制御方法。
5. 【請求項５】 前記制御工程は、前記第２の転送工程に
   より次の処理が可能であることが通知されるまで、前記
   第１の転送工程により同じデータを再送することを特徴
   とする請求項４記載のデータ転送制御方法。
6. 【請求項６】 前記制御工程は、前記第２の転送工程に
   より次の処理が可能であることが通知されるまで、前記
   第１の転送工程により無効データを転送することを特徴
   とする請求項４記載のデータ転送制御方法。
7. 【請求項７】 ホスト装置と印刷装置とを接続して成る
   印刷システムであって、 所定のタイミングに同期してデータを印刷装置に転送す
   る第１の転送手段と、 印刷装置から受信したデータに基づいて前記第１の転送
   手段を制御して、次のデータを転送するかデータを再送
   するか制御する制御手段とを有するホスト装置と、 前記第１の転送手段によるデータ受信後、所定のタイミ
   ングで、前記第１の転送手段による転送データを処理し
   終えているかを示すデータをホスト装置に転送する第２
   の転送手段と、 前記第１の転送手段により転送されるデータを受信でき
   た場合、それを印刷出力する出力手段とを有する印刷装
   置とを具備することを特徴とする印刷システム。