JPH10285193A - ２ピン分散型イーサネットバス構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 多数のネットワーク要素が同じバスを共用で
きる分散型裁定機構をもつ２ピンバス構造体を提供す
る。 【解決手段】 バス１４に接続された各ネットワークモ
ジュールの２ピンバスインターフェイス２０は、２つ以
上のモジュールがバスアクセスに対して競合する場合の
分散型裁定手順を形成すると共に、２線バスを経てデー
タ信号及び衝突通知がモジュールからモジュールへと送
信されるコード化機構を形成する。この構造体は、同じ
バスに接続された多数の分散型リピータモジュール１２
や他のネットワーク要素を取り扱う。バスインターフェ
イスが裁定プロセスを処理すると共に、データ信号、並
びに単一のローカルモジュールポートで検出される受信
衝突及び１つ以上のモジュールの多数のローカルポート
１０におけるアクティビティを伴う送信衝突を含む種々
の衝突を検出し、処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、通信ネッ
トワーク又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に
係り、より詳細には、マルチポートリピータ（中継
器）、ブリッジ、スイッチ及びルータのような多数のネ
ットワーク要素を相互接続するためのネットワークハブ
のアーキテクチャー（構造体）に係る。ブリッジ、スイ
ッチ及びルータは、２つ以上のネットワークに接続さ
れ、そしてデータパケットを１つのネットワークと別の
ネットワークとの間で転送するための便利な機構を形成
する。マルチポートリピータは、同様の機能を実行する
が、メッセージパケットレベル以外のビットレベルで動
作する。リピータは、実際上、「リアルタイム」で動作
してメッセージをビットごとにあるポートから他のポー
トへ中継し、一方、ブリッジ及びルータは、データパケ
ットを一時的に記憶し、インテリジェントなメッセージ
ルート指定機能を果たす。

【０００２】

【従来の技術】更に詳細には、本発明は、衝突検出を伴
うキャリア感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＤ）と一般
に称されているプロトコルを使用するネットワークにも
適用される。ネットワークにおいて広く使用されている
１つのＣＳＭＡ／ＣＤ設計は、イーサネットとして知ら
れている。イーサネットの設計は、規格文書ＩＳＯ８８
０２−３と、ＩＥＥＥ８０２．３規格と称するＡＮＳＩ
／ＩＥＥＥ８０２．３とによって規定される。ＣＳＭＡ
／ＣＤルールのもとでのネットワークの動作モードは、
本発明に直接関与しないが、背景技術の説明として以下
に簡単に述べる。ネットワークバス又はケーブルへアク
セスするためのＣＳＭＡ／ＣＤルールのもとでは、送信
を希望するステーションが、先ず、送信を開始する前に
ケーブルが空いていることを確かめるために「聴取」し
なければならない。ネットワーク上の全てのステーショ
ンは、アクセスに対して等しい優先順位を有し、ライン
が空いて所要のパケット間遅延が経過するや否や送信を
開始することができる。しかしながら、送信を開始した
第１ステーションが別のステーションからの送信との
「衝突」を検出した場合には、その第１ステーションが
しばらく送信を続けて、送信を希望する全てのステーシ
ョンが衝突を検出するのを確かめる。衝突を検出する他
の各々のステーションもしばらく送信を続ける。次い
で、衝突を検出した各ステーションは、あるランダムな
時間周期中に送信を終了する。衝突に伴うステーション
は、送信を再び試みる前に、ランダムな、ひいては、通
常異なる遅延時間を選択する。

【０００３】リピータは、多数のポートを有し、その各
々が単一又は多数のネットワークステーションに接続さ
れる装置である。ＩＥＥＥ８０２．３規格の第９．１な
いし９．８章には、ＣＳＭＡ／ＣＤ衝突検出方法を用い
たリピータの標準設計について規定されている。１つの
実施形態においては、リピータがスター構成に結線さ
れ、リピータの各ポートに１つのステーションが接続さ
れる。別の実施形態においては、リピータのポートが、
単一のイーサネットリンクとして動作する送信媒体によ
り複数のステーションに接続される。従って、リピータ
は、そのポートよりも多数のステーションを接続するこ
とができる。

【０００４】リピータは、実際に、その入力ポートにワ
イヤを論理的に接続し、これらのワイヤに接続される全
ての装置が同じネットワーク「衝突ドメイン」にあるよ
うにする。しかしながら、リピータは、簡単な電気的接
続によりポートを接続するものではない。むしろ、リピ
ータは、各ポートの信号を聴取し、これら信号を他のポ
ートに中継する。リピータの１つの機能は、１つ以上の
ポートにおける衝突を検出し、そしてＩＥＥＥ８０２．
３規格に合致するような適当な処置をとることである。
例えば、１つのポートにおいて衝突が検出された場合
に、そのポートの到来信号が２つ以上のステーションの
送信を表すときには、リピータは、他の全てのポートを
経て標準的なジャミング信号を送出することにより、衝
突の存在を他のポートのステーションに知らせねばなら
ない。この形式の衝突は、通常は、「受信」衝突と称す
る。リピータが２つ以上のアクティブなポートを経て同
時にデータを受信するときには、別の形式の衝突状態が
生じる。リピータは、このとき、衝突に気付くが、ポー
トに接続されたステーションは、信号が受信されるアク
ティブなポートに接続されたステーションであっても、
衝突に気付かない。これは、「送信」衝突と称し、リピ
ータは、ジャミング信号を全てのポートに送信すること
により応答する。

【０００５】リピータは、ネットワークを拡張するため
の便利な機構である。ＩＥＥＥ８０２．３規格では、ブ
リッジ又はルータに遭遇する前に送信メッセージが遭遇
するリピータの数を制限することが要求される。この制
限を満足しながらも、更なるネットワーク拡張を与える
ために、ネットワーク設計者は多数の「半リピータ」を
使用し、その各々は、従来のリピータと同数のポートを
有するが、リピータ間バス構造により互いに密接に接続
される。このバス構造は、２つの半リピータ間でイーサ
ネットデータの送信を行うだけでなく、２つのモジュー
ル間で状態情報の送信も行い、それらが協働して単一の
リピータの機能を果たすようにする。

【０００６】半リピータは、一般に、ハブと称する集中
配線設備に設置され、ハブは多数の導体のバックプレー
ン即ちバスを含み、そこに半リピータモジュールが取り
外し可能に差し込まれる。バスと半リピータモジュール
との間のインターフェイスは標準化され、ブリッジやル
ータや個々のステーションのような他のネットワーク要
素も、バスに差し込めるようにされる。多数の半リピー
タ又は他のモジュールは、全て、共通のバスを経てデー
タ及び状態情報を送信する必要があるから、バスの使用
を調整するために、ある形態の裁定を与えねばならな
い。一般に、バスの裁定機構には２つの分類があり、即
ち集中型裁定と、分散型裁定がある。本発明以前は、ハ
ブの設計は、多数の並列な導体を有するリピータ間バス
（ＩＲＢ）又はモジュール間バス（ＩＭＢ）を含んでい
た。例えば、ＡＭＤ社で製造されたＩＲＢは、４本の共
通のバスピンと、各半リピータのための１つの付加的な
要求ピンとをもつ中央裁定バス機構を使用している。こ
れは、２個の半リピータに対して６本のピンを必要と
し、３個の半リピータに対して７本のピンを必要とし、
等々となる。分散型裁定を用いる別のモジュール間イー
サネットバス（ＩＭＢ）機構が、本発明と同じ譲受人に
譲渡された「分散型ＬＡＮリピータ及びステーションを
同時使用するホット・スワップ式モジュール間相互接続
(Hot-Swappable Inter-Module Interconnect of Simult
aneous Use with Distributed LAN Repeaters and Stat
ions) 」と題する１９９４年７月１日出願の米国特許出
願第０８／２７０，０７２号に開示されている。この機
構は、１５個までの半リピータ又は他のイーサネット装
置がバスの６本のピンを経て通信できるようにする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、半リ
ピータ及び他のネットワーク要素を相互接続するための
ネットワークハブの設計を改善する必要性があることが
明らかである。理想的には、モジュール間バスは、機能
性を低下することなく相互接続構造のサイズ及びコスト
を最小にするために、できるだけ簡単でなければならな
い。本発明は、この目標を満たす。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数の半リピ
ータ又は他のネットワーク要素が同じバスを共用できる
ようにする分散型裁定機構をもつ２ピンバス構造体に関
する。簡単に且つ一般的に述べると、本発明の２ピンバ
ス構造体は、２本の導体のみを有するモジュール間バス
と、ネットワーク要素をバスに接続する２ピンのバスイ
ンターフェイスユニットを各々有する少なくとも２つの
ネットワーク要素とを備えている。２ピンインターフェ
イスユニットは、２つ以上のネットワーク要素がほぼ同
じ時間にアクセスを求めるときにバスへのアクセスを制
御するための分散型の裁定機構を構成する。より詳細に
は、この構造体は、ある要素又はモジュールから別のも
のへネットワークデータを転送すると共に、あるネット
ワーク要素から別のものへ状態情報を転送し、バスに接
続された多数のネットワーク要素が容易に協働するよう
にする。本発明のここに示す実施形態では、ネットワー
ク要素の少なくとも２つが半リピータであり、その各々
は、他のネットワーク要素に接続できる多数のローカル
ポートを有し、そして２ピンインターフェイスユニット
は、ある半リピータから別の半リピータへ状態情報の転
送を与え、半リピータの同期動作を維持する。

【０００９】各２ピンのバスインターフェイスユニット
は、そのインターフェイスユニットを独特に識別する識
別コードと、データ及び衝突情報を含むローカルアクテ
ィビティをネットワーク要素の多数のローカルポートに
おいて検出するための第１回路と、この第１回路による
ローカルアクティビティの検出に応答して、動作の裁定
段階中にバス導体の１つに識別コードを送信すると共
に、インターフェイスユニットがバスへのアクセスを得
たかどうか検出するための第２回路と、裁定段階の後に
動作し、検出されたローカルアクティビティのコード化
表示をバスに送信するための第３回路とを備えている。

【００１０】又、本発明は、ネットワークモジュールを
２導体のモジュール間バスに接続するための２ピン型バ
スインターフェイスに関しても規定され、このバスイン
ターフェイスは状態マシンを備え、この状態マシンは、
アイドルコードがモジュール間バスに送信されるアイド
ル状態と；バスのアクセスを裁定するために、モジュー
ル識別コードがマスターモードの状態マシンによりモジ
ュール間バスに送信される裁定状態と；データコードが
モジュール間バスに送信され、そしてバスインターフェ
イスに関連したローカルポートへ送信される送信状態
と；衝突コードがモジュール間バスに送信される少なく
とも１つのマスター衝突状態と；スレーブモードの状態
マシンが少なくとも１つの他の状態マシンとの裁定に参
加する裁定待機状態と；スレーブモードの状態マシンが
バスからデータを受け取り、そしてバスインターフェイ
スに関連したローカルポートへそれを送信する受信状態
と；衝突コードがバスから受け取られ、そしてバスイン
ターフェイスに関連したローカルポートへ中継される少
なくとも１つのスレーブ衝突状態と；状態から状態への
移行を行うのに必要な条件を定義する１組の状態マシン
コマンドと；ある状態から別の状態への移行を行うとき
に状態マシンにより実行されるファンクションを定義す
る１組の状態マシン応答とを有し；バスに接続された多
数のバスインターフェイスの状態マシンは、バスアクセ
スの分散型裁定を実行してデータ及び状態情報をあるバ
スインターフェイスから別のバスインターフェイスへ転
送するように協働する。より詳細には、少なくとも１つ
のマスター衝突状態は、バスインターフェイスに関連し
た１つのローカルポートにおいて検出された受信衝突を
通知するためのマスター受信衝突状態と；少なくとも１
つがこのバスインターフェイスに関連したものである２
つ以上のローカルポートにおける送信衝突を伴うアクテ
ィビティを通知するためのマスター送信衝突状態とを含
み、そして少なくとも１つのスレーブ衝突状態は、別の
バスインターフェイスにより検出された受信衝突の通知
を処理するためのスレーブ受信衝突状態と、別のバスイ
ンターフェイスにより検出された送信衝突の通知を処理
するためのスレーブ送信衝突状態とを含む。本発明のこ
こに示す実施形態において、モジュール間バスは、
「０」状態又は「１」状態の信号を搬送する第１及び第
２のラインを有する。アイドルコードは、第１及び第２
の両方のラインにおける「０」状態信号である。データ
及び状態情報は、裁定中に識別コードで始まる信号シー
ケンスで送信され、その後、データシーケンス又は衝突
状態通知が続く。裁定中に送信されるモジュール識別コ
ードは、第１ラインに送られる次々の識別ビットと、第
２ラインに同時に送られる「１」コードとを含む。デー
タコードは、第１及び第２ラインにおける相補的データ
ビットの対として送信され、衝突コードは、第１及び第
２ラインの両方において「１」コードで始まり、第１ラ
インにおける「１」のストリング、及び第２ラインにお
ける「１」又は「０」のストリングで続けられ、受信衝
突と送信衝突が区別される。

【００１１】方法に関しては、本発明は、第１及び第２
のラインのみを有するモジュール間バスを経て一緒に接
続された少なくとも２つのネットワークモジュールの動
作を整合するために各インターフェイスモジュールにお
いて実行される一連の段階として規定される。本発明
は、モジュールにもバスラインにもネットワークアクテ
ィビティないときにアイドル状態と仮定し；ネットワー
クモジュールに関連した複数のローカルポートのいずれ
かにおいてデータ又は衝突信号の形態のローカルアクテ
ィビティを検出し；ローカルアクティビティが検出され
たときに、バスへのアクセスを得るために裁定プロセス
に参加し；あるローカルポートから受け取ったデータ信
号を他のローカルポートへ送信すると共に、バスライン
を経て他のモジュールへ送信し；衝突がこのモジュール
によって検出されたときにバスラインを経て他のモジュ
ールへ衝突通知を送信し；他のモジュールからバスライ
ンを経てデータ信号を受け取りそしてこれらデータ信号
をローカルポートを経て送出し；他のモジュールからバ
スラインを経て送信された衝突通知を検出し；そしてこ
のモジュールにおいて衝突が検出されたとき、又は別の
モジュールから衝突通知が受け取られたときに、ローカ
ルポートにジャミング信号を送信する；という段階を備
えている。

【００１２】本発明の方法において、裁定プロセスに参
加する上記段階は、このモジュールに独特の２進識別信
号のシーケンスを第１のバスラインに送信し；各２進識
別信号の送信の後に、優先順位の高い識別信号がバスに
送信されていないことを確認し；優先順位の高い識別信
号が検出された場合は、このモジュールの全てのローカ
ルポートにジャミング信号を送信すると共に、第２のバ
スラインに２進「１」を送信して、裁定プロセスの終わ
りに衝突を指示し；そして裁定プロセス中に優先順位の
高い識別信号が検出されない場合は、検出されたローカ
ルアクティビティの形式に基づいて、データ信号を送信
するか又は衝突通知を送信することを含む。ローカルア
クティビティを検出する上記段階においてローカルポー
トにデータ信号が検出された場合、及び裁定プロセスが
首尾良く完了した場合には、データ信号を送信する段階
が、次に、バスの第１ラインにデータ流をそしてバスの
第２ラインに相補的なデータ流を送信することにより実
行される。ローカルアクティビティを検出する上記段階
において受信衝突に伴う信号が単一のローカルポートに
検出される場合、及び裁定プロセスが首尾良く完了した
場合には、衝突通知を送信する段階が、次に、受信衝突
コードをバスラインに送信することにより行われ、そし
てジャミング信号を送信する段階は、衝突が検出された
ポートを除く全てのローカルポートに向けられる。受信
衝突信号を送信する段階は、第１バスラインに一連の２
進「１」信号を送信し、そして第２バスラインに２進
「１」信号と、これに続く一連の２進「０」信号を送信
することを含む。

【００１３】ローカルアクティビティを検出する上記段
階において送信衝突に伴う信号が２つ以上のローカルポ
ートに検出された場合、及び裁定プロセスが首尾良く完
了した場合には、衝突通知を送信する段階が、次に、バ
スラインに送信衝突コードを送信することにより実行さ
れ、そしてジャミング信号を送信する段階が全てのロー
カルポートに向けられる。送信衝突コードを送信する段
階は、第１及び第２のバスラインの両方に２進「１」信
号を送信することを含む。

【００１４】モジュールがローカルアクティビティを検
出しない場合には、裁定の終了を待機し；裁定の後にバ
スを経て受け取った信号を処理し；その受け取った信号
がデータ信号である場合には、ローカルポートを経てデ
ータ信号を送出し；そしてその受け取った信号が衝突信
号である場合には、全てのローカルポートにジャミング
信号を送信するという段階を実行する。

【００１５】以上の説明から、本発明は、ネットワーク
通信の分野、特に、半リピータ及び他のネットワーク要
素を相互接続するためのモジュール間バスの設計に顕著
な改善をもたらすことが明らかであろう。より詳細に
は、本発明は、２本のバスワイヤのみを経てデータ及び
状態情報をモジュール間通信するのに伴い、バックプレ
ーン通信ハブにおけるモジュール間バスのスペース及び
コストの節約を果たす。本発明の他の特徴及び効果は、
添付図面を参照した以下の詳細な説明より明らかとなろ
う。

【００１６】

【発明の実施の形態】説明のための添付図面に示された
ように、本発明は、半リピータ又は他のネットワーク要
素を相互接続するための２線バス構造体に関する。これ
まで、ネットワーク要素は、中央のハブにおいて、多数
の並列ワイヤを有するモジュール間バスにより相互接続
されている。リピータ間接続については、半リピータモ
ジュールが一体的に適切に動作するよう確保するため
に、半リピータに関するイーサネットデータ及び状態デ
ータを搬送するのに多数のワイヤが必要とされている。
公知のあるバス構造においては、バスワイヤの本数は、
バスに受け入れることのできる半リピータの数と共に増
加する。他のものでは、固定の本数のバスワイヤが使用
される。

【００１７】本発明によれば、２本の導体を有するモジ
ュール間バスが、半リピータ及び他のネットワーク要
素、例えば、ブリッジ及びルータの相互接続を行い、分
散型の状態マシンがバスへのアクセスを裁定しそして状
態データを相互接続されたモジュール間に送信する。本
発明は、ここでは、半リピータを相互接続するための分
散型状態マシンについて述べるが、ここに説明する状態
マシンは、半リピータよりも論理的に簡単な状態を与え
るブリッジ及びリピータの相互接続にも適用できること
を理解されたい。

【００１８】イーサネットネットワークのようなＣＳＭ
Ａ／ＣＤを用いた通信ネットワークは、本来その範囲が
限定されるが、ネットワークを単一の衝突スペースへ結
合するために種々の構造体が使用される。図１に示すよ
うに、マルチポート半リピータ１２のポート１０の幾つ
かに多数のネットワークを接続することができる。第２
の半リピータ１２’は、多数のポート１０’を有するも
のとして示され、これらポートには他のネットワーク又
はステーションを接続することができる。両方の半リピ
ータ１０及び１０’は、イーサネットデータ及びリピー
タの状態情報が送信されるモジュール間バス１４に接続
される。従来、モジュール間バスは、この情報を搬送す
るために多数の並列な導体を含まねばならないが、本発
明によれば、バス１４は、各々データライン及び裁定ラ
インと呼称される２本の導体１６及び１８を有するだけ
である。以下の説明から明らかなように、「データ」及
び「裁定」という用語は、両方のラインを用いてデータ
及び状態情報の両方が搬送されるので、任意である。

【００１９】マルチポート半リピータ１２及び１２’
は、従来の半リピータモジュールの機能を実行する。こ
れらの機能は、多数のポート１０及び１０’を経てデー
タ及び衝突信号を受信しそして選択されたポートを経て
ジャミング信号を送信することを含む。更に、本発明に
よれば、各半リピータは、２ピンバスインターフェイス
２０及び２０’を各々備え、その各々は、半リピータ１
２及び１２’からライン２２及び２２’を経てデータ及
び衝突状態情報を受け取り、そしてバスワイヤ１６及び
１８に接続される。より詳細には、各２ピンバスインタ
ーフェイスは、出力信号（ＤＡＴＡＯをデータライン１
６へそしてＡＲＢＯを裁定ライン１８へ）を発生すると
共に、入力信号（ＤＡＴＡＩをデータライン１６からそ
してＡＲＢＩを裁定ライン１８から）を受信する。又、
図１に示したように、ブリッジ２６は、それ自身の２ピ
ンバスインターフェイス２０”を経てバス１４に接続さ
れている。ブリッジ２６は、一例として、２つの個別の
ネットワーク２８及び２８’への接続を与えるものとし
て示されている。２ピンインターフェイスユニット２
０、２０’及び２０”の各々は、それに関連した識別子
（ＩＤ）レジスタ３０、３０’及び３０”を有し、これ
らレジスタは、バス１４に接続された装置を独特に識別
し、即ちマルチポート半リピータ１２及び１２’又はブ
リッジ２６の１つを識別する。上記したように、２ピン
バスインターフェイスの動作は、マルチポート半リピー
タの機能に関連して最も良く説明される。ブリッジ２６
に関連した２ピンインターフェイス２０”の動作は、半
リピータの機能よりも複雑でない。

【００２０】ポート１０及び１０’のデータアクティビ
ティに応答して、２ピンバスインターフェイス２０及び
２０’は、半リピータバス１４を経て送信するための適
当な信号を発生すると共に、必要なときに、ポート１０
及び１０’の選択された方に送信するための適当なジャ
ミング信号を発生する。２ピンバスインターフェイス２
０及び２０’の全体的な動作は、図２から図６に示すよ
うに、分散型の状態マシンとして最も良く説明される。

【００２１】一般的に、状態マシンは、１組の状態と、
１組のコマンドと、１組の応答と、応答／状態対（即ち
応答及び状態）を各コマンド／状態対（即ちコマンド及
び状態）に指定するファンクションとを有するものとし
て定義される。マシンが特定の状態にあるときには、コ
マンド（通常は信号条件の論理的な組合せの形態）の発
生により、マシンは、予め選択された応答を実行し（通
常は予め選択された信号条件を設定又はクリアすること
により）そして新たな状態をとる（又は同じ状態に留ま
る）ようにされる。状態マシンの形態の論理的マシンを
示す方が、機能的なフローチャートを構成するよりもし
ばしば有用である。状態マシン図は、マシンに生じ得る
条件の複雑な組合せの理解を容易にし、全てのこのよう
な組合せが意図され説明されるよう確保する。更に、状
態マシン図は、本発明による最終製品の性質に大きく左
右されるタイミングを伴う特定のパラメータとは別に、
それに関連する装置の完全な定義を与える。

【００２２】図３から図６において、大きな円は異なる
状態を表し、全部で１０個の状態があることが分かる。
小さな円は他の状態への接続子を表し、図の接続線の数
を減少するためにのみ使用される。矢印をもつ各線は、
マシンの状態の変化又は「同じ状態」の結果を表す。移
行線に隣接する記載は、状態マシンの「コマンド」であ
り、即ち状態を変化させるか又は同じに留まらせる条件
である。状態移行線に挿入された長方形ブロック内の記
載は、種々の状態への指令された移行の結果として生じ
る状態マシンの「応答」である。

【００２３】状態マシン図の別の重要な観点として、こ
の図は２ピンバスインターフェイス（２０又は２０’）
の全ての状態及び移行を表すが、２つ以上の同様の状態
マシンが互いに協働して、バス１４の使用に対する分散
型裁定を実行すると共に、データ及び状態情報の転送を
達成することを理解するのが重要である。更に、２つ
（又はそれ以上）の状態マシンが裁定に含まれる場合に
は、それらが裁定及び情報転送手順において２つの異な
るモードの１つをとる。便宜上、これらを「マスター」
及び「スレーブ」モードと称するが、これらの用語は、
説明上の用語としてよりも標号としてみなすべきであ
る。「マスター」モードで動作するインターフェイス
は、単に、バスに最初に送信すべきものであるか、又は
裁定プロセスに現在「勝っている」ものである。一方、
「スレーブ」モードは、裁定又はバスを経ての情報転送
に参加している他のインターフェイスを指す。以下で明
らかとなるように、２つのバスインターフェイスユニッ
トのマスター及びスレーブの役割は、裁定中に逆転され
ることがある。

【００２４】動作の概要 半リピータがアイドル状態であるか、データパケットを
送信しているか、送信衝突信号を送信しているか、バス
衝突信号を送信しているか、又は受信衝突信号を送信し
ているかに基づいて、バス１４に送信される４つの基本
的なパターンがある。これら信号事象の各々に対しバス
１４のＤＡＴＡ及びＡＲＢラインに送信される信号のフ
ォーマットは、次の通りである。 事象 ＤＡＴＡ ＡＲＢ アイドル 0 0 データパケット ID<0,1,2,3>、次いでデータ 1111、次いで NOTデータ Bus/Transmit Coll. ID<0,1,2,3>、次いで111... 1111、次いで1111... Receive Coll. ID<0,1,2,3>、次いで111... 1111、次いで1000... 「ＩＤ＜０，１，２，３＞」は、識別コードにおける４
つの次々の識別子ビットの転送を指す。もちろん、４ビ
ットコードについて何ら厳密なものはなく、ＩＤは、必
要に応じてそれより多数又は少数のビットでもよい。４
ビットＩＤコードは、１５までのネットワークモジュー
ルをバスに接続できるようにする。

【００２５】上記のテーブルから明らかなように、ＤＡ
ＴＡ及びＡＲＢラインに使用されるエンコード規定は、
０−０が常にアイドルの状態を表し、そして他のエンコ
ード（０−１、１−０又は１−１）の意味がエンコード
シーケンスに基づくというものである。データパケット
がバス１４に送信される通常の場合には、データパケッ
ト前置き部の最初の４ビットが、ＤＡＴＡラインのＩＤ
コード及びＡＲＢラインの一連の４つの１と置き換えら
れる。これら４ビットに続くデータパケットの残り部分
は、ＤＡＴＡラインでは通常の形態で送信されそしてＡ
ＲＢラインでは逆の即ち相補的な形態で送信される。バ
スインターフェイスがＤＡＴＡ入力ライン上でそれ自身
のＩＤを検出し、そしてＤＡＴＡ及びＡＲＢの両ライン
に１を送信した別のモジュールの検出がなされない場合
には、このバスインターフェイスがバスにおいて唯一ア
クティブとなる。ＤＡＴＡ及びＡＲＢの両方がパケット
の送信中にいつでもアサートされるか、又はインターフ
ェイスが初期の裁定中にそのＩＤの反転形態を検出する
場合には、そのインターフェイスがバスの衝突に対する
ルールに従うように復帰する。いずれにせよ、受信側モ
ジュールは、最初の４つの（ＩＤ）ビットを、データパ
ケット前置き部分の始めに通常現れるシーケンス１０１
０に置き換えねばならない。

【００２６】受信衝突の場合、即ちバスインターフェイ
スが、マルチポート半リピータから１つのポートのみが
衝突状態に遭遇することが分かったときには、データパ
ケットを送信する場合のように、４つの１がＡＲＢライ
ンにアサートされる一方、ＩＤがＤＡＴＡラインに送信
される。ＩＤビット及び１に続いて、ＡＲＢ及びＤＡＴ
Ａの両方は、衝突状態を指示するために、更に１ビット
の時間中アサートされる。次いで、ＡＲＢ信号は０に落
とされ、そして１はＤＡＴＡラインにアサートされ続け
る。このバスインターフェイスのＩＤがＤＡＴＡライン
に戻されそして他のモジュールがＡＲＢラインをアサー
トしない場合には、これがアクティブな唯一のインター
フェイスとなる。ローカルポートがアイドル状態になり
そして全パケットのビット時間が経過した（通常は９６
又は１２８ビット）ときに事象が終了する。ＡＲＢがパ
ケット中にいつでもアサートされるか又は初期の裁定中
に反転ＩＤが返送される場合には、これは、別のアクテ
ィブなバスインターフェイスの存在を指示する。次い
で、バス衝突ルールに従う。この場合も、受信モジュー
ルは、初期ＩＤビットを「１０１０」シーケンスと置き
換えねばならない。

【００２７】送信衝突が１つのモジュールで検出され、
即ち２つ以上のローカルポートがアクティブである場合
には、この状態は、ＩＤビットがアサートされた後に少
なくとも９６又は１２６ビットの時間中ＡＲＢ及びＤＡ
ＴＡの両ラインに１を送信することにより取り扱われ
る。ローカルＩＤが４つの裁定サイクル中にＤＡＴＡラ
インに現れる場合には、このインターフェイスユニット
が裁定に勝つが、これは必ずしもバスアクセスに競合す
る唯一のモジュールでなくてもよい。９６ビットの時間
が経過したときに、ＡＲＢラインはもはやアサートされ
ないが、ＤＡＴＡラインには「１」がアサートされ続
け、１つのモジュールのみが残されていることを示す。
１つのアクティブなポートしかない場合には、モジュー
ルは、「１つのポートが残された」ことを指示するよう
にその状態を変化させる。送信衝突の場合及び更に複雑
なバス衝突の場合であって、バスに対して競合する２つ
以上のモジュールがローカルポートアクティビティを有
する場合の動作の詳細は、バスインターフェイス状態マ
シンの動作の説明後まで残しておくのが良かろう。

【００２８】バスインターフェイス状態マシンの詳細な
説明 本発明のバスインターフェイスは、状態マシンとして表
されたときに最も良く説明され理解されよう。このマシ
ンは、図３から図６の大きな円で示された１０個の状態
を有する。それら状態は、次の通りである。 ＦＩＤＬＥ アイドル ＡＲＢ 裁定（マスターモジュール） ＡＲＢＷＴ 裁定待機（スレーブモジュール） ＦＳＥＮＤ 送信（マスターモジュール） ＦＲＥＣＶ 受信（スレーブモジュール） ＭＴＣＯＬ マスター送信衝突 ＳＴＣＯＬ スレーブ送信衝突 ＭＲＣＯＬ マスター受信衝突 ＳＲＣＯＬ スレーブ受信衝突 ＷＡＩＴ アイドル状態へ復帰する前の待機

【００２９】図に使用された規定は、アスタリスク
（＊）が論理アンドを意味し、プラス符号（＋）が論理
オアを意味し、そして記号又は表現の前のマイナス符号
（−）が否定又は反転を意味するというものである。図
に付随した記号説明に示されたように、関連する半リピ
ータからマシンへの入力は、ＤＡＴＡＩ（ＤＡＴＡライ
ンからの入力）及びＡＲＢＩ（ＡＲＢラインからの入
力）を含む。同様に、出力はＤＡＴＡＯ及びＡＲＢＯを
含む。ローカルポート入力は、ＤＡＴＡＩＮ（入力デー
タに対する）及びＣＯＬＬＩＮ（ローカルポート衝突指
示に対する）である。又、記号説明に示されたように、
種々の他の記号が次のように入力から定義又は導出され
る。 ＬＡＣＴＩＶＥ＝ＣＯＬＬＩＮ（ＡＮＹＬＯＣＡＬＰＯ
ＲＴ）＋（ＤＡＴＡＩ（ＡＮＹＬＯＣＡＬＰＯＲＴ）＊
−ＪＡＭＭＩＮＧ）＋−ＥＸＴ ＣＮＴ ＤＯＮＥ 但し、ＪＡＭＭＩＮＧは、ジャミングが生じるかどうか
を示し、ＥＸＴ ＣＮＴは、ＦＩＤＬＥ状態からＡＲＢ
状態へ入るときにリセットされる拡張カウンタである。
従って、ＬＡＣＴＩＶＥは、ジャミングがない場合にい
ずれかのポートにおいて衝突が指示されるか又はいずれ
かのポートからデータ入力があるとき、或いは拡張カウ
ントが完了しないときのローカルアクティビティを指示
する。拡張カウントは、データ及び衝突の通知が、９６
ビットの時間のような少なくとも最小数のビット時間中
持続されるように確保するために使用される内部カウン
タである。 ＬＣＯＬ＝ＣＯＬＬＩＮ（ＭＯＲＥ ＴＨＡＮ ＯＮＥ
ＬＯＣＡＬＰＯＲＴ＋（ＤＡＴＡＩ（ＭＯＲＥ ＴＨ
ＡＮ ＯＮＥＬＯＣＡＬ ＰＯＲＴ）＊−ＪＡＭＭＩＮ
Ｇ） 従って、ＬＣＯＬは、ジャミングが存在しない場合に、
２つ以上のポートから衝突指示がある場合又は２つ以上
のローカルポートからデータ入力がある場合に、ローカ
ル衝突状態を指示する。 ＬＲＸＣＯＬ＝ＣＯＬＬＩＮ（Ｎ）、ローカル受信衝突
を示す。Ｎは第１のアクティブなローカルポートであ
り、Ｍは最後のアクティブなローカルポートである。Ｆ
ＴＣＯＬは、送信衝突状態の過去の検出を指示するのに
使用されるフラグである。

【００３０】以下、１０個の状態の各々（ＷＡＩＴ状態
を除く）と、各状態への及び各状態からの考えられる状
態マシン経路とについて説明する。この完全な説明は、
最も一般的に生じる状態における状態マシンの動作を理
解するための良好な基礎となろう。

【００３１】ＦＩＤＬＥ：これは、ローカルアクティビ
ティが存在せずそしてＡＲＢラインを経て何も受け取ら
れないときにマシンが留まる状態である。図に示された
ように、（−ＡＲＢ＊−ＬＡＣＴＩＶＥ）、即ちＡＲＢ
Ｉ＝０及びＬＡＣＴＩＶＥ＝０の場合に、マシンはこの
状態に留まる。ＦＩＤＬＥ状態に留まることは、ＡＲＢ
Ｏ及びＤＡＴＡＯの両方が０として出力されそしてロー
カル出力が全て「アイドル」（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＩＤ
ＬＥ）にセットされることを意味する。マシンは、２つ
の方法の１つで、即ちＡＲＢＷＴ又はＡＲＢのいずれか
に入ることによりＦＩＤＬＥ状態から出る。

【００３２】ＡＲＢＩ（入力）ラインに「１」が受け取
られた場合には、これは、別のモジュールがデータを送
信しているか又は衝突情報を送信していることを指示す
る。マシンは、ＡＲＢＷＴ状態に入る前に次の機能を実
行し、即ち出力ＡＲＢＯにＬＡＣＴＩＶＥ状態を出力し
（ローカルアクティビティが存在する場合は１、さもな
くば０）、ＦＴＣＯＬをＬＡＣＴＩＶＥにセットし（ロ
ーカルアクティビティが存在する場合は１、さもなくば
０）、裁定カウンタ（Ｉ）を１にセットし、そして全て
のローカルポートにＪＡＭ信号を出力する（ＯＵＴ（Ａ
ＬＬ）＝ＪＡＭ）。この点において、マシンは、「スレ
ーブ」状態で機能し、裁定が終わるまでＡＲＢＷＴを待
機する。

【００３３】ＡＲＢＩ及びＤＡＴＡＩに入力はないが、
ローカルアクティビティがある（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）
場合には、マシンは、次の機能を実行した後にＡＲＢ状
態への移行を行う。即ち、ＡＲＢＯ出力を１にセット
し、裁定カウンタ（Ｉ）を０にセットし、データ出力Ｄ
ＡＴＡＯを第１のＩＤ（ＭＹＩＤ＜ｉ＞）にセットし、
ＦＴＣＯＬをＬＣＯＬにセットして、ローカル衝突があ
るかどうかを指示し、そしてＮ以外の全てのローカルポ
ートにＪＡＭ信号を出力する（ＯＵＴ（ＡＬＬＸＮ）＝
ＪＡＭ）。この点において、マシンは、「マスター」モ
ードで機能し、ＡＲＢで裁定を開始する。

【００３４】ＡＲＢＷＴ：これは、スレーブ状態のマシ
ンに対し裁定が行われる状態である。ＡＲＢＷＴ状態に
到達する、その後のビットサイクルにおいて、（１）Ａ
ＲＢＷＴ状態に留まる、（２）ＷＡＩＴ状態へ退出す
る、（３）ＡＲＢ状態へ移行する、（４）ＦＲＥＣＶ状
態へ移行する、（５）ＳＴＣＯＬ状態へ移行する、又は
（６）ＳＲＣＯＬ状態平行する、のいずれかが選択され
る。

【００３５】（１）マシンは、裁定カウンタ（Ｉ）が３
未満でありそしてＡＲＢＩがアサートされ続ける限り、
又は裁定カウンタ（Ｉ）が３に等しく、ＡＲＢＩがアサ
ートされ続けそしてローカルアクティビティがない（Ｌ
ＡＣＴＩＶＥ＝０）の場合には、ＡＲＢＷＴ状態に留ま
る。ＡＲＢＷＴ状態において、ＡＲＢＯ出力は、ＬＡＣ
ＴＩＶＥにセットされ（アクティブの場合は１、さもな
くば０）、裁定カウンタ（Ｉ）は、各ビットサイクルご
とに１だけ増加され、ＦＴＣＯＬの状態は、その前の値
とＬＡＣＴＩＶＥをオアすることにより更新され、そし
て全てのローカルポートはジャミング状態にされる（Ｏ
ＵＲ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。これは、状態マシンがスレ
ーブモードでスタートし、そしてマスターモードで動作
する別のモジュールによる４サイクル（ビット）のＩＤ
送信中そのスレーブモードに留まるときの通常の動作モ
ードである。以下に述べるように、通常のデータパケッ
ト送信中には、マシンは、次いで、ＦＲＥＣＶ状態への
移行を行い、マスターモードのモジュールにより送信さ
れたパケットのデータビットを受信し続ける。

【００３６】（２）バス入力ＡＲＢＩ及びＤＡＴＡＩが
両方とも０でありそしてローカルアクティビティがない
（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）場合には、マシンは、ＦＴＣＯ
Ｌを０にセットしそして全てのローカルポートにアイド
ル状態を出力した後にＷＡＩＴ状態への移行を行う。こ
の移行は、バスライン（ＤＡＴＡ及びＡＲＢ）が何らか
の理由でアイドル状態に入るときに生じる。ＷＡＩＴ状
態は、タイマーが経過するのを単に待機し、次いで、Ｆ
ＩＤＬＥ状態への移行を行う。

【００３７】（３）裁定カウンタ（Ｉ）が３以下であ
り、そしてＡＲＢＩ入力が０で、ローカルアクティビテ
ィがある（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）場合には、状態マシン
は、ＡＲＢ状態へ移行し、そしてマスターモジュールの
役割を果たす。ＡＲＢＯ出力は１にセットされ、裁定カ
ウンタは０にセットされ（Ｉ＝０）、ＤＡＴＡＯ出力は
ＭＹＩＤ＜ｉ＞にセットされ、ＦＴＣＯＬは１にセット
され、そして全てのローカルポートはジャミング状態に
される（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。

【００３８】（４）ＦＲＥＣＶ状態への移行は、裁定カ
ウントが４に達し（Ｉ＝４）、第１のデータビットが検
出され（ＤＡＴＡＩ＝１及びＡＲＢＩ＝０）そしてロー
カルアクティビティがない（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）とき
に生じる。次いで、状態マシンは、バスからそれ以上の
データビットを受け取る準備ができる。

【００３９】（５）ＳＴＣＯＬ状態（スレーブ送信衝
突）への移行は、２つの考えられる経路の１つを経て生
じる。第１に、この移行は、裁定カウントが３に到達し
た（Ｉ≧３）後に、バスラインの少なくとも１つがアサ
ートされ（アイドルでない）そしてローカルアクティビ
ティが検出された（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）場合に、いつ
でも生じる。ＳＴＣＯＬ状態に入る前に、状態マシン
は、ＡＲＢＯ及びＤＡＴＡＯ出力ラインの両方に「１」
をアサートし、ＦＴＣＯＬ＝１にセットし、そして全て
のローカルポートにジャミング信号を出力し続ける（Ｏ
ＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。又、ＳＴＣＯＬ状態への移
行は、裁定の完了時に（Ｉ＝４のときに）、ＤＡＴＡＩ
及びＡＲＢＩ入力に「１」を受け取るが、ローカルアク
ティビティがなく（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）、そしてＦＴ
ＣＯＬ＝１であって、アイドル状態を出て以来ローカル
アクティビティが検出されたことから送信衝突のおそれ
があることを指示するときにも生じる。ＡＲＢ、ＤＡＴ
Ａ及びＦＴＣＯＬは既にセットされているので、ＳＴＣ
ＯＬ状態をとる前に行われる唯一の動作は、全てのロー
カルポートにジャミング信号を出力し続けることである
（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。

【００４０】（６）又、ＳＲＣＯＬ状態（スレーブ受信
衝突）への移行は、ＤＡＴＡＩ及びＡＲＢＩが「１」で
ある場合に、Ｉ＝４であり且つローカルアクティビティ
がない（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）ときに生じる。上記
（５）で示したように、これらの状態が生じそしてＦＴ
ＣＯＬがセットされたときには、ＳＴＣＯＬ状態への移
行となる。しかしながら、同じ状態が生じそしてＦＴＣ
ＯＬがクリアされた場合には、これが受信衝突と仮定さ
れ、マシンは、ＳＲＣＯＬへの移行をなす一方、全ての
ローカルポートにジャミング信号を出力し続ける（ＯＵ
Ｔ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。

【００４１】ＦＲＥＣＶ：ＡＲＢＷＴを参照して上記し
たように、通常は、裁定が完了しそして第１のデータビ
ットがＤＡＴＡ及びＡＲＢラインを経て受け取られたと
きに、ＡＲＢＷＴ状態から受信状態（ＦＲＥＣＶ）に到
達する。又、ＦＲＥＣＶは、状態マシンにおいて特に指
定されない何らかの不当状態が検出されたときに入るべ
きデフォールト状態としても使用される。ＦＲＥＣＶ状
態に入った後に、マシンは、その後のビットサイクルに
おいて行うべき５つの考えられる動作をもつ。

【００４２】（１）到来するデータを処理しそしてＦＲ
ＥＣＶ状態に留まる。この動作は、到来するデータビッ
トがＤＡＴＡ及びＡＲＢラインにおける相補的状態の存
在により検出され（ＡＲＢＩ ＸＯＲ ＤＡＴＡＩ＝
１）、そしてローカルアクティビティがない（ＬＡＣＴ
ＩＶＥ＝０）限り、行われる。状態マシンがＦＲＥＣＶ
状態に留まるときには、到来データは、全てのローカル
ポートを経て出力される（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＤＡＴ
Ａ）。

【００４３】（２）バスのアイドル状態が検出され（Ｄ
ＡＴＡＩ＝ＡＲＢＩ＝０）そしてローカルアクティビテ
ィがない（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）ときにＷＡＩＴ状態を
経て退出する。退出の前に、アイドル状態は、ローカル
ポートへ出力される（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＩＤＬＥ）。

【００４４】（３）バスがアイドル状態であり（ＤＡＴ
ＡＩ＝ＡＲＢＩ＝０）そしてローカルアクティビティが
検出された（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）場合にＡＲＢ状態へ
移行する。ＦＩＤＬＥからＡＲＢ状態へ入るときと同様
に、ＡＲＢＯに「１」が出力され、そしてＤＡＴＡＯに
ＭＹＩＤ＜１＞が出力される。ＦＴＣＯＬは「１」にセ
ットされ、そして全てのローカルポートは、ジャミング
状態にされる（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。

【００４５】（４）ローカルアクティビティが検出され
（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）そしてバスがアイドル状態でな
い（ＡＲＢＩ又はＤＡＴＡＩが「１」である）場合にス
レーブ送信衝突状態（ＳＴＣＯＬ）へ移行する。ＡＲＢ
ＷＴ状態からＳＴＣＯＬ状態へ入ったときと同様に、マ
シンは、先ず、ＡＲＢＯ、ＤＡＴＡＯ及びＦＴＣＯＬを
「１」にセットし、そして全てのローカルポートにジャ
ミング信号を出力する（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。

【００４６】（５）ローカルアクティビティがなく（Ｌ
ＡＣＴＩＶＥ＝０）そしてＤＡＴＡＩ及びＡＲＢＩの両
方が「１」である場合にはスレーブ受信衝突状態（ＳＲ
ＣＯＬ）へ移行する。ＳＲＣＯＬ状態へ入る前に出力ポ
ートにジャミング信号が送られる（ＯＵＴＰＵＴ（ＡＬ
Ｌ）＝ＪＡＭ）。

【００４７】ＳＴＣＯＬ：スレーブ送信衝突状態（ＳＴ
ＣＯＬ）は、裁定の後に、ローカルアクティビティがあ
る（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）か、又は最新のローカルアク
ティビティがある（ＦＴＣＯＬ＝１）場合に、到達す
る。又、ＳＲＣＯＬ状態からも到達する。ＳＴＣＯＬ状
態になると、その後に次の４つの動作が考えられる。

【００４８】（１）入力信号ＤＡＴＡＩ＝１の場合に
は、ＳＴＣＯＬ状態に留まり、そしてローカルポートを
ジャミング状態にし続ける（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡ
Ｍ）。

【００４９】（２）バスがアイドル状態になり（ＤＡＴ
ＡＩ＝ＡＲＢＩ＝０）そしてローカルアクティビティが
ない（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）場合は、先ずＦＴＣＯＬ＝
０にセットしそしてアイドルコードをローカルポートに
出力した（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＩＤＬＥ）後に、ＷＡＩ
Ｔ状態を経て退出する。

【００５０】（３）ＤＡＴＡＩ入力が「０」となって、
バスのマスターマシンが停止したことを指示し、ＤＡＴ
Ａラインに「１」をアサートし、そしてローカルアクテ
ィビティを生じさせる（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）場合に
は、状態マシンは、先ず、ＡＲＢＯ出力を「１」にセッ
トし、裁定カウンタをリセットし（Ｉ＝０）、ＤＡＴＡ
Ｏ出力をＭＹＩＤ＜ｉ＞にセットし、ＦＴＣＯＬをＡＲ
ＢＩの値にセットしそしてローカルポートをジャミング
状態にした（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）後に、裁定状
態（ＡＲＢ）に入ることによりバスの制御を得るように
試みる。

【００５１】（４）ＤＡＴＡＩ入力が「０」となって、
バスのマスターマシンが停止したことを指示し、「１」
をアサートするが、ＡＲＢＩ入力は「１」であって、他
のマシンが存在することを指示すると共に、ローカルア
クティビティがない（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）場合には、
状態マシンは、先ず裁定カウンタをリセットし（Ｉ＝
０）そしてローカルポートにジャミング信号を出力し続
けた（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）後に、ＡＲＢＷＴ状
態に入り、スレーブモジュールとして裁定に参加する。

【００５２】ＳＲＣＯＬ：スレーブ受信衝突状態（ＳＲ
ＣＯＬ）は、ＤＡＴＡＩ及びＡＲＢＩの両入力ラインに
「１」が受け取られたときにＦＲＥＣＶ状態又はＡＲＢ
ＷＴ状態から到達する。その後のサイクルにおいて、Ｓ
ＲＣＯＬ状態には、次の４つの動作が考えられる。

【００５３】（１）ＤＡＴＡＩ及びＡＲＢＩ入力が各々
「１」及び「０」であり、そしてローカルアクティビテ
ィがない（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）場合には、マシンは、
ＳＲＣＯＬ状態に留まって、ＦＴＣＯＬを「０」に保持
すると共に、ローカルポートにジャミング信号を出力し
続ける（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。

【００５４】（２）バスがアイドル状態となり（ＤＡＴ
ＡＩ＝ＡＲＢＩ＝０）そしてローカルアクティビティが
ない（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）場合には、ＦＴＣＯＬを
「０」にセットしそしてローカルポートにアイドル信号
を送信した（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＩＤＬＥ）後に、ＷＡ
ＩＴ状態を経て退出する。

【００５５】（３）ＤＡＴＡＩ及びＡＲＢＩ入力が両方
とも「１」であって、他のマシンが送信衝突を信号して
いることを指示するか、又はＤＡＴＡＩが「１」であり
且つローカルアクティビティがあって（ＬＡＣＴＩＶＥ
＝１）、送信衝突を指示する場合には、マシンがＳＴＣ
ＯＬ状態への移行を行う。この移行において行われる動
作は、ＡＲＢＯ及びＤＡＴＡＯの両方をＬＡＣＴＩＶＥ
の値にセットし、即ちローカルアクティビティがある場
合に「１」にセットし、ＦＴＣＯＬを「１」にセット
し、そしてローカルポートをジャミングにし続ける（Ｏ
ＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）ことを含む。

【００５６】（４）バスがアイドル状態になり（ＤＡＴ
ＡＩ＝ＡＲＢＩ＝０）そしてローカルアクティビティが
ある（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）場合には、マシンは、バス
の制御を得るよう試みるためにＡＲＢ状態への移行を行
う。ＡＲＢ状態への更に直接的な経路（ＦＩＤＬＥか
ら）の場合と同様に、ＡＲＢＯは「０」にセットされ、
裁定カウンタはリセットされ（Ｉ＝０）、ＤＡＴＡＯは
ＭＹＩＤ＜ｉ＞にセットされ、ＦＴＣＯＬは「１」にセ
ットされ、そして全てのローカルポートはジャミング状
態にされる（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。

【００５７】ＡＲＢ：ＡＲＢ状態は、この状態マシンが
マスターモードにあるときに裁定が行われる状態であ
る。ＡＲＢ状態は、最初に、バスがアイドル状態である
ときにローカルアクティビティ（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）
を検出する結果としてＦＩＤＬＥ状態から到達する。
又、ＡＲＢ状態は、ローカルアクティビティが検出され
たときに他の種々の状態から到達してもよい。ＡＲＢ状
態になると、状態マシンは、次の４つのその後の動作を
いずれかを実行する。

【００５８】（１）マシンは、裁定カウンタが３未満で
あり（Ｉ＜３）、ローカルアクティビティ（ＬＡＣＴＩ
ＶＥ＝１）が続き、そしてＤＡＴＡラインがマシン自身
の送信された識別子（ＤＡＴＡＩ＝ＭＹＩＤ＜ｉ＞）を
反映する限り、ＡＲＢ状態に留まる。４サイクルの裁定
の間に、状態マシンは、ＡＲＢＯに「１」を出力し、Ｄ
ＡＴＡＯにそれ自身の識別子（ＭＹＩＤ＜ｉ＞）を出力
し、そしてＦＴＣＯＬをＦＴＣＯＬとＬＣＯＬの論理オ
アにセットするように続ける。ＬＣＯＬは、２つ以上の
ポートが衝突を指示するか又は２つ以上のポートが入力
データを有するときにセットされるローカル衝突指示子
であることを想起されたい。１つのポートだけがアクテ
ィブである場合には、ＬＣＯＬ及びＦＴＣＯＬが「０」
に保持される。ローカルポートにおいては、マシンは、
アクティブなポートＮを除く全てにジャミング信号を送
信し（ＯＵＴ（ＡＬＬＸＮ）＝ＪＡＭ）そしてＦＴＣＯ
ＬとＪＡＭ信号との論理アンドをＮ番目のポートに出力
する。再び、１つのポートのみがアクティブである場合
には、この（Ｎ番目の）ポートにジャミング信号は送ら
れない。

【００５９】（２）ＡＲＢ状態の４番目のサイクルにお
いて（Ｉ＝３）、以下の（３）及び（４）に述べる動作
が行われず、まだローカルアクティビティ（ＬＡＣＴＩ
ＶＥ＝１）があり、そしてこのマシンのＩＤがＤＡＴＡ
ライン上でエコーとなり続ける（ＤＡＴＡＩ＝ＭＹＩＤ
＜ｉ＞）場合には、マシンは、以下に述べるＦＳＥＮＤ
状態への移行を行う。このＦＳＥＮＤ状態へ入る前に、
マシンは、次の動作を実行する。 （ａ）ＦＴＣＯＬをＦＴＣＯＬ ＯＲ ＬＣＯＬへ変更
する。上記のように、このリピータにアクティブなポー
トが１つしかない簡単な場合には、ＬＣＯＬ及びＦＴＣ
ＯＬが「０」に保持される。 （ｂ）ＡＲＢＯ出力を、ＤＡＴＡＩＮ（Ｎ） ＯＲ Ｆ
ＴＣＯＬ ＯＲ ＬＲＸＣＯＬの逆数形態にセットす
る。この場合も、１つのローカルポートのみにデータ入
力がありそして衝突がないと仮定すれば、ＦＴＣＯＬ及
びＬＲＸＣＯＬは「０」となりそしてローカルポート
（Ｎ）データの逆数はラインＡＲＢＯに出力される。送
信衝突及び受信衝突の場合には、ＡＲＢＯに「１」が出
力される。 （ｃ）ＤＡＴＡＯ出力をＤＡＴＡＩＮ（Ｎ） ＯＲ Ｆ
ＴＣＯＬ ＯＲ ＬＲＸＣＯＬにセットする。データ送
信の場合には、ローカルポート（Ｎ）データがラインＤ
ＡＴＡＯに出力される。送信又は受信衝突の場合には、
「１」がＤＡＴＡＯに出力される。 （ｄ）ＤＡＴＡＯと同じデータをＮ以外の全てのローカ
ルポートに出力する。ポートＮのデータ入力について
は、これは、同じデータビットが他の全てのローカルポ
ートに放送されることを意味する。衝突の場合には、他
のローカルポートに「１」が出力される。 （ｅ）ＦＴＣＯＬとＪＡＭの論理アンドをポートＮに出
力する。従って、Ｎ番目のポートは、送信衝突がある場
合だけジャミング信号を送信する。

【００６０】（３）ＡＲＢ状態は、ＤＡＴＡＩ入力ライ
ンがこのマシンの識別子ビット以外のものを示す（ＤＡ
ＴＡＩ≠ＭＹＩＤ＜ｉ＞）か又はローカルアクティビテ
ィが終わり（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）そしてＡＲＢが別の
マシンによりアサートされる（ＡＲＢＩ＝１）場合には
早めに（Ｉ＜３）終了となる。いずれの場合にも、マシ
ンはＡＲＢＷＴ状態への移行を行い、そして先ず、ＡＲ
ＢＯ出力をＬＡＣＴＩＶＥと同じ状態にセットし（ロー
カルアクティビティがある場合には「１」）、裁定カウ
ントを増加し（Ｉ＝Ｉ＋１）、ＦＴＣＯＬの状態を更新
し（ＦＴＣＯＬ＝ＦＴＣＯＬ ＯＲ ＬＡＣＴＩＶ
Ｅ）、そしてジャミング信号をローカルポートに出力し
た（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）後に、スレーブ動作モ
ードをとる。このマシンのＩＤがＤＡＴＡラインにエコ
ーバックされないときのＡＲＢ状態からＡＲＢＷＴ状態
への移行の作用は、最も大きな番号のＩＤをもつマシン
に優先順位を与えることである（２つのマシンが各々同
時にＩＤを送信する場合に）。１つのマシンが「０」の
ＩＤビットを送信しそしてＤＡＴＡＩラインに「１」が
見られる場合には、「０」のＩＤビットをもつマシン
は、裁定を「失い」そしてＡＲＢＷＴ状態へ移行する。

【００６１】（４）ＡＲＢ状態を去る別の方法は、スレ
ーブ送信衝突（ＳＴＣＯＬ）状態への移行によるもので
ある。図示されたように、これは、最後の裁定サイクル
（Ｉ＝３）において、まだローカルアクティビティがあ
り（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）そしてＤＡＲＡラインに返送
されたデータがこのマシンのＩＤビットでない（ＤＡＴ
ＡＩ≠ＭＹＩＤ＜ｉ＞）場合に生じる。ＤＡＴＡライン
において異なるＩＤビットがこのように検出されること
は、このマシンが最後の裁定サイクルにおいて裁定プロ
セスに生き残れなかったことを意味する。裁定が完了し
そしてこのマシンが失われるので、送信衝突状態への移
行を行い、スレーブモードをとる。ＡＲＢＯ、ＤＡＴＡ
Ｏ及びＦＴＣＯＬは各々「１」にセットされ、そして全
てのローカルポートがジャミング状態にされる（ＯＵＴ
（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。

【００６２】ＦＳＥＮＤ：送信状態（ＦＳＥＮＤ）は、
状態マシンが裁定プロセスに首尾良く生き残った後に到
達する。（ＡＲＢ状態からの移行は、ＦＳＥＮＤ状態へ
の唯一の経路である。）ＦＳＥＮＤ状態には、ＤＡＴＡ
Ｏ及びＡＲＢＯが準備された状態で入り、最初のＦＳＥ
ＮＤサイクルにおいてデータ及び反転データを各々送信
するか又は送信又は受信衝突がある場合には「１」を送
信することをＡＲＢ状態の説明から想起されたい。ＦＳ
ＥＮＤ状態のその後のサイクルでは、次の５つの別々の
動作がある。

【００６３】（１）データの送信を続ける場合は、ＤＡ
ＴＡＩ及びＡＲＢＩの両方が「１」にならず、そしてロ
ーカル衝突も生じず（ＬＣＯＬ＝０、１つ以下のポート
がデータ又は衝突信号をもつことを指示する）、又、単
一受信衝突も生じない（ＬＲＸＣＯＬ＝０、ポートＮに
衝突信号がないことを指示する）。この状態マシンはＦ
ＳＥＮＤ状態に留まりそして別のデータビットをバスに
送信する（ＤＡＴＡＯ＝ＤＡＴＡＩＮ（Ｎ）及びＡＲＢ
Ｏ＝ＤＡＴＡＩＮ（Ｎ）の逆数）。又、ＤＡＴＡＩＮ
（Ｎ）からのデータビットは、他のローカルポートへも
出力される（ＯＵＴＰＵＴ（ＡＬＬＸＮ）＝ＤＡＴＡ
（Ｎ）。この動作モードは、全データパケットが送信さ
れるまで続けられる。

【００６４】（２）ＤＡＴＡＩ及びＡＲＢＩが両方とも
「１」でないが、ポートＮにローカル衝突が検出された
（ＬＲＸＣＯＬ＝１）場合には、状態マシンは、ＤＡＴ
ＡＯ及びＡＲＢＯに「１−１」コードを送信し、バスに
接続された他の要素に衝突があることを知らせ、そして
１つが依然アクティブである以外全てのローカルポート
をジャミング状態にしなければならない（ＯＵＴ（ＡＬ
ＬＸＭ）＝ＪＡＭ）。状態マシンは、ＦＳＥＮＤ状態に
留まる。

【００６５】（３）ローカルアクティビティが終わる
（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）場合には、状態マシンは、ＦＳ
ＥＮＤ状態からＷＡＩＴ状態へ移行し、そしてＦＩＤＬ
Ｅ状態へ戻る。

【００６６】（４）ＦＳＥＮＤ状態にある間に、バスに
接続されたマシンが、両方のラインに「１」を送ること
により（ＤＡＴＡＩ＝ＡＲＢＩ＝１）衝突を通知し、ま
だローカルアクティビティがあり（ＬＡＣＴＩＶＥ＝
１）、ローカル衝突状態がなく（即ち、２つ以上のロー
カルポートの衝突がなく、ＬＣＯＬ＝０）、そしてロー
カル受信衝突があるか（１つのローカルポートに、ＬＲ
ＸＣＯＬ＝１）又はＦＴＣＯＬの設定条件がある場合に
は、状態マシンは、受信衝突状態が存在すると結論し、
マスター受信衝突（ＭＲＣＯＬ）状態への移行を行う。
移行の前に、ＤＡＴＡＯが「１」にセットされ、そして
アクティブなポートを除く全てのローカルポートがジャ
ミング状態にされる（ＯＵＴ（ＡＬＬＸＭ）＝ＪＡ
Ｍ）。

【００６７】（５）ＦＳＥＮＤ状態の間に、ローカル衝
突が検出されて（ＬＣＯＬ＝１）、２つ以上のローカル
ポートの衝突を指示するか、又はローカルアクティビテ
ィがあり（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）、どれかが２つのバス
ラインに「１」をアサートして、衝突を指示し（ＤＡＴ
ＡＩ＝ＡＲＢＩ＝１）、１つのポートにローカル受信衝
突がなく（ＬＲＸＣＯＬ＝０）、そしてその前に送信衝
突がない（ＦＴＣＯＬ＝０）場合には、状態マシンは、
送信衝突状態があると結論し、マスター送信衝突（ＭＴ
ＣＯＬ）状態への移行を生じる。この移行の前に、ＤＡ
ＴＡＯは「１」にセットされ、ＦＴＣＯＬは「１」にセ
ットされ、そしてＡＲＢＯは、拡張カウンタ終了フラグ
の状態の逆数形態へセットされる。拡張カウンタは、９
６ビットのような最大ビット数までカウントアップし、
衝突通知及び他の事象が少なくともこのビット数の間は
続くように保証する。最初に、拡張カウンタ終了フラグ
は「０」であり、そしてカウンタがその最大値に到達す
るまでＡＲＢＯに「１」が送信される。それ故、ＭＴＣ
ＯＬ状態に入る前に、マシンは、ＤＡＴＡＯ及びＡＲＢ
Ｏに「１−１」を送信するよう準備される。全てのロー
カルポートは、ジャミング状態にされる（ＯＵＴ（ＡＬ
Ｌ）＝ＪＡＭ）。

【００６８】ＭＴＣＯＬ：マスター送信衝突（ＭＴＣＯ
Ｌ）状態になると、次の４つの考えられる動作が続く。 （１）ローカルアクティビティがあり（ＬＡＣＴＩＶＥ
＝１）そしてＡＲＢＩが「１」に保たれるか又はローカ
ル衝突がまだある（ＬＣＯＬ＝１）限り、状態マシンは
ＭＴＣＯＬ状態に保持され、そしてＤＡＴＡＩ−ＡＲＢ
Ｉに「１−１」を出力すると共に、全てのローカルポー
トにジャミング信号を出力し続ける。

【００６９】（２）ＡＲＢＩが「０」に下がるか、又は
ローカルアクティビティが終了する（ＬＡＣＴＩＶＥ＝
０）ときは、状態マシンは、ＷＡＩＴ状態を経て退出
し、ＦＴＣＯＬを「０」にセットすると共に、ローカル
ポートにアイドル信号を出力する（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝
ＩＤＬＥ）。

【００７０】（３）ローカルアクティビティが終了する
（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）が、ＡＲＢＩが依然「１」であ
るときは、この状態マシンは、もはやマスターモードで
はなく、ＡＲＢＷＴ状態へ至り、スレーブモードで次の
裁定に参加する。裁定の準備として、裁定カウンタが−
１にセットされ（Ｉ＝−１）、そして全てのローカルポ
ートがジャミング状態にされる（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝Ｊ
ＡＭ）。

【００７１】（４）マスター送信衝突（ＭＴＣＯＬ）状
態にある間に、マシンは、実際にはマスター受信衝突
（ＭＲＣＯＬ）状態になければならないことを決定す
る。ＡＲＢＩ入力が「０」となり、そしてローカル衝突
が検出されない（ＬＣＯＬ＝０）が、ローカルアクティ
ビティがまだある（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）場合には、こ
れは、アクティブなポートが１つだけあり、そしてマシ
ンがマスター受信衝突（ＭＲＣＯＬ）状態になければな
らないことを意味する。このＭＲＣＯＬ状態に入る前
に、マシンは、ＤＡＴＡＯを「１」にセットしそしてア
クティブなポート以外の全てをジャミング状態にする
（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）。（バスのＡＲＢライン
は、既に「０」である。）

【００７２】ＭＲＣＯＬ：マスター受信衝突（ＭＲＣＯ
Ｌ）状態は、ＦＳＥＮＤ状態から直接到達するか又はマ
スター送信衝突（ＭＴＣＯＬ）状態を経て到達する。い
ずれの場合にも、ＤＡＴＡＯは「１」にセットされ、そ
してアクティブなポート以外の全てのポートがジャミン
グ状態にされる。ＭＲＣＯＬ状態になると、次の４つの
考えられる動作が生じる。

【００７３】（１）ローカルアクティビティが存在し
（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）、ＡＲＢＩが「０」に保持さ
れ、そしてローカル衝突が検出されない（ＬＣＯＬ＝
０）限り、唯一の衝突は、１つのアクティブなポートだ
けという結論になる。マシンはＭＲＣＯＬ状態に留ま
り、ＤＡＴＡＯを「１」にセットし、ＦＴＣＯＬを
「０」にクリアし、そしてアクティブなポート以外の全
ての出力ポートをジャミング状態にする（ＯＵＴ（ＡＬ
ＬＸＭ）＝ＪＡＭ）。

【００７４】（２）ローカルアクティビティがまだある
（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）が、ＡＲＢＩが「１」になる
（他の何らかのマシンが衝突を通知することを示す）か
又はＬＣＯＬが「１」になる（このマシンが２つ以上の
ポートにおいてローカル衝突を有することを示す）場合
には、送信衝突の状態となる。マシンは、最初にＦＴＣ
ＯＬを「１」にセットし、ＤＡＴＡＯを「１」にセット
し（衝突を通知するために）、そして拡張カウンタが完
了しない場合にはＡＲＢＯを「１」にセットした後に、
ＭＴＣＯＬ状態へと移行する。全てのローカルポートに
ジャミング信号が送られる（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＪＡ
Ｍ）。

【００７５】（３）ローカルアクティビティが終了し
（ＬＡＣＴＩＶＥ＝０）そしてＡＲＢＩが「１」になる
（別のマシンによる衝突の通知を示す）場合には、この
マシンは、先ず、ＦＴＣＯＬを「１」にセットし、裁定
カウンタを−１にセットし（Ｉ＝−１）、そして全ての
ローカルポートにジャミング信号を送信した（ＯＵＴ
（ＡＬＬ）＝ＪＡＭ）後に、考えられる裁定に参加する
ためにＡＲＢＷＴ状態に入る。

【００７６】（４）ＡＲＢＩ入力が「０」でありそして
ローカルアクティビティが終了する場合には、ＦＴＣＯ
Ｌを「０」にクリアしそしてアイドル信号をローカルポ
ートに送信した（ＯＵＴ（ＡＬＬ）＝ＩＤＬＥ）後に、
ＷＡＩＴ状態を経て退出することにより、事象が終了と
なる。

【００７７】状態マシンの動作例：図２から図６に示さ
れた状態マシンの以下の詳細な説明は、事象及び状態移
行の各々のあり得る組合せを包含すると考えられる。以
下の例は、最も一般的に生じる幾つかの状態に対する状
態移行を説明する。

【００７８】１．単一のアクティブなポートから生じる
データパケットの送信： ａ．裁定：マシンＡは、１つのアクティブなポートにデ
ータアクティビティをもつと仮定し、そしてマシンＢ
は、アクティビティを全くもたないと仮定する。最初
に、両マシンはＦＩＤＬＥ状態にある。ローカルアクテ
ィビティ（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）を検出すると、マシン
Ａは、ＡＲＢ状態へ進み、そのＩＤビットを次の４ビッ
トサイクルにわたりＤＡＴＡＯに送信し始めると同時
に、ＡＲＢＯに「１」を送信し、そして他のローカルポ
ートをジャミング状態にする。マシンＢは、そのＡＲＢ
Ｉ入力に「１」を受け取ると、ＡＲＢＷＴ状態に入り、
そしてそこに４つの裁定サイクル中留まる一方、全ての
ローカルポートをジャミング状態にする。裁定が完了
し、即ちマシンＡが首尾良くそのＩＤビットを送信し、
そのエコーを受け取ると、マシンＡは、ＦＳＥＮＤ状態
に入り、そしてマシンＢは、ＦＲＥＣＶ状態に入る。 ｂ．データ送信：マシンＡは、その１つのアクティブな
ポートから受け取ったデータを取り上げ、そしてこのデ
ータを他のローカルポートへ送ると共に、ＤＡＴＡ及び
ＡＲＢラインにも送る（ＤＡＴＡＯにはデータをそして
ＡＲＢには反転したデータを送る）。マシンＢは、ＤＡ
ＴＡＩに受け取ったデータを取り上げ、そしれそれをそ
の全てのローカルポートに送信する。このプロセスは、
データパケットの終了まで続き、このとき、マシンＡ
は、ＷＡＩＴ状態に入る。最後のデータビットを受け取
った後に、マシンＢもそのＷＡＩＴ状態に入り、データ
送信が完了する。この例では、マシンＢはスレーブモー
ドで動作し、そしてマスターモードで動作するマシンＡ
の１ビットサイクル後方にある。

【００７９】２．受信衝突状態の通知 ａ．裁定：マシンＡが受信衝突を検出し、即ちそのロー
カルポートの１つのみにおいて衝突信号を受け取ったと
仮定する。又、この例では、マシンＢにアクティビティ
がなく、従って、裁定段階が上記のように進と仮定す
る。マシンＡは、ＡＲＢ状態へ進みそしてそのＩＤビッ
トを首尾良く送信し、マシンＢは、ＡＲＢＷＴ状態へ進
みそしてスレーブマシンとして裁定に参加する。 ｂ．衝突通知：裁定の終わりに、マシンＡは、先ず、Ｆ
ＳＥＮＤ状態に入り、そしてローカル受信衝突が検出さ
れている（ＬＲＸＣＯＬ＝１）のでＤＡＴＡＯ及びＡＲ
ＢＯの両方に「１」を出力し、そしてその他のポートを
ジャミング状態にする。ＦＳＥＮＤ状態の次のサイクル
において、マシンＡは、ローカル受信衝突状態（ＬＲＸ
ＣＯＬ＝１）により、マスター受信衝突（ＭＲＣＯＬ）
状態へと移行する。その最終的な裁定サイクルの後に、
マシンＢは、ＤＡＴＡＩ及びＡＲＢＩを「１」として検
出するので、スレーブ受信衝突（ＳＲＣＯＬ）状態に入
りそしてローカルアクティビティをもたない。この点に
おいては、マシンＡがＭＲＣＯＬ状態にあり、マシンＢ
がＳＲＣＯＬ状態にある。マシンＡは、次いで、ＤＡＴ
ＡＯに「１」をそしてＡＲＢＯに「０」を繰り返し出力
する一方、マシンＢは、ＤＡＴＡＩの「１」及びＡＲＢ
Ｉの「０」を受信し続けると、その全てのローカルポー
トをジャミングし続ける。ローカルポートがアイドル状
態になり、９６ビットの時間が経過すると、ＤＡＴＡＯ
ラインは「０」に落ちて、事象を終了させる。ＡＲＢラ
インが事象中にアサートされると（「１」）、両方のマ
シンはバス（送信）衝突ルールに従い、即ちマシンＡ
は、マスター送信衝突（ＭＴＣＯＬ）状態に入り、そし
てマシンＢは、スレーブ送信衝突（ＳＴＣＯＬ）状態に
入る。全ての場合に、受信側モジュールは、最初の４つ
の（ＩＤ）ビットをコード「１０１０」に置き換えねば
ならない。

【００８０】３．送信衝突状態の通知 ａ．裁定：マシンＡは、それ自身のローカルポートに送
信衝突を検出し、即ち２つ以上のローカルポートに衝突
信号又はデータ信号を受け取ったと仮定する。又、この
例では、マシンＢにアクティビティがなく、従って、裁
定段階は、上記のように進と仮定する。マシンＡは、Ａ
ＲＢ状態に入りそしてそのＩＤビットを首尾良く送信
し、マシンＢは、ＡＲＢＷＴ状態に入りそしてスレーブ
マシンとして裁定に参加する。 ｂ．衝突の通知：裁定の終わりに、マシンＡは、先ずＦ
ＳＥＮＤ状態に入り、そしてローカル送信衝突が検出さ
れた（ＬＣＯＬ＝１）ためにＤＡＴＡＯ及びＡＲＢＯに
「１」を出力し、そして他のポートをジャミング状態に
する。ＦＳＥＮＤ状態の次のサイクルに、マシンＡは、
ローカル衝突状態（ＬＣＯＬ＝１）によりマスター送信
衝突（ＭＴＣＯＬ）状態へ移行する。次いで、その後の
サイクルにおいて、マシンＡは、ＤＡＴＡＯに「１」を
そしてＡＲＢＯに「１」を送信し続ける。その最終的な
裁定サイクルの後に、マシンＢは、先ず、ＤＡＴＡＩ及
びＡＲＢＩを「１」として検出するためにスレーブ受信
衝突（ＳＲＣＯＬ）状態に入り、そしてローカルアクテ
ィビティをもたない。ＳＲＣＯＬ状態の次のサイクルに
おいて、マシンＢは、ＤＡＴＡＩ及びＡＲＢＩの両方に
再び「１」を検出しそしてスレーブ送信衝突（ＳＴＣＯ
Ｌ）状態へ移行する。この点において、マシンＡはＭＴ
ＣＯＬ状態になり、マシンＢはＳＴＣＯＬ状態になる。
次いで、マシンＡは、ＤＡＴＡＯに「１」をそしてＡＲ
ＢＯに「１」を繰り返し出力し、そしてマシンＢは、Ｄ
ＡＴＡＩに「１」を受け取り続けると、その全てのロー
カルポートをジャミングし続ける。拡張カウンタが満了
となって、９６ビットの時間が経過したことを指示する
と、マシンＡは、ＡＲＢＯ出力を落とすが、ＤＡＴＡＯ
信号をアサートし続けて、「１つのモジュールが残され
た」ことを示す。マスター（Ａ）モジュールは、アクテ
ィブなポートが１つだけ残されたときに「１ポート残さ
れた」状態、即ちＭＲＣＯＬ状態に入る。スレーブモジ
ュール（Ｂ）は、事象の終わりまでＳＴＣＯＬ状態に留
まらねばならない。最後のポートがアイドル状態になる
と、マシンＡは、ＤＡＴＡＯ信号を落とし、事象が終了
となる。

【００８１】４．バス衝突状態の通知：２つのモジュー
ルが同時にローカルポートアクティビティを検出した場
合は、両方の状態マシン（Ａ及びＢ）が先ずＡＲＢ状態
に入り、そして４つのサイクル中にＡＲＢＯラインに
「１」をアサートする一方、ＤＡＴＡＯラインにそれら
のＩＤビットを送信する。裁定の任意の段階で、一方の
マシンは「１」をそして他方は「０」を送信し、「０」
を送信するマシンは、ＤＡＴＡＩラインにおいてそれ自
身のＩＤビットを検出せず、ＡＲＢＷＴ状態へ移行し、
スレーブマシンの役割を果たす。従って、大きなＩＤを
もつマシン、例えば、マシンＡが、２つ以上のマシンが
バスアクセスに競合する事象において裁定に勝つ。

【００８２】裁定がまだ行われている間にスレーブモジ
ュールがローカルアクティビティを検出した場合には、
それがＡＲＢＯラインに「１」をアサートするが、裁定
が終了したとする。裁定が終了すると、スレーブマシン
（Ｂ）は、スレーブ送信衝突（ＳＴＣＯＬ）状態へ移行
するときに、次のサイクル中にＤＡＴＡＯ及びＡＲＢＯ
の両方に「１」をアサートする。その後、マシンＢは、
ＳＴＣＯＬ状態において、ローカルアクティビティが存
在し続ける（ＬＡＣＴＩＶＥ＝１）場合には、ＡＲＢＯ
ラインに「１」をアサートし続ける。裁定に勝ったマシ
ン（Ａ）は、その間に、ＡＲＢＩ及びＤＡＴＡＩに
「１」を受け取っているので、マスター送信衝突（ＭＴ
ＣＯＬ）状態へ移行する。このＭＴＣＯＬ状態におい
て、マスターモジュールは、少なくとも９６ビットサイ
クルが経過するまでＤＡＴＡＯに「１」をそしてＡＲＢ
Ｏに「１」を出力し続ける。９６ビット時間の終わり
に、マスターモジュール（Ａ）は、ＡＲＢＯ信号を
「０」に落とすが、モジュールの全てのローカルポート
がアイドル状態になるまでＤＡＴＡＯラインを駆動し続
ける。同様に、スレーブ（１つ又は複数）は、少なくと
も９６ビット時間中にＡＲＢＯをアサートし、それらの
ポートがアイドル状態になるまでＡＲＢＯを「１」に駆
動し続ける。

【００８３】９６ビット時間の後に、スレーブの全ての
ローカルポートが、マスターの前にアイドル状態になっ
た場合には、スレーブがＡＲＢラインから落とし、即ち
ＡＲＢＯに「１」をもはやアサートしない。９６ビット
時間が経過するので、マスターも、ＡＲＢＯにもはや
「１」をアサートしない。これは、バスに１つのモジュ
ール（マスター）のみが依然残されることを指示する。
従って、マスターが１つのアクティブなポートのみを残
している場合には、「１ポートが残った」状態と等価な
ＭＲＣＯＬ状態に入る。この段階で、マスターであるか
スレーブモジュールであるかに関わりなく、別のポート
がアクティブになった場合には、マスターがＭＴＣＯＬ
状態に復帰し、その拡張カウンタをリセットすると共
に、ＤＡＴＡＯ及びＡＲＢＯの両方を更に９６ビット時
間中駆動する。スレーブモジュールはＳＴＣＯＬ状態に
留まる。

【００８４】マスターモジュールのポートが先ずアイド
ル状態になった（スレーブのポートの前に）場合には、
マスターモジュールがＤＡＴＡＯ出力を落とす。アクテ
ィブなポートを有する他のモジュールは、ＡＲＢＯ＝１
の送信を保持し、そしてそれらのＩＤビットをＤＡＴＡ
ラインに送信することによりＤＡＴＡラインに対して裁
定し直す。裁定の後に、全てのアクティブなモジュール
は、１サイクル中ＤＡＴＡ及びＡＲＢの両方を駆動し、
依然衝突があることを知らせる。次いで、新たなマスタ
ーは、ＤＡＴＡラインを駆動し、他のモジュールは、ス
レーブ動作モードにおいてＡＲＢを駆動する。どれもＡ
ＲＢをアサートせず、そして新たなマスターモードがア
クティブなポートを１つしかもたない場合には、マスタ
ーモジュールが「１ポート残った」状態（即ちＭＲＣＯ
Ｌ状態）に入り、そして他のモジュールは、スレーブと
して、送信衝突状態（ＳＴＣＯＬ）に留まる。

【００８５】裁定の勝者が、４サイクルの裁定が終わる
前にそのローカルポートをアイドル状態にする場合に
は、通常起きないが考えられる一連の事象が生じる。マ
スターモジュールは、ＤＡＴＡ及びＡＲＢ出力の両方を
落とし、そしてＡＲＢ状態からＡＲＢＷＴ状態に入り、
そこから、ローカルアクティビティが依然存在しない場
合にはＷＡＩＴ状態を経て退出する。依然アクティブな
（スレーブ）モジュールは、ＡＲＢを「１」に依然駆動
する。裁定の終わりに、スレーブモジュールは、ＤＡＴ
Ａ及びＡＲＢの両方を駆動して衝突を知らせ、ＳＴＣＯ
Ｌ状態に入る。この点において、マスターモジュールが
ないので、ＤＡＴＡラインは、「０」として検出され、
全てのアクティブなスレーブモジュールがＡＲＢ状態に
入って、新たな裁定を開始する。

【００８６】結論：以上の説明から、本発明は、半リピ
ータ及び他のイーサネット要素のバス構造に著しい改善
をもたらすことが理解されよう。特に、本発明は、２本
のワイヤしかもたず、これを経てデータ及び状態の両方
の情報が効率良く送信されるようなモジュール間バスを
提供する。より詳細には、本発明は、バスに接続された
各モジュールに対する２線バスインターフェイスを備
え、多数のモジュールのバスインターフェイスが互いに
協働して、バスへのアクセスに対する分散型裁定機構を
形成すると共に、バスを経てデータ、衝突通知及び状態
情報を送信できるようにするエンコード機構を形成す
る。バスに接続されるモジュールは、半リピータであっ
てもよいし、又はブリッジやルータのような他の従来の
ネットワーク要素であってもよい。又、本発明の特定の
実施形態を以上に説明したが、本発明の範囲から逸脱せ
ずに、種々の変更がなされ得ることも明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】少なくとも２つの半リピータと、２本の導体の
みを含む本発明のモジュール間バスとを有するハブを備
えた通信ネットワークの一部分を示す簡単なブロック図
である。

【図２】本発明による分散型リピータ状態マシンの部分
部分を示す図面の配列接続関係を示す図である。

【図３】本発明による分散型リピータ状態マシンの一部
分を示す概略図である。

【図４】本発明による分散型リピータ状態マシンの別の
一部分を示す概略図である。

【図５】本発明による分散型リピータ状態マシンの別の
一部分を示す概略図である。

【図６】本発明による分散型リピータ状態マシンの別の
一部分を示す概略図である。

【符号の説明】

１０ ポート １２ マルチポート半リピータ １４ モジュール間バス １６ 導体（データライン） １８ 導体（裁定ライン） ２０ ２ピンバスインターフェイス ２６ ブリッジ ２８ 個別のネットワーク ３０ 識別子レジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロン サレット アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 01701ファーミンガム フラナガン ロー ド 27

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワーク要素を相互接続しそしてデ
   ータ及び状態の両方の情報を搬送するための２ピン型バ
   ス構造体において、 ２本の導体のみを有するモジュール間バスと、 ネットワーク要素をバスに接続する２ピンのバスインタ
   ーフェイスユニットを各々有する少なくとも２つのネッ
   トワーク要素とを備え、 上記２ピンインターフェイスユニットは、２つ以上のネ
   ットワーク要素がほぼ同じ時間にアクセスを求めるとき
   にバスへのアクセスを制御するための分散型の裁定機構
   を構成することを特徴とする２ピン型バス構造体。
2. 【請求項２】 ネットワークモジュールを２導体のモジ
   ュール間バスに接続するための２ピン型バスインターフ
   ェイスであって、このバスインターフェイスは状態マシ
   ンを備え、この状態マシンは、 アイドルコードがモジュール間バスに送信されるアイド
   ル状態と、 バスのアクセスを裁定するために、モジュール識別コー
   ドがマスターモードの状態マシンによりモジュール間バ
   スに送信される裁定状態と、 データコードがモジュール間バスに送信され、そしてバ
   スインターフェイスに関連したローカルポートへ送信さ
   れる送信状態と、 衝突コードがモジュール間バスに送信される少なくとも
   １つのマスター衝突状態と、 スレーブモードの状態マシンが少なくとも１つの他の状
   態マシンとの裁定に参加する裁定待機状態と、 スレーブモードの状態マシンがバスからデータを受け取
   り、そしてバスインターフェイスに関連したローカルポ
   ートへそれを送信する受信状態と、 衝突コードがバスから受け取られ、そしてバスインター
   フェイスに関連したローカルポートへ中継される少なく
   とも１つのスレーブ衝突状態と、 状態から状態への移行を行うのに必要な条件を定義する
   １組の状態マシンコマンドと、 ある状態から別の状態への移行を行うときに状態マシン
   により実行されるファンクションを定義する１組の状態
   マシン応答とを有し、 バスに接続された多数のバスインターフェイスの状態マ
   シンは、バスアクセスの分散型裁定を実行してデータ及
   び状態情報をあるバスインターフェイスから別のバスイ
   ンターフェイスへ転送するように協働することを特徴と
   する２ピン型バスインターフェイス。
3. 【請求項３】 上記少なくとも１つのマスター衝突状態
   は、バスインターフェイスに関連した１つのローカルポ
   ートにおいて検出された受信衝突を通知するためのマス
   ター受信衝突状態と、少なくとも１つがこのバスインタ
   ーフェイスに関連したものである２つ以上のローカルポ
   ートにおける送信衝突を伴うアクティビティを通知する
   ためのマスター送信衝突状態とを含み、そして上記少な
   くとも１つのスレーブ衝突状態は、別のバスインターフ
   ェイスにより検出された受信衝突の通知を処理するため
   のスレーブ受信衝突状態と、別のバスインターフェイス
   により検出された送信衝突の通知を処理するためのスレ
   ーブ送信衝突状態とを含む請求項２に記載の２ピン型バ
   スインターフェイス。
4. 【請求項４】 第１及び第２のラインのみを有するモジ
   ュール間バスを経て一緒に接続された少なくとも２つの
   ネットワークモジュールの動作を整合するための方法で
   あって、各ネットワークモジュールにおいて実行される
   次の段階を備え、即ちモジュールにもバスラインにもネ
   ットワークアクティビティないときにアイドル状態と仮
   定し、 ネットワークモジュールに関連した複数のローカルポー
   トのいずれかにおいてデータ又は衝突信号の形態のロー
   カルアクティビティを検出し、 ローカルアクティビティが検出されたときに、バスへの
   アクセスを得るために裁定プロセスに参加し、 あるローカルポートから受け取ったデータ信号を他のロ
   ーカルポートへ送信すると共に、バスラインを経て他の
   モジュールへ送信し、 衝突がこのモジュールによって検出されたときにバスラ
   インを経て他のモジュールへ衝突通知を送信し、 他のモジュールからバスラインを経てデータ信号を受け
   取りそしてこれらデータ信号をローカルポートを経て送
   出し、 他のモジュールからバスラインを経て送信された衝突通
   知を検出し、そしてこのモジュールにおいて衝突が検出
   されたとき、又は別のモジュールから衝突通知が受け取
   られたときに、ローカルポートにジャミング信号を送信
   する、という段階を備えたことを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 裁定プロセスに参加する上記段階は、 このモジュールに独特の２進識別信号のシーケンスを第
   １のバスラインに送信し、 各２進識別信号の送信の後に、優先順位の高い識別信号
   がバスに送信されていないことを確認し、 優先順位の高い識別信号が検出された場合には、このモ
   ジュールの全てのローカルポートにジャミング信号を送
   信すると共に、第２のバスラインに２進「１」を送信し
   て、裁定プロセスの終わりに衝突を指示し、そして裁定
   プロセス中に優先順位の高い識別信号が検出されない場
   合には、検出されたローカルアクティビティの形式に基
   づいて、データ信号を送信するか又は衝突通知を送信す
   る、ことを含む請求項４に記載の方法。