JPH10303949A - バス制御装置および情報処理システム - Google Patents

バス制御装置および情報処理システム

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JPH10303949A
JPH10303949A JP11246697A JP11246697A JPH10303949A JP H10303949 A JPH10303949 A JP H10303949A JP 11246697 A JP11246697 A JP 11246697A JP 11246697 A JP11246697 A JP 11246697A JP H10303949 A JPH10303949 A JP H10303949A
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JP
Japan
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signal
node
bus
port
packet
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JP11246697A
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English (en)
Inventor
Soichi Isono
聡一 磯野
Hitoshi Ogawa
仁 小川
Katsumi Yamamoto
克己 山本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • H04L12/10Current supply arrangements

Abstract

(57)【要約】 【課題】 仮想シリアルバスにおける、不必要なノード
にパケットを転送することに伴う電力の消費を、バスの
衝突が防止された状態で低減する。 【解決手段】 ポートの先に接続されているノードを、
ノード接続記憶部66により記憶し、パケットの受信先
をパケット解析部64により判定し、パケットの転送が
必要なポートには、ポート制御部68によりパケットを
転送し、パケットの転送が不必要なポートには、擬似的
なバス使用中状態を発生させるためのダミー信号を、ダ
ミー信号生成部67により送る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バス制御装置およ
び情報処理装置に係り、特に、仮想シリアルバスが適用
されるシステムにおける省電力化に好適な、バス制御装
置および情報処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】情報処理装置用のシリアルバスとして、
IEEE1394バスが、米国のInstitute of Electri
cal and Electronics Engineers, Inc.(以下、IEE
Eと記す。)による標準規格1394−1995として
制定されている。このIEEE1394の詳細について
は、IEEE発行の「IEEE Standard for a High Perfo
rmance Serial Bus」に開示されている。
【0003】図1を参照して、IEEE1394バスの
ケーブル接続仕様について説明する。
【0004】図1において、複数の装置が、ケーブルに
よりツリー状に接続されている。接続される各装置は、
ノードと呼ばれる。
【0005】各ノードにおいて、ケーブルが接続される
個所が複数設けられている。ケーブルが接続される箇所
は、ポートと呼ばれる。
【0006】特に、3つ以上のポートを持つノードで
は、ケーブル接続が分岐する形態となる場合がある。
【0007】ノード間では、ケーブルを通して、パケッ
トが送受される。このパケットの送受によりコマンドや
データが運ばれる。
【0008】IEEE1394仕様では、各ノードは1
つの仮想的なバスに接続しているとみなされる。このた
め、あるノードから受け付けられたパケットは、全ノー
ドにそれぞれ送られる。上記のように、接続される伝送
路全体が1つの仮想的なバスとして作用する伝送路を仮
想バスという。
【0009】従来のシリアルバス制御装置によって行わ
れるパケット伝送の手順を、図1に示すシステム構成例
について説明する。
【0010】例えば、node#0からnode#1にパケットを送
る場合には、まず、node#0が、node#2にパケットを送
る。そして、node#2は、node#0から受け取ったパケット
を、node#1に加えて、node#3にも送る。このようにし
て、node#0から送出されたパケットは、node#1に伝送さ
れる。
【0011】ここで、上記node#2がnode#3にもパケット
を送るのは、バスの衝突を防ぐためである。バスの衝突
とは、複数のノードが同時にパケットを送信して、互い
の動作を妨害することを云う。
【0012】次に、あるノードがパケットを送る場合の
動作について説明する。
【0013】パケットを送ろうとするノードは、バスが
空くまで待つ。ノードは、自装置に接続されているケー
ブルの信号を監視し、パケットが送られていないことを
検出して、バスが空いたと判断する。バスが空いたなら
ば、バス使用要求信号を出し、バス使用権を得たなら
ば、そのノードはパケットを送信する。
【0014】このようにして、バス上で他のパケットが
伝送されているときに、さらに、パケットが送出するこ
とが避けられている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】仮想バスでは、そのパ
ケットに含まれているデータやコマンドを実際には使わ
ないノードに対してもパケットを送出する。このため、
使用されないパケットの送受信に係る電力を無駄に消費
するという問題がある。
【0016】また、使用されないパケットの送出が単純
に省かれた場合、バスの利用状態によっては、パケット
が伝送されていない経路に、別なデータを伝送するため
のパケットが送出され、このパケットが転送されること
により、バスの衝突が発生することが起こり得る。
【0017】本発明の第1の目的は、仮想バスにおい
て、不必要なノードへのパケットの転送による消費電力
を低減することにある。
【0018】本発明の第2の目的は、仮想バスにおい
て、不必要なノードへのパケットの転送による消費電力
が低減された状態で、バスの衝突を防止することにあ
る。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、本発明の第1の態様によれば、接続されるべ
き相手側ノードとシリアル信号を送受するためのポート
を複数備え、上記ポートを介して接続される伝送路を仮
想的なシリアルバスとして制御することができるバス制
御装置において、上記各ポートに接続されている相手側
ノードを示す情報を、ポートごとに対応付けて記憶する
ための第1の記憶手段と、信号を送出するに際し、当該
信号が伝達されるべき受信先のノードを示す情報が対応
付けて記憶されているポートの情報を、上記第1の記憶
手段から検索するための検索手段と、上記検索手段によ
り検索された情報が示すポートに、選択的に信号を送出
するための信号送出手段とを備えることを特徴とするバ
ス制御装置が提供される。
【0020】本発明の第2の態様によれば、接続される
べき装置同士が一対一のシリアル信号により接続される
伝送路を複数有し、上記複数の伝送路が全体として仮想
的なシリアルバス伝送路を構成する仮想バスにおけるバ
ス制御装置において、装置同士が接続される接続状態を
記憶するための記憶手段と、送出すべき信号について、
その信号の送り元および受け先を接続するために必要な
経路と、不要な経路とを判別するための判別手段と、上
記送出すべき信号が送出される経路を、上記判別手段に
より必要な経路と判別された経路に限定するための制御
手段とを有することを特徴とするバス制御装置が提供さ
れる。
【0021】上記第2の目的を達成するために、本発明
の第3の態様によれば、上記第1の態様に記載されるバ
ス制御装置において、上記備えられる各ポートを示す情
報が予め格納された第2の記憶手段と、上記第2の記憶
手段に格納されている情報が示すポートのうち、検索手
段により検索されていないポートを抽出するための抽出
手段と、そのノードに対する信号の送信が抑止される抑
止信号を、上記抽出手段により抽出されたポートに信号
を送出するための抑止信号送出手段とをさらに備えるこ
とを特徴とするバス制御装置が提供される。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。
【0023】先ず、図1および図22を参照して、本発
明の第1の実施の形態について説明する。
【0024】図22において、本実施の形態におけるシ
リアルバス制御装置40は、記憶部45と、演算制御部
46と、インタフェース部47とを有して構成される上
記記憶部45は、上記シリアルバス制御装置40が備え
られる機器における、各ポートを示す情報とが予め第1
の記憶領域に格納され、また、上記演算制御部46が処
理を実行するため手順が記述されたプログラムが予め格
納されている。
【0025】上記演算制御部46は、シリアルバスを制
御するための処理を実行するためのものである。
【0026】上記インタフェース部47は、演算処理部
46と上記記憶部45とを接続し、また、シリアルバス
制御装置40が備えられる機器の主機能部との信号の送
受、および、機器に設けられるポートとの信号の送受を
行うためのものである。
【0027】上記演算処理部46は、バスに接続される
ノードが、それぞれのノードを示す情報を含む信号を送
出して、バスが構築されるに際し、上記信号に含まれる
ノードを取得する情報を取得し、上記各ポートに接続さ
れているノードを、ポートごとに対応付けて、上記記憶
部45における第2の記憶領域に記憶させる。
【0028】また、信号を送出するに際し、信号が伝達
されるべき受信先のノードが対応付けて記憶されている
ポートを、上記記憶部45の第2の記憶領域に記憶され
ているポートから検索する。そして、送出すべき信号を
示す情報と、この情報が示す信号を上記検索したポート
に選択的に送出させる指示を上記インタフェース部47
に与える。
【0029】さらに、上記演算処理部46は、上記第2
の記憶領域に記憶されている情報が示すポートのうち、
上記検索されたポートを除くポートを抽出する。
【0030】そして、そのノードに対する信号の送信が
抑止される抑止信号を示す情報と、上記抽出したノード
に対して、上記抑止信号を送出させる指示を、上記イン
タフェース部47に与える。
【0031】次に、図1を参照して、上記シリアルバス
制御装置40がシステムに適用された場合の動作につい
て説明する。
【0032】ここでは、図1に示すシステム構成におけ
るノードのうち、node#3に、本発明を適用したシリアル
バス制御装置40が備えられる例について説明する。シ
リアルバス制御装置40が備えられるノードは、他のノ
ードであってもよく、また、備えられる数も1つに限ら
ない。例えば、全てのノードについて上記シリアルバス
制御装置40を設けてもよい。
【0033】図1のシステムにおいて、node#0からnode
#1にパケットを送られる場合には、まず、node#0から、
node#2にパケットが送られる。そして、node#2は、node
#0から受け取ったパケットを、node#1にのみ送出する。
また、抑止信号をnode#3に送出し、node#3からのパケッ
トの送出を抑止する。
【0034】上述のように動作することにより、node#3
に対しては、パケットの送出を省略し、抑止信号だけを
送出することができる。
【0035】抑止信号を送出するための電力は、パケッ
トを送出するための消費される電力に比べて小さくする
ことができる。これは、抑止信号は、パケット信号より
も低い周波数でもよいためである。特に、抑止信号を直
流信号とすることにより、一層小さい消費電力とするこ
とができる。
【0036】また、node#3からのパケットの送出が抑止
されるため、システム全体としての消費電力が低減され
る。
【0037】さらに、node#0からnode#2に、または、no
de#2からnode#1にパケットが転送されている間にさらに
他のパケットがバス上に送出されることが、node#3から
のパケットの送出を抑止することにより避けることがで
きる。従って、バスの衝突が防止される。
【0038】次に、図2から図21を参照して、本発明
の第2の実施の形態について説明する。
【0039】以下に、仮想バスとして、IEEE139
4仕様に基づくバスが用いられる場合について説明する
が、本発明が適用されるバスは、複数の装置間を一対一
のシリアル信号により接続し、上記接続を一括して使用
し、仮想的に各装置が1つのバスに接続されているのと
同等のデータ転送を可能にするバスであればよく、上記
IEEE1394以外の仕様に基づくバスであってもよ
い。
【0040】図2において、本実施の形態における情報
処理システム100は、パーソナルコンピュータ(Pers
onal Computer;以下、PCと記す。)30と、磁気デ
ィスク装置(以下、HDDと記す。)31および32
と、CD−ROM読取装置(以下、CD−ROMと記
す。)33と、デジタルビデオテープレコーダ(以下、
DVTRと記す。)36と、デジタルビデオディスク読
取装置(以下、DVDと記す。)34と、デジタルカメ
ラ35と、表示装置37とを有して構成される。表示装
置37としては、例えば、CRTディスプレイ装置、液
晶ディスプレイ装置などを用いることができる。画像入
力端子を備えるテレビを表示装置37として用いること
ができることは勿論である。また、テレビのRF入力端
子に、RFコンバータ等を介して画像情報を入力して、
画像を表示させてもよい。
【0041】上記PC30は、2つのIEEE1394
ポート16−1および16−2を備える。
【0042】上記PC30に備えられるIEEE139
4ポートの一方のポート16−1には、HDD31、3
2とCD−ROM33とが接続され、第1のIEEE1
394バスを構成している。そして、上記HDD31、
32とCD−ROM33とは、PC30のための通常の
外部記憶装置として用いられている。
【0043】また、上記PC30に備えられるIEEE
1394ポートの他方のポート16−2には、DVTR
36と、デジタルカメラ35と、DVD34と、表示装
置37とが接続され、上記第1のIEEE1394バス
とは別な系統の第2のIEEE1394バスを構成して
いる。これらは、画像情報の処理のために用いられてい
る。
【0044】すなわち、上記デジタルカメラ35および
DVD34によりデジタル化された画像情報を取得し、
取得した画像情報を上記DVTR36により格納し、ま
た、上記表示装置37により表示を画像情報が示す画像
を表示することができる。
【0045】なお、上記取得した画像情報を、上記表示
装置37により直接表示することができることは勿論で
ある。
【0046】また、予め画像情報が格納されたデジタル
ビデオテープを上記DVTR36を用いて再生し、画像
情報を取得してもよい。
【0047】本実施の形態においては、データ容量が小
さく、読み書きの頻度が高いデータが格納されるHDD
31、32およびCD−ROM装置が接続されるIEE
E1394バスと、データ容量が大きく、読み書きが長
時間連続して行われるデータが格納されるDVD34お
よびDVTR36が接続されるIEEE1394バスと
が、相異なる系統のIEEE1394バスに接続されて
いる。このため、読み書きの態様の性質が相違するデー
タを、同一のバスにより伝送することに伴う、システム
全体での性能低下を防ぐことができる。
【0048】上記HDD31、32およびCD−ROM
装置に格納されるデータとしては、例えば、プログラム
などが挙げられる。
【0049】次に、図3から図5を参照して、各装置の
構成について説明する。
【0050】図3において、各装置は、各装置が独自に
持つ機能を実現するための主機能部41と、IEEE1
394バスの制御を行うシリアルバス制御部42とを有
して構成される。
【0051】図4および図5を参照して、装置の構成例
として、PC30とHDD31との構成について説明す
る。
【0052】先ず、図4を参照して、PC30の構成に
ついて説明する。
【0053】図4において、上記PC30は、主機能部
41−1と、2つのシリアルバス制御部42−1,42
−2とを有して構成される。
【0054】上記主機能部41−1は、データの計算等
を行うための中央演算器(以下、CPUと記す。)51
と、データやプログラムを格納するためのメモリ52
と、データの表示を行うための表示部53と、操作者か
らの指示を受け付けるための入力部54と、これらを接
続するための、通常の並列バス55とを有して構成され
る。
【0055】上記2つのシリアルバス制御部42−1、
42−2は、それぞれ1系統のシリアルバスを動作させ
ることができる。また、シリアルバス制御部42−1と
シリアルバス制御部42−2とは互いに独立して動作す
ることができる。従って、上記PC30は、2系統のシ
リアルバスを互いに独立して動作させることができる。
【0056】特に、図2に示したDVTR36が接続さ
れるシリアルバス制御部42−2からは、画像データを
表示部に直接送るための専用の経路56を設ける。これ
により、データ量の多い動画を表示部53で再生する場
合にも、並列バス55に大きな負荷がかからず、CPU
51における処理速度の低下を防ぐことができる。
【0057】次に、図5を参照して、HDD31の構成
について説明する。
【0058】図5において、HDD31は、主機能部4
1−2と、シリアルバス制御部42とを有して構成され
る。
【0059】上記主機能部41−2は、データを記録す
るための磁気記録円盤57と、磁気記録円盤57へのデ
ータの記録再生を行うための記録再生制御部58とを有
して構成される。
【0060】上記シリアルバス制御部42は、3つのポ
ート16を備える。これら各ポートは、番号付けされて
互いに区別される。以下、この3つのポートの番号を、
1、2、3とする。
【0061】他の装置も同様に、主機能部とシリアルバ
ス制御部とを有して構成される。
【0062】主機能部は、各装置における機能を実現す
るための構成を有するが、これは、一般に知られるよう
な構成で実現することができるので、これらの装置にお
ける主機能部の構成についての説明は省略する。
【0063】また、シリアルバス制御部は、上記HDD
31のシリアルバス制御部42と同様に構成することが
できる。ただし、シリアルバス制御部が備えるポートの
数は、その装置に要求される仕様に対応される。
【0064】次に、図6を参照して、上記シリアルバス
制御部の詳細について説明する。
【0065】図6において、シリアルバス制御部42
は、アービトレーション制御部61と、パケット受信部
62と、パケット送信部63と、パケット解析部64
と、パケット生成部65と、ノード接続記憶部66と、
ダミー信号生成部67と、ポート制御部68と、ポート
トランシーバ69とを有して構成される。
【0066】上記アービトレーション制御部61は、I
EEE1394バスの使用権の獲得処理を行うためのも
のである。
【0067】上記パケット受信部62は、パケットを受
信し一時的に格納するためのものである。
【0068】上記パケット送信部63は、パケットを送
信するためのものである。
【0069】上記パケット解析部64は、受信したパケ
ットについて、その種類、パケットを送信した送信元、
および、パケットを受け取るべき受信先を解析するため
のものである。
【0070】上記パケット生成部65は、新たに送信す
るパケットを生成するためのものである。
【0071】上記ノード接続記憶部66は、シリアルバ
ス制御部42が設けられる自ノードと、IEEE139
4バスを介して接続される他ノードとの接続関係を記憶
するためのものである。
【0072】上記ダミー信号生成部67は、パケットを
送信しないポートへ送るダミー信号を生成するためのも
のである。
【0073】上記ポートトランシーバ69は、IEEE
1394バスとの信号の送受信を行うためのものであ
る。ポートトランシーバ69は、2対の端子対A,Bを
有する。そして、端子対Aには撚り対線70が接続さ
れ、端子対Bには撚り対線71が接続されている。これ
ら2組の撚り線対70,71を介して、2つの組の差動
信号がIEEE1394バスに入出力される。
【0074】上記ポート制御部68は、上記ポートトラ
ンシーバ69の入出力動作をポートトランシーバ個々に
設定するためのものである。
【0075】次に、図6および図21を参照して、上記
パケット解析部64における、ダミー信号を送出すべき
ポート番号をダミー信号生成部67に指示する手順の概
略について説明する。
【0076】パケット解析部64は、まず、受け付けた
パケットを解析し、そのパケットを送出したノードを示
すソースIDを求める(S11)。
【0077】次に、ノード記憶部66に記憶されている
ノード番号と、上記ソースIDが示すノード番号を照合
し、一致するノード番号を検出する(S12)。
【0078】次に、上記検出したノード番号を、そのノ
ード番号が付されたノードに接続されているポートの番
号に変換する(S13)。例えば、後述する対応関係を
示す情報(図17参照)に従って、変換を行うことがで
きる。
【0079】そして、自ノードに備えられるポートのう
ち、上記変換したポート番号が示すポートを除くポート
のポート番号を生成する(S14)。
【0080】このようにして生成したポート番号を、ダ
ミー信号生成部67に与えて(S15)、上記生成した
ポート番号に上記ダミー信号を送出させる。
【0081】次に、図7を参照して、ノード同士の接続
について説明する。
【0082】2つのノード間では、AとBの信号が相互
に入れ替えられて接続される。すなわち、ノード同士
で、信号A,Bがクロス接続される。例えば、A信号の
正極性の信号をA−P、A信号の負極性の信号をA−
N、B信号の正極性の信号をB−P、B信号の負極性の
信号をB−Nと記すと、図7に示すように、ノードmの
A−Pは、ノードnのB−Pと接続され、ノードmのA
−Nは、ノードnのB−Nと接続される。また、ノード
mのB−Pは、ノードnのA−Pと接続され、ノードm
のB−Nは、ノードnのA−Nと接続される。
【0083】次に、図8を参照して、AとBとの信号が
取り得る値について説明する。
【0084】図8は、受信端におけるAあるいはBの差
動電圧と、論理値との対応を示す表である。正負の差が
+168mV以上ならば、受信値は「1」であり、−1
68mV以下ならば、受信値は「0」であり、正負の差
が−89mVから+89mVならば、受信値は「Z」で
あるとする。
【0085】受信値が「Z」となることは、A,Bいず
れのどちらのノードからも信号が駆動されていないか、
または、A,Bのノードが、互いに逆極性で信号を駆動
しているかのどちらかの場合である。従って、信号の値
を、自ノードの受信値と送信値とから、図9に示す関係
に従って判定する。
【0086】なお、送信値が「Z」の場合は、信号を駆
動していないことを示す。
【0087】本実施の形態では、信号が示す状態を2つ
の組の信号で組み合わせて、状態を記述する情報の送受
信を行う。
【0088】図10および図11を参照して、信号の組
み合わせと、組み合わせられた信号が示す状態との関係
について説明する。組み合わせられる信号の各々は、上
記「1」、「0」、「Z」のいずれかを示すものとす
る。
【0089】特に、A、Bともに「Z」の場合、およ
び、A、Bともに「1」の場合は、送信側の設定と受信
側における判定とに共通する内容を表す。すなわち、
A、Bともに「Z」の場合は、バスが未使用であること
を表す。この信号状態をIDLEと表記する。また、
A、Bともに「1」の場合は、バスを初期化して再構成
することを表す。この信号状態をBUS_RESETと
表記する。
【0090】先ず、図10を参照して、送信側の設定に
ついて説明する。
【0091】図10において、組を成す2つの信号Aお
よびBのそれぞれの送信値の組み合わせのうち、7つの
状態が定義され、各状態について、信号状態名およびそ
の信号の意味が定義される。信号状態名の先頭の「TX
_」は、送信であることを示す表記である。
【0092】なお、同じ状態について、複数の信号状態
名および意味が定義される場合には、これらを、その前
に送出されている信号によって発生している状態によっ
て区別する。この区別については後述する。
【0093】次に、図11を参照して、受信側の判定基
準について説明する。
【0094】図11において、組を成す2つの信号Aお
よびBのそれぞれの受信値の組み合わせのうち、9つの
状態が定義され、各状態について、信号状態名およびそ
の信号の意味が定義される。信号状態名の先頭の「RX
_」は受信であることを示す表記である。
【0095】なお、同じ状態について、複数の信号状態
名および意味が定義される場合には、これらを、その前
に受信されている信号によって発生している状態によっ
て区別する。この区別について次に説明する。
【0096】上記送信側の設定、および、受信側の判定
基準において、PARENT_NOTIFYと、CHC
ILD_NOTIFYと、IDENT_DONEと、S
ELF_ID_GRANTと、ROOT_CONTEN
TIONと、PARENT_HANDSHAKEと、C
HILD_HANDSHAKEとは、バスリセット直後
のバスの再設定時のみに使用される。
【0097】REQUESTと、GRANTとは、通常
動作中のバス使用権を確保するアービトレーションに用
いられる。
【0098】DATA_PREFIXと、DATA_E
NDとは、バス再構成時および通常使用時のパケットの
転送の際に用いられる。
【0099】なお、ノードはツリー状に接続され、互い
に接続される2つのノード間には、PARENTとCH
ILDとという接続関係がある。PARENTが、CH
ILDに対してバス使用権の許可を送信する。3個以上
のノードがある場合には、接続関係の階層が生ずる場合
がある。例えば、図1に示すシステムでは、node#
2は、node#0とnode#1とのPARENTで
あり、かつ、node#3のCHILDである。最も上
位の階層で、PARENTのいないノードをルートと呼
ぶ。図1に示すシステムでは、node#3が、ルート
となる。
【0100】次に、図12を参照して、パケット転送時
のAとBとの信号の動作について説明する。
【0101】B信号は、一定の時間間隔で送信するデー
タビットの「1」と「0」とに対応して、信号のレベル
を上げ下げする。A信号は、同一のデータが連続して、
B信号が反転しない場合に反転する。また、これらのデ
ータが転送される転送速度は、98.304Mbit/
秒である。
【0102】次に、図13から図16を参照して、パケ
ットの構成について説明する。
【0103】先ず、図13を参照して、self−ID
パケットの構成について説明する。self−IDパケ
ットは、バスの再設定時にノード番号を決めるために用
いられる。
【0104】図13において、第0番self−IDパ
ケットは、ノード番号を格納するphy_IDフィール
ドと、バスの未使用を検出するために必要なIDLE状
態の継続期間を示すgap_cntと、ポートの状態を
示すp0、p1、および、p2を含む先頭の4バイト
と、上記先頭の4バイトの値の反転された値を有する後
尾の4バイトとから構成される。
【0105】第1番と第2番と第3番とのself−I
Dパケットは、ポートを4つ以上備えるノードの再設定
で用いられ、ポート数に応じて、必要な番号までのパケ
ットが送信される。すなわち、ポート数がj個のとき、
第0番から第(j−1)番までのj個のself−ID
パケットが送信される。
【0106】次に、図14を参照して、アシンクロナス
パケットの構成について説明する。
【0107】図14において、アシンクロナスパケット
は、パケットヘッダと、データブロックとのうち、少な
くともアシンクロナスパケットを有して構成される。
【0108】上記パケットヘッダは、送り先のノード番
号を示すdestination_IDと、送り元のノ
ード番号を示すsource_IDと、パケットの種類
を示すtcodeと、パケットの種別ごとに規定された
packet−type−specific info
rmationと、packet−type−spec
ific quadlet dataと、転送中の誤り
発生を検出するためのheader_CRCとを含んで
構成される。
【0109】上記データブロックは、dataと、誤り
検出用のdata_CRCとから構成される。
【0110】次に、図15を参照して、アイソクロナス
パケットの構成について説明する。
【0111】アイソクロナスパケットは、主に、動画再
生など、大量のデータを、単位時間のデータ転送量を一
定に保ちながら、転送する場合に用いられる。アイソク
ロナスパケットでは、データは、相等しい容量を有する
複数のパケットに分配される。
【0112】図15において、アイソクロナスパケット
は、パケットヘッダと、データブロックとを含んで構成
される。
【0113】上記パケットヘッダは、チャネル番号を示
すchannelと、パケットの種類を示すtcode
と、転送中の誤り発生を検出するためのheader_
CRCとを含んで構成される。
【0114】上記channelが示すチャネル番号
は、送り先と送り元とを間接的に表している。
【0115】上記tcodeは16進数の「A」であ
る。
【0116】上記データブロックは、dataと、誤り
検出用のdata_CRCとを含んで構成される。
【0117】次に、図16を参照して、ACKパケット
の構成について説明する。
【0118】ACKパケットは、アシンクロナスパケッ
トが受け取られたことを示すためのパケットであり、ア
シンクロナスパケットを受け取った直後に、そのアシン
クロナスパケットの送信元がバス使用権を持っている間
に送信される。
【0119】図16において、ACKパケットは、4ビ
ットのack_codeと、ack_codeの2の補
数である4ビットのack_parityとから構成さ
れる。
【0120】上記ack_parityは、読み取られ
たビットに含まれる誤りを検出するために用いられる。
【0121】次に、図17および図18を参照して、上
記ノード接続記憶部66(図6参照)に格納されるノー
ドの接続状態について説明する。
【0122】先ず、図17を参照して、アシンクロナス
パケットの転送経路を判定するための情報の格納状態に
ついて説明する。
【0123】図17において、この情報は、テーブル形
式に格納され、ノード番号と、該当ノードが直接ないし
間接に接続されたポートの番号とが対応づけられて格納
されている。
【0124】次に、図18を参照して、アイソクロナス
パケットの転送経路を判定するための情報の格納状態に
ついて説明する。
【0125】図18において、この情報は、テーブル形
式に格納され、チャネル番号と送信先のノードが直接な
いし間接に接続されたポートの番号とが対応づけて格納
されている。
【0126】アイソクロナスパケットは複数のノードへ
送られる可能性があるので、1つのチャネル番号に複数
のポートを関係づけており、「1」がセットされたポー
トへパケットを送る。
【0127】次に、図19および図20を参照して、本
実施の形態における、バスを制御するための動作の手順
について説明する。
【0128】本実施の形態におけるシステム構成では、
図2に示すように、2つの組のIEEE1394バスが
備えられているが、これらは並列に動作するため、これ
ら2つの組のIEEE1394バスのうち、1つの組に
ついて説明する。以下に、代表例として、PC30と、
HDD31と、HDD32と、CD−ROM33とを接
続するバスの動作について説明する。他方の系列のバス
である、PC30と、DVTR36と、デジタルカメラ
35と、DVD34と、表示装置37とを接続するバス
についても、以下に述べる手順と同様な手順に従って動
作させることができることは勿論である。
【0129】まず、図19を参照して、バスの初期化時
のバス構成の設定の手順について説明する。
【0130】図19において、最初の状態では、バス
は、BUS_RESET状態になっている。
【0131】時刻t200において、BUS_RESE
Tが解除されると、まず、ツリー構造の接続関係の設定
を行う。
【0132】時刻t201において、HDD32とCD
−ROM33とが、HDD31へ、PARENT_NO
TIFYを出力する。これに対して、HDD31は、H
DD32とCD−ROM33とへ、CHILD_NOT
IFYを出力し、HDD31は、HDD32とCD−R
OM33とのPARENTとなる。CHILD_NOT
IFYを受信すると、HDD32とCD−ROM33と
はPARENT_NOTIFYの出力を止める。
【0133】次に、時刻t202において、HDD31
が、PC30へ、PARENT_NOTIFYを出力す
る。これに対して、PC30は、HDD31へ、CHI
LD_NOTIFYを出力し、PC30はHDD31の
PARENTとなる。CHILD_NOTIFYを受信
すると、HDD31はPARENT_NOTIFYとC
HILD_NOTIFYの出力を止める。PC30がル
ートとなる。
【0134】時刻t203において、PARENT_N
OTIFYの出力の停止を、PC30が検出すると、P
C30はCHILD_NOTIFYの出力を止め、ツリ
ー構造の接続関係が確定する。
【0135】なお、ここでは、説明のため、最初にPA
RENT_NOTIFYを、HDD32とCD−ROM
33が出力することとしたが、最初にPARENT_N
OTIFYを出力するノードは、他に1つのノードしか
接続していないノードであればよく、どのノードであっ
てもよく、また、何個のノードでもよい。このような場
合であっても、上述した手順と同様な手順により、接続
関係が設定できることは勿論である。
【0136】次に、時刻t204から、ノード番号の設
定を行う。ルートのPC30は、HDD31へGRAN
Tを出力する。HDD31は、GRANTを受けると、
2つのCHILDのうちポート番号の小さいHDD32
へGRANTを出力し、CD−ROM33へはDATA
−PREFIXを出力する。GRANTを受けたHDD
32は、self_IDパケットをまだ1つも受信して
いないため、ノード番号は0となる。HDD32は、D
ATA_PREFIXと、ノード番号が0のself_
IDパケットと、DATA_ENDと、IDENT_D
ONE信号を順に、HDD31へ送信する。HDD31
は、HDD32からのDATA_PREFIXと、ノー
ド番号が0のself_IDパケットと、DATA_E
NDとを、PC30とCD−ROM32とへ転送する。
【0137】HDD31は、IDENT_DONEを受
けると、時刻t205において、HDD32へDATA
_PREFIXを送信し、PC30とCD−ROM33
へのDATA_ENDの出力を止める。HDD32は、
DATA_PREFIXを受信すると、IDENT_D
ONE信号の出力を止め、第0番のノードの割り当てが
完了する。この際、HDD31は、第0番のノードが第
2番のポートに接続されていることを、ノード接続管理
テーブルに記録する。
【0138】時刻t205において、HDD31からの
DATA_ENDの出力が止まると、PC30は、GR
ANTを再度出力し(時刻t206)、次のノード番号
の設定を開始させる。
【0139】GRANTを受けたHDD31は、まだ、
ノード番号の決まっていないCD−ROM33へ、GA
RNTを転送する。CD−ROM33は、self_I
Dパケットを1つ受信したため、ノード番号は1とな
る。HDD32の場合と同様にDATA_PREFIX
と、ノード番号が1のself_IDパケットと、DA
TA_ENDと、IDENT_DONEの出力を行い、
第1番のノードの割り当てが完了する。HDD31は、
第1番のノードが第3番のポートに接続されていること
を、ノード接続記憶部66(図6参照)におけるノード
接続管理テーブルに記録する。
【0140】時刻t208からは、同様にして、HDD
31へ、第2番のノード番号が割り当てられる。HDD
31は、第2番のノードは自分自身であるので、接続さ
れたポートが無いことを示すためポート番号として
「0」を、上記ノード接続記憶部66(図6参照)にお
けるノード接続管理テーブルに記録する。
【0141】時刻t209で、IDENT_DONEを
受信すると、PC30は、HDD31とその先に接続さ
れている全てのノードの番号設定が完了したと判断し、
自分に第3番のノード番号を割り当て、ノード番号が3
のself_IDパケットにより他のノードに通知す
る。HDD31は、第3番のノードが第1番のポートに
接続されていることを、上記ノード接続記憶部66(図
6参照)におけるノード接続管理テーブルに記録する。
【0142】上述のようにして、各ノードのノード番号
が設定され、構成された接続状態を示す接続情報が、ノ
ード接続記憶部66(図6参照)記録される。
【0143】次に、図20を参照して、パケットの転送
時の動作について説明する。
【0144】図20において、時刻t301で、PC3
0が、DATA_PREFIXと、第3番ノードから第
0番ノードへのアシンクロナスパケットと、DATA_
END信号とを、HDD31へ送信する。HDD31
は、送信元と送信先とのノード番号から、HDD32が
接続されている第2番ポートを通じて、DATA_PR
EFIXと、第3番ノードから第0番ノードへのアシン
クロナスパケットと、DATA_END信号とを転送す
る。同時に、HDD31は、CD−ROM33が接続さ
れている第3番ポートからは、ダミー信号生成部67
(図6参照)で生成されたDATA_PREFIX信号
が出力される。
【0145】時刻t302において、HDD32が、D
ATA_PREFIXと、ACKパケットと、DATA
_END信号を出力すると、HDD31は、直前のアシ
ンクロナスパケットの送信元のPC30へ、これらを転
送する。このとき、HDD31は、CD−ROM33へ
は、DATA_PREFIXを送信し続ける。
【0146】時刻t303において、HDD31は、P
C30へのDATA_END信号の出力を終えると同時
に、CD−ROM33へのDATA_PREFIXの送
信も止める。
【0147】CD−ROM33は、時刻t303からバ
スのIDLE状態が継続したことを検出して、バス使用
権を要求するREQUEST信号を出力する。GRAN
T信号を受けると、時刻t305で、CD−ROM33
は、DATA_PREFIXと、第1番ノードから第3
番ノードへのアシンクロナスパケットと、DATA_E
ND信号を、HDD31へ送信する。HDD31は、こ
れらをPC30へ転送し、HDD32へはDATA_P
REFIX信号を送信する。時刻t306で、PC30
からACKパケットが返され、時刻t307で、HDD
31からCD−ROM33へのDATA_ENDの送信
が終わるまで、HDD32へはDATA_PREFIX
が送信され続ける。
【0148】アイソクロナスパケットの場合には、チャ
ネル番号を判別して、必要なポートにのみパケットを通
し、他のポートにはDATA_PREFIX信号を出力
する。ただし、IEEE1394の仕様ではアイソクロ
ナスパケットに対してはACKパケットは返されないた
め、ACKパケットを待たずに、DATA_PREFI
X信号は解除する。
【0149】上述したように、本実施の形態では、パケ
ットを送る必要の無いポートには、直流信号であるDA
TA_PREFIX信号を送信するため、高速のパケッ
トを送るための消費電力の無駄を削減できる。なお、こ
のような、そのポートからのパケット送出を抑止するた
めの信号としては、他のノードがバスの空きを検出しな
い範囲で、通常のパケット信号よりも低い周波数の信号
を用いることができる。
【0150】なお、図20において、時刻t301から
時刻t303まで、HDD31がCD−ROM33へ何
の信号も出力しない場合、CD−ROM33は、バスが
未使用状態であると判断して、REQUEST信号を出
力してもよい。この場合、このREQUEST信号を、
HDD31が、時刻t304まで無視すれば、CD−R
OM33を待たせることができる。従って、この場合で
あっても、上述した手順と同等の効果を得られる。
【0151】
【発明の効果】本発明によれば、パケットの伝送のため
に不必要なポートについて、そのポートからのパケット
の送出を省略することができる。このため、このポート
が備えられる装置における消費電力を低減することがで
きる。
【0152】また、パケットの伝送のために不必要なノ
ードに対する、パケットの送信を抑止することができ
る。このため、接続されている各装置、および、複数の
装置が接続されているシステムにおける消費電力を低減
することができる。また、必要なノードにパケットが伝
送されている間、他のノードからのパケットの送出が抑
止されているため、バスの衝突が防止される。
【0153】特に、複数のノードが直列に接続される経
路を有する仮想バスシステムにおいて、不要なパケット
が、次々と転送されることが避けられるので、システム
全体で消費電力を低減される効果は顕著となる。
【0154】さらに、バスの接続形態を、仮想バスシス
テムが動作している状態で動的に取得することができ
る。このため、接続形態の変化、例えば、機器の接続/
切断、移動などに容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 複数の機器が仮想シリアルバス接続されて構
築されたシステムを示す構成図である。
【図2】 本発明の第2の実施の形態を適用したシステ
ムを示す構成図である。
【図3】 ノードの構成を示すブロック図である。
【図4】 パーソナルコンピュータの構成を示すブロッ
ク図である。
【図5】 磁気ディスク装置の構成を示すブロック図で
ある。
【図6】 シリアルバス制御部の構成を示すブロック図
である。
【図7】 ノード同士の接続を摸式的に示す説明図であ
る。
【図8】 受信値の定義と、受信信号との関係を示す説
明図である。
【図9】 信号判定値と、受信値および送信値との論理
値の関係を示す説明図である。
【図10】 各送信値について、信号状態名と、割り当
てられる機能とを示す説明図である。
【図11】 各受信値について、信号状態名と、割り当
てられる機能とを示す説明図である。
【図12】 ビットの転送方式を模式的に示す説明図で
ある。
【図13】 self−IDパケットの構成を示す説明
図である。
【図14】 アシンクロナスパケットの構成を示す説明
図である。
【図15】 アイソクロナスパケットの構成を示す説明
図である。
【図16】 ACKパケットの構成を示す説明図であ
る。
【図17】 ノード番号とポート番号との関係を示す説
明図である。
【図18】 チャネル番号と転送先ポート番号と関係を
示す説明図である。
【図19】 バスの初期化時の動作の手順を示すタイム
チャートである。
【図20】 アイソクロナスパケットの転送動作の手順
を示すタイムチャートである。
【図21】 パケット解析部における処理の手順を示す
フローチャートである。
【図22】 本発明の第1の実施の形態を適用したシリ
アルバス制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10〜13…ノード、16…ポート、20〜22…接続
ケーブル、30…パーソナルコンピュータ、31〜32
…磁気ディスク装置、32…CD−ROM装置、40…
シリアルバス制御装置、41…主機能部、42…シリア
ルバス制御部、45…記憶部、46…演算制御部、47
…インタフェース部、61…アービトレーション制御
部、62…パケット受信部、63…パケット送信部、6
4…パケット解析部、65…パケット生成部、66…ノ
ード接続記憶部、67…ダミー信号生成部、68…ポー
ト制御部、69…ポートトランシーバ、70〜71…撚
り対線、100…システム。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接続されるべき相手側ノードとシリアル
    信号を送受するためのポートを複数備え、上記ポートを
    介して接続される伝送路を仮想的なシリアルバスとして
    制御することができるバス制御装置において、 上記各ポートに接続されている相手側ノードを示す情報
    を、ポートごとに対応付けて記憶するための第1の記憶
    手段と、 信号を送出するに際し、当該信号が伝達されるべき受信
    先のノードを示す情報が対応付けて記憶されているポー
    トの情報を、上記第1の記憶手段から検索するための検
    索手段と、 上記検索手段により検索された情報が示すポートに、選
    択的に信号を送出するための信号送出手段とを備えるこ
    とを特徴とするバス制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のバス制御装置において、 上記備えられる各ポートを示す情報が予め格納された第
    2の記憶手段と、 上記第2の記憶手段に格納されている情報が示すポート
    のうち、上記検索手段により検索されていないポートを
    抽出するための抽出手段と、 そのノードに対する信号の送信が抑止される抑止信号
    を、上記抽出手段により抽出されたポートに信号を送出
    するための抑止信号送出手段とを更に備えることを特徴
    とするバス制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1および2のいずれか一項記載の
    バス制御装置において、 上記第1の記憶手段は、 上記各ポートに受け付けられる信号について、当該信号
    の送信元のノードを求め、 上記求めたノードを信号を受け付けたポートに対応付け
    て記憶することを特徴とするバス制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項2および3のいずれか一項記載の
    バス制御装置において、 上記抑止信号送出手段は、その信号を送出したポートが
    使用状態にあると見なされる状態となる信号を送出する
    ことを特徴とするバス制御装置。
  5. 【請求項5】 請求項2から4のいずれか一項記載のバ
    ス制御装置において、 上記抑止信号送出手段が送出する信号は、直流信号であ
    ることを特徴とするバス制御装置。
  6. 【請求項6】 請求項2および4のいずれか一項記載の
    バス制御装置において、 上記抑止信号送出手段は、予め定められた時間間隔より
    も短い繰り返し間隔で信号を送出することを特徴とする
    バス制御装置。
  7. 【請求項7】 接続されるべき装置同士が一対一のシリ
    アル信号により接続される伝送路を複数有し、上記複数
    の伝送路が全体として仮想的なシリアルバス伝送路を構
    成する仮想バスにおけるバス制御装置において、 装置同士が接続される接続状態を記憶するための記憶手
    段と、 送出すべき信号について、その信号の送り元および受け
    先を接続するために必要な経路と、不要な経路とを判別
    するための判別手段と、 上記送出すべき信号が送出される経路を、上記判別手段
    により必要な経路と判別された経路に限定するための制
    御手段とを有することを特徴とするバス制御装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載のバス制御装置において、 接続される機器から、経路が使用状態にあると見なし得
    る疑似使用状態を発生させるための疑似使用状態発生手
    段を更に有し、 上記疑似使用状態発生手段は、上記判別手段により不要
    な経路と判別された経路を上記疑似使用状態とすること
    を特徴とするバス制御装置。
  9. 【請求項9】 請求項7および8のいずれか一項記載の
    バス制御装置において、 バスの使用権を割り当てるための使用権制御部を更に有
    し、 上記使用権制御部は、 上記判別手段により必要な経路と判別された経路が使用
    されているとき、上記判別手段により不要な経路と判別
    された経路からバスの使用権が要求されても、上記バス
    の使用権を割り当てないことを特徴とするバス制御装
    置。
  10. 【請求項10】接続されるべき相手側ノードとシリアル
    信号を送受するためのポートを備える複数の機器が、上
    記ポートを介して仮想的にシリアルバス接続される情報
    処理システムにおいて、 上記接続される複数の機器のうち少なくとも1つの機器
    は、請求項1から9のいずれか一項記載のバス制御装置
    を備えることを特徴とする情報処理システム。
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