JPS6294035A

JPS6294035A - Ｃａｉデ−タ回線制御方式

Info

Publication number: JPS6294035A
Application number: JP60234100A
Authority: JP
Inventors: Shigeji Kuribayashi; 栗林　茂次
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-10-19
Filing date: 1985-10-19
Publication date: 1987-04-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、たとえば学校などの教室単位で行なうＣＡ　
Ｉ　（Ｃｏｎｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　ｒｎｓｔｒｕｃ
ｔｊｏｎ）システム、あるいは簡易型Ｌ　Ａ　Ｎ　（Ｌ
ｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｖｏｒｋ）において使用す
るデータ回線の制御方法に関する。

（従来の技術）第７図は従来のセンターポーリング形データ通信回線の
回線制御方法の一例を示す構成図である。

図においてＣはセンタユニット、Ｂｎ（ｎは１゜２．３
・・・・・・、なお、任意の１つを指すときは単にＢと
いい、特定するときはＢに添数字を付す）は端末ユニッ
トで、それらの間は終端インピーダンス１．２および１
′、２′（ダッシュ付きの数字は嬬末二二ツ１−側に設
置されているものとする。以下同じ）を経て、対撚線の
回線ａ、ｂにより接続され、電源ＢＴから抵抗３，４を
経て電流が供給されており、ＥＬ、ＥＬ’は回線ａ、ｂ
のアース、Ｅ、、ＥＣはそれぞれセンタユニットＣ１お
よび端末ユニットＢｎのアースである。

センタユニットＣにおいて、５，６ばそれぞれ送信回路
および受信回路、７，８はレベル調整用抵抗、９はＣＰ
ｔＪ制御部、１０は送信信号端子、１１は受信信号端子
、工２は送信・受信切換信号端子である。

また、端末ユニットＢにおいて、１′ないし１２′はセ
ンタユニットＣにおける対応した数字の回路と同し、ま
たは同等機能のものを指し、その他の符号、１３’は端
末アドレス設定用スイッチ回路。

１４′１よその読取端子である。なお、端末ユニットＢ
１．　Ｂ２．　Ｂ３・・・・・は回線ａ、ｂに並列接続
されている。

この従来の回路は次のように動作する。第８図は上記従
来の構成で送受する電文構成を示し、第９図は電文伝送
時のパルスパターンを示している。

先ず、第７図の構成で電源ＢＴをオンにすると送信・受
信切換信号端子１２．１２′に負極性電位が！ｊえられ
受信許可状態となり、動作はセンタユニッ１−　Ｃから
始まる。送信・受信切換信号端子１２に正極性の信号が
印加され、送信信号端子１０に第８図の電文（イ）が入
力されて、電流モードで送信回路５から第９図のように
ビット直列で回線ａ、ｂに送出される。端末ユニットＢ
ｎは全て受信状態になっているため上記電文（イ）はそ
れらの受信回路６′に入力される。

なお、第９図における各記号の説明は第１表のとおりで
ある。さてＣＰＵ制御部９′において第８図に示す電文
（イ）のヘッダ一部りが識別されると、つぎに端末番号
Ｎを端末アドレス設定用スイッチ回路１３′の内容と比
較し、一致した場合は電文（イ）の情報工が取り込まれ
る。ここで回線が成立し決められた手順でセンタユニッ
トＣと端末ユニットＢ、（Ｂ１を回線の成立した端末ユ
ニットとする）との間で通信を行なうことができる。な
お、各端末ユニットＢ１１はセンタユニットＣから呼が
あった時だけ通信ができる。センタユニットＣと端末ユ
ニット３間の送信、受信のタイミングはプログラムタイ
マによって決められている。

電文の具体例は前出第９図のように、（ａ）センタユニ
ットＣから端末ユニットＢ１１（すなわち端末番号１１
番）にデータを送信する場合、（ｂ）１１番の端末ユニ
ッ１へからセンタユニットＣに応答電文を送信する場合
、（ｃ）センタユニットＣから端末ユニット１１番に通
信終了電文を送信する場合。

とがある。

センタユニットＣと各端末ユニットＢ、、との送受信時
間は各端末ユニットＢ。に均等に割当てられ、１回の最
長通信時間は、最大電文長とプログラム処理時間の合計
できまっている。長い′社交のときはプログラムをブロ
ックに区切って送信する。

また送信するデータの制御部で指定した制御情報で、電
文の種類、時間長、再送、エラー等の種別などを決める
ことができる。

（発明が解決しようとする問題点）以上のような構成の従来例は、センタユニットＣの制御
のもとに、端末番号順に全端末ユニットＢｎにアクセス
するので、特定の端末ユニットＢと長い通信をするには
、長い通信データを複数のブロックに区切って、自己に
割当られた時間内でまず、１ブロツクの送受信を終了さ
せ、その後、他の全部の端末ユニットＢｎのアクセスが
終ｒしてから、ふたたび端末ユニットＢば次のブロック
を送受信することになる。したがって、長い電文の通信
は非常に時間がかかり、特に、端末ユニットＢから発生
するデータが少ない場合でも、データを送信する端末ユ
ニットのアクセス時間が平均的に長くなり、また、なん
らかの原因で送受信制御にエラーが生じて、デッドロッ
クを生じたとき、通信制御を回復するには最初からスタ
ートし直さなければならない大きな欠点があった。

なお、第２表はＣＡＩシステムにおける送受信モードを
示し、上述の従来システムによれば、その１ないし３の
モードが送受信可能である。

本発明は、上述の従来例の欠点に鑑み、通信時間、およ
び通信開始までのアクセス時間を短縮し、かつ通信時の
デッドロックの発生を防止することを目的とするもので
ある。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の目的を、たとえばセンタユニットＣの受
信モードの時間を、端末ユニットＢＩ、から積極的に送
信要求が出来るようにしで、セン々ユニッｌ−Ｃかう端
末ユニソ）＝Ｂ、をスキャンニングする時間を節約させ
て、端末ユニッｌ−Ｂ　、からの要求順に従って通信で
きるようにしたもので、第２表のモードの１ないし５の
全ての送受イ８が可能である。

本発明は、端末ユニットＢｎでは回線ａ、ｂに信号が送
出されていないことを検査するために、自由に設定可能
な端末番号によって自動的に決まる一定時間を作出し、
その間は通信を行なわないようにしている。すなわち、
端末番号に基づく遅延時間によって、通信アクセスの優
先順位を与えている。なお、学習中に端末ユニットから
のデータ発生頻度が少ないときは、電文のコントロール
情報によって優先順位を決める遅延時間を省くことがで
きる。反対に、センタユニットＣから全端末ユニットＢ
Ｉｌに、またはそのグループに情報を送出する場合は、
アドレス番号を回報通信用に置き換えて送信し、端末ユ
ニットＢ、、側では同時に、またはグループ同時に受信
することにより通信時間を短縮させることができる。

なお、学習者は学習番号でソフト的に管理されており、
端末ユニット機器の番号から独立しているので、上記の
端末番号は必要によって容易に変更可能で、したがって
優先順位を適当に設定することによって、運用上、柔軟
性の大きいＣＡ、Ｉシステムが構成可能となる。

すなわち、本発明は第７図の従来の回路構成に対して、
端末ユニット番号に対応する遅延時間を発生する機能と
、自己の出力信号が回線上で、他の信号と衝突を生した
か否かを検出する機能と、予期しない原因による通信の
デッドロックを解消する機能とを付加して従来の欠点を
排除するものである。

（作　用）本発明は、通信路上のデータの発生頻度による適切なモ
ード選択によって、（ａ）通信時間が大幅に短縮され、
（ｂ）複雑化する通信制御のタイミングやハードウェア
の故障による異常状態を段階的に回復でき、（ｃ）端末
ユニットＢの優先順位を端末番号スイッチを利用するこ
とにより、優先順位を自由に設定し直すことを可能にし
、および（ｄ　、）回線上の信号衝突を検出して自りＪ
的にこれを排除し正常な通信状態に回復する、などの作
用を有する。

（実施例）以下、本発明を実施例により図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図、第２図は、それぞれ本発明の一実施例における
センタユニットＣ１および端末ユニットＢの構成ブロッ
ク図であり、第７図で用いた符号と同一符号は、それと
同一、または同一機能のものを指しており、センタユニ
ットＣおよび端末ユニットＢｎとは１例えば対撚線から
なる回線ａ。

ｂによりパスライン接続されている。また、Ｃ２ｄは他
の対撚線の回線でクリアー信号の伝送、または予備回線
として使用される。

初めにセンタユニットＣの構成を示す第１図において、
２０はＣＰＵ制御端子、２】はデータの直列・並列変換
回路、２２は回線２３上の送信データ遅延回路、２４は
エクスクル−シブＯＲ（以下、ＥＸ−ＯＲと略す）回路
と整形回路、２５はシステムクリア信号の出力駆動回路
である。また、２６は送信制御端子、２７は送信信号並
列端子、２８は受信信号並列端子、２９は受信信号制御
端子、３０はデータの衝突検出信号端子、３１は送信・
受信切換信号端子、そして３２はシステムクリア出力端
子である。

また、端末ユニットＢの構成を示す第２図において、２
０′ないし３２′は第１図におけるダッシュを付さない
同一符号、すなわち２０ないし３２と、それぞれ同名称
で同一または同一機能の部分を示しており、その他の符
号、３３′はゲート回路であり、端末アドレス設定用ス
イッチ３４′の出力を読み取る。また、３５’　、　３
６’および３７′はシステムクリア信号の受信回路を形
成している。さらに３８’、３９’はそれぞれ端末番号
読取信号の上位桁、下位桁の端子であり、４０′は端末
番号読取制御端子である。

以上、第１図および第２図のように構成する本発明は次
のように動作する。

先ず、センタユニットＣと端末ユニットＢｎでは、一方
が送信ならば、他方が受信のように送受の状態が対応す
るようにプログラム制御されている。初め、センタユニ
ソｈｃは送信状態、端末ユニッ１〜１３ｎは受信状態に
なる。その後、端末ユニッ１〜ＢｎはセンタユニットＣ
がらの制御情報（第９図のデータ部）に基づいて制御さ
れる。

センタユニットＣは送信・受信切換信号端子３１を送信
側にして送信回路５をオンにし、ＮＡＮＩ”’］回路４
１をオフにする。送信信号制御端子２６の制御により送
信信号並列端子２７から送信信号を出力する６それはデ
ータの直列・並列変換回路２１で並列から直列に変換さ
れて、回線ａ、ｂがら出方される。

一方、端末ユニットからの受信信号は、受信回路６で受
信されＥＸ−ＯＲ回路と整形回路２４に導かれ、他方、
直列・並列変換回路２１がらの送信信号の一部は回線２
３がら、ディレーライン、モノステーブルマルチ回路等
からなる遅延回路２２に印加され、ここで遅延されてＥ
Ｘ−ＯＲ回路と、Ｒ５またはＪＫフリップフロップ回路
からなる整形回路２４に導かれる。したがって上記、両
者の信号が一致しない時は、データの衝突検出信号端子
３０に信号が現われ、回線ａ、ｂ上で通信信号の衝突が
発生したことが検出される。

３０は割込み信号端子も兼ねており、これがらＣＰ　Ｕ
制御端子２０から送信電文を変更してジャム電文（これ
は端末ユニットＢ側で必ず除去可能である）を割り込ま
せ、一定時間後に再び送信を行なう。これを数回行なっ
ても衝突状態が回復しない場合、その衝突する端末ユニ
ットＢの端末番号をＣＰＵ制御部９により検出してポー
リングの対象から除外する（なお、これは記録表示など
で適切な処理が行なわれるが、本発明にはあまり重要で
はないので説明を省略する）。また、その衝突が全端末
ユニットＢ、、に関係するときは、システムクリア出力
端子３２からオールクリア信号を出力し、全端末ユニッ
トＢ。を強制的にイニシャライズし、システムの動作を
再開させる。

端末ユニットＢｎ側では第２図において送信・受信切換
信号端子３１′から受信制御信号を出して受信信号並列
端子２８′、受信信号制御端子２９′から信号が入力さ
れるのを待機する。第８図のデータ部で表わされる制御
コードが前出第２表のモード４の優先順位通信を指定し
ているときは、端末番号読取制御端子４０′から読取信
号を出し、端末アドレス設定用スイッチ回路３４′によ
る端末番号を。

ゲート回路３３′でゲートして端末番号読取信号の上位
桁および下位桁端子３８’、　３９’から入力する。

ＣＰＵ制御端子２０’では読み取ったデータに相当する
まで、係数遅延を行なわない（第９図参照）、その後一
定時間入力信号がないことを確認して、送信信号制御端
子２６′、送信信号並列端Ｙ−２７’から送信を行なう
。

送信中はセンタユニットＣの場合と同様にして、データ
の衝突検出信号端子３０’からの割り込み信号をチェッ
クし、衝突が検出された場合は送信電文の途中からジャ
ム電文に切り替え、そして一定時間接最初から送信を開
始する。これを数回繰り返しても衝突が回復しないとき
は受信状態にしてセンタユニットＣからの指示を待つ。

以上は、第２図の端末ユニットＢ、の動作であり、端末
ユニットＢ２の場合は第４図（ｂ）のように端末ユニッ
ト番号が（ａ）図に示したＢ、の場合よりも大とすると
、もし端末ユニットＢ、が送信中であれば、端末ユニッ
トＢ２で回線データの読取りチェック時に回線が空いて
いないことがわかる。従って、端末ユニットＢ２は一定
時間後に再び送信動作を繰り返す。第４図（ｃ）は端末
ユニットＢｎの送信中に回線上でデータが衝突した場合
の例を示している。その後の処理は端末ユニットＢ□の
場合と同様である。

第４図のし１＊　ｔｚ−ｔｓは１バイト（１１ビツト）
以上の時間間隔をとることによって確実な動作をする。

第５図はセンタユニットＣにおけるプログラムの流れ図
である。第９図（ａ）の制御データ部で示される送信許
可情報をもつ電文を送信し、回線上の衝突を調べる。連
続してに回以上衝突の発生があるときはエラー内容を記
憶表示しイニシャル状態に戻る（ステップ１）。またｍ
回以上の送信で終了しなかった場合（ステップ２）も、
同様に自己補正機能を有する。次に端末ユニ、ノドＢか
らの受（ｇ電文の入力を待ち、１８時間ごとに送（ａ許
可信号を出力する（ステップ３）。端末ユニツ１−から
の応答が予想される時間ｔ。以上１、こ待たされるとき
は、上記と同様にしてイニシャル状態に戻る（ステップ
４）。（ステップ１）および（ステップ４）の場合は全
端末ユニットのクリア命令を出力する。

端末ユニットＢｎからの応答があっである端末ユニット
Ｂに連続して１回以上の受イ３エラーが発生するときは
（ステップ５）、そのエラーの内容を記憶表示し、その
端末ユニットのみを強制クリアする。

第１図において回線ｃ、ｄは端末ユニツ１〜１３□。

Ｂ２．・・・・・・に対して割り込み信号を４える。ス
テップ１および４の場合は各端末ユニットＢ　、は強制
的にクリアされる。ステップ５の場合は回線に端末アド
レスと制御情報が送信される。

第６図は端末ユニットＢＩｌにおけるプログラムの流れ
の一例図である。送信許可信号を受信して、優先順位の
場合とランダムアドレスの場合のとき、端末番号に相当
する計数遅延時間を除けば同じ処理になる。送信時にｍ
回以上の信号衝突が発生した場合（ステップ６）は、セ
ンタユニットＣからの次のポーリングを待ち、その状況
を記憶表示する。

同一電文ブロックを５回以上送信しても終了しない場合
は、エラー内容を記憶表示して次のポーリングを待つ（
ステップ７）。センタユニットＣからの割り込み信号を
受信したときは１回線データを読み、端末番号と制御情
報が有意で、自己の端末番号と一致するときはクリアし
てイニシャル状態に戻す。

端末番号と制御情報に有意性がないとき、または全部の
端末ユニットを強制終了支持のときはクリアしてイニシ
ャル状態に戻る（ステップ８）。センタと端末ユニット
との回ｆｉａ＋ｂの通信異常はセンタユニットＣからの
指示と処置に依存する。

センタユニットＣは通信異常の時の再送回数などを経験
的に決めた値によって動作を繰り返させ、その後の処置
を適切にし、プログラム上デッドロックを発生させない
ようにする。

（発明の効果）以上説明したような本発明は、（ａ）半二重型式通信回
線に接続された複数の端末ユニットに、優先順位回線監
視機能を付加したので、従来のように全端末ユニットを
スキャンニングしてアクセスするよりも効率よくアクセ
ス時間を短縮できる。

（ｂ）優先順位は端末ユニットの端末アドレス番号設定
用スイッチを利用して、回線監視時間の開始に遅延をも
たせるものであるから、簡単に外部からスイッチのセッ
トをし直すことが可能であるので優先順位の設定が容易
である。（ｃ）通信社を監視することによって優先順位
を決めないランダム方式や、電文の種類による回報送信
を、センタブロックの追加機能として定めた切り替え方
法により極めて効率のよい通信ができる。（ｄ）端末送
信データの回線上の信号を折り返し受信して比較する回
路によって、端末間同士の信号衝突を検出し、一定時間
後に回復させることができる。

（ｅ）センタユニッｌ−Ｃと端末ユニッ１〜間の信号衝
突、または回線の故障による異常をセンタユニッｌ−Ｃ
側で検出し、異常の度合いによって段階的に回復を図る
ために、端末ユニットのリセット用の回線を付加したの
で、主回線の故障の場合の予備回線としても使用でき、
したがって信頼性を有するＣＡＩ回線とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のセンタユニットを示す図、
第２図は同じく端末ユニットの図、第３図、第４図はそ
れぞれセンタユニット及び端末ユニットにおける回線監
視タイミング図、第５図は本発明によるセンタユニット
のプログラムのフローチャー１−１第６図は同じく端末
ユニットのプログラムのフローチャート、第７図は従来
のセンタポーリング形通信回線の制御方法を示すための
システム系統図、第８図は電文構成図、第９図は電文の
パルスパターン図である。２０、２０’　　・・ＣＰＵ制御端子、２１．２１’　
・・・データの直列・並列変換回路、２２．２２’・・
・遅延回路、２４．２４　’・・・エクスクル−シブＯ
Ｒ回路（ＥＸ−ＯＲ回路）、２５．２５’・・・システ
ムクリア信号出力駆動回路、２Ｇ。２６′　・・・送信信号制御端子、２７．２７’　　・
・受信信号並列端子、２８．２８’　・・　受信信号並
列端子、２９．２９’　・・・受信信号制御端子、３０
、３０’　・・・データの衝突検出信号端子、３１、３
１’　・・・送信・受信切換信号端子、３２゜３２′　
・・・システムクリア出力端子、３３′　・・ゲート回
路、３４′　・・・端末アドレス設定用スイッチ、３５
’　、　３６’　、　３７’　・・・システムグリア信
号受信回路、３８’、３９’　・・・端末番号読取信号
の上位桁及び下位桁の端子。４０′　・・・端末番号読取制御端子。特許出願人　松下電器産業株式会社 −１″、、□５″ 第１図ｑ第２図第３図第４図１　　　　　　”’　　　　　　　１Ｄｕａ、ｂ土ｎ〒
゛−タ゛ｊ−ドげ−′？＾ｌ２）−’−−１−−−−ｐ
１Ｌ１１号リーロ１（欠Ｊ！、Ｊ（Ｂｎ）−二二二二「
−一一一′”じ、夕受宿第５図第６図ｒＥ　　　♂　　占　　　ポ第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）センタユニットと端末ユニット複数による２線式
半二重データ通信を行なうＣＡＩシステムにおいて、端
末ユニットに優先順位を有する回線監視回路を設け、送
信権の獲得を可能にして特定の端末ユニットの通信アク
セス時間を短縮可能にしたことを特徴とするＣＡＩデー
タ回線制御方式。
（２）端末ユニットの端末アドレスを示すスイッチ設定
信号を利用して、回線監視時間の開始に優先順位をもた
せ、かつ、上記スイッチの設定を外部から変更可能に構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
のＣＡＩデータ回線制御方式。
（３）端末ユニットにおいて、送信データの回線上の信
号を折り返し受信、比較する回路により、端末ユニット
同士の信号衝突を検出させ、それにより上記の信号衝突
を排除し、正常な通信を行なうようにすることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載のＣＡＩデータ回線
制御方式。
（４）センタユニットに、そのセンタユニットと端末ユ
ニットの信号衝突、または回線の故障による異常を検出
する回路を設け、異常の度合いによって段階的に回線の
回復を行なう構成としたことを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項記載のＣＡＩデータ回線制御方式。