JPS63199540A - デ−タ伝送方法及び装置 - Google Patents

デ−タ伝送方法及び装置

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JPS63199540A
JPS63199540A JP62031408A JP3140887A JPS63199540A JP S63199540 A JPS63199540 A JP S63199540A JP 62031408 A JP62031408 A JP 62031408A JP 3140887 A JP3140887 A JP 3140887A JP S63199540 A JPS63199540 A JP S63199540A
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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】 （発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はデータ伝送装置に係り、特に送信権授受方法の
１つである暗黙的トークンパッシング方式を改良したデ
ータ伝送装置に関する。
（従来の技術） 近年Ｌ　Ａ　Ｎ　（Ｌｏｃａｌ　Ａｏｒｅａ　Ｎｅｔｗ
ｏｒｋ）の発達に伴ない、ＬＡＮの標準化が急速に行わ
れている。
代表的なものとしてはＩ　Ｅ　Ｅ　Ｅ８０２，３のＣ８
ＭＡ／ＣＤ方式（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｇａ　Ｍｕｌ
ｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ　ｗｉｔｈ　Ｃｏ１１ｉｓｉｏ
ｎ　Ｄｅｔａｃｔｉｏｎ）、　８０２．４のトークンパ
ッシング方式及び８０２．５のトークンリング方式があ
る。この中でＣ８ＭＡ／ＣＤ方式が最も早くから実用化
され技術的にも安定している。
しかしＣ５ＭＡ／ＣＤ方式は原理的に各伝送ノードから
の送信フレームの衝突を容認しているため応答性が保証
されないという問題があった。特にＦ　Ａ　（Ｆａｃｔ
ｏｒｙ　　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）やＬ　Ａ　（Ｌ　ａ
ｂｏｒａｔｏｒｙＡｕｔｏｓ＋ａｔｉｏｎ）の分野では
リアルタイム性を必要とするため不適とされていた。
最近このＣ８ＭＡ／ＣＤ方式の欠点を克服するため、暗
黙的トークンパッシング方法を使ってリアルタイム性を
付加する方法が提案（特願昭５８−１７６３８５）され
た、以下、この従来の暗黙的トークンパッシング方法に
ついて説明する。第４図は伝送システム構成で各ステー
ション（＃１〜Ｎ）２０が共通の伝送路１に接続されて
いる。
尚、ここでは便宜上バス形のシステム構成を示したが特
にトポロジーに制限はない、第５図は、このシステムの
動作を説明するためのタイムチャートである。ステーシ
ョン（＃１〜Ｎ）の内、１つのステーションが親局とな
り伝送周期起動用のフレームヘッダ（ＦＨ）２１を出力
し他のステーションに伝送周期の開始を通知する。第５
図は＃１が親局となった例である。各ステーションは伝
送路上の各フレーム（Ｆ）２３を受信する毎にインクリ
メントするスロットカウンタを内部に持っており、フレ
ームヘッダ（Ｆ　Ｈ）２１が検出された時このスロット
カウンタはリセットされる。各ステーションはスロット
カウンタのカウント値が各ステージ鳳ン毎に割当てられ
た番号より１つ少ない値となった時点で前ステーション
の送信フレーム（Ｆ）２３が終了しフレーム間スペース
時間２５経過後に自局のフレーム（Ｆ）２３を送信する
。最後のステーション（＃Ｎ）がフレーム（Ｆ）２３を
送信終了し、スペース時間経過すると親局（＃１）は再
びフレームヘッダ（ＦＨ）２１を送信し次の伝送周期へ
移る。上記暗黙的トークンパッシング方法を採用するこ
とによりＣ８ＭＡ／ＣＤ方式に対しリアルタイム性を付
加している。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記従来方式ではステーション数が増えるとリ
アルタイム性が保証できなくなるという問題がある。
すなわちＦＡ及びＬＡシステムではリアルタイム性のデ
ータと単発的な非リアルタイム性のデータが混在してお
り、これらすべてのデータを送信しようとするとデータ
数が多くなりリアルタイム性が要求されるデータの応答
性を確保するこ・とができなくなる、特にステーション
数が多いと伝送周期が長くなるのでこの傾向はますます
大きくなる。
本発明は前述した暗黙的トークンパッシング方法を更に
改良し確定した応答性をもつ伝送モードと、タイマの時
間設定によって伝送容量を指定できる伝送モードを持た
せ、リアルタイム／非リアルタイム性の混在したデータ
の送信を可能とするデータ伝送装置を提供することを目
的とする。
〔発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明は、伝送路を介して
複数の伝送装置が結合され順次送信権を委譲して循環し
、一定の周期内でデータ伝送を行う装置において、各伝
送装置には伝送周期の開始指令となるフレームヘッダを
送信するフレームへラダ送出手段と、前記フレームヘッ
ダの受信によりリセットされその後に受信するフレーム
毎にインクリメントする計数手段と、前記計数手段の内
容がＮｉ　（Ｎｉは各伝送装置毎に定められた送信順位
で決まる値）になったときフレームの送信を許可し、前
記フレームヘッダの受信時点から規定時間経過後に送信
を禁止しダミーフレームを送信する送信制御手段を設け
、１伝送周期中に２回の送信機会が得られるように構成
したデータ伝送装置である。
（作　用） 親局がフレームヘッダを送信すると各局の計数手段がリ
セットされ初期計数値の状態となる。この初期計数値で
送信権を得た局（伝送装置）が送信を開始すると各局の
計数手段はインクリメントされ、次に送信権を得る局が
決定される。そして、前の局の送信が終了し所定のスペ
ース時間を経過すると次の局が送信を開始し、計数手段
の計数値をインクリメントし順次送信権を委譲する。こ
のようにしてすべての局が送信を終了して一巡すると２
回目の送信を順次開始する。２回目の送信が一巡すると
親局が再びフレームヘッダを送信して次の伝送周期を指
令する。
送信制御手段は上記送信権の制御を行うと共に、フレー
ムヘッダを受信した時点から規定時間が経過するとデー
タの送信を禁止し、送信時間の短かいダミーフレームを
送信し伝送周期を一定範囲の時間に制限しリアルタイム
性を確保する。
（実施例） 本発明によるデータ伝送方法の実施例を第１図に示す、
第１図はＮ個のデータ伝送装置（ステーション）で構成
された伝送システムでステーション＃１が親局となった
例である。すなわち、ステーション＃１が伝送周期の開
始指令となるフレームヘッダ（ＦＨ）２１を送信し各ス
テーションに備えられた計数手段（スロットカウンタ）
の内容をリセットしている。各計数手段は以後フレーム
を受信する毎にインクリメントされ、その内容により順
次送信権が委譲される。第１図はステーション＃１．＃
２．＃３・・・＃Ｎが０．１，２．・・・Ｎ−１に設定
された場合を示しており、ステーション＃１、＄２．＃
３・・・＃Ｎの順にリアルタイム性のスキャンデータフ
レーム（ＳＣ）２２を送信した例である。ステーション
＃Ｎの送信する５Ｃ２２により各計数手段の内容は最大
ステーション数Ｎにインクリメントされ、上記送信フレ
ームの終了時点から所定のスペース時間経過後に再びス
テーション＃１に送信権を委譲し、以後ステーション＃
２．＃３、・・・＃Ｎと２回目の送信を開始する。２回
目の送信が一巡すると各計数手段の内容は２Ｎとなり。
これにより親局は再びフレームヘッダ（ＦＨ）２１を送
信し各計数手段をリセットして次の伝送周期を指令する
。すなわち、各ステーションは１伝送周期中に２回の送
信機会を備えており、第１図は計数手段（スロットカウ
ンタ）の内容がＮ、Ｎ＋１゜Ｎ＋２・・・２Ｎ−１にお
いてステーション＃１．＃２、＃３．・・・＃Ｎが２回
目の送信権を得るようにし、ステーション＄１．＃２が
非リアルタイム性のメツセージデータフレーム（Ｍ）２
３を送信した例である。
一方、各ステーションにはフレームヘッダ（ＦＨ）２１
の受信によりタイムカウントを開始するタイマを備えて
おり規定時間ＴｓＭを経過すると自ステーションのデー
タ送信を禁止して自局に送信権が渡されたとき短かいダ
ミーフレーム（ＤＰ）２４を送信する。第１図はステー
ション＃３〜＃ＮがＤＰ２４を送信した例である。これ
によりリアルタイム性を損うことなくリアルタイム性の
データと非リアルタイム性のデータを混在させて伝送す
ることが可能となる。
第２図は本発明のステーション（データ伝送装置）の具
体的な実施例を示したもので、以下の各要素から構成さ
れる。すなわち、ステーション動作を制御するマイクロ
プロセッサ（ＭＰＵ）３１．制Ｙ）３２．　Ｉ　Ｅ　Ｅ
　Ｅ８０２．３のデータリンク制御を行う伝送制御回路
（ＬＣＣ）３３．ＬＣＣ３３と接続され暗黙的トークン
パッシング方法を実現する伝送制御付加回路（ＭＡＣ）
４０．ＭＡＣ４０に対しフレームヘッダ出力要求信号Ｆ
ＨＴＲＧを出力するＩ１０ポート４２．第１回目の送信
が終了したことを示す信号ＳＴによりカウントを開始し
規定時間が経過すると送信を禁止する信号ＤＩＳを出方
し同時にＭＰＵ３１に対し割込信号４５を出力するプロ
グラマブルタイマ（Ｔ　Ｉ　Ｍ　Ｅ　Ｒ）４６．送信信
号ＴＲＭと受信信号ＲＣＶを変換または逆変換して伝送
路１とＭＡＣ４０間を結合する送受信器（ＴＲ）４９か
ら成り。
ＭＰＵ３１．メモリ３２．ＬＣＣ３３，Ｉ１０ポート４
２゜ＭＡ０４０及びプログラマブルタイマ４６は内部バ
ス５０で結合されている。
第３図は前記伝送制御付加回路（ＭＡＣ）４０の内部構
成を示した図で以下の要素を備えている。すなわち、受
信信号ＲＣＶの符号変換を行い受信クロックＲＸＣと受
信データＲＸＤを出力するデコーダ（ＤＥＣ）６０．受
信信号ＲＣＶのキャリアの検出を行うキャリア検出回路
（Ｃ８）６１．キャリア検出信号９０によりフレームか
どうかを判定するキャリア有効長検出判定回路（ＴＤ）
６２．ＴＤ６２の出力９１によりフレーム数をカウント
するスロットカウンタ（ＳＬＣ）６３，５ＣＬ６３の内
容と保持回路（ＳＴＮＯ）６４の内容を比較し自ステー
ションの送信タイミングを検出する一致検出回路（ＣＯ
Ｉ　Ｎ）６５゜５ＣＬ６３（７）内容と保持回路（Ｍ　
Ａ　Ｘ　Ｎ　Ｏ）６６の内容を比較する一致検出回路（
Ｃｏ　Ｉ　Ｎ）６７、　Ｃｏ　Ｉ　Ｎ６７からの検出信
号を条件として前記信号ＳＴを出力するモード切替検出
回路（ＭＯＤＥ）６８．受信データＲＸＤからフレーム
ヘッダを検出するフレームヘッダ検出回路（ＦＨＤ）６
９．ＦＨＤ６９とＭＯＤＥａ８から出力される信号９７
，１００の論理和により５ＬＣ６３をリセットするＯＲ
回路７０．フレームヘッダの喪失が所定時間継続したこ
とを検出するタイマ（Ｆ　ＨＬ　Ｔ）７１．８局として
フレームヘッダを送出スるフレームヘッダ送出回路（Ｆ
Ｈ５）７２．フレームの欠落が所定時間継続したことを
検出する代理フレーム送出タイマ（ＲＰＴ）７３．親局
としてＲＰＴ７３の出力により代理フレームを送出する
代理フレーム送出回路（ＲＰＳ）７４．送出データを土
ンコードするエンコーダ（ＥＮＣ）７５．ＬＣＣ３３へ
送信クロックＴＸＣを送出して送信データＴＸＤを受け
とりこれを送出データとして出方する送信データ制御回
路７６、ＬＣＣ３３からの送信要求ＲＴＳを受けＣ０Ｉ
Ｎ６５からの一致信号９８により送信権が確立し、送信
許可ＣＴＳまたはダミーフレーム送出指令１０８を制御
する送信制御回路７７、ダミーフレーム送出指令１０８
によりダミーフレームを送出するダミーフレーム送出回
路（ＤＭＳ）８０．及び内部バス５０を介してＭＰＵ３
１から設定／状態読出ができる内部ポート８１等から構
成される。
上記実施例で用いる各種フレームの識別パターンの例を
以下に示す。
（イ）　フレームヘッダ（ＦＨ） 伝送周期の起動指令となる信号で２バイト“３ＦＧＯ”
のパターンで構成される。
（ロ）　ダミーフレーム（Ｄ　Ｐ’） 送信するデータがないとき、またはプログラマブルタイ
マ４６がタイムアツプし、送信禁止信号ＤＩＳがアクテ
ィブになったとき送出する信号で２バイト“３ＦＦＯ”
のパターンで構成される。
（ハ）　代理フレーム 送信すべきステーションが故障等の何等かの理由でフレ
ーム送信ができないとき、親局が代りに送出する信号で
、２バイト”　３　Ｆ　Ｆ　Ｃ”のパターンで構成され
る。
なお、上記各フレームの先頭には同期フレーム（プリア
ンプ）が付属しており、同期フレームは１バイト“ＡＡ
”が数バイト連続し最終の１バイトが“ＡＢ”で終るパ
ターンで通常は６４ビツトで構成される。
以下、本実施例におけるステーションの動作を説明する
。
（ａ）　　イニシャライズ ステーションの立上げ時にＭＰＵ３１は内部ボート８１
を介して各局の送信順位と送ＭＭ位の最大値を保持回路
６４と６６に設定する。また、同時にプログラマブルタ
イマ４６に送信を許可する規各ステーションは親局とし
て機能する手段を備えており、ＭＡＣ４０が起動しフレ
ームヘッダが受信されず所定の時間が経過するとＦ　Ｈ
Ｌ　Ｔ７１がそのことを検出してＦＨ３７２から伝送周
期の開始を指令するフレームヘッダを送出させる。
ＦＨＬ７１の遅延時間の設定は各ステーション毎に少し
づつ異なる値に設定され、設定時間の短かいステーショ
ンが優先して動作する。
（ｃ）　　第１回目の送信開始 各ステーションはフレームヘッダを受信すると５ＬＣ６
３をリセットし、送信順位の最初のステーションがＣ０
ＩＮ６５からの信号９８により送信権を獲得する。そし
て送信データが有れば送信データ制御回路７６から送信
データが出力され、送信データが無ければＤ　Ｍ　Ｓ　
８０からダミーフレームが出力される。
以後、伝送フレームが受信される毎に各ステーションの
５ＬＣ６３は信号９１によりインクリメントされ、５Ｔ
ＮＯ６４の内容に一致したステーションが送信権を確立
し、順次送信を開始する。
送信制御回路７７はステーションが送信権を得たとき、
送信要求信号ＲＴＳがアクティブならば送信許可信号Ｃ
ＴＳをアクティブとし、送信要求信号ＲＴＳがノンアク
ティブならばダミーフレーム送出指令信号１０８をアク
ティブにする。
これにより送信データが有るとき、ＬＣＣ３３は送信ク
ロックＴＸＣに同期して送信データＴＸＤを出力し送信
データ制御回路７６を介して送出し、送信データが無い
ときは前述のようにダミーフレームを送出する。
（ｄ）　　第１回目の送信終了 このようにして順次送信権を委譲して送信順位の最後の
ステーションが送信を開始すると５ＬＣ６３の内容がＭ
ＡＸＮＯ６６（７）内容と一致しＣＯＩ　Ｎ６７が一致
信号９７を出力しＭＯＤＥ６ｇが１回目の送信が一巡し
たことを記憶する。また、ＭＯＤＥ６８はこれによりプ
ログラマブルタイマ４６を起動させる信号ＳＴと５ＬＣ
６３をリセットする信号１００を出力する。
（ｅ）　　第２回目の送信 １回目の送信が一巡すると前述のように５ＬＣ６３がリ
セットされ１回目と同様に２回目の送信が開始される。
但し、２回目には非リアルタイム性のデータが送信され
る。
（ｆ）　　第２回目の送信の中途送信禁止プログラマブ
ルタイマ４６がタイムアツプすると信号ＤＩＳがアクテ
ィブとなりＭＡＣ４０の送信制御回路に送信禁止を通知
する。この場合信号ＤＩＳは信号ＣＴＳの反転信号とＡ
ＮＤされており送信中のフレームが途中で中断しない様
にしている。
送信制御回路７７は信号ＤＩＳを受信すると以後送信タ
イミング時に信号ＲＴＳがアクティブであっても信号Ｃ
ＴＳをアクティブにせずＤＭＳ８０からダミーフレーム
を送出させる。
又、プログラマブルタイマ４６はタイムアツプ時ＭＰＵ
３１に対し割込信号４５で伝送周期内のデータフレーム
送信が終了した事を知らせる。
（ｇ）　　次伝送周期の開始（フレームヘッダの送出）
ＭＰＵ３１はプログラマブルタイマ４６からの割込信号
４５を受けると、現伝送周期中に受信したデータフレー
ムの処理、送信要求の完了処理。
次伝送周期に対する送信要求処理及びステーションの処
理時間のバラツキを見込んだ余裕時間経過後Ｉ１０ポー
ト４２からフレームヘッダ出力要求信号ＦＨＴＲＧをア
クティブにする。１！局のＦＨ８７２は第２回の送信モ
ードが完了したというＭＯＤＥ６８からの信号１０２と
信号ＦＨＴＲＧのＡＮＤ条件でフレームヘッダを送出し
１次の伝送周期の開始を指令する。
（ｈ）　　代理フレームの送出 ステーションが存在しない又は故障していてデータフレ
ームもダミーフレームも伝送路に出力されない場合、Ｒ
Ｐで７３により一定時間（フレーム間スペース時間の数
倍）伝送路上にフレームが存在しないことを検出したス
テーションが親局としてＲＰＳ７４により代理フレーム
を送出する。
本実施例によれば１伝送周期内に必ず１回送信できるモ
ードと送信時間が規定されたモードの２つの伝送モード
を付加することができる。
なお、本実施例では第１回目の送４Ｎに送信時間の確定
したスキャンデータを送信するようにしているので第１
回目の送信が一巡した時点でプログラマブルタイマ４６
を起動させているが、フレームヘッダを受信した時点で
起動させるようにしてもよい。
また１本実施例ではフレームヘッダの送出はＭＰＵ３１
からの信号ＦＨＴＲＧで制御したが前（ｇ）項で述べた
次伝送周期開始までの処理時間にあまり変動がない場合
は第２回の送信終了から一定時間後、自動的にフレーム
ヘッダを送出するように構成することもできる。
〔発明の効果〕
本発明によればＣ８ＭＡ／ＣＤ方式に対し暗黙的゛トー
クンパッシング方式を付加して衝突を回避するとともに
１伝送周期中に各ステーションが必ず伝送できる伝送モ
ードとタイマの時間設定により伝送容量を制限できる伝
送モードを付加することができ、前者の伝送モードをプ
ロセス制御用のリアルタイム性のデータ送信に使用し、
後者をリアルタイム性があまり要求されない負荷変動の
大きい単発的なデータ送信に使用して、相反する両デー
タを送信することのできるデータ伝送装置を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の基本動作を説明するための一実施例に
よるタイムチャート、第２図は本発明の伝送装置の実施
例の主要構成図、第３図は第２図中の伝送制御付加回路
４０の詳細ブロック構成図。 第４図は一般的な伝送システム構成図、第５図は従来の
暗黙的トークンパッシング方式の動作を説明するための
タイムチャートである。 ３１・・・マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３２・・・メ
モリ　　　３３・・・伝送制御口［＃）（Ｌ　ＣＣ）４
０・・・伝送制御付加回路（ＭＡＣ）４２・・・Ｉ１０
ポート ４６・・・プログラマブルタイマ（ＴＩＭＥＲ）４９・
・・送受信器（ＴＲ）　　６０・・・デコーダ（ＤＥＣ
）６１・・・キャリア検出回路（ＣＳ） ６２・・・キャリア有効長検出回路（ＴＤ）６３・・・
スロットカウンタ（ＳＬＣ）６４．６６・・・保持回路
　　６５．６７・・・−数構出回路６８・・・モード切
替検出回路 ６９・・・フレームヘッダ検出回路（ＦＨＤ）７１、７
３・・・タイマ ７２・・・フレームヘッダ送出回路（Ｆ　Ｈ５）７４・
・・代理フレーム送出回路（ＲＰＳ）７５・・・エンコ
ーダ（ＥＮＣ） ７６・・・送信データ制御回路　７７・・・送信制御回
路８０・・・ダミーフレーム送出回路 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第３図 第５図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）伝送路を介して複数の伝送装置が結合され、順次
    送信権を委譲して循環し一定の周期内でデータ伝送を行
    う方法において、各伝送装置には伝送周期の開始指令と
    なるフレームヘッダの送出手段を備え、親局となった伝
    送装置から前記フレームヘッダを送信し、以後、各伝送
    装置は定められた送信順序で順次送信を開始して一巡し
    た後その伝送周期内で２回目の送信を順次開始し、前記
    フレームヘッダの受信（親局にあっては送信）時点から
    規定時間経過した時点で送信を終了、または送信中の伝
    送装置以後の送信順位の伝送装置のデータ送信を禁止し
    て順次ダミーフレームを送信し２回目の送信が一巡した
    とき再び局が次の伝送周期の開始を指令するフレームヘ
    ッダを送信して、１伝送周期中に２回の送信機会を得る
    ようにしたことを特徴とするデータ伝送方法。
  2. （２）伝送路を介して複数の伝送装置が結合され順次送
    信権を委譲して循環し、一定の周期内でデータ伝送を行
    う装置において、各伝送装置には伝送周期の開始指令と
    なるフレームヘッダを送信するフレームヘッダ送出手段
    と、前記フレームヘッダの受信によりリセットされその
    後に受信するフレーム毎にインクリメントする計数手段
    と、前記計数手段の内容がＮｉ（Ｎｉは各伝送装置毎に
    定められた送信順位で決まる値）になったときフレーム
    の送信を許可し、前記フレームヘッダの受信時点から規
    定時間経過後に送信を禁止しダミーフレームを送信する
    送信制御手段を設け、１伝送周期中に２回の送信機会が
    得られるように構成したことを特徴とするデータ伝送装
    置。
  3. （３）前記計数手段は伝送周期の第１回目の送信が一巡
    したときリセットされ第１回目と同じ送信順序で第２回
    目の送信を行い、１回目の送信が一巡した時点から規定
    時間経過後に送信を禁止するようにした前記特許請求の
    範囲第２項記載のデータ伝送装置。
JP62031408A 1987-02-16 1987-02-16 デ−タ伝送方法及び装置 Granted JPS63199540A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62031408A JPS63199540A (ja) 1987-02-16 1987-02-16 デ−タ伝送方法及び装置
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