JPS63501188A - デ−タ網の同期化 - Google Patents

デ−タ網の同期化

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JPS63501188A
JPS63501188A JP61503799A JP50379986A JPS63501188A JP S63501188 A JPS63501188 A JP S63501188A JP 61503799 A JP61503799 A JP 61503799A JP 50379986 A JP50379986 A JP 50379986A JP S63501188 A JPS63501188 A JP S63501188A
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JP61503799A
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グロイン、フランシス ロナルド
ハーヴィー、フィリップ デイヴィッド
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ビ−アイシ−シ− パブリツク リミテツド コンパニ−
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  • Signal Processing (AREA)
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  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

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】 データ網の同期化 本発明は、同期化されるデータ網に関し、さらには、該組のある部品が故障した 場合に、該データ網の同期を維持するための装置に関する。
データリンクを通じての満足なデータ伝送は、該リンクの同期の取れた両端を維 持することにかかつている。クロック源やデータラインが故障すると、該組を[ 逸走(free run) Jさせたり、あるいは一つの区域が、他の区域のク ロック源と同期の取れていないクロック源によってタイミングが取られるかも知 れない。
本発明の目的は、該組のある部品が故障した場合にも、引き続き同期状態に保持 されるようなデータ網を提供することである。
この目的に従って、データリンクによって相互に接続された複数のマルチプレク サと、複数のクロック源と、複数のクロック選択器とがあって、その各々がqル チプレクサの一個と組み合わされているクロック選択器とを含むデータ網が本発 明により提供される。この網には一本以上のテスト信号を発生する手段が備えら れており、該クロック選択器は、該テスト信号の一本以上を入力し、入来する一 本以上のクロック信号の状態を確定するために該テスト信号が来ているか否かを 判定し、既定の序列に従って一本のクロック信号な選択し、そしてこのクロック 信号を該クロック選択器と組み合うマルチプレクサに供給するか、又はその代わ シとして、該組み合うマルチプレクサを、スレーブ・ツウ・レシーブ(51av e to Receive)のモードに設定するために適用されている。この場 、この組み合わされたマルチプレクサが他のマルチプレクサの一個から入来する クロック信号を、自己のタイミング源として取り込む。
このテスト信号は、−個のクロック源から直接入力しても良いし、あるいは、仲 介するデータリンクの状態を確定するために、離れている一個のマルチプレクサ から入力しても良い。従って、このテストは、ある場合には、入来するクロック 信号についての直接的テストであるよシは、むしろ該データ網の状態についての テストになる。該−個以上のクロック選択器は、一本以上のテスト信号が全く来 ていないときには、それぞれの組み合うマルチプレクサを[スレーブ・ツウ・レ シーブ」モードに設定するように適用されているのが好都合である。
少なくとも一個のクロック選択器が一個以上の補助クロック源を備えていること が好ましく、この少なくも一個のクロック選択器は、他のマルチプレクサから入 来するクロック信号が全く来ていないときに、この−個以上の補助クロック源の 一個からそれと組み合うマルチプレクサにクロック信号を供給するように適用さ れている。
該クロック源は、相互に同期がとれていることが好都合である。このことによっ て、離れているマルチプレクサが単一のマスタクロックによってではなく、自己 の属する区域内の同期されるクロック源によって同期が取られることが可能にな る。
本発明はさらに、データリンクによって相互に接続されている複数のマルチプレ クサと、複数のクロック源と、一本以上のテスト信号を発生する手段、及び、複 数のクロック選択器を含むデータ網に関する。この場合、各クロック選択器は該 マルチプレクサの一個ずつと組み合わされておシ、そして以下の諸手段を含んで いる。それは、一本以上のクロック信号がこれによって該クロック選択器へ入力 されるクロック入力手段と、一本以上のテスト信号がこれによって該クロック選 択器へ入力されるテスト入力手段と、一本以上のテスト信号が来ているか否かを 判定するためのテストユニット、及び、既定の序列に従って一本のクロック信号 を選択し、このクロック信号をこれと組み合うマルチプレクサに供給するか、又 はそのかわシとして、その組み合うマルチプレクサを、このマルチプレクサが他 のマルチプレクサの一個から入来するクロック信号する「スレーブ・ツウ・レシ ーブ」モードに設定するスイッチ手段であって該テストユニットからの信号によ って起動されるスイッチ手段、以上の諸手段である。
一本以上のテスト信号を発生する諸手段は、−個以上のマルチプレクサを含むこ とが好ましい。そうなっていることで、離れているマルチプレクサや仲介データ リンクの故障によってテスト信号が来なくなシ、このことが−個以上のクロック 選択器の作用を起動する。
本発明はさらに、マルチプレクサと組み合わされて適用されており、そして以下 の諸手段を有するクロック選択器に関する。その諸手段とは、一本以上のクロッ ク信号がこれによって該クロック選択器へ入力されるクロック入力手段と、一本 以上のテスト信号がこれKよって該クロック選択器へ入力されるテスト入力手段 と、該一本以上のテスト信号が来ているか否かを判定するテストユニット、及び 、既存の連列に従って一本のクロック信号を選択し、そのクロック信号を該組み 合うマルチプレクサに供給するか、又はその代わシとして、該組み合うマルチプ レクサを「スレーブツウ・レシーブ」モードに設定するスイッチ手段であって、 テストユニットからの信号によシ起動されるスイッチ手段、以上の諸手段である 。該テストユニットは、一本以上のテスト信号が全(来ていないときには、これ に組み合うマルチプレクサを[スレーブ・ツウ・レシーブ」モードに設定するよ うに該スイッチ手段を起動する信号を送出することか好都合である。本発明はさ らK、前述したようなりロック選択器を含むデータ網に関する。
本発明をさらに別の観点から見れば、データリンクによって相互に接続された複 数のマルチプレクサを含むデータ網中の一個のマルチプレクサに対して、−個の クロック源を選択する方法であって以下の諸段階を含む方法が提供される。その 諸段階とは、−個のマルチプレクサから他のマルチプレクサヘ一本以上のテスト 信号を伝送する段階と、ある特定のマルチプレクサに入来するテスト信号が来て いるか否かを判定する段階と、そして、該一本以上のテスト信号の実存するか否 かによシ、既定の序列に従って一本のクロック信号を選択し、これを前記特定の マルチプレクサに供給するか、又は、その代わシとして、その特定のマルチプレ クサを、このマルチプレクサが他のマルチプレクサの一個から入来するクロック 信号を自己のタイミング源としてこのモードに於いて入力する「スレーブ・ツウ ・レシーブ」モードに設定する段階、以上の諸段階である。該特定のマルチプレ クサは、一本以上のテスト信号が全(来ていないときK[スレーブ・ツウ・レシ ーブ]モードに設定されるのが好都合である。
本発明の前記その他の様相を、以下に挙げる添付図面について、例示的によシ詳 しく説明する。添付図面の、 第1図は本発明によるデータ網の路線図、第2図は本発明の要部を示すタロツク 選択器の路線図、 第3図から第7図は、第1図のデータ網の様々な作動情況に於ける路線図、 第8図は本発明によるデータ網であって、同期された複数のクロック源を含むも のを示し、第9図は第2図のクロック選択器の回路図である。
第1図を参照すると、これには、マルチプレクサM/X(A)からM/X(F) が含まれ、M/X(A)とM/X (C)は区域Xに、M/X(B)とM/X( E)は区域Yに、M/X(D)とM/X(F)は区域Zにそれぞれ含まれている データ網が示されている。高速の集束データリンクが3個の区域を接続し、リン ク1は区域XとYの間、リンク2は区域Xと2の間、リンク3は区域Yと2の間 という具合に3つの区域の間を連絡している。
各マルチプレクサは、組み合わされたクロック選択器回路であるC3(A)から C3(F)を有している。区域Xには3個のマスク同期用のクロックM C(1 1、MC(2)、M C(3)があり、これらのクロックはクロック選択器C3 (A)とC3(C)に同時に同期用信号を供給する。
2個の補助のマスタクロックA M C(11とAMC(2+が、全体を4で示 すN OR/A N Dゲートを経てクロック選択器CS (E)に供給するた めに、区域Yに備えられている。
第2図に示すように、各クロック選択器回路は、入力I、、 I2. I3とテ スト入力T、、 I2. I3ならびKその組み合わされるマルチプレクサへ信 号を送出する一個の出力を備えている。一般的に言えば、クロック選択器は、そ れぞれのテスト入力の存在に依存して、その人力11. I2. I、の1つか らの信号をマルチプレクサへ伝送する。テスト入力T、、T2.T3のいずれに も信号が来ていないときには、該クロック選択器回路は該マルチプレクサを、離 れたマルチプレクサから入来する同期用クロック信号が該マルチプレクサ用のタ イミング源として使用される「スレーブ・ツウ・レシーブ」モードに設定する。
該データ網の正常な動作が第3図に示されている。
号が来ていることを検知して、クロッ久遼扱器はクロック信号をM/X(A)へ 伝送する。この信号は、M/x (A)とM/X(B)の間の、集束データリン ク1を経由するチャネルIK沿って送られる。M/X(B)のチャネルlは、C S (E)のテスト人力T、として用いられる。I3で信号を検出するとCS  (E)は入力■、を採用する。これは、M C(11から得られるクロック信号 であって、M/X(E)用の同期クロックとしてM/X(B)から出る信号であ る。該クロック信号は同様に、ライン3を介して、M/x(E)とM/X(F) 間のチャネルlK沿って伝送され、クロック選択器CS (D)を経てM/X( D)へ、そしてライン2を経てM/X(C)へと通される。この網を巡る一方向 のデータ伝送は、このように、総て単一のマスククロックM C(1)によって 同期が取ら五る。
この同じマスタクロックは、信号をM C(11からクロック選択器c s ( C)を経てM/X(C)へ送ることによって、反対方向のデータ伝送を同期化す るのに用いられている。これらの信号は、マルチプレクサ間をチャネlL/2で パスされ、クロック選択器c s (F)とC3(B)の各々へのテスト入力と しても用いられる。同期用のクロック信号が該網を巡ってどのように伝送される かを示す矢印で、第3図に表わされているように、このデータ網全体は単一のク ロック源によって同期が取られている。
もし、何゛等かの理由でM C(11が故障すると、C3(A)とCS (C) のテスト人力T1には信号が存在していない。
しかし、もしI2に信号が来ていれば、該2個のクロック選択器回路は、M C +21からの信号を、組み合わされたマルチプレクサに入力I2で伝送する。M  C(tlとMC(2)は必ずしも正確には同期されてはいないが、しかし網全 体が今度はM C(21によって同期が取られるので、該網は依然として同期状 態に保たれる。もし、マスタクロックM C(2+も共に故障した場合には、ク ロック選択器回路c s (A)とCS (C)は、M C(3)を該データ網 の同期用クロックとして選択する。
3個のマスタクロック全部が故障の万一の場合には、他の区域にある補助クロッ ク源が該データ網を同期させるために起動される。マスタクロックM C(1) からM C(31は、信号をチャネルlと2に供給するので、もし3個全部が同 時に故障すれば、区域YにあるNORゲート5の入力には信号が無くなる。この ことによって、このNOR/ANDゲート4は補助クロックAMC(1)を起動 する。第2の補助クロックAMC(2)は、AMC(1)のバックアップ用とし て備えられている。
CS (A)とc s (c)は、そのテスト人力T、、T2.T3のいずれに も信号が来ていないので、これらの選択器はその各々に組み合うマルチプレクサ M / X (A)とM/X(C)を[スレーブ・ツウ・レシーブ」モードに切 り替える。従って、全体の網は第4図に示すように、区域YにあるAMC(1) によって同期が取られる。
次に、集束データリンク1,2.3の1本以上に故障が生じた場合の該網の同期 取りについて検討する。
第5図はリンク3が故障している網を示している。通常M/X(E)のチャネル 2に現れる信号は、リンク3の故障のために現れなくなる。従ってCS (B) のT3へのライ/6には信号が存在しない。CS (B)は支援用のクロック源 を持たな(・ので、CS (B)はM / X (B)を[スレーブ・ツウ・レ シーブ」モードに設定し、その結果M/X(A)から入力する信号は、7の示す ように戻されるようになる。同様に、M/X(F)から伸びるチャネルlにハイ 信号が現れないことによって、8に示すようK CS (D)はM/X(n)を [スレーブ・ツウ・レシーブ」モードに設定する。従って、区域Yと2が直接通 信することが一時的には不能になるが、網がM CO)によって同期が取れてい るので、区域Xと他の区域との間の同期は依然保たれる。集束データリンク3が 回復すると、CS (B)とCS (D)のT、の信号が再び現れ、網は第3図 通りに動作するように回復する。
第6図には集束データリンク1の故障の場合の状態が描かれている。該リンクl の故障のため、c s (E)の入力T、へ向かうライン9にはM/X(B)の チャネルで、補助のマスタクロックAMC(1)とAMC(2)は起動されない 。それ故、クロック選択器c s (E)は、第6図の10に示すようにM/X (E)を「スレーブ・ツウ・レシーブ」モードに切シ替え、そして区域Xと2、 及びYと2間の通信は途絶えずに継続する。リンク2の故障の場合にも、CS  (F)がM/x(p))rスリーブ・ツウ・レシーブ」モードに設定して、区域 YのM/X (E)から受け取ったクロック信号を戻すような同様な状況になる 。
3本の集束データリンクのどれか2本が故障の場合にも、健全なリンクに沿って の同期の取れた通信が持続する。仮にリンクlと2が共に故障したとすると、区 域Xのマスタクロックは孤立するが、区域Yにある補助のマスタクロックは、前 述のようにNOR/A N Dゲート4によって作動し始める。この状態は第7 図に描かれている。
同期クロック又はデータリンクの故障の場合には、網の中のこれらクロックやリ ンクのなお健全なものは、クロック選択回路の選択的切シ替えによって依然とし て相互に同期が保たれるということが理解しうる。
もし、クロック源が、[キロストリームJ (Kilost−ream)として 知られるプリティッシュテレコム(British Telecom )社のデ ジタルデータラインのような自己同期型のクロック源であるならば、該データ網 の同期数シは多少は単純化される。キロストリームのクロック源を組み込んだデ ータ網を第8図に示す。
M C+1)などのマスタクロックならびにAMC(1)などの補助クロックに 代わって、キロストリームのクロックがクロック選択器回路へ入力される。ひと つのクロック選択器において、両方のキロストリーム源が共に故障するような場 合のバックアップに備えて、第3の入力■3が近くのマルチプレクサからクロッ ク入力を受けとる。
全部のマルチプレクサが一個のマスタクロックによって同期を取られる代わシに 、キロストリーム源を備える各区域が、そのキロストリーム源によってそのマル チプレクサの同期を取る。第8図の区域2が示すように、たとえ一つの区域がキ ロストリーム源をまだ備えていなくても、第3図から第7図について既に詳述ロ ストローム源の故障の場合には、クロック選択器回路は、そのテスト入力の信号 の存在に依存して代わりのキロストローム源を選出するか、あるいは、もし利用 できるクロック源が無い場合には、前述と全く同じように、そのマルチプレクサ を「スリーブ・ツク・レシーブ」モードに設定する。
第9図は一般的なりロック選択器回路が示されている。テスト入力T、 r T 2 * T3は、全体を25で示す論理回路を経由してスイッチ用のチップ20 に供給される。
入力Ss + 82 + 33 + 34で入力される信号に依存して、該チッ プ20はスイッチ21.22,23.24のいずれか一つを作動させる。スイッ チ21から23は、それぞれクロック源MC(11、MC(21、MC(31を 、1個のマルチプレクサM/Xに通ずる1本の出力ライン26に接続する。スイ ッチ24は、集束データリンクを隔てたマルチプレクサで受信され、全体を27 で示すデバイダ回路によシ適切に変更されたクロックからの信号を、該出力ライ ン26に接続する。このことが、クロック選択器の「スレーブ・ツウ・レシーブ 」の選択に相当する。
論理回路25への入、力には、テスト信号T1#T21 T。
が既定の時間以上維持される場合に、それらのテスト信号の変化だけを転送する オプションの遅延回路50がある。この存在によって、クロック信号の欠落によ るのではない、例えばビット落ちのような比較的無害な一時的効果によって生ず るテスト信号の瞬間的な欠損によってクロック選択器が誤動作をすることを防止 し得る。該論理回路はレベルコンバータ28を備え、該コンバータは、特定のテ スト入力に信号が来ていないことによって、NORゲートをトリガし、警報器3 0を働かせ、かつ、一連の表示用ランプ31のうちの適切な1個を消灯するよう に、]・イ信号を特定のレベルコンバータ28の出力に発生するものであシ、か つイン′バータの作用をも兼ねている。
テスト人力T1は、レベルコンバータ28から、チップ20のS、へ直接つなが れており、入力T2は入力S2に達する前に、別のインバータ32とNANDゲ ート33を通シ抜けている。T3は同様に83に達する前に、インバータ34と NANDゲート35を通シ抜け、一方、入力S4は、もう−個のNANDゲート 36の出力に接続されておシ、そこへの入力はS、 、 S2. S3への入力 である。
チップ20は、その入力S1から84のどれか一つにロウ信号が現れた時、その 一つのスイッチを作動する。
従って、もしM C(1)が働いていてテスト人力T1がハイであるならば、信 号S1はレベルコンバータ28の作用によシロウとなシ、スイッチ21がM C (1)をマルチプレクサM/Xへ供給する。同時に、ロウ信号がSlに現れるこ とによって、NANDゲート33,35.36の出力はハイとなシ、スイッチ2 2,23.24を開位置に維持する。
もし、M C(1)が故障すると、その出力T、はロウになシ、入力S1はハイ となってスイッチ21が開く。T2がハイである場合は、NANDゲート33へ の総ての入力はハイとなシ、これが82における出力をハイからロウに切シ替え てスイッチ22を開き、そしてM C(2+を出力ライン26に接続する。同様 に、T1とT2の双方に信号がない場合には、スイッチ23は閉じられてMC1 (3)を駆動する。
テスト人力T 1e T21 T3の全部にロウ信号があると、これがNAND ゲート36の全入力なハイにし、その結果スイッチ24を閉じて、マルチプレク サM / Xからの集合した受信クロックを、デイバイダ回路27を介して出力 ライン26へ接続する。この条件のときに、該マルチプレクサM/Xは「スレー ブ・ツウ・レシーブ」に設定される。
第9図のクロック選択器回路は、クロック源間の切替えを500ナノ秒以下で行 う能力がある。クロック源M C(1)からM C(31が相互に同期が取れて いなくても、このような急速な切替えが出来るということは、伝送されるデータ に最小の擾乱しか与えないで該データ網の同期が維持されるということを意味す る。
以上に記載したデータ網は、三角形網であったが、これにさらに別の三角形網を 追加することによってこの網を拡張し得るということは、当技術に精通する人に は理解容易なことであろう。同様に、クロック選択器は3人力付きのものを述べ て来たが、よシ多数の入力を受け入れうる選択器も容易に構成し得るということ も理解される筈である。
国際調査報告 一剛一暑11@AIl^@Ik&+−・^”’ PCT/GB 8610038 4ANNEX To ↓HE 工NTERNATIONAL 5EARCHRE PORT 0NINTERNATIONAL APPr+ICATION No 、 PCT7CB 86700384 (SA 13799)υ5−A−298 6723None

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.データリンクによつて相互に接続されている複数のマルチプレクサと複数の クロック源とを含むデータ網に於いて、一本以上のテスト信号を発生する手段を 備え、さらに、複数のクロック選択器を備えて、各クロック選択器が該マルチプ レクサの一個と組み合わされており、そして、該テスト信号の一本以上を入力し 、入来する一本以上のクロック信号の状態を確定するために該テスト信号が来て いるか否かを判定し、既定の序列に従つて一本のクロック信号を選択し、そして このクロック信号をその組み合うマルチプレクサに供給するか、あるいはその代 わりとして、該組み合うマルチプレクサを、そのマルチプレクサが他のマルチプ レクサの一個から入来するクロック信号をそのタイミング源として取り込む「ス レーブ・ツウ・レシーブ」モードに設定するようにしたことを特徴とするデータ 網。
  2. 2.一個以上のクロツク選択器が、これに入力する一本以上のテスト信号が全く 来ていないときには、該クロック選択器の各々と組み合う各マルチプレクサを「 スレーブ・ツウ・レシーブ」モードに設定するように適用されている、前記請求 の範囲第1項に記載のデータ網。
  3. 3.少なくとも一個のクロック選択器が、一個以上の補助クロック源を備えてお り、この少なくとも一個のクロック選択器は、他のマルチプレクサから入来する クロック信号が全く来ていないときには、この一個以上の補助クロック源の一つ からその選択器と組み合うマルチプレクサにクロック信号を供給するように適用 されている、前記請求の範囲第1項又は第2項に記載のデータ網。
  4. 4.クロック源が相互に同期が取れている、前記請求の範囲第1項ないし第3項 のいずれか1項に記載のデータ網。
  5. 5.データリンクによつて相互に接続されている複数のマルチプレクサと複数の クロック源とを含むデータ網に於いて、一本以上のテスト信号を発生する手段を 備えていることを特徴とし、さらに、複数のクロック選択器であつて、このクロ ック選択器の各々は、該マルチプレクサの一個ずつと組み合わされており、そし て、一本以上のクロック信号がこれによつて該クロック選択器へ入力されるクロ ック入力手段と、一本以上のテスト信号がこれによつて該クロック選択器に入力 されるテスト入力手段と、該一本以上のテスト信号が来ているか否かを判定する ためのテストユニット、及び、既定の序列に従つて一本のクロック信号を選択し 、このクロック信号をこれと組み合うマルチプレクサに供給するか、又はその代 わりとして、該組み合うマルチプレクサを、このマルチプレクサが他のマルチプ レクサの一個から入来するクロック信号を自己のタイミング源としてこのモード に於いて入力する「スレーブ・ツウ・レシーブ」モードに設定するスイッチ手段 であつて、該テストユニットからの信号によつて起動されるスイッチ手段とを含 む複数のクロック選択器を備えることを特徴とするデータ網。
  6. 6.一本以上のテスト信号を発生する手段が、一個以上のマルチプレクサを含む 、前記請求の範囲第1項から第5項のいずれか1項に記載のデータ網。
  7. 7.マルチプレクサと組み合わされて適用されているクロック選択器であつて、 一本以上のクロック信号がこれによつて該クロック選択器へ入力されるクロック 入力手段と、一本以上のテスト信号がこれによつて該クロック選択器に入力され るテスト入力手段と、該一本以上のテスト信号が来ているか否かを判定するテス トユニツト、及び、既定の序列に従つて一つのクロック信号を選択し、そのクロ ック信号を該組み合うマルチプレクサに供給するか、又はその代わとして、該組 み合うマルチプレクサを「スレーブ・ツウ・レシーブ」モードに設定するための スイッチ手段であつて、該テストユニットからの信号により起動されるスイッチ 手段とを含んでいるクロック選択器。
  8. 8.該一本以上のテスト信号が全く来ていないときに、該テストユニツトが、該 スイッチ手段を起動して、該組み合うマルチプレクサを「スレーブ・ツウ・レシ ーブ」モードに設定するような信号を送出する、前記請求の範囲第7項に記載の クロック選択器。
  9. 9.前記請求の範囲第7項又は第8項に記載のクロック選択器を含むデータ網。
  10. 10.データリンクによつて相互に接続されている複数のマルチプレクサを含む データ網中の一個のマルチプレクサに対して一本のクロック源を選択する方法で あつて、一個のマルチプレクサから他のマルチプレクサへ一本以上のテスト信号 を伝送する段階と、ある特定のマルチプレクサに入来するテスト信号が実在する か否かを判定する段階と、そして、該一本以上のテスト信号が来ているか否かに より、既定の序列に従つて一本のクロック信号を選択し、これを前記特定のマル チプレクサに供給するか、又はその代わりとして、該特定のマルチプレクサを、 このマルチプレクサが他のマルチプレクサの一個から入来するクロック信号を自 己のタイミング源としてこのモードに於いて入力する「スレーブ・ツウ・レシー ブ」モードに設定する段階とを含む方法。
  11. 11.一本以上のテスト信号のいずれもが来ていないときに、該特定のマルチプ レクサが「スレーブ・ツウ・レシーブ」モードに設定される、前記請求の範囲第 10項に記載の方法。
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