KR20070038960A - 네트워크 시스템, 마스터 디바이스, 슬레이브 디바이스, 및네트워크 시스템용 스타트-업 제어 방법 - Google Patents

네트워크 시스템, 마스터 디바이스, 슬레이브 디바이스, 및네트워크 시스템용 스타트-업 제어 방법 Download PDF

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세이지 히라카
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동경 엘렉트론 디바이스 주식회사
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Abstract

네트워크 시스템(10)은 마스터 디바이스(5)와 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 포함하고, 이들 디바이스들은, 마스터 디바이스(5)가 최상류측에 있도록 서로 직렬로 접속되며, 이로써 인접하는 디바이스들 간에 광 통신에 의하여 데이터 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성한다. 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각은 동작 개시시 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하지 않는 상태에 있도록 자기-제어하고, 마스터 디바이스(5)는 각 슬레이브 디바이스가 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록 상류측에서 하류측으로 순차적으로 개별 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 제어한다.

Description

네트워크 시스템, 마스터 디바이스, 슬레이브 디바이스, 및 네트워크 시스템용 스타트-업 제어 방법{NETWORK SYSTEM, MASTER DEVICE, SLAVE DEVICE, AND START-UP CONTROL METHOD FOR NETWORK SYSTEM}
본 발명은, 디바이스들 간의 광 통신에 의해 데이터를 송수신하는 네트워크 시스템 등에 관한 것이다.
마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스들과 같은 복수의 디바이스들 간의 데이터 송수신을 보증하는 기술이 공지되어 있다(예컨대, 일본 특허 공보 No.3279795호, 일본 특허 공보 No.3129903호, 일본 특개평 No.2002-176440호, 일본 특개평 No.2000-349768호, 및 일본 특개평 No.2001-24645호 참조).
광 통신에 의하여 디바이스들 간 데이터 송수신을 보증하는 멀티드롭 네트워크가 또한 공지되어 있다. 멀티드롭 네트워크는 서로 직렬로 접속된 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스들을 포함하고, 상기 마스터 디바이스는 상류측에 있다.
이 멀티드롭 네트워크를 구성하는 각 슬레이브 디바이스들은, 상류측의 슬레이브 디바이스 및 하류측의 슬레이브 디바이스로 그리고 이들로부터 광 통신에 의해 데이터를 송수신하기 위한 단자들을 포함한다. 보다 상세하게는, 각 슬레이브 디바이스에는, 상류측의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하기 위한 상류측 데이터 수신 단자, 상류측의 슬레이브 디바이스에 데이터를 송신하기 위한 상류측 데이터 송신 단자, 하류측의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하기 위한 하류측 데이터 수신 단자, 및 하류측의 슬레이브 디바이스에 데이터를 송신하기 위한 하류측 데이터 송신 단자를 갖는다.
인접하는 디바이스들의 송신 단자와 수신 단자는 광-섬유 케이블에 의하여 함께 접속되어 있고, 디바이스들이 광 통신에 의하여 데이터를 송수신할 수 있게 한다.
슬레이브 디바이스는 상류측 데이터 수신 단자로 받은 데이터를 국부적으로 사용하고, 이 데이터를 하류측 데이터 송신 단자로 하류측에 송신한다. 또한, 슬레이브 디바이스는 하류측 데이터 수신 단자로 받은 데이터 또는 상류측 데이터 송신 단자로 국부적으로 생성된 데이터를 상류측에 송신한다.
이러한 네트워크에서, 각 슬레이브 디바이스는 자신을 식별하기 위한 고유 ID를 기억하고, 마스터 디바이스는 개별 슬레이브 디바이스의 ID들을 기억한다.
마스터 디바이스는 각 슬레이브 디바이스의 ID, 커멘드 및 데이터를 포함하는 패킷을 송신한다. 슬레이브 디바이스는 이 패킷을 수신하여, 수신된 패킷을 하류측으로 송신한다. 수신된 패킷 내 포함된 ID가 슬레이브 디바이스 자신에 의하여 기억된 ID와 일치하면, 슬레이브 디바이스는 그 패킷에 포함된 커맨드와 데이터에 따라 동작을 수행하고, 상류측으로 수신 확인 통지(acknowledgement) 패킷을 송신한다. 수신 확인 통지 패킷은 마스터 디바이스로부터 송신된 패킷의 올바른 수신을 나타내는 수신 확인 통지와, 그 슬레이브 디바이스의 ID를 포함한다. 마스터 디바이스로부터 송신된 패킷을 수신했던 슬레이브 디바이스로부터의 수신 확인 통지 패킷의 수신시, 마스터 디바이스는 슬레이브 디바이스가 커맨드 데이터를 올바르게 수신했다는 것을 인식한다.
멀티드롭 네트워크를 구성하는 디바이스들 중에서 최하 슬레이브 디바이스는 패킷을 상류측에 송신할 수 있어야 하며, 하류측 데이터 수신 단자를 통하여 데이터를 수신할 필요는 없다. 그러므로, 광-섬유 케이블은 최하 슬레이브 디바이스의 하류측 데이터 송신 단자 및 하류측 데이터 수신 단자에 접속되어 있지 않다.
이 슬레이브 디바이스의 하류측 데이터 수신 단자가 개방된 채로 있으면, 외부 노이즈 광은 노이즈 신호를 형성하고, 슬레이브 디바이스는 노이즈를 송신한다. 이것은 이 멀티드롭 네트워크의 오동작을 유발할 수도 있다.
이러한 리스크를 방지하기 위한 해결책으로서, 최하류측의 슬레이브 디바이스의 하류측 데이터 수신 단자의 수광부에 차단 지그를 제공하여, 외부의 노이즈 광에 의한 노이즈 신호의 발생을 방지하는 방법이 존재한다. 차단 지그가 제공될 수 있어도, 광-전 신호 변환기의 아날로그 회로가 노이즈 신호를 생성한다.
또한, 슬레이브 디바이스의 하류측 데이터 수신 단자의 수광부에 광의 캐리어 검출을 수행하는 전기 회로를 접속하는 방법으로서, 전기 회로가 캐리어를 검출하지 않으면 데이터를 생성하지 않는 방법이 존재한다. 그러나, 이러한 전기 회로를 구성하는 집적 회로(IC) 등이 비싸고, 획득하기 어렵다는 문제점이 존재한다.
멀티드롭 네트워크를 구성하는 슬레이브 디바이스가 선택적으로 추가되거나 제거될 것을 요하고, 광로가 가변될 것이 요구된다. 따라서, 슬레이브 디바이스의 ID를 동적으로 설정할 것이 요구되고, 임의의 슬레이브 디바이스가 최하류측의 슬레이브 디바이스로서 기능할 것이 요구된다. 따라서, 노이즈에 대한 상술된 대책은 멀티드롭 네트워크를 구성하는 모든 슬레이브 디바이스들에 적용되어야 한다.
본 발명은 상술된 관점에서 행해졌으며, 본 발명의 목적은 광 멀티드롭 네트워크가 형성되며, 노드를 구성하는 디바이스의 추가 및 삭제와 필요시 광로 변경을 보증하는 네트워크 시스템 등을 제공하는 것이다.
상기 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 태양에 따른 네트워크 시스템은, 마스터 디바이스(5)가 최상류측에 있도록, 서로 직렬로 접속된 마스터 디바이스(5)와 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 4)을 포함하여, 인접하는 디바이스들 간에 광 통신에 의한 데이터의 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하고,
상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각이 동작 시작시 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터의 데이터를 수신하지 않는 상태에 있도록 자기-제어하도록 하고,
슬레이브 디바이스들 각각이 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록, 상류측에서 하류측으로 순차적으로 개별 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 마스터 디바이스(5)가 제어하도록 한다.
이러한 네트워크 시스템의 시작시, 제어될 슬레이브 디바이스가 하류측의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록, 마스터 디바이스가 상류측으로부터 순차적으로 개별 슬레이브 디바이스들을 제어한다. 이것은 네트워크가 확립되게 한다.
그 결과, 최하류측의 슬레이브 디바이스에 들어가는 노이즈 광의 영향으로 유발된 네트워크 시스템의 오동작을 막을 수 있고, 네트워크 시스템에서 노드를 구성하는 임의의 디바이스를 추가 및 제거할 수 있고, 경로를 자유롭게 변경할 수 있다.
본 발명의 제2 태양에 따른 네트워크 시스템은, 마스터 디바이스(5)가 최상류측에 있도록 서로 직렬로 접속된 마스터 디바이스(5)와 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 포함하여, 인접하는 디바이스들 간에 광 통신에 의한 데이터 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하고,
슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각이 동작 개시시 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하지 않는 상태이도록 자기-제어하게 하고, 마스터 디바이스(5)로부터 제어 데이터를 수신할 때, 하류측 슬레이브 디바이스로부터의 데이터의 수신을 명령하는 제어 데이터에 응답하여 하류측의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있는 상태에 있도록 자기-제어하게 하고,
마스터 디바이스(5)가 상류측에서 하류측으로 순차적으로 개별 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)에 제어 데이터를 송신하도록 하고,
제어 데이터의 목적지로서의 슬레이브 디바이스와 마스터 디바이스(5) 간에 데이터를 수신할 수 있는 임의의 다른 슬레이브 디바이스가 존재할 때, 마스터 디바이스(5)에 의한 제어 데이터의 송신이 임의의 다른 슬레이브 디바이스를 통해 수행된다.
이러한 네트워크 시스템을 시작할 때, 각 슬레이브 디바이스가 임의의 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하지 않는 상태로 된 후, 마스터 디바이스는, 제어될 슬레이브 디바이스가 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록, 상류측으로부터 순차적으로 개별 슬레이브 디바이스들을 제어한다. 이것은 네트워크를 확립한다.
그 결과, 최하류측 슬레이브 디바이스로 들어가는 노이즈 광의 영향에 의해서 발생하는 네트워크 시스템의 오동작을 방지할 수 있고, 네트워크 시스템의 노드를 구성하는 임의의 디바이스를 추가 및 삭제할 수 있고, 경로를 자유롭게 변경할 수 있다.
본 발명의 제3 태양에 따르면, 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 중에서 최상류측에 있는 방식으로 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)에 직렬로 접속된 마스터 디바이스(5)가 제공되어, 인접하는 장치들 간에 광 통신에 의한 데이터 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하고,
제어 데이터의 목적지로서 슬레이브 디바이스와 슬레이브 디바이스 간의 데이터를 수신할 수 있는 다른 슬레이브 디바이스가 존재할 때, 임의의 다른 슬레이브 디바이스를 통해 상류측으로부터 하류측으로 순차적으로 제어 데이터를 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)에 송신하고,
제어 데이터의 수신은, 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각이 제어 데이터에 응답하여 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록 자기-제어하도록 허용한다.
이러한 마스터 디바이스를 갖는 네트워크 시스템이 개시할 때, 마스터 디바이스는, 제어될 슬레이브 디바이스가 하류측 슬레이브 디바이스로부터의 데이터를 수신할 수 있도록, 개별 슬레이브 디바이스를 상류측으로부터 순차적으로 제어한다. 이것은 네트워크를 확립한다.
그 결과, 최하류측 슬레이브 디바이스에 들어가는 노이즈 광의 영향에 의하여 발생하는 네트워크 시스템의 오동작을 방지할 수 있고, 네트워크 시스템의 노드를 구성하는 임의의 디바이스를 추가 및 삭제할 수 있고, 경로를 자유롭게 변경할 수 있다.
본 발명의 제4 태양에 따르면, 마스터 디바이스(5)가 최상류측에 있도록 마스터 디바이스(5)에 직렬로 접속된 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)가 제공되어, 인접하는 디바이스들 간에 광 통신에 의해 데이터의 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하고,
동작 개시시 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하지 않는 상태에 있도록 자기-제어하고,
마스터 디바이스(5)로부터 제어 데이터를 수신할 때 임의의 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터의 수신을 명령하는 제어 데이터에 응답하여, 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록 자기-제어한다.
이러한 슬레이브 디바이스를 포함하는 네트워크 시스템이 개시할 때, 마스터 디바이스는, 제어될 슬레이브 디바이스가 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록 상류측으로부터 순차적으로 개별 슬레이브 디바이스들을 제어한다. 이것은 네트워크를 확립한다.
그 결과, 최하류측 슬레이브 디바이스에 들어가는 노이즈 광의 영향에 의하여 발생하는 네트워크 시스템의 오동작을 방지할 수 있고, 네트워크 시스템의 노드를 구성하는 임의의 디바이스를 추가 및 삭제할 수 있고, 경로를 자유롭게 변경할 수 있다.
본 발명의 제5 태양에 따르면, 마스터 디바이스(5)가 최상류측에 있도록 서로 직렬로 접속된 마스터 디바이스(5)와 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 가져, 인접하는 디바이스들 간의 데이터 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하는 네트워크 시스템에 대한 제어 방법이 제공되어, 상기 방법은,
동작 개시시 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하지 않는 상태에 있도록 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각이 자기-제어하도록 하는 단계, 및
슬레이브 디바이스가 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록 상류측으로부터 하류측으로 순차적으로 마스터 디바이스(5)가 개별 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 제어하도록 하는 단계를 포함한다.
이러한 제어 방법에 따르면, 네트워크 시스템이 개시할 때, 마스터 디바이스는, 제어될 슬레이브 디바이스가 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록 상류측으로부터 순차적으로 개별 슬레이브 디바이스를 제어한다. 이것은 네트워크를 확립한다.
그 결과, 최하류측 슬레이브 디바이스에 들어가는 노이즈 광의 영향에 의하여 발생하는 네트워크 시스템의 오동작을 방지할 수 있고, 네트워크 시스템의 노드를 구성하는 임의의 디바이스를 추가 및 삭제할 수 있고, 경로를 자유롭게 변경할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템의 블록도이다.
도 2는 슬레이브 디바이스의 내부 구조의 블록도이다.
도 3은 마스터 디바이스가 갖는 ID 테이블을 도시하는 도면이다.
도 4는 네트워크 시스템의 동작 절차를 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 이들 목적들 및 다른 목적들 및 이점은 첨부된 도면과 다음의 상세한 설명을 이해할 때 보다 명백해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템(10)의 개략적인 구성을 도시하는 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템을 위한 개시 제어 방법은 후술하는 네트워크 시스템(10)에 의하여 실행될 수 있다.
네트워크 시스템(10)은 광 멀티드롭 네트워크를 형성하고 있다. 네트워크 시스템(10)은 마스터 디바이스(5)와, 제1 슬레이브 디바이스(1)와, 제2 슬레이브 디바이스(2)와, 제３ 슬레이브 디바이스(3)와 접속되어 있다. 이들 디바이스 각각이 네트워크 시스템(10)의 노드를 형성하고 있다.
개별적인 디바이스, 즉 마스터 디바이스(5)와, 제1 내지 제3 슬레이브 디바이스들(1 내지 3)이 직렬로 접속되어 있다. 구체적으로는, 마스터 디바이스(5)가 최상위 랭크(최상류) 위치에 위치하고 있고, 제1 슬레이브 디바이스(1), 제2 슬레이브 디바이스(2) 및 제３ 슬레이브 디바이스(3)가 지명된 순서로 하류 방향으로 직렬로 접속되어 있다. 마스터 디바이스(5) 및 제1 내지 제3 슬레이브 디바이스(1 내지 3)가 광 섬유 케이블에 의해서 함께 접속되어, 광 통신에 의한 데이터 송수신을 달성한다.
각 디바이스는 데이터 수신 단자 및 데이터 송신 단자를 포함하고, 이들 각각은 광전 변환기를 갖는다. 각 디바이스는, 다른 디바이스로부터 송신된 데이터를 수신하는 경우, 광 신호의 형태의 데이터를 수신하여, 수신된 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 디바이스 내의 프로세스에서는 주로 전기 신호를 사용한다. 각 디바이스는, 다른 디바이스에 데이터를 송신하는 경우에는, 송신 전에 전기 신호를 광 신호로 변환한다.
마스터 디바이스(5)는 개별 슬레이브 디바이스를 제어하는 메인 제어 유닛(메인 콘트롤러)을 포함한다. 메인 제어 유닛은 CPU(Central Processing Unit)을 포함한다. 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각은 마스터 디바이스(5)에서 송신된 제어 데이터에 근거해 제어된다.
마스터 디바이스(5)는 제1 수신 단자(5a)와, 제1 송신 단자(5b)와, 제2 수신 단자(5c)와, 제2 송신 단자(5d)를 갖는다. 마스터 디바이스(5)는, 제1 슬레이브 디바이스(1)로부터 송신된 데이터를 제1 수신 단자(5a)에서 수신한다. 마스터 디 바이스(5)는 제2 송신 단자(5d)로부터 제1 슬레이브 디바이스(1)에 데이터를 송신한다.
각 슬레이브 디바이스는 로컬 제어 유닛(로컬 콘트롤러)을 포함한다. 로컬 제어 유닛은 CPU를 구비한다. 각 슬레이브 디바이스는 마스터 디바이스(5)로부터 송신된 제어 데이터를 수신한다. 슬레이브 디바이스의 로컬 제어 유닛은 제어 데이터에 따라 슬레이브 데이터의 개별 구성 요소의 상태들을 제어한다.
제1 슬레이브 디바이스(1)는 상류측 데이터 수신 단자(1a)와, 상류측 데이터 송신 단자(1b)와, 하류측 데이터 수신 단자(1c)와, 하류측 데이터 송신 단자(1d)를 포함한다. 제1 슬레이브 디바이스(1)는 마스터 디바이스(5)로부터 송신된 데이터를 상류측 데이터 수신 단자(1a)에서 수신하여, 로컬 제어 유닛에 이 데이터를 제공한다. 로컬 제어 유닛은 수신된 데이터를 하류측 데이터 송신 단자(1d)에 준다. 하류측 데이터 송신 단자(1d)는 이 데이터를 제2 슬레이브 디바이스(2)에 송신한다.
제1 슬레이브 디바이스(1)는 제2 슬레이브 디바이스(2)로부터 송신된 데이터를 하류측 데이터 수신 단자(1c)에서 수신하여, 이 데이터를 로컬 제어 유닛에 준다. 로컬 제어 유닛은, 로컬 제어 유닛에 의하여 실행되는 프로세스에 따라, 수신된 데이터와 국부적으로 생성된 데이터 모두를 상류측 데이터 송신 단자(1b)에 주거나, 국부적으로 발생된 데이터만을 상류측 데이터 송신 단자(1b)에 준다.
제2 슬레이브 디바이스(2)는, 상류측 데이터 수신 단자(2a)와, 상류측 데이터 송신 단자(2b)와, 하류측 데이터 수신 단자(2c)와, 하류측 데이터 송신 단 자(2d)를 포함한다. 제2 슬레이브 디바이스(2)는, 제1 슬레이브 디바이스(1)로부터 송신된 데이터를 상류측 데이터 수신 단자(2a)에서 수신하여, 로컬 제어 유닛에 그 데이터를 준다. 로컬 제어 유닛은 수신된 데이터를 하류측 데이터 송신 단자(2d)에 준다. 하류측 데이터 송신 단자(2d)는 이 데이터르 제３ 슬레이브 디바이스(3)에 송신한다.
제2 슬레이브 디바이스(2)는 상류측 데이터 송신 단자(2b)로부터 제1 슬레이브 디바이스(1)에 데이터를 송신한다. 제2 슬레이브 디바이스(2)는 제３ 슬레이브 디바이스(3)로부터 송신된 데이터를 하류측 데이터 수신 단자(2c)에서 수신하여, 로컬 제어 유닛에 이 데이터를 준다. 로컬 제어 유닛은, 로컬 제어 유닛에 의하여 실행될 프로세스에 따라, 수신된 데이터와 국부적으로 발생된 데이터 모두를 상류측 데이터 송신 단자(2b)에 주거나, 국부적으로 발생된 데이터 만을 상류측 데이터 송신 단자(2b)에 준다.
제３ 슬레이브 디바이스(3)는 상류측 데이터 수신 단자(3a)와, 상류측 데이터 송신 단자(3b)와, 하류측 데이터 수신 단자(3c)와, 하류측 데이터 송신 단자(3d)를 포함한다. 제３ 슬레이브 디바이스(3)는 제2 슬레이브 디바이스(2)로부터 송신된 데이터를 상류측 데이터 수신 단자(3a)에서 수신한다.
제３ 슬레이브 디바이스(3)는 상류측 데이터 송신 단자(3b)로부터 제2 슬레이브 디바이스(2)에 데이터를 송신한다. 제３ 슬레이브 디바이스(3)는, 네트워크 시스템(10)이 형성되는 멀티드롭 네트워크에서 최하류 위치에 위치된다. 따라서, 하류측 데이터 수신 단자(3c) 및 하류측 데이터 송신 단자(3d)는 개방되어 있다.
네트워크 시스템(10)에서, 각 슬레이브 디바이스에 송신되는 데이터는 최상위 슬레이브 디바이스(1)로부터 슬레이브 디바이스(2)로, 그 후 최하위 슬레이브 디바이스(3)로 순서대로 모든 슬레이브 디바이스에 송신된다.
예를 들면, 마스터 디바이스(5)가 제2 슬레이브 디바이스(2)에 데이터를 송신하는 경우, 마스터 디바이스(5)는 슬레이브 디바이스(1)에 데이터를 송신한다. 그 후, 슬레이브 디바이스(1)는 이 데이터를 슬레이브 디바이스(2)에 송신한다.
슬레이브 디바이스(1, 2, 3)가 데이터를 마스터 디바이스(5)에 송신하는 경우, 송신기 슬레이브 데이터는 먼저, 마스터 디바이스(5)를 향한 방향에서 1 만큼 송신기 슬레이브 디바이스보다 높은 슬레이브 디바이스에 데이터를 송신한 후, 데이터-수신된 슬레이브 디바이스는, 데이터가 마스터 디바이스(5)에 도달할 때 까지, 1 만큼 더 높은 다음 슬레이브 디바이스에 데이터를 송신하는 등으로 송신한다.
복수의 슬레이브 디바이스간에 데이터를 송수신하는 경우, 송신기 슬레이브 디바이스는 데이터를, 인접하는 슬레이브 디바이스로, 다음 더 먼 슬레이브 디바이스로, 그리고 목적지 슬레이브 디바이스로 송신한다.
마스터 디바이스(5)가 슬레이브 디바이스에 데이터를 송신하는 경우, 목적지 슬레이브 디바이스의 어드레스(ID)를 송신될 데이터에 부착한다. 각 슬레이브 디바이스는, 송신된 데이터가 로컬 슬레이브 디바이스로 어드레싱되는 지의 여부를 부착된 어드레스로부터 판정한다. 각 슬레이브 디바이스는, 송신된 데이터가 로컬 슬레이브 디바이스로 어드레싱되지 않는다고 판단하면, 슬레이브 디바이스는 데이 터를 무시한다. 슬레이브 디바이스가 송신된 데이터가 로컬 슬레이브 디바이스로 어드레싱된다고 판단하면, 슬레이브 디바이스는 데이터를 수신한다.
각 슬레이브 디바이스는, 마스터 디바이스(5)로부터 송신된 데이터를 수신하면, 데이터를 수신한 것을 회답하는 수신 확인 통지를 나타내는 수신 완료 데이터를 마스터 디바이스(5)에 리턴한다. 마스터 디바이스(5)는, 수신 완료 데이터의 수신시, 마스터 디바이스(5)로부터, 수신 완료 데이터를 송신했던 슬레이브 디바이스로 송신된 데이터가 올바르게 수신된 것을 검출한다.
제2 슬레이브 디바이스(2)를 대표로 하여 슬레이브 디바이스의 내부 구조를 이하여 설명한다. 도 2는 제2 슬레이브 디바이스(2)의 개략적인 내부 구성을 도시하는 블럭도이다. 제1 광전 변환기(2e)가 상류측 데이터 수신 단자(2a)에 접속된다. 제2 광전 변환기(2f)가 상류측 데이터 송신 단자(2b)에 접속된다. 제3 광전 변환기(2g)가 하류측 데이터 수신 단자(2c)에 접속된다. 제4 광전 변환기(2h)는 하류측 데이터 송신 단자(2d)에 접속된다.
광전 변환기(2e, 2g)는 광 신호를 전기 신호로 변환한다. 광전 변환기(2f, 2h)는 전기 신호를 광 신호로 변환한다. 광전 변환기(2e)로부터 출력된 신호 및 광전 변환기(2g)로부터 출력된 신호는 로컬 콘트롤러(2j)에 입력된다. 로컬 콘트롤러(2j)로부터 출력된 신호는 광전 변환기(2f, 2h)에 입력된다.
슬레이브 디바이스(2)는 로컬 콘트롤러(2j)와 ID 회로(2m)를 포함한다. 로컬 콘트롤러는 로컬 제어 유닛과 동일하다. 로컬 콘트롤러(2j)는 제1 광전 변환기(2e)로부터 신호를 받아, 수신된 신호의 데이터를 내부에서 처리하고, 수신된 신 호를 제2 광전 변환기(2f)에 보낸다. ID 회로(2m)는, 예를 들어 스위치를 포함하고, 슬레이브 디바이스(2)의 어드레스(ID)를 결정한다.
로컬 콘트롤러(2j)는, 제1 광전 변환기(2e)로부터 수신된 신호의 데이터가 내부에서 처리되는 지의 여부를 결정하기 위해, 수신된 신호의 어드레스(ID)와 ID 회로(2m)의 어드레스(ID)가 일치하는지의 여부를 판별한다. 2개의 어드레스들이 일치하지 않으면, 최상위 스트림(2j)은 내부의 수신된 신호의 데이터를 페치하지 않는다. 2개의 어드레스들이 일치하면, 로컬 콘트롤러(2j)는 내부의 수신된 신호의 데이터를 페치한다. 다음, 로컬 콘트롤러(2j)는 내부의 데이터에 따라 프로세스를 수행하거나, 로컬 콘트롤러(2j)에 접속된 디바이스(미도시)에 대한 데이터에 따라 프로세스를 수행한다.
로컬 콘트롤러(2j)는 제３ 광전 변환기(2g)로부터의 신호의 수신을 제어하는 스위치 회로를 갖는다. 스위치 회로는, 로컬 콘트롤러(2j)의 논리 상태에 따라 제어되고, 슬레이브 디바이스(2)를 수신 인에이블 상태 또는 수신 디스에이블 상태에 설정하는 지를 판정한다. 수신 인에이블 상태에서, 로컬 콘트롤러(2j)는 제3 광전 변환기(2g)에 의하여 수신된 신호를 페치하고, 이 신호를 제4 광전 변환기(2h)에 보낸다. 수신 디스에이블 상태에서, 콘트롤러(2j)는 제3 광전 변환기(2g)에 의하여 수신된 신호를 페치하지 않고, 신호는 제4 광전 변환기(2h)에 출력되지 않는다. 스위치 회로의 제어는 후술하는 초기화 프로세스에서 실행되거나, 스위치 회로의 제어 데이터가 로컬 콘트롤러(2j)에 의하여 제1 광전 변환기(2e)로부터 수신된 신호의 데이터를 처리한 결과로서 획득할 때 또한 실행된다.
로컬 콘트롤러(2j)는, 제1 광전 변환기(2e)로부터 수신된 신호의 데이터를 로컬 콘트롤러(2j)가 페치하여 데이터를 적절하게 처리할 때, 수신 확인 신호를 발생하여, 이 신호를 제4 광전 변환기(2h)에 보낸다. 로컬 콘트롤러(2j)는, 로컬 콘트롤러(2j)가 데이터를 적절하게 처리할 수 없을 때, 비-수신 확인 통지 신호를 발생하여, 이 신호를 제4 광전 변환기(2h)에 보낸다. 신호가 제4 광전 변환기(2h)에 출력되는 2가지 경우가 있다. 제1 경우에서, 로컬 콘트롤러(2j)로부터 수신 확인/비-수신 확인 신호만이출력된다. 나머지 다른 경우에서, 제3 광전 변환기(2g)에 의하여 수신된 신호와 로컬 콘트롤러(2g)로부터의 수신 확인/비-수신 확인 신호의 논리합이 출력된다. 어떤 경우가 발생되는 지는, 스위치 회로의 상태에 의하여 결정된다.
슬레이브 디바이스(2)는 전원 리셋 회로(2k)를 갖는다. 전원 리셋 회로(2k)는, 슬레이브 디바이스(2)가 전원 온되면, 전원 리셋 프로세스를 실행한다. 전원 리셋 회로(2k)가 전원 리셋 프로세스를 실시하면, 로컬 콘트롤러(2j)는, 후술하는 초기화 프로세스를 실시한다.
마스터 디바이스(5)는 광전 변환기, 메인 콘트롤러, 및 전원 리셋 회로를 갖는다. 마스터 디바이스(5)의 수신 단자에 입력된 광 신호는, 수신 단자에 접속되는 광전 변환기에 의하여 전기 신호로 변환된다. 이 전기 신호는 마스터 디바이스(5)의 메인 콘트롤러에 입력된다. 메인 콘트롤러로부터 출력되는 전기 신호는 마스터 디바이스(5)의 송신 단자에 접속된 광전 변환기에 의하여 광 신호로 변환된다. 이후, 광 신호는에 송신 단자로부터 송신된다.
마스터 디바이스(5)는, ID 테이블이 기억된 메모리 영역을 갖는다. 도 3은 마스터 디바이스(5)가 갖는 ID 테이블의 예를 도시하는 도면이다. ID 테이블은 서로 연관하여, 개별 슬레이브 디바이스의 어드레스들(IDs)와, 각 슬레이브 디바이스가 응답했거나 응답하지 않았는 지를 나타내는 플래그를 기억한다. 플래그의 값 "0"은 마스터 디바이스(5)로부터의 문의에 슬레이브 디바이스가 응답하지 않았는 지를 나타내고, 값 "1"은 마스터 디바이스(5)로부터의 문의에 슬레이브 디바이스가 응답했다는 것을 나타낸다.
다음, 네트워크 시스템(10)을 개시하는 동작의 예를 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 네트워크 시스템(10)의 동작의 단계들을 도시하는 흐름도이다.
네트워크 시스템(10)이 전원 온되면(단계 S1), 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 및 마스터 디바이스(5)가 전원 온된다. 마스터 디바이스(5)와 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)은 동작을 개시한다(단계 S2).
각 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)의 로컬 콘트롤러는, 스위치 회로가 수신 디스에이블 상태(즉, 로컬 콘트롤러가 제3 광전 변환기에 의하여 수신된 신호를 페치하지 않는 논리 상태)에 들어가는 방식으로, 제3 광전 변환기로부터 신호의 수신을 제어하는 스위치 회로를 제어한다. 그 결과, 각 슬레이브 디바이스는 하류 수신 단자로 입력된 데이터를 무시하고, 데이터를 수신하지 않는 상태에 있도록 자기-제어한다(단계 S3). 단계 S3에서, 각 슬레이브 디바이스가 그 하류 수신 단자에 입력된 데이터를 수신하지 않는 동안, 슬레이브 디바이스(1)는 마스터 디바이스(5)와 통신할 수 있도록 하는 상태에 있다.
동작 개시시, 마스터 디바이스(5)는, 네트워크 시스템(10)에 접속된 슬레이브 디바이스들 중 어느 슬레이브 디바이스가 최종 단자인지를 체크하고, 네트워크의 확립 동작을 실행한다.
즉, 마스터 디바이스(5)는 ID 테이블에 등록된 어드레스들의 수(IDs)(엔트리 수)를 식별하고 기억한다. 마스터 디바이스(5)는 메모리 위치에서의 ID 테이블의 다음에 참조될 플래그에 대한 메모리 위치를 나타내는 포인터의 값을 ID테이블의 선두 어드레스로 설정한다. 마스터 디바이스(5)는 ID 테이블에서의 플래그들의 모든 값들을 "0"으로 설정한다(단계 S4).
다음, 마스터 디바이스(5)는, 현재 기억된 엔트리의 값이 "0"인지의 여부를 판별한다(단계 S5). 엔트리의 값이 "0"이 아니면(단계 S5: 아니오), 마스터 디바이스(5)는 포인터에 의하여 가리키는 어드레스와 연관된 플래그의 값을 판별한다(단계 S6). 플래그의 값이 "0"이 아니면(단계 S6 : 아니오), 마스터 디바이스(5)는, 그 어드레스(ID)를 갖는 슬레이브 디바이스가 이미 응답했다는 것이 확인된 것으로 간주하여, 단계 S9로 진행한다.
플래그 값이“0”이면(단계 S6: 예), 마스터 디바이스(5)는 포인터가 가리키는 어드레스(ID)의 슬레이브 디바이스의 응답이 아직 확인되지 않았다는 것을 간주하고, 슬레이브 디바이스가 수신 확인 통지 신호만을 리턴하도록 명령하는 데이터를 폴링하는 어드레스(ID)를 갖는 슬레이브 디바이스를 송신한다(단계 S7). 마스터 디바이스(5)는 주어진 시간 동안 슬레이브 디바이스로부터 응답을 대기한다(단계 S8).
단계 S7에서의 프로세스의 실행 후, 주어진 시간 동안 폴링 데이터의 목적지로서 슬레이브 디바이스로부터의 응답이 없으면(단계 S8: 아니오), 마스터 디바이스(5)는, 포인터가 ID 테이블에 등록된 최종 어드레스(ID)에 대하여 메모리 위치를 나타내는 지를 체크한다(단계 S9). 포인터가 최종 어드레스를 가리키지 않으면(단계 S9: 아니오), 마스터 디바이스(5)는 다음 어드레스(ID)에서 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)를 확인하기 위하여 다음 어드레스에 대한 메모리 위치를 가리키도록 포인터를 설정하고(단계 S10), 단계 S5로 리턴한다.
포인터에 의하여 가리킨 메모리 위치가 ID 테이블의 최종 어드레스(ID)이면(단계 S9: 예), 마스터 디바이스(5)는 ID 테이블의 선두 어드레스에 대한 메모리 위치에 포인터의 값을 설정하고, 기억된 값을 엔트리의 값으로서 "1" 감산하고(단계 S5), 단계 S5로 리턴한다..
단계 S7에서의 프로세스의 실행 후, 주어진 시간에서 폴링 데이터의 목적지로서 슬레이브 디바이스로부터의 응답이 있으면(단계 S8 : 예), 마스터 디바이스(5)는, 포인터에 의하여 가리킨 어드레스와 연관된 플래그에, 슬레이브 디바이스가 이미 응답했다는 것을 나타내는 값 "1'을 설정한다(단계 S12).
다음, 마스터 디바이스(5)는, 엔트리의 값으로서 현재 기억된 값이 "1"인지의 여부를 판정한다(단계 S13).
엔트리의 현재 값이 "1"이 아니면(단계 S13 : 아니오), 마스터 디바이스(5)는, 응답된 최종 슬레이브 디바이스가 마스터 디바이스(5)에 접속된 슬레이브 디바이스들 중 최종 단자가 아니라고 간주하고, 슬레이브 디바이스, 즉 슬레이브 디바 이스가 가도록 명령하는 포인터 데이터에 의하여 현재 가리킨 어드레스를 갖는 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)를 명령하는 데이터를 수신 인에이블 상태로 보내고(단계 S14), 단계 S9로 진행한다.
단계 S13에서, 엔트리의 현재 값이 "1"이면(단계 S13 : 예), 마스터 디바이스(5)는, 응답된 최종 슬레이브 디바이스가 마스터 디바이스(5)에 접속된 슬레이브 디바이스들 중 최종 단자라고 간주하고, 수신 디스에이블 상태에 유지된 슬레이브 디바이스로 단계 S9로 진행한다.
엔트리의 현재 값이 "0"이라는 것을 단계 S5에서 판별되었으면(단계 S5: 예), 마스터 디바이스(5)는 아직 응답하지 않은 네트워크 시스템(10)의 슬레이브 디바이스가 존재하지 않는다고 판정하고, 네트워크 확립 프로세스를 완료한다(단계 S15).
상술된 네트워크 시스템(10)에 따르면, 네트워크 시스템(10)의 동작이 개시할 때, 슬레이브 디바이스들 각각은 먼저 임의의 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하지 않는 상태에 들어간다.
다음, 마스터 디바이스(5) 근처에 위치된 슬레이브 디바이스로부터 시작하여, 슬레이브 디바이스 각각은 하류측 슬레이브 디바이스로부터 송신된 데이터를 수신할 수 있도록 설정되고, 최종 단자에서의 슬레이브 디바이스는 임의의 하류 디바이스로부터 송신된 데이터를 수신하지 않도록 하는 상태에 설정되어, 네트워크의 확립을 완료한다.
이것은, 최종 단말에서의 슬레이브 디바이스(4)에 들어가는 외부 노이즈 광 이 네트워크 시스템(10)의 오동작을 유발하는 현상을 방지한다. 이것은, 네트워크 시스템(10)에서 노드를 구성하는 장치의 부가를 용이하게 하면서, 네트워크 시스템(10)의 오동작을 방지할 수 있도록 한다.
본 발명의 광범위한 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 실시예 및 변경이 행해질 수도 있다. 상술된 실시예는 본 발명을 예시화하기 위한 것이지, 본 발명의 범위를 제한하고자 함이 아니다. 본 발명의 청구항의 등가물의 의미 내에 그리고 청구항 내에 행해진 다양한 변형은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주되어야 한다.
본 출원은 2004년 10월 29일자 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2004-316643에 기초한 파리 조약 하에 우선권을 주장하며, 이 출원의 개시가 본 명세서에서 참조용으로 사용되었다.

Claims (5)

  1. 마스터 디바이스(5)가 최상류측에 있도록, 서로 직렬로 접속된 마스터 디바이스(5)와 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)를 포함하여, 인접하는 디바이스들 간에 광 통신에 의한 데이터의 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하는 네트워크 시스템으로서,
    상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각이, 동작 시작시 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터의 데이터를 수신하지 않는 상태에 있도록 자기-제어하게 하고,
    상기 슬레이브 디바이스들 각각이 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록, 상기 마스터 디바이스(5)가 상류측에서 하류측으로 순차적으로 상기 개별 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 제어하도록 하는 것인 마스터 디바이스와 복수의 슬레이브 디바이스들을 포함하는 네트워크 시스템.
  2. 마스터 디바이스(5)가 최상류측에 있도록 서로 직렬로 접속된 마스터 디바이스(5)와 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 포함하여, 인접하는 디바이스들 간에 광 통신에 의한 데이터 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하는 네트워크 시스템으로서,
    상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각이, 동작 개시시 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하지 않는 상태에 있도록 자기-제어하게 하 고, 상기 마스터 디바이스(5)로부터 제어 데이터를 수신할 때, 하류측 슬레이브 디바이스로부터의 데이터의 수신을 명령하는 상기 제어 데이터에 응답하여, 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있는 상태에 있도록 자기-제어하도록 하고,
    상기 마스터 디바이스(5)가 상류측에서 하류측으로 순차적으로 상기 개별 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)에 상기 제어 데이터를 송신하도록 하며,
    상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각은 상기 슬레이브 디바이스의 어드레스를 결정하는 어드레스 회로를 포함하며,
    상기 마스터 디바이스(5)는 상기 제어 데이터를, 이 제어 데이터에 부착된 목적지 슬레이브 디바이스의 어드레스와 함께 송신하고,
    상기 슬레이브 디바이스(1, 2, 3) 각각은, 상기 마스터 디바이스(5)로부터 송신된 상기 제어 데이터에 부착된 어드레스로부터, 상기 제어 데이터가 상기 하나의 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)에 어드레싱된 것인 지의 여부를 판정하고, 상기 하나의 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)에 어드레싱된 것으로 판정되면 상기 제어 데이터를 수신하여, 상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)의 각 하나가 그 어드레스가 부착된 제어 데이터에만 응답하고,
    상기 제어 데이터의 목적지로서의 상기 슬레이브 디바이스와 상기 마스터 디바이스(5) 간의 데이터를 수신할 수 있는 임의의 다른 슬레이브 디바이스가 존재할 때, 상기 마스터 디바이스(5)에 의한 상기 제어 데이터의 송신이 상기 임의의 슬레이브 디바이스를 통하여 수행되는 것인 마스터 디바이스와 복수의 슬레이브 디바이 스들을 포함하는 네트워크 시스템.
  3. 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 중에서 최상류측에 있도록 하는 방식으로 상기 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)에 직렬로 접속되어, 인접하는 장치들 간의 광 통신에 의한 데이터 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하는 마스터 디바이스(5)로서,
    제어 데이터의 목적지로서 슬레이브 디바이스와 슬레이브 디바이스 간의 데이터를 수신할 수 있는 다른 슬레이브 디바이스가 존재할 때, 임의의 상기 다른 슬레이브 디바이스를 통해 상류측으로부터 하류측으로 순차적으로 제어 데이터를 상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)에 송신하고,
    상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각이 상기 슬레이브 디바이스의 어드레스를 결정하는 어드레스 회로를 포함하고,
    상기 마스터 디바이스(5)는 상기 제어 데이터를, 상기 제어 데이터에 부착된 목적지 슬레이브 디바이스의 어드레스와 함께 송신하고,
    상기 슬레이브 디바이스(1, 2, 3) 각각은, 상기 마스터 디바이스(5)로부터 송신된 상기 제어 데이터에 부착된 상기 어드레스로부터, 상기 제어 데이터가 상기 하나의 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)에 어드레싱된 것인 지의 여부를 판정하고, 상기 하나의 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)에 어드레싱된 것으로 판정되면 상기 제어 데이터를 수신하며,
    상기 제어 데이터의 수신은, 상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각이 상 기 제어 데이터에 응답하여 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록 자기-제어하도록 허용하는 것인 복수의 슬레이브 디바이스들에 직렬로 접속된 마스터 디바이스.
  4. 마스터 디바이스(5)가 최상류측에 있도록 하는 방식으로 마스터 디바이스(5)에 직렬 접속되어, 인접하는 장치들 간의 광 통신에 의한 데이터 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하는 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)로서,
    동작 개시시 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하지 않는 상태에 있도록 자기-제어하고,
    마스터 디바이스(5)로부터 제어 데이터를 수신할 때, 임의의 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터의 수신을 명령하는 상기 제어 데이터에 응답하여, 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록 자기-제어하며,
    상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)은 상기 슬레이브 디바이스의 어드레스를 결정하는 어드레스 회로를 포함하고,
    상기 마스터 디바이스(5)는 상기 제어 데이터를, 상기 제어 데이터에 부착된 목적지 슬레이브 디바이스의 어드레스와 함께 송신하고,
    상기 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)는, 상기 마스터 디바이스(5)로부터 송신된 제어 데이터에 부착된 어드레스로부터, 상기 제어 데이터가 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)에 어드레싱된 지의 여부를 판정하고, 상기 슬레이브 디바이스(1, 2, 3)에 어드레싱된 것으로 판정되면 상기 제어 데이터를 수신하고, 이로써 상기 슬레이브 디 바이스들(1, 2, 3)이 어드레스가 부착된 제어 데이터에만 응답하는 것인 마스터 디바이스에 직렬 접속되는 슬레이브 디바이스.
  5. 마스터 디바이스(5)가 최상류측에 있도록 하는 방식으로 서로 직렬로 접속된 마스터 디바이스(5)와 복수의 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 가져, 인접하는 디바이스들 간의 데이터 송수신을 보증하는 광 멀티드롭 네트워크를 구성하는 네트워크 시스템에 대한 제어 방법으로서, 상기 방법은,
    동작 개시시 하류측의 임의의 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신하지 않는 상태에 있도록 상기 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3) 각각이 자기-제어하도록 하는 단계, 및
    상기 슬레이브 디바이스가 하류측 슬레이브 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있도록 상류측으로부터 하류측으로 순차적으로 상기 개별 슬레이브 디바이스들(1, 2, 3)을 상기 마스터 디바이스(5)가 제어하도록 하는 단계
    를 포함하는 마스터 디바이스와 복수의 슬레이브 디바이스를 갖는 네트워크 시스템에 대한 제어 방법.
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